DE1960212C - Verfahren und Anordnung zum Um setzen einer Kerneinheit eines Kern reaktors - Google Patents

Description

* Anordnung nach Anspruchs oder 4, deren

len, hohlen Schaft

15 angeordnet ist, dab ua ^
i von der Sfck*unH.UU.

her-

»5

30 ·_{η Verfa}|_iren und eine .^^._v^_seUen einer Kerneinheit, die aus Anordnung:™"| ™ _{mit mehrer}en zueinander einer Brennsto^^^fkJ^se"^e _eordncten Brennstäben und parallelen ^'^kiJ S _ltc vertikal verschiebbaeinem ™£τξηηη«οηκ ^ _{Brennstäbe> be}_

ren Steuerst, der langer

steht. bekannten Umsetzverfahren (vgl.

Bei ^» b'^sher bckam ^^ ^ _Steuer_

^U.SA.-Patentscⁿ™ f_fkassetten unabhängig vonstäbe ^u"^dJ«jT™_{0 daß diP} Gefahr einer unbeab-

j. /\noruiiuiig Hutu Anspruch 2, bei der der Steuerstab eine Stange enthält, deren oberes Endteil einen Halsteil und einen Kopf aufweist, wobei die Halteschulter im Übergang zwischen Halsteil und Kopf liegt, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug ein Trägerorgan (69) mit einer horizontal daran befestigten Tragplatte (70) mit einem Loch (78) und ein Sicherungsorgan (71) mit einer horizontalen Sicherungsplatte (72) mit einem Loch (95) aufweist, daß die Greifschulter (14) des Werkzeugs im Übergang zwischen dem Loch (95) in der Sicherungsplatte (72) und der von der Kerneinheit abgewandten Seite dieser Platte liegt, und daß die Sicherungsplatte (72) relativ zur Tragplatte beweglich ist zwischen einer Nicht-Greiflage, in der die Löcher auf solche Weise zusammenfallen, daß der Kopf (81) passieren kann, und einer Greiflage, in der die Löcher so zusammenfallen, daß der Kopf nicht hindurchgeht.

4. Anordnung nach Anspruch 3, bei der der Steuerstab ein Fingersteuerstab mit einer Anzahl paralleler, vertikaler Absorberfingxr ist, die oben mit Endteilcn verschen sind, von denen zumindestens einige einen Halsteil und einen Kopf haben, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Haltenach

das ^

Jab nach J_n
Steuerstab und in

ΐϊΚΠϊίϊΑ^ der

„STA i die Brennkassette eingeführt unten so weit in Steuerstabes über

wird, bis das ^^^ _hcrausragt, daß da-

Eingriff mit dem herausragebracht wird und daß darauf von diesem gehaltene Steuerchoben werden, bis auf dem Steuerstab und in aer Brennstoffkassette angeordnete Organe durch ihr Zusammenwirken verhindern, daß defsteuerstab vollständig aus der BrennstoHkasseUc ^Bf^-crfmdungsgemäßcn Verfahren besteht somit nicht die Gefahr, daß cine Brennstoffkassette η den Kern eingeführt wird, ohne daß der dazugehörige Steuerstab gleichzeitig eingeführt wird. Es is so vermieden, daß es beim Hinführen einer Kerneinheit ₆, ip den Kern zu einer unkontrollierbaren Reaküv.tatsskuHung kommt. Dadurch, daß Steuerstab und Brennsioffkasseue einer Kerneinhe.t gleichzeitig aus dem Kern gezogen werden, kann auch die Brenn-

Stoffkassette bedeutend größer als nurmal sein, ohne daß die Reaktivität in ihr beim Herausziehen aus dem Kern zu groß wird. Der Steuerstab steht also niemals frei im Kern, was, besonders wenn der Steuerstab ein Fingersteuerstab ist, zu schwer zu meisternden Einfädelungsproblemen beim Einführen einer neuen Brennstoffkassetle führen könnte. Die Brennstoffkasselte braucht auch keine besonderen Anschlußorgane für ein Kassettenaustauschwerkzeug zu haben, die ein Auswechseln von einzelnen Brennstäben in beliebigen Brennstabpositionen der Brennstoffkassette verhindern können.

