DE2018495C - Verriegelungssystem fur Kernreaktoren - Google Patents

Description

dung aufweisenden Verriegelungssystems sind in den Unteransprücher, gekennzeichnet

Mehrere Ausführungsbeispiele des die Erfindung aufweisenden Verriegelungssystems und ihre Vorteile sind im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben, in dieser zeigt

Fig. 1 einen lotiechten Schnitt durch einen Teil eines Ldchtwassursicdereaktors und den Wechsel einer Brennstoffkassette,

F i g. 2 eine Seitenansicht einer Ausführung des oberen Teils der Brennstoffkassette,

F i g. 3 eine Seitenansicht des Handgriffs des Brennstabbündels der Brennstoffkassette in F i g. 2,

F i g. 4 eine obere Ansicht von vier Brennstoffkassetten nach F i g. 2 nräi im voraus bestimmter Drehorientierung im Verhältnis zueinander und zu einem die Kassetteroberteile umgebendes Kerngitter,

Fi g. 5 a in teilweiser Seitenansicht die Greifanordnung eines Greiforgans mit den unteren Schenkein in zusammengeklappter Endlage um» eingeführt in den oberen Teil einer Brennstoffkassetti·,

F ι g. 5 b in lotrechtem Teilschnitt das Betätigungsgerät des Greiforgans,

Fig. 6 einen Schnitt nach Linie XlI-XlI in Fig. 5 b,

F i g. 7 das Greiforgan beim Hantieren einer kompletten Brennstoff kassette,

F i g. 8 das Greiforgan mit den unteren Schenkein in heryusgeklappter Endlage, eingeführt in Jen oberen Teii einer Brennstoffkassette,

F i g. 4 das Greiforgan beim Hantieren eines Brennstabbündds,

Fig. IO das Absetzen einer Brennstoffkassette mit falscher Drehorientierung,

Fig. 11 einen Schnitt XVII-XVII in Fig. 5a und

Fig. 12 eine Greiforgan-Mantelrohr-Kombination als Alternative zu der in Fi g. 11 gezeigten.

Der in F i g. 1 schematisch gezeigte Reaktor 3 ist ein Leiehtwassersiedereaktor mit Zwangsumwälzung und interner Damptabscheidung. Der Reaktor 3 ist von einem primären Sicherheitsbehälter 5 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 dvrch bei 61 liegende Tore getrennt ist.

Der Kern 11 des Reaktors 3 ist von einem ModeratOigefäß2 umgeben, an dem ein Kernüberbau mit Dampf- und Feuchtigkeitsabscheider normal befestigt ist.

Das Moderatorgefäß 2 wiederum ist von einem Reaktordruckgefäß 8 mit Bodenteil 9 umgeben. Von dem Oberteil des Reaktordruckgefäßes 8 geht eine Anzahl Dampfleitungen Iß aus. Zwischen dem Moderatorgefäß 2 und dem Reaktordruckgefäß 8 ist ein Rückstromraum, von dem das Umwälzwasser durch mehrere Stutzen 11 zu nicht gezeigten Umwälzpumpen abgeleitet wird, von denen das Wasser durch mehrere Stutzen 12 zurückgeführt wird. Wenn man es wünscht, können auch reaktorinterne Umwälzpumpen angewendet werden. Durch das Bodenteil 9 hindurch gehen eine Menge vertikaler, paralleler Rohre, und zwar Durchführungsrohre 13 für nicht gezeigte λnlriebsanordnungen für Stencrstäbe. Die oberen Enden der Durchführungsrohre oder Steuerantriebsstutzen 13 liegen auf demselben Niveau und tragen gleich lange Steuerstahleitrohre 17. Jede Antriebsanordnung hat einen elektrischen Motor, Schraube und Mutter für die normale Betätigung des zugehörigen Steuerstabes und ist mit einer Schnellabschaltungsfunktion versehen.

Die Spaltzone 1 ist aus vertikalen Kerneinheiten

18 aufgebaut, zahlenmäßig gleich mit der Anzahl Steuerstableitrohre 17. Jede Kerneinhe:i 18 enthalt vier Brennstoffkasseiten 19 mit im wesentlichen quadratischem Querschnitt, sie stehen auf einer Kassettenaufstellungsplatte 16, die im oberen Ende jedes

ίο Steuerstableilrohres 17 angeordnet ist Die Brennstoffkassetten 19 werden an ihrem oberen Ende von einem Kerngitter 15 geführt (Fig.4). Ein Steuerstab arbeitet in dem kreuzförmigen Spalt, der aus den vier Kassetten 19 gebildet wird, beim Hereinschieben aufwärts und beim Herausziehen abwärts.

Nach Abschalten des Reaktors zwecks Brennstoffwechsel wird der Reaktor 3 gekühlt, z. B. auf unter 60 C. und der Druck wird dabei auf Aunosphärendruck gesenkt. Das öf en des Reaktors wird damit

ao begonnen, daß Stiahlunjsabschirmungsblöcke im Schac'it6 über dem Reaktor 3 abgehoben und ein halbsphäriseher Deckel, der den oberen Teil des Sicherheitsbehälters 5 bilde·., gelost und ebenso wie die Strahlenabschirmungsblöcke auf einen vorbereiteten Platz in der Reaktorhalle abgestellt wird

Der Deckel des Reaktordruckgefäßes 8 hat nur einen Rohran· .hluß, nämlich für die /ulührung von Kühlwasser in den Druckgefäßdeckei beim Notkühlen. Dieses Rohr wird abmontiert, wonach Durchführungen in einer permanentmontierten Dichtung zwischen dem Flansch des Reaktordruckgefäßes 8 und dem Sicherheitsbehälter 5 abgedichtet werden.

Nachdem eine Verholzung zwischen dem Reaktordruckgefäß 8 und seinem Deckel gelöst worden ist.

kann der Deckel son einem Reaktorhallenlaufkran angehoben und hinter die bereits abgehobenen Strahluiabschirmungsolöcke gesetzt werden.

Der Schacht 6 über dem Reaktordruckgefäß 8 wird mit Wasser gefüllt, und die Tore (bei 61) zum Brenii_Stoftbecken 7 weiden geöffnet. Der Kernüberbau 4 wird von dem Moderatorgefäß 2 gelöst und unter Wasser zu einem Abstellplatz in dem wassergefüllteii Raum gegenüber dem Brennstoffhecken 7 transportiert.

Das Herausnehmen und Einsetzen von Brennstoff kann danach begonnen werden. Die Opciationen werden von Hand von einer Bedienungsplaitform aus gesteuert, die aus einer Laufbrücke 62 und Laufkatze 63 besteht, die in gewünschte Positionen über dem Reaktorkei η 1 und dem Brennstoffbecken 7 gebracht werde;¹ können.

Auf der Laufkatze 63 befindet sich eine Teleskop zylinderanordnung 64 mit Aufzugmaschinerie. Die Teleskopzylinderanordnung 64 ist drehbar und an inrem unteren Ende mit einem Hantierungswerkzeuj 67 zum Hantieren von Brennstoffkassetten '.9 verse hen.

Das Hanticrungswerkzeug 67 wird in der gezeigtei Ausführung mittels eines Druckluftzylinders pneu matiscl· betätigt (s. F i g. 5 b). An Stelle des Druck luftzylinders kann natürlich auch ein hydraulische Zylinder, ein Elektromagnet oder eine Gewindespin del und Mutter verwendet werden. Die Aufzugma schinerie ist mit einer belastungsabtastenden Anord nung versehen, die das Heben abbricht, wenn di Hubkraft zu groß wird, falls sich eine Hrennstoffkas setL·. verklemmt. Genauso wird das Einsetzen unter bnchen, wenn das Absetzen zu früh erfolgt, falls ein

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Brennstoffkassette nicht wie vorgesehen herunter- Hanticrungswerkzeuges 67, und dessen Funktion, und

echt. Fig. IO und 12 zeigen etwas veränderte Ausfüh-

Damit das Personal nicht unbeabsichtigt zu hoher rungsformen. In den Fig. 5 a und 7 bis 9 ist der Bestrahlungsdosis ausgesetzt wird, wird das Heben Griffteil der Brennstoffkassette 19, d. h. dessen oberunterbrochen, wenn der Bedienende eine Brennstoff- 5 stes Ende, nur schematisch angedeutet, um die Funkkassettc im Wasserbecken zu hoch hebt. tion des Hanticrungswerkzeuges 67 anschaulicher zu

Alle Funktionen werden von einem Steuerpult auf machen. Somit sind z. B. die Sperranschläge 120 und

der Laufkatze 63 gesteuert, und der Bedienende kann 121 in diesen Figuren nicht ausgezeichnet. Diese An-

die Bewegungen des Hanticrungswerkzeuges visuell schlage findet man jedoch in Fi g. 11, die den Schnitt

überwachen, teils durch Beobachtungsluken im Bo- io XVlI-XVII in Fig. 5 a zeigt,

den und teils durch eine Fernsehausrüstung. Das Hanticrungswerkzeug 67 enthält ein schcrcn-

