DE2017415B2 - METHOD AND DEVICE FOR SEALING THE PUSH THROUGH THE DRIVE SHAFT OF A COOLANT CIRCULATING PUMP THROUGH THE PRESSURE VESSEL OF A NUCLEAR REACTOR - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR SEALING THE PUSH THROUGH THE DRIVE SHAFT OF A COOLANT CIRCULATING PUMP THROUGH THE PRESSURE VESSEL OF A NUCLEAR REACTOR

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DE2017415B2
DE2017415B2 DE19702017415 DE2017415A DE2017415B2 DE 2017415 B2 DE2017415 B2 DE 2017415B2 DE 19702017415 DE19702017415 DE 19702017415 DE 2017415 A DE2017415 A DE 2017415A DE 2017415 B2 DE2017415 B2 DE 2017415B2
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Hans; Klepp Christian; 6710 Fran kenthal; KoIl Gunter 6711 Frankenthal-Studernheim Holz
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Klein, Schanzhn & Becker AG, 6710 Fran kenthal
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    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
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    • G21C15/24Promoting flow of the coolant
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    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abdichtung der Durchtrittsöffnung im Druckgefäß eines wassergekühlten Atomkernreaktors für die Antriebswelle einer in das Innere des Druckgefäßes hineinragenden stopfbuchslosen Kühlmittelumwälzpumpe beim Auswechseln des hermetisch dichtenden Antriebsmotors, wobei vor der Motorenanlage die Antriebswelle bis zur dichtenden Auflage, auf Grund ihres Eigengewichtes und des Innendruckes im Druckgefäß, auf einen Dichtsitz zwischen der, Laufradnabe und einem die Wellendurchtrittsöffnung durchdringenden Lagertragrohr abgesenkt wird.The invention relates to a method and a device for sealing the passage opening in the pressure vessel of a water-cooled atomic nuclear reactor for the drive shaft of a Inside of the pressure vessel protruding glandless coolant circulation pump when replacing of the hermetically sealed drive motor, with the drive shaft up to sealing pad, due to its own weight and the internal pressure in the pressure vessel, on one Sealing seat between the impeller hub and a bearing support tube penetrating the shaft opening is lowered.

Es ist bekannt, die notwendigen Kühlmittel in Reaktordruckgefäßen, insbesondere bei Atomkernreaktoren, mittels interner Umwälzpumpen mit entsprechender Wellenabdichtung unter Verwendung normaler Antriebsmotore.umzuwälzen. Eine Verwendung der von stopfbuchslosen Umwälzpumpen her bekannten nassen Motore bzw. Spaltrohrmotore so wegen deren vorteilhaften Eigenschaften scheiterte jedoch bisher daran, daß bei deren Austausch bei gefülltem Reaktordruckgefäß ein Austritt von radioaktiver Flüssigkeit nicht vermieden v/erden konnte.It is known that the necessary coolants in reactor pressure vessels, especially in the case of atomic nuclear reactors, by means of internal circulation pumps with appropriate Shaft seal using normal drive motors. One use the wet motors or canned motors known from stuffing boxless circulators like this because of their advantageous properties, however, has so far failed because when they are exchanged When the reactor pressure vessel is full, the escape of radioactive liquid must not be avoided could.

Die Überwindung der hierfür maßgebenden Dichtprobleme ist daher Aufgabe der Erfindung. Diese wird bei dem eingangs genannten Verfahren dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß nach dem Absenken der Antriebswelle das radioaktive Restwasser im Aggregat über eine Bohrung im Motorgehäuse abgelassen und anschließend die Antriebswelle mit dem Lagertragrohr verspannt wird.Overcoming the sealing problems that are decisive for this is therefore the object of the invention. This is achieved in the method mentioned at the beginning solved that according to the invention after lowering the drive shaft, the radioactive residual water in The unit is drained through a hole in the motor housing and then the drive shaft with the Bearing support tube is braced.

Es ist zwar schon bekanntgeworden (Nuclear Engineering and Design, März 1967, Seiten 161 bis 169), bei einer Pumpe dieser Art die Welle abzusenken zwecks Erreichens einer Abdichtung. Durch den Erfindungsgegenstand wird demgegenüber als Vorteil jedoch die Verwendung der vorteilhaften hermetisch dichten, also ohne Wellenabdichtung arbeitenden Pumpenaggregate auch bei reaktorinternen Pumpenanordnungen realisierbar, weil die — im Falle einer Motorstörung — zu fordernde Austauschbarkeit des kompletten Motors ohne vorherige Entleerung des Reaktordruckgefäßes und ohne Austritt von radioaktivem Leckwasser möglich ist.It has already become known (Nuclear Engineering and Design, March 1967, pages 161 to 169) to lower the shaft on a pump of this type to achieve a seal. By contrast, the subject matter of the invention as The advantage, however, is the use of the advantageous hermetically sealed, that is to say working without a shaft seal Pump units can also be implemented with pump arrangements inside the reactor, because the - im In the event of an engine failure - interchangeability is required of the complete engine without prior emptying of the reactor pressure vessel and without an outlet radioactive leakage water is possible.

