DE1801395B2 - Sicherheitsabschaltvorrichtung mit neutronenabsorbierenden fluessigkeiten fuer kernreaktoren - Google Patents

Description

hälter enthaltene Flüssigkeitsmenge ausreicht, um nach öffnen des ersten Ventils das Niveau der Absorberflüssigkeit in den Rohren von dem Normalzustand unterhalb des Reaktorkerns in einen Abschaltzustand oberhalb des Rtaktorkerns anzuheben,

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung, deren Figur die Anlage nach der Erfindung in schematischer Darstellung veranschaulicht, näher erläutert.

Reaktorkerns angeordneten unteren Sammelbehälter 3, während ihre oberen Enden in einen oberhalb des Reaktorkerns angeordneten oberen Sammelbehälter 4 einmünden.

In der Zeichnung ist nur ein einziger unterer Sammelbehälter 3 dargestellt, es können jedoch auch mehrere solcher Sammelbehälter vorgeseher werden. Der obere Sammelbehälter 4 kann zweckmäßigerweise ein

ter 26 oder (über den Weg 30) in den Vorratsbehälter 5 ein. . ,. .

Die Gasatmosphäre aller Behälter sowie die des oberen Sammelbehälters 4 sind über in der Zrichnung gestrichelt dargestellte Rohrleitungen an eine Niederdruckleitung 36 angeschlossen.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung hat folgende Arbeitsweise: Um die Vorrichtung in einen ein rasches Füllen der Rohre gewährleistenden Zustand

Nach dieser Figur durchragen Rohre 2 den Reak- io zu bringen, genügt es, die Absorberflüssigkeit aus torkera 1. Sie kommen aus einem unterhalb des dem Vorratsbehälter 5 in den weiteren Behalter 7 zu

pumpen, indem die Pumpe 6 bei in der Richtung 8-9 geöffnetem Absperrschieber 8-9-10, geschlossenem Durchflußventil 22 und geöffiietem erstem Ventil 12 und geöffnetem Absperrschieber 19 eingeschaltet wird. Sobald das System bis zum Niveau des Normalzustandes 15 gefüllt ist, wer \.n das erste Ventil 12 und der dritte Absperrschieber 19 geschlossen, wor-

__w , ,.„.._Λ.,™.₆.._π^ν w.„ auf sich das System bei geöffnetem dritten Ventil 17

solcher mit eindringenden Rohren sein. Der Kreislauf 20 bis zum Niveau 34 füllt. Darauf wird die Pumpe 6 für Absorberflüssigkeit umfaßt einen Vorratsbehäl- ausgeschaltet.

ter 5 für Absorberflüssigkeit, aus welchem die Absor- Der weitere Behälter 7 ist so gebaut, daß er unter

berflüssigkeit mit Hilfe einer Pumpe 6 in Richtung dem Niveau 34 eine solche Menge Absorbertlussigeines oberhalb des Reaktorkerns angeordneten weite- keil enthält, daß mit ihr die über das erste Ventil 12 ren Behälters 7 gepumpt wird. Es ist puch möglich 25 an ihn angeschlossenen Rohre 2 bis zu dem zwischen mehrere Behälter 7 zu verwenden, die je an einen dem Reaktorkern 1 und dem oberen Sammelbenal- oder mehrere untere Sammelbehälter 3 angeschlossen
sind. In die von der Pumpe 6 zum Behälter 7 tüh-

rende Leitung ist ein Absperrschieber 8-9-10 einge- — setzt. !Eine aus dem Boden des weiteren Behälters 7 30 Ventil 12 ist die Vorrichtung zu einem Alarm-Fullen kommende Leitung 11 mündet über ein nahe dem der Rohre 2 mit Absorberflüssigkeit bereit. Anschluß 20 an den unteren Sammelbehälter 3 angeordnetes Ventil 12 in den unteren Sammelbehälter 3 ein. Ein Überlaufbehälter 13 ist mit einer Ab- --

füllleitung 14 versehen, die von einem knapp unter- 35 das Füllen der Rohre 2 bis zum Niveau des Abschalthalb der Unterkante des Reaktorkerns liegenden Ni- zustandes 35. Infolge der einfachen Wirkung kommuveau des Normalzustandes 15, d.h. von dem Niveau -■-·- — *-- "-«»- >·■-·· -'-* -«- Ak^.iwiiiccaW ausgeht, bis zu welchem die Absorberflüssigkeit in

den Rohren gelangt, wenn diese einsatzbereit sind.

Über die Abführleitung 14 wird die überlaufende 40 sigkeit aus den Rohren 2 genügt das Schließen des er-Flüssiskeit aus dem Überlaufbehälter 13 in den Vor- sten Ventils 12 und des Durchflußventils 22 und das ratsbehälter 5 abgeführt. Außerdem ist der Absperr- Öffnen des Absperrschiebers 19, so daß die Rohre 2 schieber 8-9-10 über eine Rohrleitung 37 an den mit dem Überlaufbehälter 13 in Verbindung gesetzt Überlaufbehälter 13 angeschlossen. Der Überlaufbe- werden, und die Absorberflüssigkeit sich auf das Nihälter 13 ist außerdem über eine mit einem in Nähe 45 veau des Normalzustandes 15 einstellt. Um die Vordes Anschlusses 20 angeordneten Absperrschieber 19 richtung wiederjn den Stand zu versetzen, einj;rneu-

verseh°ne Rohrleitung 18 mit seinem unteren Teil an "

den unteren Sammelbehälter 3 angeschlossen.

