DE19538009A1 - Verriegelungssystem zur Verriegelung eines Deckels eines Druckbehälters sowie Verfahren zum Verschluß eines Sicherheitsbehälters einer Kernkraftanlage - Google Patents

Description

Verriegelungssystem zur Verriegelung eines Deckels eines Druckbehälters sowie Verfahren zum Verschluß eines Sicher­ heitsbehälters einer Kernkraftanlage.

Die Erfindung betrifft ein Verriegelungssystem zur Verriege­ lung und Befestigung eines Deckels eines Druckbehälters, ins­ besondere eines Ladedeckels eines Sicherheitsbehälters einer Kernkraftanlage. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfah­ ren zum Verschließen eines Sicherheitsbehälters einer Kern­ kraftanlage mit einem Ladedeckel.

Druckbehälter können zur Inspektion, Reinigung oder Be- und Entladung eine Öffnung aufweisen. Diese Öffnung ist während eines Betriebes des Druckbehälters, bei dem in seinem Inneren ein hoher Innendruck herrscht, beispielsweise durch einen Deckel verschlossen. Dieser Deckel kann beispielsweise durch eine Vielzahl von Schrauben gasdicht mit dem Druckbehälter die Öffnung verschließend verbunden sein.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verriegelungssystem zur Verriegelung eines Deckels eines Druckbehälters anzugeben, welches kurze Öffnungs- und Schließzeiten sowie reproduzier­ bare Verschlußbedingungen gewährleistet. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Verschließen eines Sicherheitsbehälters einer Kernkraftanlage mit einem Lade­ deckel anzugeben.

Die auf ein Verriegelungssystem zur Verriegelung und Befesti­ gung eines Deckels eines Druckbehälters gerichtete Aufgabe wird durch ein Verriegelungssystem mit zumindest einer Gruppe entlang einer jeweiligen Hauptachse verschieblicher Riegel­ elemente gelöst, welche entlang der zylindrischen Umfangflä­ che einer der Aufnahme des Deckels dienenden Öffnung des Druckbehälters anordenbar sind, so daß die jeweiligen Haupt­ achsen die Umfangsfläche schneiden und die Riegelelemente in eine jeweilige den Deckel verriegelnde Verriegelungsposition hinein- und aus dieser herausverschiebbar sind.

Durch eine Gruppe von Riegelelementen, beispielsweise von bis zu über 50 Riegelelementen, ist eine sichere und schnelle Verriegelung eines Deckels eines Druckbehälters ohne weiteres bis zu einem Innendruck von über 10 bar gegeben. Durch eine Verschiebung der Riegelelemente entlang einer jeweiligen Hauptachse in eine Verriegelungsposition hinein sowie wieder aus der Verriegelungsposition heraus sind kurze Öffnungs- und Schließzeiten sowie reproduzierbare Verschlußbedingungen ge­ geben. Aufgrund der im wesentlichen einaxialen Bewegung der Riegelelemente ist das Verriegelungssystem mechanisch einfach herstellbar. Zudem ist die Kraft, welche zur Verschiebung der Riegelelemente in die jeweilige Verriegelungsposition sowie zur Arretierung der Riegelelemente in dieser Verriegelungspo­ sition ebenfalls einfach, beispielsweise durch einen Linear­ antrieb, aufbringbar. Für die Riegelelemente, welche als im wesentlichen entlang der Hauptachse gestreckte metallische Bolzen ausführbar sind, kann als Werkstoff je nach Anwen­ dungsfall eine entsprechende metallische Legierung, insbeson­ dere bei Anwendung in einer Kernkraftanlage ein hierfür zuge­ lassener Stahl, verwendet werden. Die Riegelelemente sind vorzugsweise sämtlich in einer Ebene angeordnet, wobei die jeweiligen Hauptachsen auf einen Mittelpunkt der Öffnung aus­ gerichtet sind. Der Deckel kann einen kreisförmigen Quer­ schnitt aufweisen und leicht nach außen gewölbt sein. Ent­ sprechend ist die Öffnung ebenfalls kreisförmig ausgebildet, und die Umfangsfläche ist eine kreiszylindrische Mantelflä­ che. Das Verriegelungssystem eignet sich durch die weitgehend freie Anordenbarkeit der Riegelelemente, allerdings auch für jede andere Querschnittsform der Öffnung. Durch Verwendung verschieblicher Riegelelemente tritt bei dem Verriegelungs­ system das Problem eines Reibverschweißens von korrosionsbe­ ständigen Stählen im wesentlichen selbst dann nicht auf, wenn die Riegelelemente in ihrer Verriegelungsposition in den Deckel eingreifen und der jeweilige Grundwerkstoff ein korro­ sionsbeständiger Stahl ist. Dieses Problem könnte beispiels­ weise bei einer Befestigung des Deckels durch Schrauben ent­ stehen, die von außerhalb des Druckbehälters in den Deckel eingefügt werden, insbesondere dann, wenn der Deckel während eines normalen Betriebes des Druckbehälters von Wasser umge­ ben ist. Dies ist insbesondere bei einem Ladedeckel eines Sicherheitsbehälters einer Kernkraftanlage gegeben, bei der während eines normalen Betriebes der Sicherheitsbehälter im Bereich des Ladedeckels an ein geodätisch hochliegendes Kühl­ mittelreservoir unmittelbar angrenzt. Das Verriegelungssystem gemäß der Erfindung ist vorzugsweise innerhalb des Sicher­ heitsbehälters angeordnet, so daß die Riegelelemente dem Kühlmittel nicht ausgesetzt sind.