Die Brennstoffkassetten 19 werden von dem Rcak- ähnliches Greiforgan 68 mit einem einfachen Greiftor 3 aus so hoch gehoben, daß sie frei über die arm 69 und einen gabelförmigen Greifarm 70, die Schwelle 65 im Transportkanal 66 zum Brennstoff- im folgenden Schenkel genannt werden und die auf becken 7 gehen. Danach wird die Laufkatze 63 mit 15 einem horizontalen Achszapfen auf solche Weise der unter ihr im Wasser hängenden Brcnnstoffkassel- schwenkbar angeordnet sind, daß der einfache te 19 zu zu diesem Raum dirigiert. Die Wasserschicht Schenkel 69 auf einer Drchcbenc zwischen den Gaübcr der Spitze der Brennstoffkassette 19 muß dabei bclklauen an dem gabelförmigen Schenkel 70 hinüber etwa 3 m sein, um einen ausreichenden und herbewegt werden kann. Die oberen Enden der Strahlungsschutz zu gewähren. ao Schenkel sind über je einen kurzen Gelcnkarm 72 ge-

Das Brennstoffbecken 7 iM mit nichtrostendem lagert mit gleichen Abständen zueinander, mit einer

Blech verkleidet, und in dem Becken befinden sich Füluangsstangc 73 von einem Betätigungsgerät 74

außerdem Positionen für den Wechsel von Brenn- verbunden. Eine Schiene 75 auf jeder Seite der Drch-

stabbündcln in den Mantelrohren sowie für visuelle cbenr der Schenkel hält den Abstand zwischen dem

IntnMctinn der Mantelrohre, ehe neue Brennstabbün- »5 Achszapfen 71 und dem Gerät 74 konstant,

del in diese eingesetzt werden. Außerdem sind Ab- Die Schenkel 69 und 70 haben an ihrem unteren

Stellpositionen für Steuerstäbe vorhanden. F.ndc teils nach außen gerichtete erste Hakenorgane

In den Fi g. 2 und 3 ist eine Brennstoffkassette 19 76 bzw. 77 zum Eingreifen in die Greiflöchcr 129 im gezeigt. Die Obcrplatte 110 ist mit einem Brenn- Mantelrohr 112 von innen nach außen, teils entgestoffkassetten-Handgriff 124. im folgenden Handgriff 30 gengerichtete zweite Haken 78 bzw. 79 zum Eingreigenannt, und vier paarweise angeordneten Leitfedern fen von außen nach innen in den Handgriff 124 des 131 versehen, die das Brennstabbündel in das Man- Brcnnstabbündels. Die Schenkel 69 und 70 sind an lelrohr 112 führen. An den Schenkeln des Handgrif- ihrem unteren Teil für das gleichzeitige Eingreifen fes 124 sind, wie aus Fig. 3 hervorgeht, über der teils der ersten Hakcnorganc 76 bzw. 77 von innen Obcrplatte 110 Befestigungsanschläge 130 für die 35 nach außen in die Greiflöcher 129, teils von dritten Leitfedern 128 angeordnet, die die Brennstoffkassette Haken 80 bzw. 81 zum Eingreifen von außen nach 19 in das Kerngitler 15 leiten. Von dem Querstück innen in den Handgriff 124 der Brennstoffkassette 19 des Handgriffes 124 ragt, im wesentlichen winkel- ausgebildet. Der einfache Schenkel 69 trägt somit die recht zur Längenachse der Brennstoffkassette 19, ein Haken 76, 78 und 80. während der gabelförmige zentraler Sperranschlag 120 heraus, und auf der an- 40 Schenkel 70 den einfachen Haken 77 und die doppeldcren Seite des Handgriffes 124 ragen zwei symmc- ten Haken 79 und 81 trägt. Die beiden Gabelklauen trisch angeordnete Sperranschläge 121 heraus, und des gabelförmigen Schenkels 70 sind somit vereinigt zwar in entgegengesetzter Richtung im Verhältnis zu in Haken 77, aber auch über einen verbindenden Teil dem zentralen Sperranschlag 120 (s. Fig. 3 und 4). 82 in einem Bereich zwischen dem Achszapfen 71 Die Sperranschlage 120 und 121 geben dem Hantie- 45 und dem Anschlußpunkt der Gelenkarme 72. Da der rungswcrkzcug 67, das unten näher beschrieben wird. verbindende Teil 82 ausgelassen werden kann und nur unter Voraussetzung von richtiger Drehorienue- der einfache Haken 77 wie ein in seitlicher Richtung rung zwischen dem Hantierungswerkzeug 67 und doppelter Haken (s. Fig. 12) geformt werden kann, dem Handgriff 124, d. h. der Brennstoffkassette 19. kann der gabelförmige Schenkel 70 aus zwei getrenneine Möglichkeit, in den Handgriff 124 zu greifen. s<> ten Schenkelhälften bestehen — von denen die eine

Fig. 12 zeigt noch eine Veränderung der Brenn- das Spiegelbild der anderen ist —, die beiderseits des

stoffkassette 19. In dieser Ausführung sind keine einfachen Schenkeis 69 angeordnet sind.

Sperranschläge an dem Handgriff 124, sondern die Die Fühnmgsstange 73, die die Bewegung vom Brennstoffkassette wird gegenüber dem Hantienings- Gerät 74 zu dem Greiforgan 68 überträgt, befinde!

werkzeug 67 eindeutig drehgesichert, indem drei »»» SS sich in F i g. 5 a in einer unteren Endlage, in der das

dem Mantelrohr 112 angeordnete Greiflöcher 129 Greiforgan 68 am meisten zusammengeklappt ist

zur Anwendung kommen. Ein Greifloch liegt wie Alle Haken der Schenkel 69 und 70 können nun zwi-

vorher in einer Ecke des Mantelrohrquerschnittes, sehen den Hebeösen 125 der Brennstoffkassette IS

und die beiden anderen Greiflöcher 129 liegen in den abgesenkt werden, wie in F i g. 5 a gezeigt ist. Im sei

beiden Wänden, die die diagonal gegenüberliegende 60 ben Takt, wie die Fühnmgsstange 73 nach oben ge

Ecke bilden. Um alle Möglichkeiten einer falschen führt wird, wird der untere Teil des Greiforgans 6i

Drehorientierung des Brennstoffbündels im Verhält- mehr und mehr herausgeklappt. In Fi g. 7 ist gezeigt

nis zu dem umgebenden Kern auszuschließen, kann wie die dritten Haken 80 und 81 an den vertikalei

us in diesem Fall zweckmäßig sein, mit mechanischen Seiten des Handgriffes 124 liegen und die ersten Ha

Mitteln zu verhindern, daß ein Brennstabbündel mit 65 ken 76 und 77 die Brennstoffkassette 19 an dei

falscher Drehorientierung in ein Mantelrohr mit drei Greiflöchern 129 ergreifen. Wie man sieht, besteht

Greiflöchern eingesetzt wird. wenn die Brennstoffkassette 19 an dem Hantierungs F i g. 5 a bis 9 und 11 zeigen eine Ausführung des werkzeug hängt, normalerweise em gewisser Spiel

