DE1514702A1

DE1514702A1 - Kernreaktoranlage mit Leichtwasserkuehlung und einem Brennelementbecken innerhalb eines druckfesten Reaktorgebaeudes

Info

Publication number: DE1514702A1
Application number: DE19661514702
Authority: DE
Inventors: Kumpf Dipl-Ing Hermann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1966-03-11
Filing date: 1966-03-11
Publication date: 1969-10-02
Also published as: DE1514702C3; DE1514702B2; CH445661A

Description

Kernreaktoranlage mit Leichtwasserkühlung und einem Brennelementbecken innerhalb eines druckfesten Reaktorgebäudes Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kernreaktoranlage mit Leichtwasserkühlung und einem Brennelementbecken innerhalb eines druckfesten Reaktorgebäudes. Dieses Brennelementbecken ist ebenfalls mit Wasser gefüllt und dient zur Aufnahme verbrauchter oder schadhafter Brennelemente, die aus dem Reaktorkern entnommen wurden. Bis zum Abklingen der größten Strahlungsaktivität verbleiben die Elemente in diesem Becken und sind gegenüber dem Innenraum des Reaktorgebäudes durch eine mehrere Meter tiefe Wasserschicht abgeschirmt. Für die Herausnahme der Brennelemente aus dem Reaktorkern ist auch der Raum oberhalb des eigentlichen Reaktors mit Wasser gefüllt. Durch eine Schleuse zwischen diesem Raum und dem Brennelemeritbecken werden diese unter Wasser hindurchtransportiert. Die Schleuse kann dabei z.B. als selbstdichtender Wandkeil ausgebildet sein. Nachteilig bei dieser bekannten Anordnung ist, daß das Brennelementbecken während des Reaktorbetriebes nicht betretbar ist, weil abgesehen von der Schwierigkeit, die Atmosphäre im gesamten Gebäude ständig frei von Aktivität zu halten, die oberhalb des Brennelements arbeitende Mannschaft im Falle eines Austrittes von Primärkühlmittel durch Druck und Temperatur sowie durch aktive Medien unmittelbar gefährdet wäre.
Bis jetzt hat man sich so geholfen,. daß man das ganze Brennelementbecken in ein gesondertes Beckenhaus außerhalb der Druckhülle des Reaktorgebäudes eingebaut hat. Dies war eine teure Angelegenheit, da sie mit vielen Sicherheitseinrichtungen versehen werden mußte. Auch war eine meist nicht einfache, mehrfach absperrbare Schienenapparatur mit Kipp- und Schwenkeinrichtungen zwischen dem eigentlichen Reaktorgebäude und dem Beckenhaus notwendig, zwangsläufig dazu eine doppelte Anzahl von Manipuliergeräten. Dies alles gilt streng genommen für ein Volldruck-Reaktorgebäude, aber auch bei einem mit einem Druckunterdrückungssystem versehenen Gebäude ist die Betretbarkeit des Raumes innerhalb der Druckhülle nicht risikolos und daher umstritten. Die Kernreaktoranlage gemäß dieser Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Raum für das Bedienungspersonal oberhalb des Brennelementbeckens gegenüber dem übrigen Beckengebäude abgeschirmt sowie mit eigenen, aus dem Gebäude hinausführenden, Schleusen für Transportwagen und Personen versehen ist, wobei der oberhalb des Reaktorkessels liegende, während des Brennelementwechsels geflutete Raum über einen wegnehmbaren Wandabschnitt mit dem seitlich anschließenden Brennelementbecken verbunden ist und für beide Räume eine gemeinsame Manipulierbrücke vorgeceLen ist.
Damit wird erreicht,@daß auch während des Reaktorbetriebes Bedienungsmannschaften oberhalb des Brennelementbeckens arbeiten können. Sie sind der unter Umständen etwas radioaktiven Atmosphäre des Reaktorgebäudes nicht ausgesetzt und sind auch gegenüber einem plötzlichen Austritt des' primären Reaktorkühlmittels geschützt, wenigstens solange, bis sie sich ungefährdet aus dem Raum oberhalb des Brennelementbeckens über eingebaute Schleusen nach außerhalb des eigentlichen Reaktorgebäudes begeben können. Damit ist eine außerordentlich einfache Auswechselbarkeit der Brennelemente aus dem Kernreaktor gegeben, verbunden mit einer ungestörten Arbeitsmöglichkeit oberhalb des Brennelementbeckens während des normalen Reaktorbetriebes, was natürlich für die gesamten Auswechselvorgänge einen großen Zeitgewinn bedeutet.
Anhand der Figuren 1 bis 3 sei nun die neue Anordnung des Brennelementbeckens näher veranschaulicht. Figur 1 stellt einen Querschnitt durch das Reaktorgebäude dar, bei dem im Falle eines Lecks im Primärkreis das austretende und ausdampfende Kühlmittel innerhalb der Druckhülle 3 zurückgehalten wird. Der eigentliche Reaktorkessel ist mit 1 bezeichnet, mit 2 die zugehörigen Dampferzeuger, siehe die Querschnittsskizze Figur 2. Oberhalb der Einbauten innerhalb des Reaktordruckgebäudes 3 befindet sich der übliche Gebäudekran 4.
Der oberhalb des Kessels 1 liegende Reaktorraum 5 wird während des Brennelementwechsels geflutet. Er ist durch eine Schleuse 7 mit dem Brennelementabstellbecken 6 verbunden. Diese Schleuse 7 wird beim Brennelementwechsel entfernt, z.B. durch Abheben des Schleusenteiles 14 'mit Hilfe des Krans 4. Im Brennelementbecken 6 befinden sich die Abstellplätze für die Brennelemente, ferner ein Platz zum Abstellen der Transportflasche 17, in welche gebrauchte Brennelemente zum Abtransport eingeschlossen werden. Über dem Reaktorraum 5 und über dem Brennelementbecken 6 fährt auf den Schienen 13 die Manipulierbrücke 12, welche die Werkzeuge zum Transportieren der Brennelemente zwischen Reaktor und Brennelementbecken trägt.
Der bisher beschriebene Aufbau der Kernreaktoranlage ist bekannter Stand der Technik. Nach der Erfindung wird nun das Brennelementbecken G während des Reaktorbetriebes allseits /10 von ausreichend abschirmenden Wänden, die z.B. aus Betonriegeln bestehen können, umschlossen und auch gegenüber dem Innenraum des Reaktors abgedichtet, z.B. mit Hilfe von Gummiplanen oder zwischengelegten Gummiwülsten. Der so entstehende Raum oberhalb des Beckens 6 ist über eine Personen- und Materialschleuse 11, die das Gebäude 3 dicht durchsetzt, mit dem Außenraum verbunden und mit einem eigenen Lüftungssystem versehen. Diese Schleuse 11 ist zweckmäßigerweise so groß, daß durch sie auch die Brennelementtransportflasche 17 hindurchgeführt werden kann. In Figur 1 ist dargestellt, wie diese Flasche 17 auf einem Transportwagen über die Rampe 19 durch die Schleuse 11 geführt wird. Der eingebaute Aufzug 16 senkt sie nach der Rückfahrt des Transportwagens in den Abstellplatz 18 des Beckens 6 zurück. Dort wird sie mit einem Brennelement beladen und auf dem beschriebenen Wege wieder über die Rampe 19 abtransportiert.
Ein Schlitz 8 in der Abschirmwand 9 verbindet die Räume 6 und 5 oberhalb des Wasserspiegels und ist groß genug für die Durchfahrt der Manipuliereinrichtung 12. Nach dem Ent- und Beladen de? Reaktors 1 werden diese Schlitze 8 und die Schleuse 7 wieder geschlossen. Die Schleuse 7 wird dabei zweckmäßigerweise durch ein keilförmiges Wandstück 14 gebildet, siehe auch Figur 3,,das sich auch im Katastrophenfall gegenüber einem evtl. auftretenden höheren Druck innerhalb des Reaktorgebäudes - durch Pfeile dargestellt - auf die seitlichen Begrenzungswände abstützt.
Der Schlitz 8 wird dabei durch eine Platte 15 aue Abschirmmaterial verschlossen, die mit Hilfe des Kranes 4 betätigt werden kann. Eine zusätzliche Abdichtung gegenüber der Betonabschirmung kann auch hier z.B. durch Gummiplanen oder Gummiwülste durchgeführt werden.
Ergänzend dazu sei darauf hingewiesen, daß selbstverständlich die Schienenbahn 13 für den Verschluß des Schlitzes 8, z.B. mit Hilfe eines verschieblichen Teiles unterbrochen werden muß. Die in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Einrichtungen zeigen nur die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Teile und erheben keinen Anspruch auf absolute Vollständigkeit.
Auch in konstruktiver Hinsicht können sie den jeweiligen Verhältnissen entsprechend abgewandelt werden.