Das Verriegelungssystem weist vorzugsweise zumindest einen Antrieb zur Verschiebung der Verriegelelemente auf, wobei auf jedes Riegelelement durch den Antrieb eine jeweilige Verrie­ gelungskraft übertragbar ist, wobei die Verriegelungskräfte untereinander weitgehend identisch sind. Hierdurch wird ins­ besondere bei einem kreisförmigen Deckel eine gleichmäßige Einspannung des Deckels gewährleistet, so daß ein Abtrag des in dem Druckbehälter herrschenden Innendrucks symmetrisch über den Umfang der Öffnung und den Umfang des Deckels er­ folgt. Hierdurch wird insbesondere bei einem plötzlich auf­ tretenden Anstieg des Innendrucks eine singuläre Belastung des Verriegelungssystems vermieden. Zwischen jedem Riegelele­ ment, welches als Riegelbolzen ausgeführt sein kann, und dem Antrieb ist vorzugsweise ein Tellerfederpaket angeordnet, das beim Verriegeln, d. h. beim Verschieben des Riegelelementes in die Verriegelungsposition, zusammengedrückt wird. Bei Errei­ chen der Verriegelungsposition, welche beispielsweise durch einen in seiner geometrischen Lage fest vorgegebenen End­ schalter angezeigt wird, wird eine wohldefinierte Verriege­ lungskraft erreicht, die abhängig ist von der durch das Tel­ lerfederpaket erzeugte Gegenkraft. Bei Verwendung identischer Tellerfederpakete für jedes Riegelelement ist somit eine identische Verriegelungskraft einstellbar. Somit ist für jedes Riegelelement unabhängig von der genauen Lage des Deckels in der Öffnung, auch bei exzentrischer Lage, die gleiche Verriegelungskraft gegeben.

Vorzugsweise ist jedem Riegelelement ein jeweils eigener An­ trieb zugeordnet. Dieser Antrieb wird - wie oben beispielhaft erläutert - bei Erreichen einer definierten Verriegelungskraft abgeschaltet. Sämtliche Riegelelemente sind somit mit der identischen Verschlußkraft in ihrer Verriegelungsposisition gehalten, unabhängig davon, ob der Deckel zentrisch oder exzentrisch in der Öffnung des Druckbehälters angeordnet ist.

Der Antrieb weist vorzugsweise einen Elektromotor auf, wel­ cher ein Spindelhubelement mit einem Doppel-Schneckengetriebe sowie einen Bremsmotor besitzen kann. Durch Wahl einer ent­ sprechend großen Übersetzung sowie entsprechender Ausgestal­ tung des Bremsmotors kann der Antrieb selbsthemmend ausge­ führt sein.

