DE2017415C - Verfahren und Vorrichtung zur Abdichtung der Durchführung der Antriebswelle einer Kühlmittelumwälzpumpe durch das Druckgefäß eines Atomkernreaktors - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfuhren und eine Vorrichtung zur Abdichtung der Durchtrittsöffnung im Druckgefäß eines wassergekühlten Atomkernreaktors für die Antriebswelle einer in das Innere des Druckgefäßes hineinragenden stopfbuchslosen Kühlmillelumwälzpumpe 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 Wellendurchtrittsöfi'nung durchdringenden Lagertragrohr abgesenkt wird.

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 ao wegen deren vorteilhaften Eigenschaften scheiterte jedoch bisher daran, daß bei deren Austausch bei gefülltem Reaktordruckgefäß ein Austritt von radioaktiver Flüssigkeit nicht vermieden werden konnte. as

Die Überwindung der hierfür maßgebenden Dichtprobleme ist di.her Aufgabe der Erfindung. Diese wird bei dem eingangs genannten Verfahren dadurch gelost, 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.

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 arbehenden Pumpenaggregate auch bei reaktorinternen Pumpenanordnungen realisierbar, weil die — im Falle einer Motorstörung — zu fordernd - Austauschbarkeit des kompletten Motors ohne vorherige Entleerung des Reaktordruckgefäßes und ohne Austritt von radioaktivem Leckwasser möglich ist.

Die an sich bekannte, durch Absenken der Pumpenwelle zu erreichende Abdichtung zwischen Lagertragrohr und Laufradnabe wird wesentlich dadurch verbessert, daß die Pumpenwelle vor Abbau des Mo- jo lors mit dem Lagertragrohr axial verspannt wird. Hierdurch wird die axiale Anpreßkraft an die Dicht-Itelle nicht nur — wie bisher üblich — im wesenfliehen vom Eigengewicht der Welle bestimmt (der Innendruck im Reaktordruckgefäß wird vor Beginn jj einer Motor- bzw. Pumpendemontage praktisch bis auf 0 abgesenkt), sondern infolge der mechanischen axialen Wellenverspannung um ein mehrfaches erhöht (bei horizontal angeordneten Maschinen wäre eine Wellenabsenkung infolge ihres Eigengewichtes ίο gar nicht möglich).

Zudem ist beim Erfindungsgegenstand die axial' verspannte Welle in Höhe ihres oberen und unteren Wellenendes radial geführt, so duß auch während oder nach Abbau des Motors unbeabsichtigte radiale Stöße auf das untere Weilenende die wirkungsvolle AtHüchtung zwischen Lagertragrohr und Laufrudtiabe nicht gefährden und hierdurch Personenschaden durch austretendes radioaktives Wasser vermieden werden.

Das Verfahren nach der Erfindung sei an Hand der Abbildung erläutert:

Nach dem Lösen der Schrauben i und Entfernen des Flansches 2, 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 Gegendich tfläche 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 Flächenpressur.g und damit eine sichere Abdichtung an der Dichtfläche 5 erzielt. Das Lagertragrohr 7 im gegen das Reaktordruckgefäß 9 mittels bekannter Dichtungen, z. B. einer O-Ringdichtung 14 gegen Flüssigkeitsdurchtritt gesichert.

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 Welle4 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.

Die Montagearbeiten erfolgen jeweils in umgekehrter Reihenfolge.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren 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 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 an· schließend die Antriebswelle (4) mit dem Lagertragrohr (7) verspannt wird,

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I, mit einem die WcllendurchlrittsöfTnung desReaktordruckgefäßes durchdringenden Pumpenlagertragrohr, dessen dem Pumpenlaufrad zugekehrte Stirnseite mit einer

Dichtsitzfiäche für die als entsprechende Gegendichtfläche ausgebildete gegenüberliegende Seite der Laufrudnabe versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß dessen andere Stirnseite mit der Pumpenwelle mittels Verschraubung (12) und Wellenbund (13) verspannbar ausgebildet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen