DE2038425B2 - Vorrichtung zur halterung von bestrahlungsproben in bestrahlungskanaelen von atomkernreaktoren - Google Patents

Description

Zur Überwachung der Festigkeit des Werkstoffes von Reaktordruckbehältern werden im allgemeinen Proben des Originalwerkstoffes des Druckbehälters in Bestrahlungskanälen des Reaktors eingesetzt und bestrahlt. Dabei sollen insbesondere Veränderungen der technologischen Eigenschaften, bedingt durch die Bestrahlung, untersucht werden. Die Lage der Bestrahlungskanäle ist dabei so ausgewählt, daß der in den Kanälen eingesetzte Werkstoff in relativ kurzer Zeit die Strahlenbelastung erfährt, die der Druckbehälter selbst über die ganze Lebensdauer erhält.

Es ist eine Vorrichtung zur Halterung von Bestrahlungsproben in Bestrahlungskanälen von Atomkernreaktoren bekannt (Zeitschrift »Kerntechnik«, 1966, Heft 4, S. 166 bis 171, insbesondere Fig. 1 auf S. 167), die aus einem der Innenkontur des Bestrahlungskanals angepaßten, im wesentlichen zylindrischen Haltekörper mit zentralem Führungsrohr und um letzteres angeordneten Aufnahmeräumen für die Proben sowie am Außenumfang des Haltekörpers angeordneten Gleitschuhen besteht Hierbei ist der Haltekörper in sich starr, kann also nur in gerade Bestrahltingskanäle eingefügt werden, wobei sich trotzdem die Gefahr des Verklemmens ergibt Außerdem sind die Bestrahlungsp.-obtn in Ausspaningen eines trommeiförmigen Aluminiumgußteils angeordnet, so daß die Kühlung bei hohen Gamma-Strahlungsdosen im wesentlichen nur durch Wärmeleitung und -strahlung, nicht jedoch durch Konvektion erfolgen kann.

Die Erfindung geht von der grundsätzlichen Aufbauform der vorbeschriebenen bekannten Anordnung aus. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung so auszubilden, daß sie auch in gekrümmt verlaufende Bestrahlungskanäle eingefügt werden kann und daß darüber hinaus eine wirksame Kühlung der durch Gammastrahlung aufgeheizten Proben durch Reaktorkühlmittei-Teilströme, die in den Bestrahlungskanälen geführt werden, gewährleistet ist Insbesondere soll die Vorrichtung mit ihren Probenhaltemitteln so beschaffen sein, daß für das Kühlmittel optimale Durchtrittsquerschnitte zur Verfügung stehen.

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst daß das zentrale Führungsrohr an seinem oberen und unteren Ende mit mindestens je zwei radialen Rippen versehen ist daß mit den äußeren Enden der Rippen je ein oberer und ein unterer, angenähert der Innenkontur des Bestrahlungskanals entsprechender Haltering verbunden ist wobei die Halteringe auf ihrer Außenseite mit Gleitschuhen und auf ihrer Innenseite mit radialen Bohrungen zur Befestigung der eingekapselten Bestrahlungsproben versehen sind, und daß jeder Haltering einen elastischen Ringteil aufweist, der durch einen sich in Umfangsrichtung über mindestens 180° erstreckenden Schlitz von dem anderen, starr ausgeführten Ringteil teilweise getrennt ist und eine durch Auftrennen eines Teilstücks des elastischen Ringteils an einem Ende des Schlitzes erhaltene elastisch verformbare Federzunge bildet

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß mit der Vorrichtung ein schwingungssicherer, spielfreier Halt im Bestrahlungskanal und ein bequemes Einführen und Herausnehmen gewährleistet sind, auch dann, wenn dieser gekrümmt verläuft Gleichwohl ist das zentrale Führungsrohr mit seinen starren Halteringteilen in der Lage, die erheblichen Zug- und Druckkräfte beim Einfügen und Herausnehmen bezüglich des Bestrahlungskanals zu beherrschen, wobei ein optimaler Kühlmittel-Durchtrittsquerschnitt zur Verfügung steht.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert Dabei zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Haltevorrichtung,

F i g. 2 einen Querschnitt entsprechend der Schnittlinie 11-11 nach F i g. 1,

F i g. 3 eine Abwicklung der Ansicht a nach F i g. 2 sowie

F i g. 4 und 5 eine Seitenansicht und eine Draufsicht der entsprechenden Vorrichtung mit eingebauten Probenkapseln.