Die an sich bekannte, durch Absenken der Pumpenwelle zu erreichende Abdichtung zwischen Lagertragrohr und Laufradnabe wird wesentüch dadurch verbessert, daß die Pumpenwelle vor Abbau des Motors mit dem Lagerträgrohr axial verspannt wird. Hierdurch wird die axiale Anpreßkraft an die Dichtstelle nicht nur — wie-bisher üblich — im wesentlichen vom Eigengewicht der Welle bestimmt (der Innendruck im Reaktordruckgefäß wird vor Beginn einer Motor- bzw. Pumpendemontage praktisch bis auf O abgesenkt), sondern infolge der mechanischen axialen Wellenverspannung um ein mehrfaches erhöht (bei horizontal angeordneten Maschinen wäre eine Wellenabsenkung infolge ihres Eigengewichtes gar nicht möglich).The per se known seal between the bearing support tube that can be achieved by lowering the pump shaft and impeller hub is significantly improved by removing the pump shaft from the motor is axially braced with the bearing support tube. As a result, the axial contact pressure is applied to the sealing point not only - as has been the case up to now - essentially determined by the dead weight of the shaft (the internal pressure in the reactor pressure vessel, before starting to dismantle the motor or pump, practically up to lowered to O), but increased several times as a result of the mechanical axial shaft tension (In the case of horizontally arranged machines, the shaft would lower due to its own weight not possible at all).

Zudem ist beim Erfindungsgegenstand die axialverspannte Welle in Höhe ihres oberen und unteren Wellenendes radial geführt, so daß auch während oder nach Abbau des Motors unbeabsichtigte radiale Stöße auf das untere Wellenende die wirkungsvolle Abdichtung zwischen Lagertragrohr und Laufradnabe nicht gefährden und hierdurch Personenschäden durch austretendes radioaktives Wasser vermieden werden.In addition, in the subject matter of the invention, the axially braced shaft is at the level of its upper and lower one Shaft end guided radially, so that unintentional radial shafts even during or after the motor has been dismantled Butts on the lower end of the shaft create an effective seal between the bearing support tube and the impeller hub not endanger and thereby avoid personal injury from escaping radioactive water will.

Das Verfahren nach der Erfindung sei an Hand der Abbildung erläutert:The method according to the invention is explained with reference to the figure:

Nach dem Lösen der Schrauben 1 und Entfernen des Flanschest, wobei ein Austreten der noch im Aggregat befindlichen radioaktiven Flüssigkeit durch bekannte Dichtungen, z. B. O-Ring 3 vermeidbar ist, wird infolge des Innendruckes und des Eigengewichtes die Antriebswelle 4 bis zur Auflage der Gegendichtfläche an der Laufradnabe 6 auf der Dichtfläche 5 an der einen Stirnseite des Lagertragrohres 7 nach unten gedrückt. Über eine Bohrung 8 wird das radioaktive Restwasser im Aggregat in eine dafür geeignete Einrichtung abgelassen, während ein Nachströmen aus dem Reaktordruckgefäß 9 durch den Dichtsitz 5 verhindert wird. Sollte trotzdem ausnahmsweise noch eine geringe Leckage auftreten, kann diese über eine Bohrung 10 im Druckgefäß abgesaugt werden. Nach der Entfernung von drei am Umfang des Aggregates befindlichen Montagedeckeln 11 kann die Welle 4 über ihren Wellenbund 13 mittels einer besonderen Vorrichtung, z. B. einer Verschraubung 12 axial mit dem Lagertragrohr 7 verspannt werden. Auf diese Weise wird eine genügend hohe Flächenpressung und damit eine sichere Abdichtung an der Dichtfläche 5 erzielt. Das Lagertragrohr 7 ist gegen das Reaktordruckgefäß 9 mittels bekannter Dichtungen, z.B. einer O-Ringdichtung 14 gegen Flüssigkeitsdurchtritt gesichert.After loosening the screws 1 and removing the flange, the still in the Radioactive liquid located in the aggregate through known seals, e.g. B. O-ring 3 is avoidable, due to the internal pressure and its own weight, the drive shaft 4 is up to the contact of the counter-sealing surface on the impeller hub 6 on the sealing surface 5 on one end face of the bearing support tube 7 pressed down. The radioactive residual water in the unit is transferred to a suitable one via a bore 8 Device drained while a post-flow from the reactor pressure vessel 9 through the Sealing seat 5 is prevented. If, in exceptional cases, a small leak should still occur, this can be sucked off via a bore 10 in the pressure vessel will. After removing three assembly covers on the circumference of the unit 11, the shaft 4 via its shaft collar 13 by means of a special device, e.g. B. a screw connection 12 clamped axially with the bearing support tube 7 will. In this way, a sufficiently high surface pressure and thus a secure seal is achieved achieved on the sealing surface 5. The bearing support tube 7 is against the reactor pressure vessel 9 by means of known Seals, e.g. an O-ring seal 14, secured against liquid penetration.

