DE1144413B - Vorrichtung zur UEberwachung eines Druckrohres fuer fluessigkeitsgekuehlte und/oder fluessigkeitsmoderierte Atomkernreaktoren - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Überwachung eines Druckrohres für flüssigkeitsgekühlte und/oder flüssigkeitsmoderierte Atomkernreaktoren Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur obere wachung eines Druckrohres für flüssigkeitsgekühlte und/oder flüssigkeitsmoderierte Atomkernreaktoren mit einem in dem Druckrohr koaxial eingebauten und mit diesem in elektrisch leitender Verbindung stehenden Isolierrohr und einem Ringspalt zwischen Druckrohr und Isolierrohr, der vorzugsweise mit einer pulverförmigen, keramischen Isoliermasse, beispielsweise Magnesium- oder Zirkonoxydpulver, gefüllt ist. Wird das Druck- oder das Isolierrohr während des Betriebes schadhaft, so daß die Moderator- bzw. Kühlflüssigkeit, z. B. D2O, in den Ringspalt eindringt, so nehmen die Isolationseigenschaften des Keramikpulvers mit steigender Flüssigkeitsaufnahme ab. Die dadurch verursachte Erwärmung des Druckrohres kann schließlich das zulässige Maß überschreiten und den Reaktorbetrieb gefährden.
• Es ist bekannt, Brennelementhüllen dadurch zu überwachen, daß man in die Hülle einen in eine keramische Isoliermasse eingebetteten oder einen mit einer dünnen Aluminiumoxydschicht überzogenen Draht zwischen dem Brennstoff und der Hülle bzw. in der Hülle selbst anordnet und diesen Draht über ein elektrisches Leitfähigkeitsmeßglied mit der Hülle verbindet. Die Verwendung eines in Längsrichtung in dem Element angeordneten Drahtes hat den Nachteil, daß sehr kleine Lecks nur dann kurzfristig angezeigt werden, wenn diese in unmittelbarer Nähe des drahtförmigen Leiters auftreten.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde. eine Vorrichtung zur Überwachung eines Druckrohres zu schaffen, die sehr rasch auch kleine Lecks anzeigt und bei der die Nachweisempfindlichkeit praktisch unabhängig davon ist, an welcher Stelle des Rohres ein Leck auftritt. Ferner soll genügend Zeit bleiben, um das Rohr sofort nach Auftreten des Lecks noch vor seiner vollständigen Zerstörung auszuwechseln.
• Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß in die Isoliermasse ein Hohlzylinder aus einem elektrisch leitenden Stoff eingebettet ist, der die Isoliermasse in zwei Schichten unterteilt und der mit dem Druckrohr über ein elektrisches Leitfähigkeitsmeßglied verbunden ist. Als Meßglied kann beispielsweise ein Widerstandsmeßgerät mit eingebauter Hilfsspannungsquelle, ein Strom oder Spannung anzeigendes Meßgerät oder ein Relais in Verbindung mit einer Hilfsspannungsquelle dienen. Ein Ansprechen des Meßgliedes zeigt an, daß Flüssigkeit in den Ringspalt eingedrungen ist, d. h. daß entweder das Druck- oder das Isolierrohr schadhaft ist. Mit Hilfe eines Relais als Meßglied kann ein optisches oder akustisches Warnsignal ausgelöst werden.
• An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles soll die Erfindung im folgenden erläutert werden.
• Nach Fig. 1 ist in ein Druckrohr 1 ein Isolierrohr 2 mit kleinerem Durchmesser koaxial eingesetzt. Druckrohr und Isolierrohr sind beispielsweise aus einer Zirkonlegierung hergestellt. Das Isolierrohr erstreckt sich beiderseits bis in die Druckrohrschäfte 3, in denen die Rohrenden 4, 5 - Rohrende 5 nach Aufweitung auf den Schaftdurchmesser - mittels Spannringen 6 druckdicht eingewalzt sind. Der Ringspalt 7 zwischen Isolierrohr 2 und Druckrohr 1 bzw. Schaft 3 ist mit einem Keramikpulver, beispielsweise Magnesium- oder Zirkonoxyd, ausgefüllt, das durch einen aus einer elektrisch leitenden Folie gebildeten Hohlzylinder 8 mit im wesentlichen derselben Länge wie der Ringspalt in zwei Isolierschichten 9, tO unterteilt ist, wie Fig. 2 in vergrößertem Maßstab zeigt. Dadurch bleibt eine Isolierwirkung des Keramikpulvers erhalten, solange die eingedrungene Flüssigkeit nur eine der beiden Schichten durchsetzt. Durch eine im Druckrohrschaft angeordnete Durchführung 11, beispielsweise aus Glas, ist ein elektrischer Leiter 12 geführt, der den Hohlzylinder mit einem nicht dargestellten elektrischen Leitfähigkeitsmeßglied verbindet.
• Wird dieses Meßglied, beispielsweise ein Strom- oder Spannungsmesser, andererseits über eine Spannungsquelle mit dem Druckrohr verbunden, so zeigt es das Eindringen von Feuchtigkeit in den Ringspalt an, da sich der Stromkreis über die feucht gewordenen Ab- schnitte der keramischen Isoliermasse schließt. Die Hilfsspannungsquelle kann entfallen, wenn der Hohlzylinder aus einem anderen Werkstoff als das Druck-und Isolierrohr, z. B. aus Beryllium, hergestellt ist. In diesem Fall dissoziiert die in den Ringspalt eindringende Flüssigkeit, und es entsteht ein galvanisches Element, dessen Spannung z. B. direkt gemessen oder, gegebenenfalls über einen Verstärker, an ein Relais angelegt werden kann. Eine Anzeige oder Meldung durch das elektrische Meßglied erhält man natürlich auch, wenn der Hohlzylinder aus einem Drahtgeflecht hergestellt ist.

Claims (3)

1. PATENTANSPRUCHE: 1. Vorrichtung zur Überwachung eines Druckrohres für flüssigkeitsgekühlte und/oder flüssigkeitsmoderierte Atomkemreaktoren, mit einem in dem Druckrohr koaxial eingebauten und mit diesem in elektrisch leitender Verbindung stehen- dem Isolierrohr und einem Ringspalt zwischen Druckrohr und Isolierrohr, der mit einer isolierenden Masse ausgefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in die Isoliermasse ein Hohlzylinder aus elektrisch leitendem Stoff eingebettet ist, der die Isoliennasse in zwei Schichten unterteilt und der mit dem Druckrohr über ein elektrisches Leitfähigkeits-Meßglied verbunden ist.
2. 2. Druckrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff für das Druck-und Isolierrohr ein anderer als der für den eingebetteten Hohlzylinder verwendete Werkstoff ist.
3. 3. Druckrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Druckrohrschaft eine Durchführung für die den Hohlzylinder und das Meßglied verbindende Leitung vorgesehen ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 756799.