Der Antrieb der Riegelelemente kann ebenfalls auf hydraulische Art und Weise erfolgen. Hierzu ist vorzugsweise ein Hydraulik­ zylinder vorgesehen, welcher auch ein Wegmeßsystem besitzen kann. Über entsprechende Ventile, wie entsperrbare Rückschlag­ ventile und magnetbetätigbare Wegeventile, ist der Hydraulik­ zylinder über eine Ringleitung an eine zentrale Hydraulikver­ sorgung angeschlossen. Es ist ebenfalls möglich, jedem Hydrau­ likzylinder eine eigene Hydraulikversorgung zuzuordnen.

Eine zentrale Hydraulikversorgung liefert einen konstanten Druck, durch den an jedem Riegelelement eine definierte Ver­ riegelungskraft entsteht. Mit einem Wegemeßsystem ist bei der Verschiebung jedes Riegelelementes in die vorgegebene Verrie­ gelungsposition das Erreichen der Verriegelungsposition be­ stimmbar, wobei das zugeordnete magnetbetätigbare Wegeventil bei Erreichen der Verriegelungsposition geschlossen wird. Durch den konstanten Druck der Hydraulikversorgung sind sämt­ liche Riegelelemente mit der gleichen Verriegelungskraft be­ tätigt, unabhängig davon, wie genau sich der Ladedeckel zen­ trisch in der Öffnung des Druckbehälters befindet. Bei Errei­ chen der Verriegelungsposition wird der Hydraulikkolben des Hydraulikzylinders, beispielsweise durch beidseitig seiner Hauptausdehnungsachse angeordnete entsperrbare Rückschlagven­ tile, durch die Hydraulikflüssigkeit eingespannt, so daß die Lage des Hydraulikkolbens und damit die Verriegelungspositon fixiert sind.

Vorzugsweise ist bei einem hydraulischen Antrieb eine Nach­ verriegelungsvorrichtung vorgesehen, über die ein in dem Druckbehälter herrschender Innendruck auf zumindest ein Rie­ gelelement übertragbar ist, so daß diese eine zusätzliche Kraft entlang seiner Hauptachse in Richtung der Verriege­ lungsposition erfährt. Vorzugsweise sind hierbei sämtliche Riegelelemente oder eine Gruppe symmetrisch um die Öffnung liegende Riegelelemente an die Nachverriegelungsvorrichtung angeschlossen.

Das Verriegelungssystem ist vorzugsweise in einem Sicher­ heitsbehälter einer Kernkraftanlage, insbesondere mit einem Siedewasserreaktor, angeordnet, wobei der Sicherheitsbehälter zu seinem gasdichten Verschluß einen Ladedeckel aufweist, der Aussparungen zum Eingreifen der Riegelelemente aufweist und die Riegelelemente entsprechend der Aussparungen angeordnet und mit dem Sicherheitsbehälter verbunden sind. Die Riegel­ elemente können hierbei unmittelbar an der Umfangsfläche der Öffnung angeordnet sein und bei einer Verschiebung in ihre Verriegelungsposition somit den Deckel umfassen und in dessen Aussparungen eingreifen. Die Riegelelemente können ebenfalls so angeordnet sein, daß sie an dem Sicherheitsbehälter befe­ stigt so angeordnet sind, daß sie bei einem Einbringen des Ladedeckels in die Öffnung innerhalb des Ladedeckels liegen. In diesem Fall ist die Verschiebung der Riegelelemente in die Verriegelungsposition von dem Mittelpunkt der Öffnung wegge­ richtet. Im erstgenannten Fall hingegen ist die Verschie­ bungsrichtung auf den Mittelpunkt bzw. in die Öffnung hinein­ gerichtet. Das Verriegelungssystem eignet sich für Lade­ deckel, die kuppelförmig ausgebildet sind und einen maximalen Kreisumfang aufweisen, dessen Durchmesser bis zu über 9 m be­ trägt. Hierzu können beispielsweise 56 an der Umfangsfläche der Öffnung angeordnete Riegelelemente vorgesehen sein. Ein sicherer Verschluß des Ladedeckels bis zu einem Innendruck von über 10 bar ist gewährleistet. Für einen gasdichten Ver­ schluß weist der Deckel, beispielsweise eine Mehrfach-Lippen­ dichtung auf. Eine solche Mehrfach-Lippendichtung ist einfach wiederkehrend prüfbar. Bei steigendem Innendruck wird auf ei­ ne Lippendichtung zudem eine zusätzliche Dichtkraft ausgeübt, so daß hierdurch eine Verbesserung der Dichtigkeit erzielt wird. Die Lippendichtung ist ebenfalls geeignet, Unebenheiten sowie ein Nachlassen in der Vorspannung des Ladedeckels aus­ zugleichen.

Eine Anordnung der Riegelelemente innerhalb des Sicherheits­ behälters hat zudem den Vorteil, daß bei einem unmittelbar an den Sicherheitsbehälter angrenzender geodätisch hochliegendem Kühlmittelreservoir während eines normalen Betriebes der Kernkraftanlage die Riegelelemente nicht in Kontakt mit dem Kühlmittel gelangen. Hierdurch wird die Problematik eines Reibverschweißens in der Verriegelungsposition vermieden. Die Riegelelemente sind bevorzugt als Bolzen ausgeführt, die zum Eingreifen in die Aussparungen keilförmig oder stufenförmig ausgeführt sind, wodurch eine sichere Verriegelung des Lade­ deckels gewährleistet ist.

Die Riegelelemente können alternativ auch an dem Ladedeckel angeordnet sein und bei Einfügen des Ladedeckels in die Öff­ nung in Aussparungen an der Umfangsfläche der Öffnung ein­ greifen.

Die auf ein Verfahren zum insbesondere gasdichten Verschlie­ ßen eines Sicherheitsbehälters einer Kernkraftanlage mit ei­ nem Ladedeckel gerichtete Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Verriegelungssystem zur Verriegelung und Befestigung des Ladedeckels vorgesehen ist, welches eine Mehrzahl entlang ei­ ner jeweiligen Hauptachse verschieblichen Riegelelemente auf­ weist, die entlang der Umfangsfläche der Öffnung oder am La­ dedeckel angeordnet sind, wobei nach einem Einfügen des Lade­ deckels in die Öffnung die Riegelelemente entlang der Haupt­ achse in eine jeweilige Verriegelungsposition verschoben wer­ den. Dies erfolgt vorzugsweise so, daß die Riegelelemente in zumindest zwei Gruppen unterteilt sind und die Riegelelemente einer Gruppe gleichzeitig, die Gruppen untereinander aber nachfolgend in die jeweilige Verriegelungsposition verschoben werden. Die Einordnung der Riegelelemente in eine jeweilige Gruppe erfolgt so, daß entlang des Umfanges der Öffnung die Riegelelemente jeder Gruppe vorzugsweise symmetrisch angeord­ net sind. Mit dem Verfahren ist ein Öffnen und Schließen des Sicherheitsbehälters, d. h. ein Einführen und ein Abnehmen des Ladedeckels aus der Öffnung, mit kurzen Öffnungs- und Schließzeiten gewährleistet. Zudem werden mit dem Verfahren reproduzierbare Verschlußbedingungen hergestellt und die auf­ gebrachten Verriegelungskräfte bleiben auch bei einem Stör­ fall mit einem Anstieg der Temperatur und des Innendruckes erhalten. Somit ermöglicht das Verfahren einen gasdichten Verschluß des Sicherheitsbehälters einer Kernkraftanlage mit einem Siedewasserreaktor auch bei einem Störfall mit einem hohen Druckanstieg im Inneren des Sicherheitsbehälters.

Anhand der Figur wird das Verriegelungssystem in einem Si­ cherheitsbehälter einer Kernkraftanlage sowie das Verfahren zum Verschluß eines Sicherheitsbehälters einer Kernkraftanla­ ge näher erläutert. Hierbei werden nur die für die Beschrei­ bung wesentlichen Komponenten des Verriegelungssystems näher dargelegt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Kernkraftanlage,

Fig. 2 eine Detailvergrößerung im Bereich des Ladedeckels des Sicherheitsbehälters der Kernkraftanlage in einem Längsschnitt,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung im Bereich des Riegel­ elementes gemäß Fig. 2,

Fig. 4 eine Vergrößerung im Bereich des Ladedeckels mit ei­ nem Riegelelement mit einem hydraulischen Antrieb und

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines hydraulischen Verriegelungssystems.

