DE1205203B

DE1205203B - Verfahren zur Anbringung einer Armierung an den Enden einer Kernreaktor-Brennstoffhuelse

Info

Publication number: DE1205203B
Application number: DEC21792A
Authority: DE
Inventors: Maurice Gauthron; Claude Ringot
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1959-07-07
Filing date: 1960-06-28
Publication date: 1965-11-18
Also published as: BE592174A; LU38859A1

Description

Verfahren zur Anbringung einer Armierung an den Enden einer Kernreaktor-Brennstoffhülse Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Anbringung einer Armierung an den Enden einer Kernreaktor-Brennstoffhülse, die durch einen mit der Hülse verschweißten: Stopfen abgeschlossen ist.
Die erforderliche -Dichtigkeit der Brennstoffhülse wird durch die zwischen Stopfen und Hülse vorgesehene Schweißstelle gewährleistet. Diese Schweißstelle ist jedoch vielfach zugleich einer mechanischen Belastung ausgesetzt; Dies ist beispielsweise bei vertikal angeordneten Brennstoffhülsen der Fall, bei denen die in der Hülse vorgesehene Brennstoffladung mit ihrem Gewicht auf dem unteren Stopfen lastet. In, diesen Fällen besteht daher die Gefahr, daß die Schweißstelle unter der mechanischen Belastung reißt und dadurch zu einer Undichtigkeit der Brennstoffhülse führt: -.
Um die Schweißsteile mechanisch zu entlasten, ist es bereits bekannt, den mit dem Stopfen verschweißten Hülsenrand umzubördeln und in den entstehenden zentralen Innenraum ein Lot einzubringen. Bei diesem Verfahren besteht jedoch in hohem Maße die Gefahr einer mechanischen Beschädigung der Schweißstelle beim Umbördeln.
Es ist weiterhin bekannt, die Brennstoffhülse durch eine Quetschfalte zu verschließen und diese Falte derart auzubilden, daß sie nicht über den Querschnitt der Hülse herausragt. Nach einem derartigen Verfahren verschlossene Brennstoffhülsen lassen sich jedoch nicht in der üblichen Art aufeinanderstapeln; auch läßt sich durch diese Art des Verschlusses keine absolut sichere Abdichtung der Hülse erzielen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, das auf einfache Weise die Anbringung einer Armierung an den Enden einer Kernreaktor-Brennstoffhülse gestattet, die durch einen mit der Hülse verschweißten Stopfen abgeschlossen ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf die Außenflächen des Stopfens, der Schweißstelle und wenigstens eines Teiles der Brennstoffhülse eine Metallmasse nach dem Verfahren von S h o o p aufgebracht und diese Masse danach zu einem Sockel bearbeitet wird, dessen ebene Außenfläche dann einen etwas größeren Querschnitt als die Brennstoffhülse aufweist, wobei der die Brennstoffhülse umgebende Sockelteil die Schweißstelle wenigstens um einen der Stärke des Stopfens entsprechenden Betrag überragt.
Bei einer nach diesem Verfahren armierten Brennstoffhülse ist die Schweißstelle zwischen Hülse und Stopfen von mechanischen Beanspruchungen wirksam entlastet, so daß die Gefahr von Brüchen der Schweißstelle und dadurch hervorgerufenen Undichtigkeiten vermieden ist.
Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung einiger in der Zeichnung veranschaulichter Ausführungsbeispiele hervor. Es zeigt F i g. 1 einen axialen Schnitt durch das untere Ende einer Brennstoffhülse ohne Armierung, F i g. 2 und 3 Schnitte durch eine mit einer Armierung versehene Brennstoffhülse vor und nach der Bearbeitung der Armierung, F i g. 4 einen Schnitt durch eine weitere nach dem Verfahren gemäß der Erfindung armierte Brennstoffhülse.
F i g. 1 zeigt eine Brennstoffhülse 1, die an ihrem unteren Ende durch einen Stopfen 3 abgeschlossen ist. Die Verbindung zwischen Hülse 1 und Stopfen 3 erfolgt durch eine Schweißnaht 4. Der Stopfen 3 ist zu diesem Zweck mit einer Nut 2 versehen, so daß die miteinander verschweißten Abschnitte 5 und 6 etwa gleiche Stärke aufweisen. Die Brennstoffhülse besitzt auf diese Weise eine Auflagefläche s, die wesentlich kleiner als der Hülsenquerschnitt S ist. Bei der in der F i g. 1 dargestellten Hülse wird die Schweißstelle 4 durch das auf dem Stopfen 3 lastende Gewicht der Brennstoffladung mechanisch stark beansprucht.
Die F i g. 2 bis 4 zeigen demgegenüber Brennstoffhülsen, die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung armiert sind. Bei der Hülse gemäß den F i g. 1 und 2 ist der Stopfen 3 wiederum längs einer axialen Stirnfläche (Abschnitt 5) mit der Hülse 1 verschweißt (Schweißstelle 4). Auf die Außenfläche dieses Stopfens 3, der Schweißstelle 4 und eines Teiles der Brennstoffhülse 1 wird sodann eine Metallmasse 7 nach dem Verfahren von Shoop aufgebracht. Als Metallmasse wird -dabei zweckmäßig ein Stoff verwendet, der eine gute Widerstandsfähigkeit gegen Fließen .aufweist, beispielsweise nichtrostender Stahl, Beryllium, gesintertes Aluminium oder gewisse Legierungen wie Magnesiumthorium.
Diese Masse 7 wird dann zu einem Sockel bearbeitet (vgl. F i g. 3), dessen Außenfläche S1 einen etwas größeren Querschnitt als die Brennstoffhülse 1 aufweist. Der die Hülse 1 umgebende Sockelteil überragt dabei die Schweißstelle 4 um einen etwa der Stärke des Stopfens 3 entsprechenden Betrag. Auf diese Weise ist die Schweißstelle 4 wirksam von mechanischen Beanspruchungen entlastet.
F i g. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem der Stopfen 3 längs einer radialen Außenfläche mit der Hülse 1 verschweißt ist (Schweißstelle 8). Auch hier überragt der die Brennstoffhülse 1 umgebende, aus der Masse 7 geformte Sockelteil die Schweißstelle 8 um einen Betrag, der etwa der Stärke des Stopfens 3 entspricht.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Anbringung einer Armierung an den Enden einer Kernreaktor-Brennstoffhülse, die durch einen mit der Hülse verschweißten Stopfen abgeschlossen ist, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß auf die Außenflächen des Stopfens, der Schweißstelle und wenigstens eines Teiles der Brennstoffhülse eine Metallmasse nach dem Verfahren von S h o o p aufgebracht und diese Masse danach zu einem Sockel bearbeitet wird, dessen ebene Außenfläche (S1) dann einen etwas größeren Querschnitt als die Brennstoffhülse aufweist, wobei ,der die Brennstoffhülse umgebende Sockelteil die Schweißstelle wenigstens um einen der Stärke des Stopfens entsprechenden Betrag überrage.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen längs einer axialen Stirnfläche mit der Hülse verschweißt wird (F i g. 1 bis 3).
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen l'ä'ngs einer radialen Außenfläche mit der Hülse verschweißt wird (F i g. 4).
4. Verfahren ,nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Metallmasse ein. Stoff verwendet wird, der eine gute Widerstandsfähigkeit gegen Fließen aufweist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1010 660, 1027 366, 1029 495, 1045 562; »Nuclear Power«, Vol. 1, 1956, S. 128; Prospekt: »Gotek-Metallspritztechnik« der Fa, Lurgi, Prospektzeichen LB 21, 4. 5. 1952, ZF 3000. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1096 512.