Gemäß der Erfindung ist eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug eine beim Umsetzen der Kerneinheit zumindest teilsweise von der Kerneinheit abgewandten Greifschulter aufweist, daß die Greifschulter zwischen einer Greiflagc, in der sie in Kontakt mit einer zumindest teilweise der Kerneinheit zugewandten Halteschulter, die auf dem oberen Ende des Steuerstabes angeordnet ist, steht, und einer Nicht-Greiflage beweglich ist, in der die Greifschulter an der Halteschulter des Steuerstabes vorbeigeführt werden Kann, und daß die Anordnung außerdem Organe enthält, die das Werkzeug tragen und in »5 vertikaler und horizontaler Richtung bewegen, sowie Organe zum Bewegen der Greifschulter in horizontaler Richtung zwischen Greif- und Nicht-G;eiflage. Eine solche Anordnung hat dieselben Vorteile wie das obengenannte Verfahren.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Anordnung, bei der der Steuerstab eine Stange enthält, deren oberes Endteil einen Halsteil und einen Kopf aufweist, wobei die Halteschulter im Übergang zwischen halsteil und Kopf liegt, ist dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug ein Trägerorgan mit einer horizontal daran befestigten Tragplatte mit einem Loch und ein Sicherungsorgan mit einer horizontalen Sicherungsplattte mit einem Loch aufweist, daß die Greifschulter des Werkzeugs im Übergang zwischen dem Loch in der Sicherungsplatte und der von der Kerneinheit abgewandten Seite dieser Platte liegt und daß die Sicherungsplatte relativ zur Tragplatte beweglich ist zwischen einer Nicht-Greiflage, in der die Löcher auf solche Weise zusammenfallen, daß der Kopf passieren kann, und einer Greiflage, in der die Löcher so zusammenfallen, daß der Kopf nicht hindurchgeht. Es sind Mittel zum Verschieben der beweglichen Platte zwischen diesen Lagen vorgesehen, wodurch die Schulter an der beweglichen Platte zum und vom Halsteil des Endteils der Stange bewegt werden kann. Dadurch erhält man ein einfaches Werkzeug, das zu der Kerneinheit und an dem Kopf der Stange vorbeigeführt werden, deren Halsteil ergreifen und die Kerneinheit durch weiteres Ziehen an der zentralen Stange herausziehen kann. Beim Einsetzen einer Kerneinheit wird die Kerneinheit am Werkzeug und an der Stange hängend zu dem vorgesehenen Platz geführt.

Weiter wird vorgeschlagen, daß der Steuerstab ein Fingersteuerstab ist, der eine Anzahl parallele vertikale Absorberfinger hat, die oben mit Endteilen versehen sind, von denen zumindest einige mit einem Halsteil und einem Kopf versehen sind.

Vorzugsweise sind dabei sowohl die feste als auch die bewegliche Platte des Werk/uuges mit weiteren Löchern versehen, und zwar mit einem für jeden Kopf an den oberen Endtcilcn d:i Absorberfingcr.

Dadurch kann die Belastung einer einzelnen Stang bedeutend verringert werden. Während einer Um setzoperation, bei der die Kerneinheit von den Werkzeug herunterhängt, wird nämlich das Gewich der Kerneinheit im wesentlichen gleichmäßig auf di tragenden Finger im Fingersteuerstab verteilt wer den.

Eine Anordnung der oben beschriebenen Art, de ren Brennstoffkassette zusätzlich ein die Brennstäbi umgebendes und vertikal über die Brennelement! hinausragendes Mantelrohr hat, ist gemäß einem wei teren Vorschlag der Erfindung dadurch gekennzeich net, daß das Trägerorgan einen vertikalen, hohler Schaft hat, an dessen unteren Ende Führungsflächer zur Führung des Werkzeuges gegen den herausragen den Teil des Mantelrohres befestgit sind, daß die Tragplatte unterhalb der Führungsflächen angeord net ist, daß das Sicherungsorgan einen von der Sicherungsplatte vertikal herausragenden Zapfen hat und die Sicherungsplatte auf der Tragplatte gleitbar angeordnet ist, und daß die Organe zum Verschieben der Sicherungsplatte eine in dem hohlen Schaft angeordnete drehbare Welle mit einer exzentrischen Aussparung für den Zapfen enthalten. Damit wird erreicht, daß das Werkzeug trotz seines wirklich einfachen und billigen Aufbaues besonders zuverlässig ist.

Die Erfindung ist nachfolgend an Hand der Zeichnungen näher beschrieben, in dieser zeigt

Fig. 1 in teilweisem Vertikalschnitt das Auswechseln einer Kerneinheit in einem Leichtwassersiedereaktor,

Fig.2 in teilweisen Längsschnitt das auf dem oberen Ende einer Brennstoffkassette abgesetzte Werkzeug,

Fig. 3 einen Querschnitt gemäß der Linie III-III in Fig.2,

Fig.4 in teilweisem Längsschnitt ein federndes oberes Endteil für einen Absorberfinger,

Fig. 5a bis 5d einen teilweisen Längsschnitt durch eine in einem unteren Steuerstableitrohr stehende Kerneinheit und

Fig. 6 einen Querschnitt durch eine Brennstoffkassette der Kerneinheit nach Linie Vl-VI in Fig.5b.