Fig. 1 zeigt in einem Längsschnitt schematisch einen Sicher­ heitsbehälter 3 einer Kernkraftanlage. Der Sicherheitsbehäl­ ter 3 ist ein Kreiszylinder mit einer Rotationsachse 16, wel­ cher auf einer Bodenplatte 3a ruht und eine Abschlußdecke 3b besitzt. Der Sicherheitsbehälter 3 mit Bodenplatte 3a und Decke 3b ist vorzugsweise aus einem Beton hergestellt. Die Decke 3b weist eine kreisförmige Öffnung 7 auf, welche einen Mittelpunkt 8 hat, der auf der Rotationsachse 16 liegt. Die Öffnung 7 ist durch einen kuppelförmigen Ladedeckel 2 mittels eines Verriegelungssystems 1 verschlossen. Innerhalb des Si­ cherheitsbehälters 3 ist im wesentlichen rotationssymmetrisch zur Rotationsachse 16 ein Reaktordruckbehälter 15 angeordnet. Dieser beinhaltet den nicht näher dargestellten Reaktorkern der Kernkraftanlage. Das Verriegelungssystem 1 weist an der kreiszylinderförmigen Umfangsfläche 6 der Öffnung 7 in einer parallel zur Decke 3b verlaufenden Ebene symmetrisch zum Mittelpunkt 8 eine Mehrzahl, insbesondere 56, Riegelelement 5 auf. Jedes der Riegelelemente 5 hat eine Hauptachse 4, die in der Ebene parallel zur Platte 3b verläuft und auf den Mittel­ punkt 8 der Öffnung 7 gerichtet ist. Jedes Riegelelement 5 ist entlang dieser Hauptachse 4 zum Mittelpunkt 8 verschieb­ bar ausgeführt. Die Decke 3b mit dem Ladedeckel 2 bilden den Boden eines während des normalen Betriebes der Kernkraftanla­ ge mit Kühlmittel gefluteten Absetzbeckens 14. Die Riegelele­ mente 5 greifen in Aussparungen 13 (siehe Fig. 2 bis 4) des Ladedeckels 2 ein und bilden ein Teil des Verriegelungs­ systems 1 zur Verriegelung des Lagedeckels 2. Mit den inner­ halb des Sicherheitsbehälters 3 angeordneten Riegelelementen 5, die während des normalen Betriebes der Kernkraftanlage den Deckel 2 in einer den Sicherheitsbehälter 3 gasdicht ver­ schließenden Position halten und während Revisionsarbeiten oder einem Auswechseln der nicht-dargestellten Brennelemente im Inneren des Reaktordruckbehälters 15 ein schnelles Öffnen und Schließen des Sicherheitsbehälters gewährleisten. Mit gleichen Bezugszeichen werden im Folgenden die gleichen Kom­ ponenten bezeichnet, so daß der einfachheithalber in den nachfolgenden Figurenbeschreibungen teilweise von einer noch­ maligen Erläuterung bereits beschriebener Komponenten abge­ sehen wird.