Nach F i g. 1 und 2 besteht die Vorrichtung aus einem zentralen Führungsrohr 1, in das das nicht näher dargestellte Halteseil für mehrere derartige Halterungen einbezogen werden kann. Am oberen und unteren Ende dieses Führungsrohres sind jeweils drei radiale Rippen 2, 2' und 2" angeschweißt An den äußeren

Enden dieser Rippen ist jeweils ein oberer und ein unterer Haltering 4 und 5 befestigt, der zur Aufnahme der Probenkapseln dient Dabei ist aus der Abwicklung nach F i g. 3 des oberen Halteringes *i zu ersehen, daß dieser Ring in der Mitte seiner axialen Länge über etwa 75 % des Umfanges mit einem Schlitz 6 versehen ist. Außerdem ergibt sich an einem Ende des Schlitzes 6 durch Auftrennen des Ringteils 7 und durch Entfernen eines Ringstückes ein Spalt 8. Der Ringteil 7 trägt nach dem darstellten Ausführungsbeispiel drei Gleitschuhe 9,10 und 11, wovon zwei auf dem vom in F i g. 3 unteren Teil des Ringes getrennten Abschnitt 7 angeordnet sind. Durch die Anordnung des Schlitzes 6 und Auftrennen eines Teilstücks des Ringteils 7 ergibt sich somit ein eine elastisch verformbare Federzunge bildender elastischer Ringteil, so daß sich die Halterung spielfrei und schwingungssicher an die Innenwandung des jeweiligen Bestrahlungskanals anpressen kann. Um den Weg der Federzunge des elastischen Ringteils 7 nach innen zu begrenzen, ist — wie aus F i g. 1 deutlich zu ersehen ist — jeweils eine der Rippen 2 mit einem durch eine Aussparung gebildeten Anschlag 12 versehen.

In den F i g. 4 und 5 ist eine Seitenansicht und eine Draufsicht auf die erfindungsgernäße Vorrichtung mit eingebauten Probenkapseln gezeigt Dabei bestehen, wie insbesondere aus der Draufsicht nach Fig.5 zu entnehmen ist, die Probenkapseln für Kerbschlagbiegeproben aus rechteckigen Gehäusen 13 und die für Zugproben aus zylindrischen Gehäusen 14. Diese Kapseln sind an ihrem oberen und an ihrem unteren Ende jeweils über die Distanzstücke 15 und über durch die Bohrungen 16 eingeführte Schrauben 17 jeweils mit dem oberen und dem unteren Haltering 4 und 5 fest verbunden.

Da die Probenkapseln jeweils am axial außenliegenden, die Federzunge aufweisenden Ringteil des oberen oder unteren Halteringes 4, 5 angeschraubt sind, ist durch diese Verbindung eine axiale Bewegung im Rahmen der Schlitzbreite des in Umfangsrichtung an den Halteringen verlaufenden Schlitzes möglich, um somit unterschiedliche Wärmedehnungen auszugleichen.

Der Aufbau der beschriebenen Haltevorrichtung und die Anordnung der Probenkapseln an der Innenseite der Halterung ergibt darüber hinaus — wie insbesondere aus F i g. 5 zu ersehen ist — einen optimalen freien Strömungsquerschnitt für das Kühlmittel innerhalb des Bestrahlungskanals, so daß die Proben von allen Seiten gleichmäßig gekühlt werden könnea Durch die Ausbildung der Halteringe mit federnden Ringteilen, die entsprechende geringe Verformungen zulassen, ist darüber hinaus auch ein Einführen durch gekrümmte Bestrahlungskanäle möglich. Ferner können mehrere dieser Vorrichtungen auf einem gemeinsamen Halteseil aufgefädelt und als Säule in den jeweiligen Bestrahlungskanal eingeführt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Halterung von Bestrahlungsproben in Bestrahlungskanälen von Atomkernreak- S toren, bestehend aus einem der Innenkontur des Bestrahlungskanals angepaßten, im wesentlichen zylindrischen Haltekörper mit zentralem Führungsrohr und um letzteres angeordneten Aufnahmeräumen für die Proben sowie am Außenumfang des Haltekörpers angeordneten Gleitschuhen, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrale Führungsrohr (1) an seinem oberen und unteren Ende mit mindestens je zwei radialen Rippen (2,2\ 2") versehen ist, daß mit den äußeren Enden der Rippen (2, 2', 2") je ein oberer und ein unterer, angenähert der Innenkontur des Bestrahlungskanals entsprechender Haltering (4,5) verbunden ist, wobei die Halteringe (4, 5) auf ihrer Außenseite mit Gleitschuhen (9,10,11) und auf ihrer Innenseite mit radialen Bohrungen (16) zur Befestigung der eingekapselten Bestrahlungsproben (13, 14) versehen sind, und daß jeder Haltering (4, 5) einen elastischen Ringteil (7) aufweist, der durch einen sich in Umfangsrichtung über mindestens 180° erstrekkenden Schlitz (6) von dem anderen, starr ausgeführten Ringteil teilweise getrennt ist und eine durch Auftrennen eines Teilstücks (8) des elastischen Ringleils (7) an einem Ende des Schlitzes (6) erhaltene elastisch verformbare Federzunge bildet

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Rippen (2,2', 2") mit dem starren und in sich geschlossenen Ringteil der Halteringe (4, 5) verbunden und die Probenkapseln (13, 14) an dem jeweils axial außenliegenden, die Federzunge aufweisenden elastischen Ringteil (7) befestigt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Gleitschuhe (9, 10, 11) an der Federzunge des elastischen Ringteils (7) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung des radialen Weges der Federzunge des elastischen Ringteiles (7) nach innen ein Anschlag (12) an einer der Rippen (2) vorgesehen ist.