DE2424982A1

DE2424982A1 - Reactor containment with water filled steam escape route - utilising water as storage pond for used fuel elements

Info

Publication number: DE2424982A1
Application number: DE19742424982
Authority: DE
Inventors: Norbert Ing Grad Jost; Dieter Dipl Ing Seeliger
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1974-05-22
Filing date: 1974-05-22
Publication date: 1975-11-27
Also published as: DE2424982B2

Abstract

A nuclear reactor building comprises a condensation water sump between the safety containment wall and the pressure chamber surrounding the pressure vessel, with communicating passages leading from the pressure chamber into the sump below water level. The sump is also used as a temporary store for used fuel elements; these can be passed through a submerged lock into an adjoining chamber, pref. also filled with water, where they are loaded into transporting coffins. The temporary storage of the used fuel elements in the water-filled sump is considerably safer, in the event of earthquakes, explosions or aircraft crashes, than storage in an external cooling pond.

Description

Kernreaktorgebäude Kernreaktoranlagen müssen nach Möglichkeit so konstruiert sein, daß eine möglichst große Sicherheit der Umwelt vor austretenden radioaktiven Strahlen gegeben ist. Dies erfordert unter anderem, daß die Lagerung der bestrahlten Brennelemente im Innern der Kernreaktoranlage und der Transport der Brennelemente zur Wiederaufbereitungsanlage so erfolgen muß, daß mögliche Unfallursachen nicht zu einer Strahlenbelastung der Umwelt führen.Nuclear reactor buildings Nuclear reactor plants must be constructed in this way whenever possible be that the greatest possible security of the environment from escaping radioactive Rays is given. This requires, among other things, that the storage of the irradiated Fuel elements inside the nuclear reactor facility and the transport of the fuel elements to the reprocessing plant must be done in such a way that possible causes of accidents do not occur lead to radiation exposure of the environment.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kernreaktorgebäude mit einem Kernreaktor, der von einer in einem Sicherheitsbehälter angeordneten Druckkammer umgeben ist, bei dem der Sicherheitsbehälter teilweise mit Kondensationskammerwasser gefüllt ist und bei dem unterhalb der Wasseroberfläche des Kondensationskammerwassers Öffnungen zwischen der Druckkammer und dem Sicherheitsbehälter vorhanden sind.The invention relates to a nuclear reactor building with a nuclear reactor, which is surrounded by a pressure chamber arranged in a containment, in which the safety container is partially filled with condensation chamber water is and at the openings below the water surface of the condensation chamber water are present between the pressure chamber and the containment.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Möglichkeit zur Lagerung der Brennelemente vorzusehen, die das Austreten von Strahlungen an die Umwelt weiter erschwert und damit die Sicherheit der Kernreaktoranlage vergrößert.The object of the invention is to provide a way of storing the fuel assemblies to be provided, which further complicates the leakage of radiation to the environment and thus increasing the safety of the nuclear reactor facility.

Das Neue besteht erfindungsgemäß darin, daß der mit Kondensationskammerwasser gefüllte Teil des Sicherheitsbehälters zur Lagerung gebrauchter Brennelemente dient, daß die Transportflasche zum Abtransport gebrauchter Brennelemente auBerhalb des Sicherheitsbehälters in einem an den Sicherheitsbehälter angrenzenden Beladeraum angeordnet ist und daß sich zwischen Beladeraum und dem mit Kondensationskammerwasser gefüllten Ueil des Sicherheitsbehälters eine Brennelementschleude befindet.According to the invention, the new thing is that the one with condensation chamber water the filled part of the containment is used to store used fuel assemblies, that the transport bottle for the removal of used fuel assemblies outside of Security container in a loading room adjacent to the security container is arranged and that between the loading space and the condensation chamber water filled Ueil of the containment is a fuel element sluice.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Brennelemente am Boden des mit Kondensationskammerwasser gefüllten leiles des Sicherheitsbehälters waagerecht gelagert werden, da das Ausschleusen der Brennelemente in dieser Lage besonders einfach ist und da beispielsweise bei Erdbeben, Explosionen, Flugzeugabstürzen oder dergleichen das Umfallen von Brennelementen und deren Zerstörung - die auch bedingt sein kann durch Verlust der Kühlung infolge Auslaufens des Lagerbeckens - erheblich erschwert ist. Die Lagerung der Brennelemente im Innern des Sicherheitsbehälters bietet darüber hinaus noch den Vorteil, daß zwischen der Außenwelt und den Brennelementen eine weitere Sicherheitsbarriere vorhanden ist.It when the fuel assemblies at the bottom of the is particularly advantageous Part of the safety container filled with condensation chamber water horizontally be stored, since the discharge of the fuel assemblies in this situation particularly is easy and there for example earthquakes, explosions, plane crashes or like the falling over of fuel assemblies and their destruction - which is also conditional can be significant due to loss of cooling due to leakage of the storage pool is difficult. The storage of the fuel elements inside the containment also offers the advantage that between the outside world and the fuel assemblies there is another safety barrier.