Der in Fig. 1 schematisch gezeigte Reaktor3 ist ein Leichtwassersiedereaktor mit Zwangsumwälzung und interner Dampfabscheidung. Der Reaktor 3 ist von einem primären Sicherheitsbehälter S aus Beton umgeben. Der Sicherheitsbehälter 5 ist als ein Teil der Baukonstruktion ausgeführt, die auch einen über dem Reaktor 3 angeordneten Schacht 6 und ein Brennstoffbecken 7 enthält, das normalerweise von dem Schacht durch bei 61 liegende Tore getrennt ist. Der Kern 1 des Reaktors 3 ist von einem Moderatorgefäß 2 umgeben, an dem wie üblich ein Kernüberbau4 mit Dampf- und Feuchtigkeitsabscheider befestigt ist. Das Moderatorgefäß 2 wiederum ist von einem Reaktorgefäß 8 mit Bodenteil 9 umgeben. Von dem Reaktordruckgefäß 8 gehen mehrere Dampfleitungen 10 aus. Zwischen dem Moderatorgefäß 2 und dem Reaktordruckgefäß 8 ist ein Rückstromraum, von dem das Umwälzwasser durch mehrere Stutzen 11 zu nicht gezeigten Umwälztypen abgeleitet wird. Von diesen Pumpen wird das Wasser durch mehrere Stutzen 12 zurückgeführt. Es können auch reaktorinterne Umwälzpumpen angewendet werden. Durch das Bodenteil 9 hindurch gehen viele

parallel und vertikal angeordnete Rohre, und zwar Durchführungsrohre 13 für nicht gezeigte Antriebsanordnungen für Steuerstäbe und nicht gezeigte Durchführungsrohre für ebenfalls nicht gezeigte Neutronenflußmeßsonden. Die oberen Enden der Durchführungsrohre oder Steuerantriebsstutzen 13 liegen auf gleichem Niveau und tragen gleich lange Steuerstableitrohre 17. Der Kern 1 ist aus vertikalen Kerneinheiten 18 aufgebaut, zahlenmäßig gleich mit der Anzahl der Steuerstableitrohre 17. Jede Kerneinheit 18 enthält, wie in Fig. 5 a bis 5d und 6 näher gezeigt ist, eine Brennstoffkassette 19 mit im wesentlichen hexagonalem Querschnitt und einen Fingersteuerstab 20, der in die BrennstofTkassette 19 nach oben eingefahren und aus dieser nach unten herausgefahren werden kann. Die Brennstoffkassetten 19 sind so dicht angeordnet, daß nur ein unbedeutender Spalt zwischen ihnen vorhanden ist.

Nach Abschalten zwecks Brennstoffwechsel wird der Reaktor 3 gekühlt, z. B. auf unter 60° C, und der Druck wird dabei auf Atmosphärendruck gesenkt. Das Öffnen des Reaktors wird damit begonnen, daß Strahlungsabschirmungsblöcke im Schacht 6 über dem Reaktor 3 abgehoben und ein halbsphärischer Deckel, der den oberen Teil des Sicherheitsbehälters 5 bildet. peliVt und wie die Strahlenabschirmungsblöcke auf einen vorbereiteten Platz in der Reaktorhalle gestellt wird. Der Deckel des Reaktordruckgefäßes 8 hat nur einen Rohranschluß, nämlich für die Zuführung von Kühlwasser beim Notkühlen. Dieses Rohr wird abmontiert. Nachdem eine Verbolzung gelöst worden ist, kann der Deckel von einem Reaktorhallenlaufkran angehoben und hinter die bereits abgehobenen Strahlungsabschirmungsblöcke gesetzt werden. Der Schacht 6 über dem Reaktordruckgefäß 8 wird mit Wasser gefüllt, die Tore (bei 61) zum Brennstoffbecken 7 werden geöffnet. Der Kernübcrbau 4 wird von dem Moderatorgefäß 2 gelöst und unter Wasser zu einem Lagerplatz in dem wassergefüllten Raum gegenüber dem Brennstoffbekken 7 transportiert.

Das Herausnehmen und Einsetzen von Brennstoff kann danach beginnen. Die Operationen werden von Hand von einer Bedienungsplattform aus gesteuert, die aus einer Laufbrücke 62 und Laufkatze 63 besteht, die in gewünschte Positionen über dem Reaktorkern 1 und dem Brennstoffbecken 7 gebracht werden können. Auf der Laufkatze 63 befindet sich eine Teleskopzylinderanordnung 64 mit Aufzugmaschinerie. Die Teleskopzylinderanordnung 64, die drehbar sein kann, ist an ihrem unteren Ende mit dem Werkzeug 67 zum Hantieren der Kerneinheiten 18 versehen. Das Werkzeug 67 kann mit Druckluft betätigt und mit einem Sicherheitsverschluß versehen sein, der ein unbeabsichtigtes Öffnen während des Transportes verhindert. Die Aufzugmaschinerie ist zweckmäßigerweise mit einer belastungsabtastenden Anordnung ausgerüstet, die das Heben abbricht, wenn die Hubkraft zu groß wird, z.B. wenn sich eine Kerneinheit verklemmt. Genauso wird das Einsetzen unterbrochen, wenn das Absetzen zu früh erfolgt, d.h. wenn eine Kerneinheit nicht wie vorgesehen heruntergeht. Damit das Personal nicht unbeabsichtigt zu hoher Bestrahlungsdosis ausgesetzt wird, wird das Heben ebenfalls unterbrochen, wenn der Bedienende eine Kerneinheit im Wasserbecken zu hoch anhebt. Alle Funktionen werden von einem Stcucrnull auf der laufkatze 63 gesteuert und der Bedienende kann die Bewegungen des Werkzeuges direkt überwachen, einmal durch Beobachtungsluken im Boden und zum anderen mittels einer Fernsehausrüstung. Die Kerneinheiten 18 werden von dem Reaktor 3 aus so hoch gehoben, daß sie frei über die Schwelle 65 im Transportkanal 66 zum Brennstoffbecken? gehen. Danach transportiert die Laufkatze 63 die unter ihr im Wasser hängende Kerneinheit 18 zu dem genannten Becken. Die Wasserschicht über ίο der Spitze der Kerneinheit 18 muß dabei etwa 3 m sein, um einen ausreichenden Strahlungsschutz zu geben.

Um die Funktion des Werkzeuges 67 besser verstehen zu können, wird erst die Kerneinheit 18 beschrieben, die wie erwähnt, eine Brennstoffkassette 19 und einen Fingersteuerstab 20 enthält. Wie in F i g. 5 b näher gezeigt, ist jede BrennstofTkassette 19 mit einem nach unten vertikal herausragenden, langgestreckten unteren Endteil 22 versehen, das nach

ao Herabsenkung der Brennstoffkassette 19 in die vorgesehene Lage im Kern 1 mit einem an dem oberen Ende jedes Steuerstableitrohres 17 angeordneten oberen Endteil 23 auf solche Art zusammenarbeitet, daß die Brennstoffkassetten 19 nur in den Steuerstabas leitrohren 17 stehen und seitlich nur von diesen Steuerstableitrohren 17 und zumindest bei arbeitendem Reaktor, voneinander gestützt werden, mit Ausnahme der vom Moderatorgefäß 2 naheliegenden Brennstoffkassetten 19, die zumindest bei arbeitendem Reaktor außerdem zumindest indirekt von dem Moderatorgefäß 2 gestützt werden. Eine für die Führung der oberen Enden der Brennstoffkassetten angeordnete Gitterplatte ist also bei diesem Reaktoraufbau nicht vorhanden, wodurch es möglich wird, die Spalten zwischen den Brennstoffkassetten minimal schmal zu halten.

Schmale Konstruktionselemente wie Brennstoffkassetten sind wie bekannt niemals vollständig gerade, sondern eine gewisse von der Herstellung her-

stammende Abweichung von vollständiger Geradheit ist immer vorhanden. Die bereits unbedeutende Spähe zwischen den Brennstoffkassetten 19 werden daher stellenweise so reduziert, daß die Brennstoffkassetten 19 zumindest bei arbeitendem Reaktor ge-

geneinander liegen und einander stützen. Das Moderatorgefäß2 hat zweckmäßigerweise, aber nicht unbedingt, einen runden Querschnitt, um unter minimaler Deformierung die Druckdifferenz zwischen seinem Inneren und dem umgebenden Rückstromraurc

aufnehmen zu können. Um zulassen zu können, da£ sich die äußeren Brennstoffkassetten 19 des Kerns 1 zumindest bei arbeitendem Reaktor gegen die Innenwand des runden Moderatorgefäßes 2 stützei können, wird dieses mit einem den Brennstoffkassct ten 19 entgegenragenden StützGrgan versehen, ζ. Β in Form eines Ringes 103, dessen Innenkante de: Querschnittskontur des Kerns 1 angepaßt ist, oder ii Form von nicht gezeigten, nach innen ragenden BIe chen, die im wesentlichen par al'el oder in einen

schrägen Winkel zu den Brennstoffkassciten 19 lau fen. Diese Formen von Stützorganen können aucl kombiniert werden. Die Breite der Spalten ist zweck mäßigerweise kleiner als etwa 2 mm, vorzugsweis etwa 0,5 mm. Eine untere Grenze wird in der Praxi von der Abweichung der Brennstoffkassetten vo vollständiger Geradheit gesetzt, da die Anlagckräft zwischen einander benachbarten Brennstoffkassette bei abgestelltem Reaktor nicht so groß sein dürfer

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fc. bei. Anheben eine, Ken,ei„,ei, die Cd.hr bj- ^S^SÄ 3t* fehl, daß eine bcnachbarlc Kcmcinl.Bl mn heraus- ijjnuiid IUnIzC₁ n^ ^^„^ „ _si„_d ;„ _cillcr

Mantelrohr 24 mit einem im wesen hc cn_hexagcna 5 g ^e, Schaft 45 ragt vcrt.kal

len Querschnitt emem ^^^^^A^Z nach unten au' der Befestigungsplatle 44 heraus und

Vielzahl paralleler, vertikaler Brennstabe _Zö αc ^ ^ ^ ^^ ^_{n Rupp}.

einem gleichse.t.gen, dre.eck.gen Grtte an?^ ordne ^ ^ _n ^ _cin ^ _Kuppl

sind, einem Le.trohr 27 fur ^d'^L /J^™".¹^ _{28 10 teil}%₇ versehen, das von einer der Sleucrstaban-

des Steuerstabs 20 einer ^¹^™?^"™ triebsanordnung zugehörigen Antriebsstange 48 ge-

SÄrfsS s;;;etSe^s^^J^rie^r sj»s Ss=SiiSsss, -_lirÄ---_k„_Sla„_{ec 13an},„_rd„_[lcrA,

unteren Endteil 22 ,„_lrohr(; 24 das auch schlag 58 liegt normalerweise gegen die Bclcsligungs-

Das obere Ende des ^Mantel^^r^ ^/^ _platte 44 und verhindert, daß die Stange 43 «cn wei-

entbehrlich «in kann, ist über das ober: I ndc des ^.^ ^ ^ _{AntrHfhsslangc}

Brennstabbündels 25 gezogen, um die Linlu rung x _rdnclc, _mit löchern versehene Kupplung*-

stigkeit des Mantelrohres 24 in La»gsnchUmg. D kupp.u^steΓ47. ^ ^ _{die Abs|>rt|c 3},

Biegefestigkeit in seUhcher R^^J^*^** ₂₅ haben je ein oberes Endteil 79, das einen H.Islcil M

halb em überdruck m der Brei ⁿ^^^tc '» g ²⁵ _{und ci}, _{cn Ko flcil 8i nii}, einer nach unten gcnchtegenübcr dem umgebenden Spalt kichlcr als· ">™r _Schullcr '₈2 (Haltcschulter) hat. Die zentrale

Ls Mantelrohr 24 «f^J^™!^^ sin^S und die Absorberfinger 31 sind von sol-

bereits unbedeutende Spalt so gut wie. ^^r^^h^^I1dcU _chcr'ijfogc, daß die Endteile 79 bei ganz cingcfahrc-

Ein Druckunterschied von einigen Zehnteln Bar ge cm u fe^ _{t ndc dcs ßrenn}

„ügt, um die Mantelrohre bis »r AnUjge^nemandc 30 ^^J. _hcrausragcn. _Dic Schulter 82 auf der »aufzublasen«. Weiter greift die Wülentorm einer , ,-. 43 „_{ibt dcm} Werk/euu 67 eine

Mantchohrseitc in die W«"f^'"BSnAa^Sen G c"mö JichS, zum Freigeben der Kupplung, und

Manlclrohrsctc, so daß ^Γ' ^^ somit die me die Schu lern 82 auf den Absorberfingern 31 sind An-

19 teilweise gegenseitig absichern undI somit^d^ _griff(;p_Unktc fü,- das Werkzeug 67 /um Heben de,

chanischc Stabilität des Kerns 1 zunimmt. Dieses ist 35 t™ 1 . j zweckmäßig, daß die

von besonderem Wert, da« e^f¹»^^"^ Saiden, oberen Endteil 79 dezentralen

platte bei diesem Kernaufbau nicht vorhanden .st. ^ _{djc SchuUcrn 82 auf}

Die Sleuerstablcitrohre 17 haben einen ^d "Ou^ ^_{nd!ciIcn 79 dcr} Absorbcrfinger 31 auf einem schnitt. Natürlich kann auch ein Mantelrohr mit . höheren Niveau anecordnct sind und der

einem quadratischen Quer^chnrH^J^£: ^ S^Se^ende Abstand größer ist als die fur wobei es zweckmäßig ist, daß auch die Stcucr.tanicii :_rcicei_XM1\|,_r Kupplung notwendige Hubsueckc

rohre 17 einen ähnlichen Q™*^h™« »J*™· _dcm „ ^ iie zentrale Stange 43. aber kleiner als die der Das Brennstoffkassettengitter umfaß^ ,n d rη ge ^ ^ _{HubslIccke wi}.

zeigten Fall ^d^^thuf^ η 1 cntLteT drc - ₄₅ sehen der ,-ntcvcn S-dK-rungsia.c und der oberen Brcnnstabpositionen. Von diesen enthalten ure 45 _t crmöulicht die Anwendung eines einhundertfünf Brennstäbe «ί«'™^^™^ [^Werkzeuges ium Heben der Kerneinheil. ,0-die Absorberfinger und eine die Nv.utronenHUf.mcL ^ ^^ Werkzeug alle Grciforganc auf derselben sonde 16. **„„„ cind an Fbene haben Kann.'Bei c>ncm auf cin Herabsenkt.n