Fig. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Bereich des Sicher­ heitsbehälters 3, in dem ein Riegelelement 5 in einer Ausspa­ rung 13 des Ladedeckels 2 eingreift. Das Riegelelement 5 ist ein entlang der Hauptachse 4 gestreckter Bolzen, welcher an seiner dem Ladedeckel 2 zugewandten Seite keilförmig ausge­ bildet ist, wodurch in der ebenfalls entsprechend keilförmig ausgebildeten Aussparung 13 eine in das Innere des Sicher­ heitsbehälters 3 hineingerichtete Kraft auf den Ladedeckel 2 ausgeübt wird. Dieser wird hierdurch zusätzlich zu dem auf ihn lastenden Druck des Kühlmittels des Absatzbeckens 14 in einer die Öffnung 7 verschließenden Position gehalten. An dem dem Ladedeckel 2 abgewandten Ende des Riegelelementes 5 greift ein Spindelhub-Element 19 an, welches ebenfalls auf der Hauptachse 4 angeordnet ist. Dieses Spindelhub-Element 19 ist mit einem Antrieb 9 verbunden, welcher einen Elektromotor 10 aufweist. Das Riegelelement 5 kann hierbei entlang der Achse 4 einen Hub von 0,1 m aufweisen. An seinem dem Lade­ deckel 2 abgewandten Ende weist das Riegelelement 5 einen Dichtbalg 21 auf, der dichtend mit einer Führung 24 des Rie­ gelelementes 5 verbunden ist. Hierdurch ist erreicht, daß der Raum 25, in dem das Spindelhub-Element 19 und der Antrieb 9 des Riegelelementes 5 angeordnet, gasdicht gegenüber dem Si­ cherheitsbehälter 3 abgeschlossen sind. Zum Druckausgleich ist eine Druckausgleichsleitung 18 vorgesehen, die von dem Sicherheitsbehälter 3 durch den Raum 25 in den Dichtbalg 21 hineinführt.

Fig. 3 zeigt eine Vergrößerung des Riegelelementes 5 in dem Bereich, in dem es an das Spindelhub-Element 19 angekoppelt ist. In das Riegelelement 5 sind Tellerfeder-Pakete 20 ein­ gebracht, welche entlang der Hauptachse 4 gestreckt sind und mit dem Spindelhub-Element 19 verbunden sind. Das Spindelhub- Element 19 ist mit dem Riegelelement 5 durch entlang der Hauptachse 4 verschiebliche Schrauben 26 verbunden, so daß bei einer Verschiebung des Spindelhub-Element 19 in Richtung des Ladedeckels 2 eine Kraft auf die Tellerfeder-Pakete 20 und über diese auf das Riegelelement 5 ausgeübt wird. Die Re­ aktionskraft der Tellerfeder-Pakete 20 ist somit ein Maß für die von dem Riegelelement 5 auf den Ladedeckel 2 ausgeübte Verriegelungskraft. Bei identisch gewählten Federteller-Pake­ ten 20 jedes Riegelelements 5 ist somit eine für jedes Rie­ gelelement 5 identische Verriegelungskraft gegeben. Der Lade­ deckel 2 wird daher unabhängig von seiner Lage innerhalb der Öffnung 7 von jedem Riegelelement 5 mit derselben Verriege­ lungskraft gehalten. An dem Spindelhub-Element 19 ist eine feststehende Verriegelungspositionsanzeige 23a vorgesehen, welche einen Druckschalter mit einem beweglichen Stift auf­ weist. Wird das Riegelelement 5 entlang der Hauptachse 4 aus dem Ladedeckel 2 herausverschoben, so ist die Entriegelungs­ position bei Berührung des Riegelelementes 5 mit einer Ent­ riegelungspositionsanzeige 23b erreicht. Nach Erreichen der Entriegelungsposition jedes Riegelelementes 5 kann der Lade­ deckel 2 aus der Öffnung 7 herausgehoben werden.

Fig. 4 zeigt analog zu Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt durch ein Verriegelungssystem 1, welches einen Antrieb 9 mit einem Hydraulikzylinder 11 aufweist. Der Hydraulikzylinder 11 ist entlang einer Achse 39 gestreckt, die parallel zur Haupt­ achse 4 verläuft. Entlang dieser Achse 39 ist ein aus dem Hy­ draulikzylinder 11 hinausragende Kolbenstange 29 verschieb­ lich. Diese ist über ein Hebelsystem 28 an das dem Ladedeckel 2 abgewandte Ende des Riegelelementes 5 befestigt, so daß ei­ ne Verschiebung der Kolbenstange 29 eine Verschiebung des Riegelelementes 5 bewirkt. Der Hydraulikzylinder 11 wird über ein zentrales Hydrauliksystem 27 mit einer Hydraulikflüssig­ keit versorgt. Über die zentrale Hydraulikversorgung 27 ist in dem Hydraulikzylinder 11 ein konstanter Druck aufbringbar, der eine definierte Verriegelungskraft des Riegelelementes 5 erzeugt. Entlang der Achse 39 ist auf der dem Hebelsystem ge­ genüberliegenden Seite des Hydraulikzylinders 11 ein Wegmeß­ system 30 zur Bestimmung der Verschiebung des Riegelelementes 5 angeordnet.

In Fig. 5 ist schematisch ein hydraulischer Antrieb 9 für ein Riegelelement 5 mit einer Nachverriegelungs-Einrichtung 12 dargestellt. Der Hydraulikzylinder 11 ist über zwei entsperr­ bare Rückschlagventile 31 an die zentrale Hydraulikversorgung 27 angeschlossen. Ist das Riegelelement 5 in seiner Verriege­ lungsposition, so befinden sich die Rückschlagventile 31 in ihrer Rückschlagfunktion, wodurch die Druckverhältnisse in­ nerhalb des Hydraulikzylinders 11 und damit die Lage des Hydraulikkolbens 29 fixiert sind. Hierdurch ist ebenfalls die Verriegelungsposition des Riegelelementes 5 fixiert. An eine Druckzuleitung 34, durch welche Hydraulikflüssigkeit der zen­ tralen Hydraulikversorgung 27 zur Verschiebung des Riegel­ elementes 5 in seine Verriegelungsposition in den Hydraulik­ zylinder 11 eingeführt wird, ist die Nachverriegelung-Ein­ richtung 12 angeschlossen. Letztere verfügt ebenfalls über einen Hydraulikzylinder 35 mit einer Kolbenstange 36. Der Hydraulikzylinder 35 ist über ein Rückschlagventil 37 mit der Druckleitung 34 verbunden. Die Kolbenstange 36 ist mit einer Membran 38 verbunden, welcher an der der Kolbenstange 36 ab­ gewandten Seite der Innendruck 32 des Sicherheitsbehälters und an der der Kolbenstange 36 zugewandten Seite ein niedri­ gerer Außenraumdruck, beispielsweise Atmosphärendruck 33, zu­ führbar ist. Der Innendruck 32 ist zusätzlich dem Hydraulik­ zylinder 35 zuführbar. Übersteigt eine von dem Innendruck 32 hervorgerufene Kraft eine durch den in dem Antrieb 9 herr­ schenden Hydraulikdruck hervorgerufene Gegenkraft, so wird zusätzliche Hydraulikflüssigkeit in den Hydraulikzylinder 11 eingeführt und das Riegelelement 5 weiter verriegelt. Ein starker Anstieg des Innendruckes, beispielsweise während ei­ nes Störfalles der Kernkraftanlage führt somit zu einer noch stärkeren Verriegelung des Ladedeckels 2, so daß das Verrie­ gelungssystem 1 somit auch bei einem stark ansteigenden In­ nendruck 32 eine sichere Verriegelung des Ladedeckels 2 ge­ währleistet.

Die Erfindung zeichnet sich durch ein Verriegelungssystem, insbesondere zur Verriegelung eines Ladedeckels eines Sicher­ heitsbehälters einer Kernkraftanlage mit Siedewasserreaktor aus, bei dem ein Verschluß des Ladedeckels durch eine Mehr­ zahl von an der Umfangsfläche des Ladedeckels angeordneten Riegelelemente erfolgt. Die Riegelelemente liegen vorzugswei­ se in einer Ebene und befinden sich im Inneren des Sicher­ heitsbehälters. Sie sind entlang einer Hauptachse verschieb­ bar und werden durch ein Hydrauliksystem oder einen elektri­ schen Motor entlang dieser Achse verschoben. Bei einem Ver­ schluß des Ladedeckels ragen die Riegelelemente in Ausspa­ rungen entweder des Deckels selbst oder des Sicherheitsbehäl­ ters ein, so daß der Ladedeckel gasdicht auf dem Sicherheits­ behälter aufliegt und in dieser Position verriegelt ist. Un­ abhängig von der Lage des Lagedeckels in einer Öffnung des Sicherheitsbehälters übt jedes Riegelelement die gleiche Ver­ riegelungskraft auf den Ladedeckel aus.