Claims

Patentansprüche 1. Kernreaktoranlage mit Leichtwaseerkühlung und einem Brenn- elementtecken innerhalb eines druckfesten Reaktorgebäudes, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum für das Bedienungsperso- nal oberhalb des Brennelementbeckens gegenüber dem übrigen Gebäuderaum abgeschirmt sowie mit eigenen aus dem Gebäude hinausführenden Schleusen für Transportwagen und Personen versehen ist, wobei der oberhalb des Reaktorkassels liegende, während des Brennelementwechsels geflutete Raum über einen wegnehmbaren Wandabschnitt mit dem seitlich anschließenden Brennelementteeken verbunden ist und für beide Räume eine gemeinsame Manipulierbrücke vorgesehen ist. 2. Kernreaktoranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB der wegnehmbare, in geschlossenem Zustand jedoch ab- dichtende Wandabschnitt so schmal gehalten ist, daß ein Brenn- element ohne Schwierigkeit von der Manipulierbrücke aus hin- durchbewegt werden kann und auch der Durchbruch in der Ab- schirmung des Raumes über dem Brennelementbecken für diese Brücke während des normalen Reaktorbetriebes druckfest und abschirmend verschließbar ist. 3. Kernreaktoranlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für den Abschluß des Durchbruches der Abschirmung eine von einem Kran vertikal bewegbare Platte aus Abschirmmaterial vorgesehen ist.