DE1614631B2 - Kernkraftwerksanlage - Google Patents

Description

Mittel so dimensioniert sind, daß sie bei diesen geringen Druckanstiegen wenigstens eine gewisse Zeit lang nicht öffnen.

Verschiedene Möglichkeiten zur Erreichung der gewünschten Kondensation werden in den nachstehenden Beispielen näher angegeben und an Hand der Figur beschrieben.

Die Figur zeigt einen Querschnitt durch ein Reaktorsicherheitsgebäude 6, in dem unter anderem der eigentliche Kernreaktor 1, die Dampferzeuger 2 und das Absetzbeckens untergebracht sind. Die druckführenden Anlagenteile des Primärkreislaufes sind von den übrigen Betriebsräumen durch starke Betonwände 4 abgetrennt, die gleichzeitig als biologischer Schild zum Schütze des Betriebspersonals während des normalen Betriebes des Kraftwerks dienen. In der Figur ist weiterhin eine Manipulierbrücke 5 eingezeichnet, mit deren Hilfe die aus dem Reaktor 1 entfernten verbrauchten Brennelemente im Absetz-* becken 3 gelagert werden. Dieses Becken ist zur Abführung der Restwärme aus den Brennelementen sowie zur Abschirmung mit Wasser gefüllt. Die einzelnen Primäranlagenräume sind durch im Normalfall durch Platzmembranen 45 bzw. technisch äquivalente Mittel abgeschlossene Druckausgleichsöffnungen 40 miteinander verbunden. Ähnliche Druckausgleichsöffnungen 41 führen auch in den Innenraum j des Sicherheitsbehälters 6, also in Räume, die vom j Betriebspersonal begehbar sind. Für den Schutz des Bedienungspersonals ist es nun notwendig, daß diese Druckausgleichsöffnungen in den ersten Minuten nach einem kleineren Dampfausbruch in den Primär- ! anlagenräumen noch nicht öffnen, es sind daher j weitere Druckausgleichsöffnungen 42 und 43 vorgesehen, die bereits bei geringeren Differenzdrücken ansprechen und zu Kondensationseinrichtungen füh- ^! ren, die einen weiteren Druckanstieg zunächst verhindern.

In der linken Hälfte der Figur wird die Kondensation des austretenden Dampfes durch Einleiten desselben in die Wasserfüllung des Brennelementabsetzbeckens 3 bewerkstelligt. Die Druckausgleichsöffnungen 42 sind zu diesem Zweck mit Rohrstutzen versehen, die knapp unter dem Wasserspiegel münden. Ihre Anordnung ist dabei selbstverständlich so getroffen, daß sie die Bewegung der Manipulierbrücke 5 mit den daranhängenden Brennelementen beim Brennelementwechsel nicht behindern kann.

Eine weitere Möglichkeit ist in der rechten Hälfte der Figur dargestellt. Dort führen die Druckausgleichsöffnungen 43 und 44, die ebenfalls normalerweise mit Platzmembranen verschlossen sind, zu wärmeisolierten Eisstapeln 7, die beispielsweise aus einer Vielzahl von kleinen Eiswürfeln bestehen. Diese sind in ihrem Inneren mit einer großen Zahl von Luftdurchtrittskanälen versehen, so daß sich eine große Kondensationsfläche im Falle einer Dampfbildung im Primäranlagenraum ergibt. Die Wärmeisolierung dieser Eisstapel ist dabei so angebracht, daß sie durch den austretenden Dampf leicht weggeblasen werden kann. Selbstverständlich sind diese Eisstapel an ein Kühlaggregat angeschlossen, dessen Leistung aber wegen der Wärmeisolierung nicht groß zu sein braucht. Unterhalb der Eisstapel 7 sind zusätzlich Auffangwannen 71 für abtropfendes Kondensat vorgesehen, die besonders dann von Wichtigkeit sind, wenn es sich um die Kondensierung von Schwerwasserdampf handelt.

Selbstverständlich sind auch noch andere Ausführungsmöglichkeiten und Einrichtungen zur Kondensation des austretenden Wasserdampfes möglich, so kann z. B. auch ein Vorratsbecken für die Noteinspeisung zur Kondensation herangezogen werden. Allen diesen Lösungen ist gemeinsam, daß bei kleineren Schäden mit verhältnismäßig einfachen Einrichtungen ein Austreten von Wasserdampf in die begehbaren Betriebsanlagenräume wenigstens für solche Zeiträume verhindert wird, die dem Betriebspersonal die Möglichkeit geben, diese ohne Hast und Gefahr zu verlassen und dabei eventuell zusätzlich weitere für den Betrieb der Anlage zweckmäßige Maßnahmen durchzuführen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 . über den vom Betriebspersonal begangenen Betriebs-Patentansprüche: räumen ebenfalls mit Platzmembranen" bzw. technisch äquivalenten Mitteln verschlossen sind und

1. Kernkraftwerksanlage mit wasser- bzw. wobei die gesamte Anlage in einem großen druckfedampfgekühltem Reaktor, bei der der druckfüh- 5 sten Reaktorsicherheitsgebäude untergebracht ist.
rende Primärkreislauf sowie die Dampferzeuger Das große, meist zylinder- oder kugelförmige in einzelnen Primäranlagenräumen untergebracht Reaktorsicherheitsgebäude, das z. B. aus Stahl oder sind, die ihrerseits durch mit Platzmembranen aus Spannbeton gefertigt sein kann, hat dabei die bzw. technisch äquivalente Mittel abgeschlossene Aufgabe, die bei einem größeren Reaktorunfall aus-Druckausgleichsöffnungen miteinander verbun- io tretenden Dampfmengen, die mit radioaktiven Stofden sind, wobei sämtliche Primäranlageräume fen verseucht sein können, an einem Austreten in die von einem geschlossenen biologischen Schild aus Umgebung zu hindern, damit eine Kontamination massiven Betonwänden umgeben sind und bei der Umgebung des Kernkraftwerkes und vor allem der im Falle eines Schadens im Primärkreislauf eine Gefahr für die Bevölkerung vermieden wird.

der ausströmende Dampf in Kondensationsem- 15 Es ist bereits bekannt, zur Erniedrigung des Auslerichtungen kondensiert, wobei die Betonwände gungsdruckes des Sicherheitsgebäudes Kondensagegenüber den vom Betriebspersonal begangenen tionseinrichtungen für den beim größten anzuneh-Betriebsräumen ebenfalls mit Platzmembranen menden Unfall, z. B. beim Bruch einer Hauptrohrlei- bzw. technisch äquivalenten Mitteln verschlossen tung aus dem Primärkreislauf austretenden Dampf sind, und wobei die gesamte Anlage in* einem ao anzuwenden. Der einwandfreie sicherheitstechnische großen druckfesten Reaktorsicherheitsgebäude Nachweis der Funktionstüchtigkeit einer solchen untergebracht ist, dadurch gekennzeich- Einrichtung ist jedoch schwierig und die umfangrein e t, daß die in den Wänden (4) der Primäran- chen Druckausgleichseinrichtungen zehren einen grolageräume vorgesehenen Platzmembranen bzw. ßen Teil der erwarteten Einsparungen wieder auf, so technisch äquivalenten Mittel (42, 43) so dimen- 25 daß in vielen Anwendungsfällen der Volldrucksioniert sind, daß sie bereits bei dem geringen Sicherheitsbehälter vorgezogen wird.
Druckanstieg, wie er bei einem kleinen Schadens- Ferner ist aus der Zeitschrift »Atoniwirtschaft«,

fall eintritt, öffnen und zu Kondensationseinrich- Juli/August 1965, S. 359 und 360, sowie aus der beltungen (3, 7) führen, die einen weiteren Druckan- gischen Patentschrift 689 783 eine Kernkraftwerksstieg eine gewünschte Zeit lang verhindern, und 30 anlage bekannt, in der innerhalb des Reaktorsicherdaß hingegen die zu den Betriebsräumen führen- heitsgebäudes eine Kondensationseinrichtung für das den Platzmembranen bzw. technisch äquivalenten im Fall eines Lecks austretende dampfförmige Kühl-Mittel (41) so dimensioniert sind, daß sie bei die- mittel vorgesehen ist. Das Reaktorsicherheitsgebäude sen geringen Druckanstiegen wenigstens eine ge- umschließt Anlagen- und Betriebsräume, wobei die wisse Zeit lang nicht öffnen. 35 Druckentlastung durch Kondensation auch einen

2. Kernkraftwerksanlage nach Anspruch 1, da- Schutz des Betriebspersonals bewirkt.

durch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil Aus Gründen der Wartung und auch beim Brennder mit Platzmembranen bzw. äquivalenten Mit- elementabtransport wird das Gebäude eines Leitein verschlossenen Druckausgleichsöffnungen stungsreaktors öfters betreten, während der Reaktor (43) zu während des Normalbetriebes wärmeiso- 40 selbst in Betrieb ist und unter Druck steht. Es ist äulierten, luftdurchlässigen und großflächigen Eis- ßerst unwahrscheinlich, daß während dieser Zeit ein stapeln (7) führt. großer Unfall eintritt. Man kann sich eher vorstellen,

3. Kernkraftwerksanlage nach Anspruch 2, da- daß am Primärkreis ein kleineres Leck entsteht, wie durch gekennzeichnet, daß die Eisstapel (7) an z. B. durch das Abreißen eines Regelstabantriebes. In Kältemaschinen angeschlossen und mit Sammel- 45 diesem Fall wird nach dem Reißen der Platzmembrabehältern (71) für abtropfendes Kondensat ver- nen auch der Betriebsraum stark vernebelt, und das bunden sind. Betriebspersonal kann, ganz abgesehen von der Hitzewirkung, die Sicht zum Ausgang verlieren. Außerdem besteht die Gefahr der Vergiftung mit radioakti-

50 ven Stoffen, insbesondere mit Tritium im Falle von

mit Schwerwasser gekühlten Reaktoren.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung für das Betriebspersonal einen wenigstens zeitlich begrenzten Schutz innerhalb des Reaktorsicherheitsge-55 bäudes zu schaffen, der es ihm erlaubt, im Falle

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kernkraft- eines kleinen Lecks das Reaktorgebäude ungefährdet Werksanlage mit wasser- bzw. dampfgekühltem zu verlassen.

Reaktor, bei der der druckführende Primärkreislauf Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei der ein-

sowie die Dampferzeuger in einzelnen Primäranla- gangs genannten Kernkraftwerksanlage dadurch gegenräumen untergebracht sind, die ihrerseits durch 60 löst, daß die in den Wänden der Primäranlageräume mit Platzmembranen bzw. technisch äquivalente Mit- vorgesehenen Platzmembranen bzw. technisch äquitel abgeschlossene Druckausgleichsöffnungen mitein- valenten Mittel so dimensioniert sind, daß sie bereits ander verbunden sind, wobei sämtliche Primäran- bei dem geringen Druckanstieg, wie er bei einem lageräume von einem geschlossenen biologischen kleinen Schadensfall eintritt, öffnen und zu Konden-Schild aus massiven Betonwänden umgeben sind und 65 sationseinrichtungen führen, die einen weiteren bei der im Falle eines Schadens im Primärkreislauf Druckanstieg eine gewünschte Zeit lang verhindern, der ausströmende Dampf in Kondensationseinrich- und daß hingegen die zu den Betriebsräumen führentungen kondensiert, wobei die Betonwände gegen- den Platzmembranen bzw. technisch äquivalenten