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raum zwischen der Unterseite des Handgriffes 124 Natürlich kann das Betätigungsgerät auch aus einem und der nach oben gewandten Schulter der dritten hydraulischen Zylinder bestehen oder aus einem Haken 80 und 81, was bedeutet, daß der Handgriff Elektromagneten, der eine feste Spule hat und dessen 124 erst von diesen Haken angehoben wird, wenn Anker mit der Führungsstange 73 verbunden ist, das Mantelrohr 112 beim Heben der Brennstoffkas- 5 oder z.B. aus einer motorgetriebenen Schraube mit Sitte 19 klemmen und durch das Ziehen verlängert einer auf der Schraube beweglich angeordneten Mutoder sogar reißen sollte. ter, die mit der Führungsstange 73 verbunden ist. In Fig. 8 hat die Führungsstange 73 eine obere Das Betätigungsgerät 74 ist mit einem umgebenden. Endlage, und der untere Teil des Greiforgans 68 ist so- rohrförmigen Gehäuse 90 fest verbunden, das an weit wie möglich aufgeklappt. Die zweiten Haken 78 io einem oberen Ende mit einem nach außen gehenden und 79, in entgegengesetzter Richtung wie die ersten Flansch 91 und einer Deckplatte 92 versehen ist. und die dritten, sind in dieser Lage bereit, um den Zentral von der Deckplatte 92 geht eine Stange 93, Handgriff 124 der Brennstoffkassette 19 zu greifen. die nach oben hin mit einem Stabmagneten 94 ab-In dieser aufgeklappten Lage befinden sich die ersten schließt. Der Flansch 91 und die Deckplatte 92 ha-Haken 76 und 77 außerhalb des Mantelrohres 112. 15 ben an ihren Außenkanten zwei diametral entgegen-Einc Verschiebung der Führungsstange nach unten gerichtete und axial verlaufende Nuten 95. Ein den bringt die zweiten Haken 78 und 79, wie aus Fig. 9 Flansch 91 umgebendes, ringförmiges Gehäuse 9u ersichtlich, zum Eingreifen in die Seiten des Hand- hat einen unteren, nach innen gehenden Flansch 97 griffes 124, gleichzeitig werden die ersten Haken 76 und zwei Führungsleisten 98. Das ringförmige Ge- und 77 mit ihren Rückseiten zuerst gegen das Man- ao häuse 96 ist fest verbunden mit dem unteren Ende telrohr 112 geführt. der Teleskopzylinderanordnung 64, und die Füh-Der Griffwechsel zwischen Eingreifen der Greifor- rungsleisten 98 bilden zusammen mit den Nuten 95 gane in den Handgriff 124 und eine komplette eine lockere Drehsicherung für das Hantierungswerk-Brcnnstoffkassette 19 oder ein Mantelrohr 112 ist zeug 67 im Verhältnis zu der Teleskopzylindcranordkcnnzeichnend für das Hanlierungswerkzcug 67. 25 nung 64. Um die kleine Drehbewegung, die zwischen Wenn der Handgriff 124 keine glatten Seiten hat, diesen Organen zugelassen ist, zu erleichtern, ist zwisondcrn mit Sperranschlägen 120 und 121 versehen sehen den Flanschen 91 und 97 ein Axiallager 99 anist, muß das Greiforgan 68 im Verhältnis zum Hand- geordnet. Dadurch können, wenn die Brennstoffkasgriff 124 um eine halbe Umdrehung gedreht werden. sette 19 mit einer unbedeutend fehlerhaften Drchodcr umgekehrt, damit ein Griffwechsel geschehen 30 orientierung in den Kern heruntergesenkt werden sollkann. Die Brennstoffkassette 19 in Fig. 8 und 9 ist te, die Leitfedern 128 der Brennstoffkassette diese also 180 ' um ihre Längsachse gedreht im Verhältnis durch Steuerung zu dem Kerngitter 15 in die richtige zu der in den "F i g. 5 a und 7 gezeigten Lage. Lage drehen.

Jeder der Haken 76, 77. 78. 79, 80 und 81 ist mit Zwischen dem ringförmigen Gehäuse 96 und der

einer Sperrklauc 83 versehen, die das Greiforgan 68 35 Teleskopzylindcranordnung 64 ist eine Zwischen-

daran hindert, während eines Transportmanövers die wand 50 mit einem zentralen Loch 5« angeordnet.

Last zu verlieren. Die Sperrklauen 83 verhindern An den Kanten dieses Loches sind in Reihe geschal-

auch ein Falschmanövrieren des Greiforgans, d. h. tcte Zungcnrelais 52 angebracht. Wenn beim Absetdas Lösen des Eingriffs des Greiforgans 68 ehe die zen einer Brennstoffkassette in dem Kern das Hantie-

Last auf ihren Platz gesetzt worden und das Greifor- 4° rungswerkzeug 67 unzulässig schräg steht, weicht der

gan 68 so weit gesenkt worden ist. daß die Sperrklau- Magnet 94 so weit von seiner normalen, zentralen

en 83 freigehen. Lage zwischen den Zungcnrelais 52 ab, daß diese

Sowohl an dem einfachen Schenkel 69 als an dem den Strom zu dem Aufzug abschalten und das Abset-

gabelförmigen Schenkel 70 ist eine Führungsplatte 84 zen unterbrechen. Die Zungenrelais 52 unterbrechen

bzw. 85 festgeschraubt. Die Führungsplatten 84 und 45 den Strom zu dem Aufzug auf dieselbe Weise, wenn

85 haben teils je einen Führungsnocken 86 bzw. 87 eine Brennstoffkassette bei normalem Einsetzen sei c

zum Führen des Grciforgans 68 im Verhältnis zum Bodenlage erreicht hat und das Hantierungswerkzeug

Handgriff 124 (s. Fig. 5 a) beim Lösen von einem 67 und der Stabmagnet 94 im Verhältnis zu den

Eingriff in eine komplette Brennstoffkassette 19. teils Zungenrelais 52 nach oben geschoben wird. Einer

je einen Führungsnocken 88 bzw. 89 zum Steuern 50 der Schenkel des Greiforgans 68, vorzugsweise der

des Grciforgans 68 im Verhältnis zum Handgriff 124 einfache Schenkel 69. ist mit einem Stoppanschlag

