DE2117380A1

DE2117380A1 - Einrichtung zur Überwachung etwaiger Verlagerungen eines Bauteils eines Atomkernreaktors

Info

Publication number: DE2117380A1
Application number: DE19712117380
Authority: DE
Inventors: Philippe Massy; Lagrange Mauris; Paris; Debergh (Frankreich)
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1970-04-10
Filing date: 1971-04-08
Publication date: 1971-10-21
Also published as: GB1273940A; JPS5425426B1; FR2091902A1; US3737372A; FR2091902B1; DE2117380C2; BE764943A

Description

Patentanwälte Dipi-ln*?. Π. Q[TTZ sen. DIpI-: - . : . ■ . ■-, : ;-_HT

^Dr--^:-:;· = ::.·.: jr. 410-16.884P 8. 4. 1971

München L2, Cle.necbrreir. 10

Commissariat ä 1'Energie Atomique, Paris (Prankreich)

Einrichtung zur Überwachung etwaiger Verlagerungen eines Bauteils eines Atomkernreaktors

Bei Atomkernreaktoren sind die Temperatur des unteren und die Temperatur des oberen Teils des den Reaktorkern enthaltenden Gefäßes im allgemeinen sehr voneinander verschieden, und infolgedessen dehnen sich die verschiedenen Bauteile in voneinander verschiedenem Maße. Das ist besonders fühlbar bei schnellen Brütern, die durch flüssiges Metall wie z. B, Natrium gekühlt werden und in denen die Decke, welche den Kern des Reaktors trägt, einer Temoeratur ausgesetzt ist, die, obwohl hoch, doch niedriger als die im oberen Teil des Gefäßes herrschende Temperatur ist, und die mit Einrichtungen und mit Brennstoffelementen verbunden ist, die beträchtlichem Wäx'megefäl 1.e ausgesetzt sind.

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Maßnahmen zur Begrenzung dieser Wärraegefälle sind bekanntlich, unternommen worden; aber man muß die Verlagerungen der verschiedenen Bauteile messen, um die Wirksamkeit dieser Maßnahmen kontrollieren und die Sdcb.erh.eit verbürgen zu können.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zu schaffen, mit der man diese Verlagerungen überwachen kann.

Die Erfindung betrifft also eine Einrichtung zur

^ Überwachung von Verlagerungen eines Bauteils eines Atomkernreaktors. Die Erfindung besteht darin, daß sie ein geschlossenes Rohr, welches an einem seiner Enden eine Visiermarke enthält und von dem zu überwachenden Bauteil gehalten wird und an seinem anderen Ende mit einem durchsichtigen Deckel verschlossen und elastisch in einem Loch eines ortsfesten Bauteils gehalten ist, und ein Beobachtungsrohr aufweist, welches in demselben Loch befestigt ist und ein bei dem durchsichtigen Deckel angeordnetes Objektiv mit einem optischen System verbindet.

Jede senkrechte Verlagerung der Tragkonstruktion wird auf das geschlossene Rohr übertragen; dieses wird relativ ^ zum Objektiv verlagert. Ferner bewirken seitliche Verschiebungen eine Kippbewegung des Rohres, in dem ortsfesten Organ, d. h. eine Verlagerung der Visiermarke, die unmittelbar vom optischen System beobachtet wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, Diese zeigt in senkrechtem Längsschnitt eine Einrichtung zur Überwachung der Verlagerung der Tragkonstruktion für den Kern eines Atomreaktors; aber

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natürlich könnte die Erfindung auch bei anderen Konstruktionen verwendet werden. Der dargestellte Reaktor, der z. B. ein schneller Brutreaktor ist, weist einen Reaktorbehälter 1 auf, von dem nur der Deckel dargestellt und der fast ganz mit einem flüssigen Kühlmittel 2, z. B. flüssigem Natrium, gefüllt ist.