Die Demontagearbeiten können nun gefahrlos durchgeführt, d. h. bei Störungsfall im Motor 15 dieser nach dem Lösen der Verbindung 18 und der Schrauben 16 komplett ausgewechselt werden. Bei einem Ausfall des oberen Lagers 17 kann außerdem das Lagertragrohr 7 und die damit verspannte Welle 4 nach dem Lösen der Verbindung 18 unter Entfernung des geteilten Ringes 19 durch das Reaktordruckgefäß 9 nach oben entfernt und mit einem neuen Lagereinsatz versehen werden. Der Antriebsmotor kann dabei in seiner Position verbleiben.The dismantling work can now be carried out safely, i. H. if there is a fault in the motor 15 this after loosening the connection 18 and the screws 16 are completely replaced. at failure of the upper bearing 17 can also result in the bearing support tube 7 and the shaft 4 braced therewith after loosening the connection 18 with removal of the split ring 19 through the reactor pressure vessel 9 removed upwards and fitted with a new bearing insert. The drive motor can remain in its position.

Die Montagearbeiten erfolgen jeweils in umgekehrter Reihenfolge.The assembly work is carried out in reverse order.

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Abdichtung der Durchtrittsöffnung im Druckgefäß eines wassergekühlten Atomkernreaktors für die Antriebswelle einer in das Innere des Druckgefäßes hineinragenden stopfbuchslosen Kühhnittelumwälzpumpe beim Auswechseln des hermetisch dichtenden Antriebsmotors, wobei vor der Motordemontage die Antriebswelle bis zur dichtenden Auflage, auf Grund ihres Eigengewichtes und des Innendruckes im Druckgefäß, auf einen Dichtsitz zwischen der Laufradnabe und einem die Wellendurchtrittsöffnung durchdringenden Lagertragrohr abgesenkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach Absenken der Antriebswelle (4) das radioaktive Restwasser im Aggregat über eine Bohrung (8) im Motorgehäuse abgelassen und anschließend die Antriebswelle (4) mit dem Lagertragrohr (7) verspannt wird.1. Method for sealing the passage opening in the pressure vessel of a water-cooled atomic nuclear reactor for the drive shaft of a glandless coolant circulation pump protruding into the interior of the pressure vessel when replacing the hermetically sealed drive motor, with the drive shaft up to the pressure-tight support due to its own weight and the internal weight before the motor is dismantled Pressure vessel, is lowered onto a sealing seat between the impeller hub and a bearing support tube penetrating the shaft opening, characterized in that, after lowering the drive shaft (4), the radioactive residual water in the unit is drained through a hole (8) in the motor housing and then the drive shaft (4) with it the bearing support tube (7) is braced. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem die Wellendurchtrittsöffnung desReaktordruckgefäßes durchdringenden Purnpenlagertragrohr, dessen dem Pumpenlaufrad zugekehrte Stirnseite mit einer2. Apparatus for performing the method according to claim 1, with a shaft passage opening of the reactor pressure vessel penetrating pump bearing support tube, whose end face facing the pump impeller with a Dichtsitzfläche für die als entsprechende Gegendichtfläche ausgebildete gegenüberliegende Seite der Laufradnabe versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß dessen andere Stirnseite mit der Pumpenwelle mittels Verschraubung (12) und Wellenbund (13) verspannbar ausgebildet ist.Sealing seat surface for the opposite side designed as a corresponding counter-sealing surface the impeller hub is provided, characterized in that the other end face with the The pump shaft is designed to be braced by means of a screw connection (12) and shaft collar (13). Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
DE19702017415 1970-04-11 1970-04-11 METHOD AND DEVICE FOR SEALING THE PUSH THROUGH THE DRIVE SHAFT OF A COOLANT CIRCULATING PUMP THROUGH THE PRESSURE VESSEL OF A NUCLEAR REACTOR Withdrawn DE2017415B2 (en)

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