Die Leitrohre 27 für die Absorberfinger sind an _Wcrkreu„_cs 67 folgenden Anheben folgt zuerst

dem perforierten Boden 29 befestigt und erstrecken _5ü des J^j^^ ^ _{m]{ nach obcn alTcr wenn}

sich von dort nach oben wahrend an der. JJntCRcnt ^^^ ^ _rfcm ^^ ^ ^^ _g, _dcr

der Bodenplatte 29 sich mit den Lcitroluen ζ _AtTOrbcrfi_nCcr 31 kommt, hebt das Wcrl-.zeug an

koaxiale Einlaufdrosselungcn m Form von R₁ h _{sämtlichcn r}r_{ndtcilcn 79}.

stumpfen 37 mit kleinerem Innend«rchmesser als die selbstverständlich, daß viele verschiedene

Leitrohre 27 befinden. Diese EinlaufdrossclungLnc _ß 55 Endteilcn Eingriffmöglichkeiten bieten

geben einen so grpßen ^^^^^^ können. Um bei einem Heben der Kemeinheit 18 ar,

man eine im wesentlichen ^J ^gJ den Absorberfingern 31 sicherzustellen, daß die Be-

strömung in den Lötrohren »erhalt, ^u"™^ _{auf dcn Absorbc}rfingcrn 31 gleichmäßig ist.

davon, wie weit der Stcuerstab ZO aus dem urcmi ^ ^^ ^ ^ ^^ ^^ _Endtci,_{e 79 dic Ausfüh}.

stabbündel 25 herausgezogen ist _fBnfnnd7wan. rung wählen, die in Fig.4 gezeigt ist. Dabei kanr

Die Fingerstcuerstabe 20 «^tta^n i^^an. _dicS_{Schultcr 82 ab}^_{ns fcdcrn}, _dadurch. _{daß das}

zig vertikale, parallele Finger,^on denen vicruna ^ ^ _{cjncn RohAragcn 85 mjt dncm obcrcr}

zwanzig Absorberfinger 31 sind und eraercrac«™ einwärts ragenden Flansch 86 sowie cmc Feder 8T

etwas bewegliche Zentralstangc 43 ist, die "aiurncn ^ ^^^ _dcm p,^^ _{M un(}, _{cmcr un},_cr

auch cin Absorberfinger ^m kann aber Verzugs- , _d, _{m angcordnclcn} kolbenähnlichcn Erwei-

weise aus nichtrostendem,Stahl besteh1 JJj₁JJ₁^f terung 88 angeordnet ist.

haltnis zu ihrer Länge so schmal, daß sie bei einem schnellen Einfahren der Fingersteuerstäbe 20 Gefahr laufen, geknickt zu werden. Um gegen solches Knikken hinreichende Sicherheit zu erhallen, müßten die Absorberfinger 3! in gewissen Fällen einen solchen Durchmesser haben, daß sie in einer Brennstabposition keinen Platz hätten. Indem man in dem Steuerstableitrohr 17 mindestens eine axial bewegliche Führung, z. B. eine Führungsplatte 89, für die Absorberfinger 31 anordnet, kann deren Durchmesser im wesentlichen beliebig gewählt werden, ohne ein Knicken zu riskieren. Bei der Anwendung einer beweglichen Führungsplatte 89 liegt diese auf der Befestigungsplatte 44 und folgt deren Bewegungen, wenn der Steuerstab 20 über die halbe Hublänge eingefahren ist. Anderenfalls wird die bewegliche Führungsplatte 89 von ihrem eigenen Gewicht in ihrer unteren Endlage gehalten.

Das Steuerstableitrohr 17 hat einen unteren Übergangsteil 98 für den Anschluß an Steuerantriebsstutzen 13. Der Übergangsteil 98 ist mit Einlauflöchern 99 für das Kühlwasser versehen, das der Brennstoffkassette zugeführt werden soll.

Die Neutronenflußmeßsonden 16 sind langgestreckt und so schmal, daß sie auf einer Brennstabposition im Gitter Platz finden, und sie sind in den Eckenpositionen auf solche Weise in der Brennstoffkassette 19 angeordnet, daß alle im Verhältnis zu der entsprechenden Brennstoffkassette gleich gelegen sind, so daß sie sich gleichmäßig über den Kern I verteilen. Die Sonde 16 verläßt die Brennstoffkassette 19 an dem unteren Ende des Mantelrohres 24 und läuft dann parallel mit dem Steuerstableitrohr 17 in dem Durchführungsrohr 15, das hier die Sonde 16 führt. Die Sonde 16 verläßt dann das Reaktordruckgefäß 8 durch den Bodenteil 9. Die Sonden 16 sind axial beweglich. Beim Anwechseln einer Kerncinheit 18 werden die Sonden 16 erst nach unten aus der Brennstoffkassette 19 herausgezogen, wonach das Auswechseln erfolgen kann. Danach wird die Sonde wieder auf ihren PIaI/ in der neuen Brennstoffkassette 19 zurückgesetzt.

