DE1160958B

DE1160958B - Anordnung fuer die laengere Aufbewahrung beschaedigter aktiver Brennstoffelemente eines Kernreaktors

Info

Publication number: DE1160958B
Application number: DENDAT1160958D
Authority: DE
Inventors: Sven-Otto Brunzell; Stig Ericsson; Bengt Nilsson
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1959-12-31
Publication date: 1964-01-09
Also published as: GB906130A; US3153619A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: G 21

Deutsche Kl.: 21g-21/33

Nummer: 1160 958

Aktenzeichen: A 36373 VIII c / 21 g

Anmeldetag: 24. Dezember 1960

Auslegetag: 9. Januar 1964

Brennstoffelemente mit Umhüllungsschäden oder anderen Schäden müssen in besonderen Verwahrungsflaschen in einem geeigneten Aufbewahrungsraum ©ine genügend lange Zeit aufbewahrt werden, bis ihre Radioaktivität zu einem ausreichenden Teil 5 abgenommen hat. Der Aufbewahrungsraum selbst für Brennstoffelemente mit Umhüllungsschäden oder anderen Schäden besteht aus einem mit Wasser gefüllten Behälter, der für eine längere Aufbewahrung der mit beschädigten Brennstoffelementen gefüllten Verwahrungsflaschen geeignet ist. Wenn ein warmes Element in eine Verwahrungsflasche hineingesetzt wird, ist es wichtig zu verhindern, daß der in der Flasche entstehende Wasserdampf in die Maschine für die Auswechselung der Brennstoffelemente gelangt und sich an ihren Wänden niederschlägt. Es besteht dann die Gefahr, daß er bei dem nächsten Wechsel der Brennstoffelemente in den Reaktor gelangt, diesen verseucht und seine kernphysikalischen Eigenschaften verschlechtert. Die Anordnung zur längeren Aufbewahrung beschädigter aktiver Brennstoffelemente eines heterogenen Kernreaktors nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch einen in einem durch einen Deckel verschlossenen Brunnen angeordneten, mit Wasser oder einer anderen Flüssigkeit gefüllten und durch einen Strahlenschutzdeckel verschlossenen Behälter mit Rohranschlüssen zur Änderung des Flüssigkeitsstandes im Behälter, durch eine zwischen gleichachsigen Öffnungen beider Deckel angeordnete Durchschleusungsvorrichtung zur Aufnahme beschädigter Brennstoffelemente und zu ihrer Weiterleitung in den Behälter, durch eine am Strahlenschutzdeckel des Behälters mittels einer Welle drehbar aufgehängte Scheibe mit konzentrisch zur Welle angeordneten Löchern für die die EIemente aufnehmenden Flaschen und durch eine am Strahlenschutzdeckel befestigte Vorrichtung zum Anheben und Aufsetzen der Verschlüsse der Flaschen. Mit der Anordnung nach der Erfindung wird mit Sicherheit ausgeschlossen, daß Wasserdämpfe in die Lademaschine gelangen und den Kernreaktor selbstbeeinträchtigen können. Die Anordnung besitzt weiter ein Notkühlsystem, das benutzt wird, falls ein Brennstoffelement beimEinsetzen in dieFlasche steckenbleibt.

Ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung nach der Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen Aufbawahrungsbehälter mit den für das Verständnis der Erfindung erforderlichen Einzelheiten und einen Teil der Maschine für die Auswechslung der Brennstoffelemente,

Anordnung für die längere Aufbewahrung
beschädigter aktiver Brennstoffelemente eines
Kernreaktors

Anmelder:

Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget,

Västeräs (Schweden)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Missling, Patentanwalt,
Gießen, Bismarckstr. 43

Als Erfinder benannt:

Stig Ericsson,

Bengt Nilsson,

Sven-Otto Brunzell, Västeräs (Schweden)

Beanspruchte Priorität:
Schweden vom 31. Dezember 1959
(Nr. 12 345)

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 1 und

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie B-B in Fig. 1 darstellt.

Der Aufbewahrungsbehälter 1 sitzt in einem Brunnen 2 und ist mit einem Dichtungs- und Strahlenschutzdeckel 3 verschlossen. Der obere Teil des Brunnens 2 ist seinerseits mit einem Deckel 4 verschlossen, er hat eine Öffnung 5 für eine Durchschleusungsanordnung, die als Ganzes mit 6 bezeichnet ist. Sie wirkt mit der Lademaschine 7 für den Austausch der Brennstoffelemente zusammen. In einer Öffnung 11 des Strahlenschutzdeckels 3 sitzt eine Vorrichtung 12 mit einem Antriebsmotor 13, die zum Anheben der Verschlüsse 14 der Verwahrungsflaschen 10 dient. In einer weiteren Öffnung 15 des Strahlenschutzdeckels 3 ist eine Welle 16 drehbar gelagert. Sie trägt eine runde Scheibe 17 mit Löchern zur Aufnahme der Flaschen 10. Die Löcher sind in zwei zur Achse der Scheibe konzentrischen Kreisen angeordnet. Die Scheibe 17 kann so eine größere Anzahl Flaschen aufnehmen. Die Welle 16 und damit die Scheibe 17 wird von einem Motor 19 (F i g. 2) über ein Getriebe 20 angetrieben. Im Strahlenschutzdeckel 3 sitzt weiter in einer Öffnung 32 ein

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Durchschleusungsrohr 22, das einen Teil der Durchschleusungsanordnung 6 bildet, deren Einzelheiten im folgenden noch erwähnt werden. Der Strahlenschutzdeckel 3 hat noch zwei Öffnungen 8; sie nehmen Rohre 9 auf, die, wie später erläutert wird, zum Umsetzen der Flaschen 10 vom äußeren zum inneren Lochkreis dienen.