Der weitere Behälter 7 ist außerdem mit einer Entleerungsleitung 16 versehen, die auf dem Niveau 34 beginnt und nahe ihrem Austritt aus dem Behälter ein drittes Ventil 17 besitzt. Diese Entleerungsleitung 16 mündet ebenfalls in den Vorratsbehälter 5 ein.

Von dem Anschluß 20 geht außerdem noch eine „ .

Leitung 21 aus, die in der Nähe des Anschlusses 20 55 lisch zu verändern droht, sofern sie unbeweglich in ein einfaches Durchflußventil 22 und in Höhe des dem Gebiet des Reaktorkerns belassen wird. Bodens des Vorratsbehälters 5 einen weiteren Ab- Zur Herbeiführung eines solchen Absorberflussig-

sperrschieber 23-24-25 aufweist, dessen Weg 25 mit keitsumlaufs genügt das Einschalten der Pumpe 6, dem Boden des Vorratsbehälters 5 und dessen Weg das öffnen des Absperrschiebers 8-9-10 in der Rich-24 mit einem Behälter 26 der Rückstände in Verbin- 60 tung 8-9 und das Schließen des dritten Ventils 17, dung steht. Die Abflußleitung 27 des oberen Sammel- während das erste Ventil 12 geöffnet bleibt und der behälters 4 mündüt über einen Absperrschieber Absperrschieber 28-29-30 in der Richtung 28-30 ge-28-29-30 entweder (über den Weg 29) in den Behäl- öffnet ist.

ter 4 liegenden Niveau des Abschaltzustandes 35 gefüllt werden können. Bei bis zum Niveau 34 gefülltem weiterem Behälter 7 und geschlossenem erstem

Ein das öffnen des ersten Ventils 12 bewirkendes Alarmsignal ermöglicht bei geschlossenem Absperrschieber 19 und geschlossenem Durchflußventil 22

nizierender Gefäße hält sich die Absorberflüssigkeit solange wie erforderlich auf dem Niveau des Abschaltzustandes 35. Zum Ablassen der Absorberflüs-

tes Füllen der Rohre durchzuführen, genügt das erneute Füllen des weiteren Behälters 7 bis zum Niveau 34 durch Wiederholen der vorerwähnten Vorgänge.

Die beschriebene Vorrichtung ermöglicht es, bei gefüllten Rohren einen Umlauf der Absorberliüssigkeit herbeizuführen. Dies ist beispielsweise zweckmäßig, wenn nach dem Füllen der Rohre die Abscrberflüssigkeit zu sieden oder sich chemisch und physika-

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Sicherheitsabschaltvorrichtung mit neutronenabsorbierenden Flüssigkeiten für Kernreaktoren, bestellend aus den Reaktorkern durchdringenden Rohren, die oberhalb des Reaktorkerns mit einem oberen Sammelbehälter und unterhalb des Reaktorkerns mit einem unteren Sammelbehälter verbunden sind, aus einem unterhalb des unteren Sammelbehälters angeordneten Vorratsbehälter für die Absorberflüssigkeit, der über einen Absperrschieber eine Verbindung mit dem oberen Sammelbehälter aufweist, aus einem mit dem Vorratsbehälter über eine Pumpe und einen Absperrschki er verbundenen Überlaufbehälter, dessen Überlauf das Niveau der Absorberflüssigkeit in den Rohren im Normalzustand unterhalb des Reaktorkerns festlegt und in den Vorratsbehälter mündet und der mit dem unteren Sammelbehälter über einen Absperrschieber verbunden ist, d adurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Reaktorkerns (1) ein weiterer, bis zu einem Überlauf mit Absorberflüssigkeit gefüllter Behälter (7) angeordnet ist, der an seiner Unterseite über ein erstes Venti' (12) mit dem unteren Sammelbehälter (3) über ein zweites Ventil (8-9) mit der Pumpe (6) und dessin Überlauf über ein drittes Ventil (17) mit dem Vorratsgefäß (5) verbunden ist, und daß die in dem weiteren Behälter (7) enthaltene Flüssigkeitsmenge ausreicht, um nach öffnen des ersten Ventils (12) das Niveau der Absorberflüssigkeit in den Rohren (2) von dem Normalzustand (15) unterhalb des Reaktorkerns in einen Abschaltzustand (35) oberhalb des Reaktorkerns anzuheben.

   Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsabschaltvorrichtung mit neutronenabsorbierenden Flüssigkeiten für Kernreaktoren, bestehend aus den Reaktorkern durchdringenden Rohren, die oberhalb des Reaktorkerns mit einem oberen Sammelbehälter und unterhalb des Reaktorkerns mit einem unteren Sammelbehälter verbunden sind, aus einem unterhalb des unteren Sammelbehälters angeordneten Vorratsbehältem für die Absorberflüssigkeit, der über einen Absperrschieber eine Verbindung mit dem oberen Sammelbehälter aufweist, aus einem mit dem Vorratsbehälter über eine Pumpe und einen Absperrschieber verbundenen Überlaufbehälter, dessen überlauf das Niveau der Absorberflüssigkeit in den Rohren im Normalzustand unterhalb des Reaktorkerns festlegt und in den Vorratsbehälter mündet und der mit dem unteren Sammelbehälter über einen Absperrschieber verbunden ist. Eine derartige Sicherheitsabschaltvorrichtung ist bereits aus der belgischen Patentschrift 678 235 bekannt,

   Zurrt schnellen Abschalten eines Kernreaktors ist es notwendig, ein neutronenabsorbierendes Material schnell und sicher in den Bereich des Reakforkerns einzubringen, Dabei ist es vorteilhaft, statt massiver neutronenabsorbierender Stäbe eine neutronenabsorbierende Flüssigkeit über Abschaltrohre in den Reaktorkern einzuführen. Da derartige Abschaltrohre von jeder beliebigen Seite her in den Reaktor eingeführt

   werden können und einen geringeren Raumbedarf haben, ist es leicht möglich, die Abschaltrohre an geeigneten Stellen im Reaktorkern anzuordnen, ohne daß dazu Brennstoffelemente beseitigt werden müssen. Ein an einer Seite des Reaktors angeordneter

   ίο Antriebsmotor, wie ·ιτ bei der Verwendung von massiven Stäben erforderlich ist, entfällt, so daß das Arbeiten der Beschickungs- und Entladevorrichtung nicht behindert wird. Außerdem können die Abschaltrohre komplizierte Profile, Formen sowie einen

   komplizierten Verlauf haben, um so für andere Vorrichtungen Platz zu schaffen.

   Aus der deutschen Auslegeschrift 1206 101 ist eine Vorrichtung zum Regeln eines Kernreaktors mittels einer neutronenabsorbierenden Flüssigkeit bekannt, die auch zur Schnellabschaltung des Kernreaktors benutzt werden kann. Die Vorrichtung besteht aus einem System kommunizierender Röhren, die mit Ausnahme eines Steigrohres den Reaktorkern durchsetzen. Das Steigrohr führt an seinem oberen Ende zu einem oberhalb des Reaktorkerns gelegenen Vorratsbehälter. Mittels einer im unteren Teil des Steigrohres gelegenen elektromagnetischen Pumpe wird eine Absorberflüssigkeit entgegen der Schwerkraft in dem Steigrohr hochgedrückt und sammelt sich im Vorratsbehälter an. Falls sich die Absorberflüssigkeit in den Rohren übermäßig stark erwärmen sollte, ist ein Austausch dieser Flüssigkeit in einem Umlaufsystem nicht möglich.
   Aus der belgischen Patentschrift 678 235 ist eine mit einer Absorberflüssigkeit arbeitende Sicherheitsabschaltvorrichtung für Kernreaktoren bekannt, die den Reaktorkern vertikal durchragende Abschaltrohre aufweist, die von einem unterhalb des Reaktorkerns gelegenen unteren Sammelbehälter zu einem oberhalb des Reaktorkerns befindlichen oberen Sammelbehälter führen. Eine genau festgelegte Absorberflüssigkeitsmenge wird aus einem das Niveau im Normalzustand bestimmenden Überlaufbehälter heraus während des Abschaltzustandes in die unteren Sam-

   /,5 melbehälter und von hier in die Abschaltrohre mittels eines Treibgases gedrückt und kann bei einer Neueinschaltung in diesen Überlaufbehälter zurückfließen. Da hierbei ein geschlossener Kreislauf der Absorberflüssigkeit nicht vorgesehen ist, kann diese im Abschaltzustand nicht in sämtlichen Abschaltrohren gleichzeitig ausgetauscht werden.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mittels Schwerkraft arbeitende Sicherheitsabschaltvorrichtung für Kernreaktoren anzugeben, die eine genaue Festlegung des Niveaus der Absorberflüssigkeit in den Abschaltrohren im Normalzustand und im Abschaltzustand ermöglicht und darüber hinaus im Abschaltzustand einen gleichzeitigen Austausch der in sämtlichen Abschaltrohren befindlichen Absorberflüssigkeit gestattet.

   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß oberhalb des Reaktorkerns ein weiterer, bis zu einem überlauf mit Absorberflüssigkeit gefüllter Behälter angeordnet ist, der an seiner Unterseite über

   6s ein erstes Ventil mit dem unteren Sammelbehälter, über ein zweites Ventil mit der Pumpe und dessen Überlauf über ein drittes Ventil mit dem Vorratsgefaß verbunden ist, und daß die in dem weiteren He-