(s. F i g. 8) beim Lösen des Eingriffs von einem versehen. In den F i g. 5 a und 11 wird ein Stoppan-

Brennstabbündel. Durch den Führungsnocken ist es schlag in Form eines winkelrecht zur Drehebene der für die Sperrklauen 83 unmöglich, in den Handgriff Schenkel angeordneten Stiftes 53 gezeigt und in

einzuhaken und irrtümlich die Last wieder anzuhe- 55 Fig. 10 ein Stoppanschlag in Form einer aus der

ben. wenn das Greiforgan 68 nach Absetzen der Last Drehebene der Schenkel herausragenden Nase 54.

wieder hochgezogen wird. Der Stoppanschlag (53 oder 54) und die nach oben

Das Betätigungsgerät 74 besteht in der gezeigten gerichtete Sperrfläche 55 des Kerngitters 15 bilden

Ausführung (Fi p. Sb) aus einem Druckluftzylinder. zusammen einen ersten Teil in einem Verriegelungs-

dessen Kolben mit dem oberen Ende der Führungs- 60 system, das verhindert, daß eine Brennstoffkassette stange 73 fest verbunden ist. Der Kolben hat eine beim Einsetzen in den Kern falsch orientiert wird.

obere Endlage, in der das Greiforgan 68, wie in Der zweite Teil des Verriegelungssystems besteht wie

F i g. 8 gezeigt, am weitesten aufgeklappt ist, und eine angegeben darin, daß das Greiforgan 68 und die

untere Endlage, in der der Greifer, wie in Fig. 5a Brennstoffkassette 19 so ausgeführt sind, daß die

gezeigt ist, am meisten zusammengeklappt ist. Ob- 65 Brennstoffkassette 19 nur unter der Voraussetzung

wohl das Betätigungsgerät 74 also nur zwei Arbeits- ergriffen werden kann, wenn diese und das Greifor-

lagen hat, bekommt das Greiforgan 68 vier Arbeits- gan 68 im wesentlichen die richtige Drehorientierung

lagen, wie aus den F i g. 5 a. 7.8 und <J hervorgeht. im Verhältnis zueinander haben. Bei der Ausführung

nach Fig. 12 ist dieses dadurch möglich, daß das Greiforgan 68 mit einem Haken 76 und zwei Haken 77 und das Mantelrohr 112 mit drei entsprechenden Greiflöchern 129 versehen ist. Der Handgriff 124 kann dabei glatf. Seiten haben.

Wenn das Greiforgan 68 dagegen einen Haken 76 und einen einzigen Haken 77 hat und das Mantelrohr 112 zwei diesen Haken entsprechende Greiflöcher 129 (s. Fig. 11), sind auf dem Handgriff 124 der zentrale Spcrranschlag 120 und die symmetrisch gelegenen und entgegengerichteten Sperranschläge 121 angeordnet. Bei richtiger Drehorientierung zwischen Greiforgan 68 und Brennstoffkassette 19 können, wie aus Fig. 11 hervorgeht, die Haken 80 und 81 die Sperranschläge 120 und 121 passieren, und das Eingreifen kann erfolgen. Ist dagegen das Greiforgan 68 falsch ausgerichtet, hindern die Sperranschläge 120 und 121 die Haken 80 und 81 daran, die obere Fläche des Handgriffes 124 zu passieren. Das Ergreifen der Brennstoffkassette 19 ist infolgedessen unmöglich.

Um den ersten Teil des Verriegelungssystems näher zu beschreiben, wird auf Fig.4 verwiesen, die einen Teil des Kerngitters 15 von oben zeigt. Das Kerngitter 15 ist aus flachen Schienen aufgebaut, die mit horizontaler Hauptrichtung hochkant gestellt sind und einander rechtwinklig kreuzen. Jede der dadurch gebildeten Kerngittermaschen nimmt vier Brennstoffkassetten 19 auf, deren Leitfedern 128 teils gegen die vertikalen Seiten der Schienen, teils gegen die vertikalen Zwischenwände 56 laufen, die von der Mitte jeder Maschenseite herausragen.

Aus dem rechten Teil der Fig. 10 ist der Niveauunterschied zwischen der Oberseite 55 des Kerngitters 15 und dem oberen Teil der Brennstoffkassette 19 ersichtlich, wenn die Brennstoffkassette auf ihrem Platz im Kern steht. Die linke Brennstoffkassette wird mit falscher Drehorientierung herabgesenkt, dadurch stößt der Stoppanschlag 54 gegen das Kerngitter 15 und der Magnetschalter, d. h., der Stabmagnet 94 und die Zungenrelais 52, unterbricht den Strom zur Aufzugmaschine. Das Greiforgan 68 kann in dieser Lage nicht geöffnet werden. Das Entsprechende geschieht, wenn der Stoppanschlag anstatt in Form einer Nase 54, in Form eines quergehenden Stiftes 53 ausgeführt ist. Dies wird unmittelbar deutlich, wenn

ίο man sich Fig. 11 verkleinert vorstellt und überlagert von einer der vier Brennstoffkassettenpositionen in F i g. 4. Wie daraus hervorgeht, ist nur eine Drehorientierung je Position möglich, nämlich die gezeigte. In den übrigen drei Drehorientierungen stößt der Stift 53 gegen das Kerngitter 15, so daß die Brennstoffkassette hängenbleibt, das Heruntersetzen unterbrochen wird und das Greiforgan 68 nicht geöffnet werden kann. Die Brennstoffkassette muß dann hochgezogen und richtig gedreht werden, wonach das

ao Hanticrungswerkzeug nach erneutem Heruntersenken die Brennstoffkassette auf dem vorgesehenen Platz und mit richtiger Drehorientierung absetzen kann.

Der Stoppanschlag hat außer der bereits genannten Funktion eine weitere Aufgabe zu erfüllen. Wenn beim Hantieren von leeren Mantelrohren, d. h. von Brennstoffkassetten, deren Brcnnstabbündcl herausgezogen worden sind, das Mantelrohr heruntergesenkt worden ist, so daß es in einer Abstellposition steht, ist kein Handgriff (124) vorhanden, durch den das Greiforgan 68 den Stabmagneten 94 im Verhältnis zu den Zungenrelais 52 so verschiebt, daß das Heruntersenken abgebrochen wird. Diese Funktion wird dabei von dem Stoppanschlag (53 oder 54) übernommen, der gegen die obere Kante einer Hcbeöse 125 läuft und den Magnetschalter dazu bringt, den Strom zu der Aufzugmaschine zu unterbrechen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1 2 Die Erfindung betrifft ein Verriegelungssyste-n für Patentansprüche: Kernreaktoren, das verhindert, daß Brennstoffkasset- ten mit falscher Drehorientierung in eine Brennstoff-

1. Verriegelungssystem für Kernreaktoren, das kassettenposition eines Kernreaktors eingesetzt werverhindert, daß Brennstoffkassetten mit falscher 5 den können.

Drehorientierung in eine Br.ennstoffkassettenposi- Bei Leichtwasserreaktoren haben die Brennstofftion eines Kernreaktorkerns eingesetzt werden kassetten gewöhnlich einen im wesentlichen quadratikönnen, dadurch gekennzeichnet, daß sehen Querschnitt und sind von mit Wasser gefüllten einmal jede Brennstoffkassette (19) einen Griff- Spalten umgeben. Viel Wasser in den Spalten zwiteil (120, 121, 124; 129) hat, der einen Eingriff io sehen den Brennstoffkassetten führt zu kräftigen Spiteines Greiforgans (68) für Brennstoffkassetten zen in der Leistungsdichte der nächstliegenden nur unter der Voraussetzung zuläßt, daß das Brennstäbe, somit besonders der Eckstäbe, was nicht Greiforgan (68) und die Brennstoffkassette (19) zulässig ist. Bei üblichen Konstruktionen, bei denen zueinander eine im wesentlichen vorgegebene Steuerstäbe in den Wasserspalten zwischen dsn Kas-Drehorientierung haben, und daß zum anderen 15 setten laufen, sind d>e Spalte unvermeidlich, aber die das Greiforgan (68) mindestens einen Stoppan- Leistuungsspitzen können begrenzt werden, indem schlag (53, 54) hat, der beim Kassetteneinsetzen man den Anreicherungsfaktor in den Außenstäben, bei fals ',er Drehorientieiung des Greiforgans mit besonder* in den Eckstäben, .erringert. Werden jedaranhängender Brennstoffkassette gegen an der doch die Brennstoffkassetten von verschieden breiten vorgesehenen Brennstoffkassettenposition in der 20 Wasscrspalten umgeben, muß für einen optimalen Spali/one angeordnete Sperrflächen (55) stoßt Leistungsausgleich auch der Anreicherungsfaktor so und dadurch das Offnen des Greiforgans verhin- variiert werden, daß zumindest die Eckstäbc meiden, schiedene Anreicherungsfaktoren haben. Die Brenn-

2 Verriegelungssystei;: nach Anspruch I für Stoffkassetten müssen deshalb eine im voraus be-Brennstoffkassetten von einem im wesentlichen 25 stimmte Drehorientierung zum Zentrum der Spalt/npolvgonalen, vorzugsweise quadratischen Quer- ne haben, und bei einer Brennstoffkassette mit quaschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß der Griffteil dratischem Querschnitt ist also nur eine Lage von aus einen, diagonal über de» Brennstoffkassetten- vier möglichen zugelassen. Eine falsche Drehorientiequ'.Tschnitt laufenden Brennstoffkassettenhand- rung führt zu einem größeren Risiko eines Durchgriff (124) besteht, dei mit mindestens einem 30 brennens des am meisten belasteten Brennstabs, d. h. Sperranschlag verseng ist. eines Durchbrennens der Stabhülse auf Grund von

λ. Verriegelungssystem nach Anspruch 2, da- plötzlich verschlechtertem Wärmeübergang, z. B. durch gekennzeichnet, daß aus dem Brennstoff- durch Schichtsieden. Um zu verhindern, daß Brennkassettenhandgriff (124) zentral und im vvesentli- stoff kassetten mit falscher Drehorientierung in den chen winkelrecht zur Längsachse der Brenn- 35 Reaktorkern eingesetzt werden, ist eine Kontrolle stoffkassette (19) ein erster Sperranschlag (120) beim Einsetzen nichi ausieichend, sondern ein meherausragt und daß zwei symmetrisch angeordne- chanisches Sperrsystem ist erforderlich,
te Sperranschlage (121) in im wesentlichen entge- Aus der französischen Patentschrift 1546 968 ist gengesetzter Richtung zu Jem ersten Sperran- im Hinblick auf die Ansprüche 2 und 3 eine Brennschlag (120) aus dem Brennstoffkassettenhand- 40 stoffkassette mit einem quadratischen Querschnitt griff (124) herausragen. bekannt, die einen diagonal über den Brennstoffkas-

4. Verriegelungssystem nach Anspruch I für settenquerschnitt laufenden Brennstoffkassettenhand-Brennstoffkassetten mit einem Mantelrohr, da- griff aufweist, aus dem zwei symmetrisch angeordnedurch gekennzeichnet, daß der Griffteil aus drei te Anschläge im wesentlichen winkelrecht zur Längsin dem Mantelrohr (112) angeordneten Greiflö- 45 achse der Brennstoffkassette herausragen.

ehern (129) besteht. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu-

5. Verriegelungssystem nach Anspruch 4 für gründe, ein Verriegelungssystem der eingangs be-Brennstoffkassetten, bei denen das Mantelrohr schriebenen Art zu schaffen, das als ein mechanieinen im wesentlichen polygonalen, vorzugsweise seiles Sperrsystem ausgebildet ist.
quadratischen Querschnitt hat, dadurch gekenn- 50 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gezeichnet, daß das eine Greifloch (129) in einer löst, daß einmal jede Brennstoffkassette einen Griff-Ecke de: Mantelrohres (112) angeordnet ist und teil hat, der einen Eingriff eines Greiforgans für die beiden anderen in Wänden, die die gegen- Brennstoffkassettcn nur unter der Voraussetzung zuüberliegende Ecke bilden. läßt, daß das Greiforgan und die Brennstoffkassette

6. Verriegelungssystem nach einem der An- 55 zueinander eine im wesentlichen vorgegebene Drehsprüchc 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das orientierung haben, und daß zum anderen das Greif-Greiforgan (68) einen schcrenähnlichen Greifer organ mindestens einen Anschlag hat, der beim Kasmit einem einfachen Greifarm (69) und einem »a- setteneinsetz.cn bei falscher Drehorientierung des bclförmigen Greifarm (70) mit zwei parallelen Greiforgans mit daranhängender Brennstoffkassette Gebelklauen hat und daß der Stoppanschlag (53, 60 gegen an der vorgesehenen Brennstoffkasscttenposi-54) an einem der Greifarme angeordnet ist. tion in der Spaltzone angeordnete Sperrflächen

7. Verricgelungssystem nach einem der An- stößt und dadurch das öffnen des Greiforgans versprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die hindert.

Sperrflächen (55) auf einem an dem oberen Ende Auf diese Weise erhält man mit einfachen mecha-

der ijpaltzone befindlichen Kcrngiu>:r (15) an- 65 nischen Mitteln ein Verriegelungssystem, das das geordnet sind. Einsetzen von Brennstoffkassetten mit falscher Dreh

orientierung in den Kern unmöglich macht.

Die vorteilhaften Weitcrbildurmen des die Erfin-