Das Werkzeug 67. das in den F i μ. 2 und 3 gc/eigt ist, besteht aus zwei Hauptteilen, nämlich einem Trägerorgan 69 mit einer horizontal angeordneten und in horizontaler Richtung festen Platte 70 und einem Sicherung* organ 71 mit einer beweglichen Platte 72. Das Tragerorgan 69 hat einen hohlen axialen Schaft 73, der sich nach unten zu einem Gehäuseteil 74 erweitert, das den Querschnitt der Brennstoffkassette deckt und mit Führungsflächcn 75 zur Führung gegen den herausragenden Teil des Mantelrohres 24 versehen ist. Die feste Platte 70 ist mit mehreren Schrauben 76, von denen eine gezeigt ist, an dem Gehäuseteil 74 befestigt. Die Abstandhülsen

77 verhindern, daß die feste Platte 70 beim Anziehen der Schrauben 76 in der Mitte nach oben gebogen wird. Die feste Platte 70 ist mit einem zentralen Loch

78 und mit weiteren Löchern 83, und zwar eins für jeden Kopf 81 der Absorberfinger, versehen. Die Löcher 78 und 83 sind rund und haben einen etwas größeren Durchmesser als die Köpfe 81 der zentralen Stange 43 und der Absorberfinger 31 und sind an der Unterkantc abgeschrägt, um die Einführung der Köpfe 81 in die Löcher zu erleichtern.

In dem hohlen Schaft 73 ist eine drehbare Welle 84 mit einer exzentrischen Aussparung 93 für einen von der beweglichen Platte 72 vertikal nach oben herausragenden Zapfen 94 angeordnet. Die bewegliche Platte 72 ruht direkt auf der Oberseite der festen Platte 70 und ist so gelagert, daß sie leicht seitlich verschoben werden kann. Die bewegliche Platte 72 ist mit einem zentralen Loch 95 sowie weiteren Löchern 96, und zwar eins für jeden Kopf 81 der Absorberfinger, versehen. Die Schultern (Greifschultern) des Werkzeuges, die das Umsetzen der Kerneinheit ermöglichen, bestehen aus einer zentralen

ίο Schulter 14, die im Übergang zwischen dem zentralen Loch 95 und der Oberseite der beweglichen Platte 72 liegt, und weiteren Schultern 21, die im Übergang zwischen den Löchern 96 und der Oberseite der beweglichen Platte 72 liegen. Die Löcher 95 und 96 können rund sein und ungefähr denselben Durchmesser haben wie die Löcher 78 und 83 in der festen Platte 70. Vorzugsweise haben aber die Löcher 95 und 96, wie aus F i g. 3 hervorgeht, die Form eines Schlüsselloches, dessen Längsachse kreisbogcnförmig ist mit einem Krümmungsradius entsprechend der Exzentrizität der Aussparung 93 zu der drehbaren Welle 84. Jedes Schlüsselloch hat eine runde Öffnung mit einem etwas größeren Durchmesser als die Köpfe 81 und einen gebogenen Schlitz, dessen Breite geringfügig größer ist als der Durchmesser des Halses 80, und alle Schlüssellöcher sind identisch orientiert. Es ist zweckmäßig, daß auch die runden Öffnungen der Löcher 95 und 96 eine etwas abgeschrägte Unterkante haben, um die Einführung der

Köpfe 81 in die Löcher zu erleichtern. Der Zapfen 94 ist unten rohrförmig, um zu ermöglichen, daß der Kopf 81 der zentralen Stange durch die Platten 70 und 72 eingeführt werden und sich im Verhältnis zu dem Zapfen 94 etwas in seitlicher Richtung bewegen kann.

Die bewegliche Platte 72 ist auch mit weiteren Löchern versehen, nämlich einem Loch 97 für jede Abstandhülse 77. 1st der Außendurchmesser der Abslandhülse 77 kleiner als die doppelte Exzentrizität, besteht das Loch 97 zweckmäßigerweise aus einem kreisbogenförmigen Schlitz mit einem Krümmungsradius entsprechend der Exzentrizität und mit einer Breite, die den Außendurchmesser der Abstandshiilse 77 geringfügig überschreitet. Dadurch bilden die Abstandshülsen 77 mit den da/ugehörigcn Löchern 97 Führungen, die eine Drehung der beweglichen Platte 72 unmöglich machen. Ist jedoch der Außendurchmesser der Abstandshülen 77 größer als die doppelte Exzentrizität, kann man auf diese Weise keine genaue Führung erhalten. Es ist in diesem Fall zweckmäßig, die feste Platte 70 mit einer Anzahl nach oben herausragenden, schmalen Zapfen und die bewegliche Platte mit weiteren kreisbogenförmigen schmalen Schlitzen zu verschen, in denen die Zapfen