Im Inneren dieses Behälters wird der (nicht dargestellte) Reaktorkern von einer Grundplatte getragen, auf der die Brennelemente, Steuerstäbe und sonstigen Organe aufsitzen, welche den Reaktorbehälterdeckel 1 durchdringen oder mit diesem verbunden sind. Der Behälter als Ganzes ist mit einem Strahlungsschutz, vorzugsweise aus Beton, und insbesondere einer oberen Platte 6 umgeben. Diese Platte 6 ist von einem Loch 8 durchbohrt, das mit einem Loch 9 des Behälterdeckels 1 fluchtet.

Koaxial in diesen Löchern 8 und 9 befindet sich ein an seinen Enden geschlossenes Rohr 10, welches sich durch den ganzen Innenraum des Behälters erstreckt und mit seinem unteren Ende auf einem auf der Grundplatte k festen Block 12 aufsitzt. Dieser Block ist mit einer kegeligen Vertiefung 13 versehen, in welcher das kugelige Ende 14 des Rohres 10 ruht. Im Inneren der Kugel Ik ist eine Visiermarke 16 angebracht, die durch einen Heizwiderstand 18 erleuchtet ist.

Das Rohr 10, welches, wie gesagt, durch den ganzen Innenraum des Behälters hindurchgeht, ragt außerhabl des Behälters aus einer das Loch 9 umgebenden Hülse 22 hervor und in das Loch 8 der Platte 6 hinein. Sein Durchgang durch den Behälterdeckel 1 ist durch einen elastischen

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Balgen 24 abgedichtet, der an der Hülse 22 und am Rohr befestigt ist. Ein zweiter Dichtungsbalgen 26 verbindet die Hülse 22 und die Wand des Loches 8. Das Rohr 10 ist ferner in der Hülse 22 zentriert durch einen Ring 28, der auf einer Hülse 30 aufruht, die zwischen dem Rohr 10 und der Hülse 22 angebracht ist und dem Strahlenschutz dient.

Zwischen dieser Hülse 30 und der Hülse 22 ist ein geringes seitliches Spiel vorhanden, so daß das Rohr 10 sich bei den Verlagerungen der Grundplatte 4 leicht verschieben und schwenken kann.

Das Rohr 10 ist im Loch 8 durch einen durchsichtigen Deckel 20 abgeschlossen. Es wird ferner luftleer gehalten, damit in ihm durch den Temperaturunterschied zwischen den Rohrenden kein Luftumlauf, also auch keine Wärmekonvektion stattfinden kann.

Das Loch 8 selbst ist durch einen Stopfen 32 verschlossen, der auf der Außenwand der Platte 6 befestigt und in seiner Mitte von einem Rohr 3k durchbohrt ist, das dort, wo sich der durchsichtige Deckel 20 befindet, ein Objektiv j6 trägt. Dieses Beobachtungsrohr 34 verbindet das Objektiv 36 mit einem optischen System, das ein Mikroskop 38 und ein Fernrohr 4o enthält, welches mit dem Objektiv 36 durch ein System von Spiegeln 42 und insbesondere durch einen Drehspiegel 44 verbunden ist.

Dieses optische System als Ganzes wird von einem Dreifuß 46 getragen, der am Rohr 34 befestigt ist und auf der Oberseite 7 der Platte 6 aufruht} es ist dadurch relativ zum Loch 8 der Platte 6 mittig und unverrückbar befestigt.

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Jede Verlagerung der Grundplatte h_$ mag sie senkrecht oder waagerecht sein, überträgt sich auf den Block 12, der die Kugel 14 trägt. Durch die senkrechten Verlagerungen werden das Rohr 10 und der durchsichtige Dekkel 20 relativ zum Objektiv 3°· axial verschoben; durch die waagerechten Verlagerungen werden das Rohr 10 geschwenkt und die Visiermarke 16 relativ zum Objektiv j6 seitlich verschoben. Um das Rohr 10 und den durchsichtigen Deckel 20 ist zwischen diesem und dem Stopfen 32 ein Kugelgelenk k8 angeordnet, das die Verlagerungen des Rohres relativ zu diesem Stopfen führt.