Claims (10)

1. Verriegelungssystem (1) zur Verriegelung und Befestigung eines Deckels (2) eines Druckbehälters (3), mit zumindest einer Gruppe entlang einer jeweiligen Hauptachse (4) ver­ schieblicher Riegelelemente (5), welche entlang der zylindri­ schen Umfangsfläche (6) einer der Aufnahme des Deckels (2) dienenden Öffnung (7) des Druckbehälters (3) anordenbar sind, so daß die jeweiligen Hauptachsen (4) die Umfangsfläche (6) schneiden und die Riegelelemente (5) in eine jeweilige den Deckel (2) verriegelnde Verriegelungsposition hinein- und aus dieser herausverschiebbar sind.

2. Verriegelungssystem (1) nach Anspruch 1, das zumindest einen Antrieb (9) zur Verschiebung der Riegelelemente (5) hat, so daß auf jedes Riegelelement (5) eine jeweilige Ver­ riegelungskraft übertragbar ist, wobei die Verriegelungskräf­ te untereinander weitgehend identisch sind.

3. Verriegelungssystem (1) nach Anspruch 2, bei dem jedem Riegelelement (5) ein jeweiliger Antrieb (9) zugeordnet ist.

4. Verriegelungssystem (1) nach Anspruch 2 oder 3, bei dem der Antrieb (9) einen Elektro-Motor (10) aufweist.

5. Verriegelungssystem (1) nach Anspruch 2 oder 3, bei dem der Antrieb (9) einen Hydraulik-Zylinder (11) aufweist.

6. Verriegelungssystem (1) nach Anspruch 5, mit einer Nach­ verriegelungs-Vorrichtung (12) über die ein in dem Druckbe­ hälter (3) herrschender Innendruck auf zumindest ein Riegel­ element (5) übertragbar ist, so daß dieses eine zusätzliche Kraft entlang der Hauptachse (4) in Richtung der Verriege­ lungsposition erfährt.

7. Verriegelungssystem (1) nach einem der vorhergehenden An­ sprüche in einem Sicherheitsbehälter (3) einer Kernkraftan­ lage, insbesondere mit einem Siedewasserreaktor, welcher Sicherheitsbehälter (3) zu seinem gasdichten Verschluß einen Ladedeckel (2) aufweist, wobei der Ladedeckel (2) Aussparun­ gen (13) zum Eingreifen der Riegelelemente (5) aufweist und die Riegelelemente (5) entsprechend der Aussparungen (13) an­ geordnet und mit dem Sicherheitsbehälter (3) verbunden sind.

8. Verriegelungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6 in einem Ladedeckel (2) eines Sicherheitsbehälters (3) einer Kernkraftanlage, wobei die Riegelelemente (5) an dem Lade­ deckel (2) angeordnet sind und der Sicherheitsbehälter (3) an der Umfangsfläche (6) der Öffnung (7) Ausparungen (13) zum Eingreifen der Riegelelemente (5) aufweist.

9. Verriegelungssystem (1) nach Anspruch 7 oder 8, bei dem jedes Riegelelement (5) eine jeweilige Keilfläche (22) zum Eingreifen in eine jeweilige Aussparung (13) aufweist.

10. Verfahren zum gasdichten Verschließen eines Sicherheits­ behälters (3) einer Kernkraftanlage mit einem Ladedeckel (2) und einem Verriegelungssystem (1) mit einer Mehrzahl entlang einer jeweiligen Hauptachse (4) verschieblichen Riegelelemen­ te, wobei der Ladedeckel (2) in die Öffnung (7) eingesetzt wird und die Riegelelemente (5) in mindestens zwei Gruppen aufgeteilt und entsprechend der Gruppeneinteilung nacheinan­ der in eine den Ladedeckel (2) verriegelnden Position ge­ bracht werden, wobei Riegelelemente (5) einer jeweiligen Gruppe gleichzeitig in die den Ladedeckel (2) verriegelnde Position gebracht werden.