laufen sollen, damit die bewegliche Platte 72 eine gute Führung erhält. Diese Führungen, d. h. die Abstandshülscn 77 mit den dazugehörigen Löchern 97 oder die schmalen Zapfen mit den dazugehörigen schmalen Schlitzen werden am besten mit genau defi-

niertcn Endlagen ausgeführt und bilden "dann eine Umdrehungssperre für die drehbare Welle 84. Dadurch werden die Löcher 96 in der beweglichen Platte 72 in der einen F.ndlagc dieser Platte automatisch koaxial mit den Löchern 83 in der festen Platte 70 gestellt, und die Köpfe 81 können ohne Schwierigkeit die Löcher passieren. Die Drehsperre tür die andere Endlage der Platte 72 verhindert, dall die zentrale Stange 43 und die Absorberfintier 31 bei der

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Drehung der Welle 84 und der damit verbundenen Verschiebung der Platte 72 Biegebeanspruchungen ausgesetzt werden.

Das Werkzeug 67 arbeitet auf folgende Weise. Beim Herausnehmen einer Kerneinheil 18 aus dem Reaktor 3 wird das Werkzeug 67 zu der Kerneinheit 18 licrabgcsenkt und in das hochgezogene Mantelrohr 24 eingeführt. Die Köpfe 81 der Finger (31 und 43) des Fingersteuerslabes 20 kommen durch die zusammenfallenden Löcher 83 und 96 bzw. 78 und 95 nach oben. Die Welle 84 wird gedreht und schiebt die bewegliche Platte 72 entlang einer kreisbogenförmigen Linie, deren Krümmungsradius der Exzentrizi-

tat der Aussparung 93 in Relation zu der Welle 84 entspricht, in eine Sicherungslage, in der die Köpfe 81 nicht die Löcher 95 und 96 in der beweglichen Platte 72 passieren können. Wenn das Werkzeug 67 im dem Schaft 73 angehoben wird, folgt zuerst nur die zentrale Stange 43 mit nach oben, wobei die Kupplung 46, 47 zwischen dem Fingersteuerslab 20 und der Anlriebsstange 48 freigegeben wird. Wenn der Kopf 81 der zentralen Stange 43 bis zu dem Niveau der Köpfe 81 der Absorberfinger 31 angehoben worden ist, hebt das Werkzeug an sämtlichen Fingern des Fingersteuerstabes 20, und die Kerneinheil 18 folgt mit nach oben.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   1 Verfahren zum Umsetzen einer Kerneinheit, die aus einer Brennstoffkassecte mit mehreren zueinander parallelen, vertikal angeordneten Brennstäben und einem in der Brennstoffkassette vertikal verschiebbaren Steuerstab, der länger ist als die Brennstäbe, besteht, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst der Steuerstab (20) von unten so weit In die Brennstoffkassette (19) eingeführt wird, bis das obere Ende (79) des Steuerstabes (20) über das obere Ende der Brennstäbe herausragt, daß danach ein Werkzeug (67) zum Eingriff mit dem herausragenden Steuerstabende (79) gebracht wird und daß darauf das Werkzeug (67) und der von diesem gehaltene Steuerstab (20) nach oben verschoben werden, bis auf dem Steuerstab (20) und in der Brennstoiikassctte (19) angeordnete Organe (44, 89 und 29 37) durch ihr Zusammenwirken verhindern, daß der Steuerstab (20) vollständig aus der Brennstoffkassette (19) gezogen wird.
2. 2 Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (67) eine beim Umsetzen der Kerneinheit (18) zumindestens teilweise von der Kerneinheit abgewandte Greifschulter (14) aufweist, daß die Greifschulter (14) zwischen einer Greiflage, in der sie in Kontakt mit einer zum.ndestens teilweise der Kerneinheit zugewandten Halteschulter (82), die auf dem oberen Ende (79 des Steuerstabes (20) angeordnet ist, steht, und einer Nicht-Grciflage beweglich ist, in der die Greifschultcr (14) an der Halteschulter (82) des Steuerstabes vorbeigeführt werden kann, uud daß die Anordnung außerdem Organe (62 bis 64) ent-

   hält, die das Werkzeug (67) tragen und in vertikaler und horizontaler Richtung bewegen, sowie

   83ΓΪ VES SS tS^S platte (70) als auch die Sicherungsplatte (72) mit weiteren Löchern (83, 97)ifür die Kopfe an den oberen Endteilen der Absorberfinger versehen