Die Drehung des Spiegels hk erlaubt, daß Lichtstrahlenbündel auf das Mikroskop 38 oder auf das Fernrohr k0 - je nach den Verlagerungen, die man überwachen will - zu richten. Die senkrechten Verlagerungen des Rohres 10 und somit des durchsichtigen Deckels 20 werden durch ein (in der Zeichnung nicht dargestelltes^) Mikrometer auf das Mikroskop 38 übertragen, während die Verlagerungen in waagerechter Ebene, d. h. die seitlichen Verlagerungen der Visiermarke 16, durch das mit Fadenkreuz ausgestattete Fernrohr k0 beobachtet und gemessen werden.

So kann man jederzeit die Verlagerungen der Platte oder sonstigen Konstruktion, die den Reaktorkern trägt, verfolgen und messen und ihre Lage relativ zum Behälterdeckel 1 und zur Platte 6 kennen. Je nach der Arbeitsweise des Reaktors kann diese Verlagerung überwacht werden. Jede durch Unfall verursachte oder jede zu große Verlagerung löst dann Sicherheitsmaßnahmen aus.

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Claims

Patentansprüche

(i./Einrichtung zur Überwachung von Verlagerungen eines Bauteils eines Atomkernreaktors, dadurch gekennzeichnet , daß sie ein geschlossenes Rohr (10), welches an einem seiner Enden eine Visiermarke (i6) enthält und von dem zu überwachenden Bauteil gehalten wird und an seinem anderen Ende mit einem durchsichtigen Deckel (20) verschlossen und elastisch in einem Loch (8) eines ortsfesten Bauteils gehalten ist, und ein Beobachtuengsrohr (3h) aufweist, welches in demselben Loch (8) befestigt ist und ein bei dem durchsichtigen Deckel (20) angeordnetes Objektiv (36) mit sinem optischen System (38 - kh) verbindet.
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2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das geschlossene Rohr (1O) luftleer ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des geschlossenen Rohrs (iO) durch eine Kugel (i4) gebildet wird, die eine Visiermarke (16) und einen diese Marke beleuchtenden Glühfaden (18) aufweist.
h. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Dreifuß (46) aufweist₉ der das optische System trägt und auf der Außenwand (7) des ortsfesten Bauteils abgestützt ist.
5· Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Bauteil eine Strahlenschutz-Platte (6) des Reaktors ist.

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6. Einrichtung zur Überwachung von Verlagerungen des den Reaktorkern eines Atorakernreaktors tragenden Bauteils nach einem der Ansprüche 1 - 5t gekennzeichnet durch eine Hülse (22), die am Deckel (i) des Reaktorbehälters befestigt ist und durch die das geschlossene Rohr (1O) hindurchgeht, ferner durch eine erste elastische, dichte Verbindung (24), die das geschlossene Rohr (1O) mit der Hülse

(22) verbindet, und schließlich durch eine zweite elastische, dichte Verbindung (26), die das geschlossene Rohr (1O) mit der Wand des Loches (8) der Strahlenschutz-Platte (6) verbildet.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem geschlossenen Rohr (1O) und der Hülse (22) eine Strahlenschutz-Hülse (30) angeordnet ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7» gekennzeichnet durch einen Ring (28), der am geschlossenen Rohr (1O) fest ist und auf der Strahlenschutz-Hülse (30) aufruht.
9. Einrichtung nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß das-optische System ein Mikroskop (38) zur Beobachtung der senkrechten Verlagerungen, ein Fernrohr (ko) mit Fadenkreuz zum Beobachten der waagerechten Verlagerungen und zwischen diesen beiden Organen (38, ko) und dem Objektiv (36) einen Drehspiegel (1»Λ) enthält.

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