Wenn ein beschädigtes Brennstoffelement 21 in eine Flasche 10 einzuführen ist, wird der Wasserstand im Behälter 1 von der Höhe N₁ auf die Höhe N₂ gesenkt. Die Scheibe 17 wird gedreht, bis die betreffende Verwahrungsflasche unter die Verschlußentfernungsvorrichtung 12 gelangt. Diese im Aufbau bekannte Vorrichtung nimmt den Verschluß 14 von der Flasche 10 ab und hält ihn in der gehobenen Lage.

Die Platte wird jetzt weiter so gedreht, daß die betreffende Flasche 10 unter das Durchschleusungsrohr 22 der Durchschleusungsvorrichtung 6 gebracht wird. Das Rohr 22 wird von einem Arbeitszylinder 23 mit Anschlüssen 24 und 25 dicht gegen den oberen Rand der Flasche 10 gepreßt. Ein vorerst geschlossenes Schieberventil 26 der Durchschleusungsvorrichtung 6 wird dann geöffnet, so daß ein Durchgang von der Lademaschine 7 zu der Flasche 10 frei wird, durch den ein beschädigtes Brennstoffelement in die Flasche eingeführt werden kann. Wenn dies geschehen ist, wird das Ventil 26 wieder geschlossen und eine gewisse Wassermenge durch eine Leitung 27 der Durchschleusungsanordnung der Flasche 10 zugeführt. Die Wasserleitung 27 kann auch für eine Notkühlung benutzt werden, falls ein Brennstoffelement beim Einsetzen in die Flasche steckenbleibt.

Wenn die Flasche 10 mit Wasser gefüllt ist, wird das Durchschleusungsrohr 22 von dem Arbeitszylinder 23 angehoben, die Flasche wird unter die Verschlußanhebevorrichtung 12 zurückgedreht, die den Verschluß 14 wieder auf die Flasche aufsetzt. Der Wasserstand wird dann auf seine ursprüngliche Höhe N₁ erhöht. Das Pumpensystem für den Kühlwasserumlauf ist an den Leitungen 28, 29 und 30 angeschlossen und kann mit dem Notkühlsystem zusammengebaut sein.

Zum Umsetzen der Flaschen 10 in der Scheibe 17 dient entweder die Lademaschine 7 oder eine besondere Hilfsvorrichtung 31, die mit gestrichelten Linien schematisch in F i g. 1 gezeigt ist. Sie kann an die Rohre 9 angeschlossen werden, durch die die Flaschen 10 von dem äußeren zu dem inneren Kreis der Platte 17 umgesetzt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur längeren Aufbewahrung beschädigter aktiver Brennstoffelemente eines heterogenen Kernreaktors, gekennzeichnet durch einen in einem durch einen Deckel (4) verschlossenen Brunnen (2) angeordneten, mit Wasser oder einer anderen Flüssigkeit gefüllten und durch einen Strahlenschutzdeckel (3) verschlossenen Behälter (1) mit Rohranschlüssen (28, 29, 30) zur Änderung des Flüssigkeitsstandes im Behälter, durch eine zwischen gleichachsigen Öffnungen (5, 32) beider Deckel (3, 4) angeordnete Durchschleusungsvorrichtung (6) zur Aufnahme beschädigter Brennstoffelemente (21) und zu ihrer Weiterleitung in den Behälter (1), durch eine am Strahlenschutzdeckel (3) des Behälters mittels einer Welle (16) drehbar aufgehängte Scheibe (ί 7) mit konzentrisch zur Welle (16) angeordneten Löchern (18) für die die Elemente (21) aufnehmenden Flaschen (10) und durch eine am Strahlenschutzdeckel (3) befestigte Vorrichtung (12) zum Anheben und Aufsetzen der Verschlüsse (14) der Flaschen (10).

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Welle (16) der Scheibe (17) für die Aufnahme der Verwahrungsflaschen (10) den Strahlenschutzdeckel (3) des Behälters (1) durchsetzt und mit einem vom Strahlenschutzdeckel (3) getragenen Motor (19) gekuppelt ist.

3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (18) in der Scheibe (17) zur Aufnahme der Verwahrungsflaschen in mehreren zur Welle (16) konzentrischen Kreisen angeordnet sind.

4. Anordnung nach Anspruch 3. gekennzeichnet durch den Strahlenschutzdeckel (3) durchdringende Rohre (9) für das Umsetzen der Verwahrungsflaschen zwischen den konzentrischen Lochreihen (18) der Scheibe (17).

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchschleusungsvorrichtung (6) aus einem den Strahlenschutzdeckel (3) durchsetzenden Rohr (22), einem Arbeitszylinder (23) zum Anpressen des Rohres (22) gegen die Öffnung der Verwahrungsflaschen (10), einem Zuleitungsanschluß (27) für die Füllung der Verwahrungsflaschen mit Wasser und einem Absperrschieber (26) für den in den Flaschen gebildeten Wasserdampf besteht.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuleitungsanschluß (27) gleichzeitig zur Notkühlung von Brennstoffelementen dient, die beim Einsetzen in die Flaschen steckenbleiben.

7. Anordnung nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) an einem Pumpensystem angeschlossen ist. mit dessen Hilfe der Wasserstand im Behälter beim Einführen eines Brennstoffelementes auf ein Niveau (N₂) unterhalb der Öffnung der Verwahrungsflaschen und nach vollzogenem Einsetzen und Verschluß der Flasche auf ein Niveau (N₁) über diesen öffnungen und unterhalb des Behälterrandes gebracht werden kann.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1036409,1055 702; französische Patentschrift Nr. 1108 407.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen