DE1801395A1 - Mittels Schwerkraft arbeitende fluessige Sicherheitsstaebe fuer Kernreaktoren - Google Patents

Description

Die Sicherheitsstäbe eines Kernreaktors bilden eine Vorrichtung zur Gewährleistung seines raschen Stillegens. Unter den verwendeten verschiedenen Arten von Sicherheitsstäben haben die flüssigen Sioherheitsstäbe bemerkenswerte Vorteile, zu welchen u_ea. die Bequemlichkeit ihrer Implantation von jeder beliebigen Seite des Reaktors her und ihr geringer Raumbedarf gehören.

Auf Grund der letztgenannten Eigenschaft lassen sich die Stäbe an den gewünschten Stellen anbringen, ohne dass dazu Brennstoffelemente beseitigt werden müssen, um für sie Platz zu schaffen. Ein weiterer grosser Vorteil ihrer grossen Einfachheit und ihres geringen Kaumbedarfs besteht darin, dass kein auf einer Seite des Reaktors angeordneter Motor für massive Stäbe das Arbeiten der Besehiokungs- und Entlademaschine behindert. Ausserdem können die die Sioherheits-,

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atäbe bildenden Hohlkörper oder Rohre komplizierte Profile, Formen und einen komplizierten Verlauf haben, um für andere Vorrichtungen Platz zu schaffeno

Bei der Vorrichtung aua flüssigen Sioherheitsstäben nach der Erfindung benutzt man die Schwerkraft als Antriebskräfte Sie setzt sich aus die aktive Zone des Reaktors durchragenden Hohlrohren, einem oder mehreren oberen und einem oder mehreren unteren Sammelbehältern, einem im wesentlichen aus einem Sehälter für Reinigungeflüssigkeit bestehenden Reinigungskreislauf, einer Pumpe und einem Behälter für Reinigungsrückstände zusammen und ist gekennzeichnet durch einen unter dem Niveau des unteren Sammelbehälters angeordneten unteren Behälter für vergiftete Lösung, der über eine Pumpe an einen über dem Niveau der aktiven Zone des Reaktors angeordneten oberen Sammelbehälter für vergiftete Lösung angeschlossen ist, der an den unteren Sammelbehälter über ein an seinem Eingang angeordnetes Ventil angeschlossen ist, wobei der untere Sammelbehälter ausserdem über ein weiteres Ventil an einen Überlauf sammelbehälter für vergiftete Lösung angeschlossen ist, der mit einem Abführrohr versehen ist, das unmittelbar unter dem Niveau des Eintritts der Hohlrohre in die aktive Zone des Reaktors beginnt und in den darunter angeordneten unteren Behälter für vergiftete Lösung einmündet»

Die Erfindung ist nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung, deren einzige Figur die Anlage nach der Erfindung in aohematisoher Darstellung veranschaulicht, näher.erläutert ο

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Nach dieser Figur durchragen Hohlrohre 2 die aktive Zone 1 des Reaktors« Sie kommen aus einem oder mehreren unter dem Niveau der aktiven Zone angeordneten unteren Sammelbehältern 3, -während ihre oberen Enden in einen über dem Niveau der aktiven Zone angeordneten oberen Sammelbehälter 4 einmünden·

In der Belohnung ist nur ein einziger unterer Sammelbehälter

3 dargestellt, ^jedoch ist klar, dass nach dem Erfindergedan- g ken eine beliebige Anzahl solcher Sammelbehälter (Sammelleitungen) vorgesehen werden kann· Der obere Sammelbehälter

4 kann zweckmässigerweise ein solcher mit eindringenden Stäben, sein, wie er in der belgischen Patentschrift 678 235 beschrieben ist» Der Kreislauf für vergiftete Lösung umfasst einen unteren Behälter 5 für vergiftete lösung, aus welchem die Lösung mit Hilfe einer Pumpe 6 in Richtung eines über dem Niveau der aktiven Zone des Reaktors angeordneten oberen Behälters 7 gepumpt wird· In die Ton der Pumpe 6 zum Behälter 7 führende Leitung ist ein Dreiwegventil 8-9-10 eingesetzt· I Eine aus dem Soden des Behälters 7 kommende Leitung 11 mündet über ein nahe dem Anschluss 20 an den unteren Sammelbehälter .3 angeordnete» "Ventil in de» unteren Sammelbehälter (Sammelleitung) 3 ei».* Pia Überlaufbehälter 13 i?t mit einer Abführleitung 14 versehen» die von einem knapp unter dem Niveau der.aktiven Zone des Reaktors liegenden Niveau 15, d«h· von den Niveau ausgeht, bis zu welchem die Lösung in den Stäben gelangt, wenn diese einsatzbereit sind· Über die Rohrleitung 14 wird der Überlauf aus dem Behälter 13 in den Behälter 5

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abgeführt* Ausserdem ist das Dreiwegventil 8-9-10 über eine Rohrleitung 15 an den. Überlaufbehälter 13 angeschlossen· Der Überlaufbehälter 13 ist ausserdem über eine mit einem in Nähe des Anschlusses 20 angeordneten Ventil 19 versehene Rohrleitung 18 mit seinem unteren Teil an den Sammelbehälter (Sammelleitung) 3 angeschlossen»

Der obere Behälter 7 ist ausserdem mit einer Entleerungsleitung 16 versehen, die auf dem Niveau 34 beginnt und nahe ihrem Austritt aus dem Behälter 7 ein "Ventil 17 besitzt* Diese Rohrleitung 16 mündet ebenfalls in den Behälter 5 ein»

Von dem Anschluss 20 geht ausserdem noch eine Leitung 21 aus, die in der Nähe de« Anschlusses 20 ein einfaehes Durch*- flussventil 22 und in Höhe des Bodens des Behälters 5 ein Dreiwegventil 23-24-25 aufweist, dessen Weg 25 mit dem Boden des Behälters 5 und dessen Weg 24 mit einem Behälter 26 für Rückstände in Verbindung steht» Die Entleerungsleitung 27 des oberen Behälters 4 mündet über ein Dreiwegventil 28-29-30 entweder (über den Weg 29) in den Behälter 26 oder (über den Weg 30) in den Behälter 5 ein*

Der Sioherheitsatäbevorrichtung ist ausserdem noch ein Reinigungekreislauf zugeordnet« Dieser Kreislauf besteht aus einem Behälter 31 für Reinfcgungeflüssigkeit, einer am Boden des· Behälters 31 austretenden Leitung 34, einer Pumpe 32 und einer an der Oberseite des oberen Behälters 7 in ihn einmündenden Leitung 33 ο

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Die Gasatmasphären aller Behälter sowie die des oberen Sammelbehälters 4 sind über in der Zeichnung gestrichelt dargestellte Rohrleitungen an eine Niederdruckleitung 36 angeschlossene

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung hat folgende Arbeitsweise: Um die Vorrichtung in einen ein rasches Einführen der Stäbe gewährleistenden Zustand zu bringen, genügt es, die vergiftete lösung aus dem Behälter 5 in den Behälter 7 zu pumpen, indem die Pumpe 6 bei in der Richtung 8-9 geöffnetem Ventil 8-9-10, geschlossenem Ventil 22 und geöffneten Ventilen 12 und 19 eingeschaltet wird© Sobald das System bis zum Niveau 15 gefüllt ist, werden die Ventile 12 und 19 gesohlossen, worauf sich das System bei geöffnetem Ventil 17 bis zum Niveau 34 füllte Darauf wird die Pumpe 6 ausgeschaltet.

Der Behälter 7 ist so gebaut, dass er unter dem Niveau 34 eine solche Menge vergifteter Lösung enthält, dass mit ihr die über da» Ventil 12 an ihn angeschlossenen Rohre 2 bis zu dem zwischen der aktiven Zone 1 und dem oberen Sammelbehälter 4 liegenden Niveau 35 gefüllt werden können.) Bei bis zum Niveau 34 gefülltem Behälter 7 und geschlossenem Ventil 12 ist die Vorrichtung zu einem Alarm-"Einfahren" der flüssigen Sioherheitsatäbe Istreit»

Ein da» Öffnen dea Ventil! 12 bewirkendes Alarmsignal ermöglioht bei geschlossenen Ventilen 19 und 20 tat "Einfahren"

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der (flüssigen) Stäbe 2 bis zum Hiveau 35» Infolge der einfachen Wirkung kommunizierender G-efässe hält aich die Lösung solange wie erforderlich auf dem Niveau 35» Zum "Herausziehen" der flüssigen Sicherheitsstäbe geaügt das Schliessen der Ventile 12 und 22 und das Öffnen des Ventils 19, so dass die flüssigen Sieherheitsstäbe mit dem Überlaufbehälter in Verbindung gesetzt werden» was zur Stabilisierung ihres Niveaus bei 15 führt* Um die Vorrichtung wieder in den Stand zu verwetzen, ein erneutes "Einfahren" flüssiger Sicherheitsstäbe durchzuführen, genügt das erneute füllen des Behälters 7 bis zum Niveau 34 durch Wiederholen der vorerwähnten Vorgänge*

Die Vorrichtung nach der Erfindung ermöglicht ausserdem_f bei eingefahrenen Sicherheitsstäben einen Umlauf vergifteter lösung herbeizuführen» Dies ist beispielsweise zweckmässig, wenn nach dem Einfahren der flüssigen Sieherheitsstäbe die Lösung zu sieden oder sich chemisch und physikalisch zu verändern droht, sofern sie unbeweglich in der aktiven Zone belassen wirdo

Zur Herbeiführung eines solchen Lösungsumlaufs genügt das Einschalten der Pumpe 6, das Öffnen des Ventils 8-9-10 in der Richtung 8-9 und das Schliessen des Ventils 17» während das Ventil 12 geöffnet bleibt und das Ventil 28-29-30 in der Richtung 28-30 geöffnet iat.

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Palls eine Reinigung der Vorrichtung durchgeführt werden soll (was zweckmäsaig ist, falls die Lösung eine solche ist, dass sich an den Bohren Ablagerungen oder Beläge bilden könnten), genügt das Öffnen der Ventile 12 und 22» Das Ventil 23-24-25 muse in der Richtung 23-25 geöffnet sein. Auf diese Weise wird die vergiftete Lösung vollständig in den Behälter 5 zurückgeleitet· Darauf werden, während das Ventil 12 geöffnet bleibt, die Ventile 19t 22 und 17 geschlossen und das Ventil 28-29-30 in seine geöffnete Stellung 28-29 gebracht· Danach wird die Pumpe 32 eingeschaltet und die Vorrichtung mit Reinigungsflüssigkeit aus dem Behälter 31 durohgesptilt»

Bevor die Vorrichtung wieder mit vergifteter Lösung gefüllt wird, genügt das Entleeren der Reinigungsrüokstände in den Behälter 26 hinein, indem das Ventil 12 geöffnet bleibt und das Ventil 22 bei sioh in der Stellung 23-24 befindendem, geöffnetem Ventil 23-24-25 geöffnet wird»

Die Erfindung ist nicht auf das im Vorstehenden beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern sohliesst ihre sämtlichen Varianten ein» So ist es beispielsweise, ohne den Bereioh der Erfindung zu verlassen, möglich, mehrere Behälter 7 zu verwenden, die je an einen oder mehrere untere Sammelrohre oder Sammelbehälter 3 angeschlossen sind»

Pat entansprüoh e t Wb/Hf

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Claims (1)

1. Patentansprüche;

   1, Sicherheitsvorrichtung mit flüssigen Sicherheitsstäben für Kernreaktoren, mit die aktive Zone des Reaktors durchragenden Hohlräumen oder Rohren, mit einem oder mehreren oberen und einem oder mehreren unteren Sammelbehältern, mit einem im wesentlichen aus einem Behälter für Reinigungsflüssigkeit bestehenden Reinigungskreislauf sowie mit einer Pumpe und einem Behälter für Reinigungsrüokstände, gekennzeichnet durch einen unter dem Niveau des unteren Sammelbehälters (5) angeordneten unteren Behälter (5)» der über eine Pumpe (6) an einen über dem Niveau der aktiven Zone (1) des Reaktors angeordneten oberen Sammelbehälter (7) für vergiftete Lösung angeschlossen ist, der an den unteren Sammelbehälter (3) über ein an seinem Eingang angeordnetes Ventil (12) angeschlossen ist, wobei der untere Sammelbehälter (3) ausserdem Über ein weiteres Ventil (19) an einen Überlauf sammelbehälter (13) für vergiftete Lösung angeschlossen ist, der mit einem Abführrohr (14) versehen

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   ist, das unmittelbar unter dem Niveau (15) de« Eintritts der Hohlräume oder Rohre (2) in die aktive Zone (1) de« Reaktors beginnt und in den darunter angeordneten unteren Behälter (5) für vergiftete Lösung einmündet·

   2* Sicherheitavorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die sieh in dem oberen Sammelbehälter (4) und in dem Überlaufsammelbehälter (13) über der vergifteten !lösung befindend· öaa atmos ρ häre jeweils mit einem konstanten Siederdruokbereich in Verbindung steht, an welchen die öasstmosphären des oberen Sammelbehälters und dertfcrigen Behälter (5, 26, 31) der Vorrichtung ebenfalls angeschlossen sind*

   3· Sicherheitsvorriohtung nach Anspruch 1 oder 2, dadureh gekennzeichnet, das» den oberen Behälter (7) »it dem unteren Behälter (5) eine Überlaufrohrleitung (16) verbindet, die in der Sähe ihrer Einmündung in den oberen Behälter (7) mit einem Ventil (17) versehen ist·

   4* Sicherheitsvorrichtung naeh einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine aus dem unteren Sammelbehälter (3) kommende, in seiner Iahe mit einem einfaohen Ventil (22) versehene Rohrleitung (21), die über ein Dreiwegventil (23-24-25) entweder an den Behälter (5) für vergiftete Lösung oder an den Behälter (26) für Reinigungsrückstände anachliessbar ist·

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   5· S ioh er hei ta vorrichtung nach einem der Ansprüche t Ms 4, gekennzeichnet durch, eine in den tib erlauf sammelbehälter (13) einmündende Rohrleitung (15) r &i^{e TODL} einem in die die Pumpe (6) für vergiftete Iiösung mit dem ato-e— rtn Behälter (7) verbindende Rohrleitung eingesetzten Äreiwegventile (8-9--tO) ausgeht»

   6· Sioherheitavorrichtung nach einem der Insprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dass der obere Sammelbehalter (4) ein SammelbeMlter mit einführbarea Sicherh&itsstäben ist»

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