Ein Ausfuhrungsbeispiel des Reaktorgebäudes ist in den Figuren 1 und 2 im Schnitt dargestellt. Der Kernreaktor 1 ist im Innern einer Druckkammer 2 angeordnet. Die Druckkammer 2 wird von einer Kondensationskammer 3 umgeben, die ihrerseits im unteren Bereich mit Kondensationskammerwasser 4 gefüllt und von dem Sicherheitsbehälter 5 umgeben ist. Zum Wechsel der im Kernreaktor angeordneten stabförmigen Brennelemente dient eine Brennelementwechselmaschine 6. Der Transportweg 7 der im Kernreaktor 1 abgebrannten Brennelemente 8 ist durch eine strichpunktierte Linie dargestellt. Der Teil 7a kennzeichnet den Weg der Brennelemente vom Kernreaktor 1 zum Boden des Kondensationskammerwassers 4, auf dem sie nebeneinander unterhalb der Öffnungen 18 zwischen Kondensationskammer 3 und Druckkammer 2 waagerecht gelagert werden.An exemplary embodiment of the reactor building is shown in FIGS 2 shown in section. The nuclear reactor 1 is arranged inside a pressure chamber 2. The pressure chamber 2 is surrounded by a condensation chamber 3, which in turn is im lower area filled with condensation chamber water 4 and from the safety container 5 is surrounded. For changing the rod-shaped fuel elements arranged in the nuclear reactor serves a fuel element changing machine 6. The transport path 7 in the nuclear reactor 1 spent fuel assemblies 8 is shown by a dot-dash line. The part 7a indicates the path of the fuel assemblies from the nuclear reactor 1 to the bottom of the Condensation chamber water 4, on which they are next to each other below the openings 18 are stored horizontally between the condensation chamber 3 and pressure chamber 2.

Wenn die Brennelemente 8 abtransportiert werden sollen, gelangen sie auf dem Teil 7b des Transportweges durch eine Brennelementschleuse 9 in den Innenbehälter 11 der Transportflasche, anschließend mit diesem Innenbehälter in den Außenbehälter 10 der Transportflasche und können dann gehoben und über die Kranbahn 13 zu einem Gleisanschluß 17 transportiert werden. Die neuen Brennelemente werden entweder in dem Lagerraum 16a im Innern des Sicherheitsbehälters oder im Lagerraum 16b außerhalb des Sicherheitsbehälters gelagert und von einem Hebezeug 15 in den Sicherheitsbehälter transportiert, in dem sich außerdem der Reaktorgebäudekran 14 befindet. Die Transportflaschs (10,11) befindet sich am Boden eines mit Wasser gefüllten und an den Sicherheitsbehälter angrenzenden Beladeraumes 19, so daß die Brennelemente, ohne mit der Außenluft in Berührung zu kommen, direkt durch die Brennelementschleuse 9 in den Innenbehälter der Transportflasche gelangen können. Beim Transport der Brennelemente in der Transportflasche sind zu keinem Zeitpunkt große Absturzhöhen vorhanden, so daß auch bei einem Versagen des Kranes keine Strahlung an die Umwelt gelangen kann.When the fuel assemblies 8 are to be transported away, they arrive on the part 7b of the transport route through a Fuel lock 9 in the inner container 11 of the transport bottle, then with this inner container in the outer container 10 of the transport bottle and can then be lifted and over the Crane runway 13 can be transported to a siding 17. The new fuel elements are either in the storage room 16a inside the containment or in Storage room 16b stored outside the containment and by a hoist 15 transported to the containment, which also houses the reactor building crane 14 is located. The transport bottle (10, 11) is at the bottom of one with water filled and adjoining the safety container loading space 19, so that the Fuel elements, without coming into contact with the outside air, directly through the fuel lock 9 can get into the inner container of the transport bottle. When transporting the Fuel assemblies in the transport bottle are never great drop heights present, so that even if the crane fails, there is no radiation to the environment can get.

Diese Konstruktion für ein Reaktorgebäude bietet gegenüber Gebäuden mit gesondertem Brennelementlagerbecken den Vorteil, daß entweder das insgesamt vorhandene Wasservolumen verringert oder bei gleichbleibendem Wasservolumen das für die Kondensation evtl. aus der Druckkammer 2 austretenden Dampfes vorhandene Kondensationskammerwasser in größerer Menge vorhanden ist. Die relativ große Fläche des Ringraumes 12, in dem die Brennelemente 8 gelagert werden können, ermöglicht es, die Brennelemente nebeneinander unterhalb der Öffnungen 18 in der Wand zwischen Druckkammer 2 und Kondensationskammer 3 zu lagern, so daß auch bei einem Unfall, bei dem Dampf-aus der Druckkammer austritt, die Brennelemente durch den Dampf strom im Innern des Kondensationskammerwassers nicht beeinflußt werden. Weitere sicherheitstechnische Vorteile ergeben sich durch die räumliche Trennung von den im Kondensationekammerwasser gelagerten Brennelementen und der Transportflasche.This construction for a reactor building offers compared to buildings with a separate fuel storage pool has the advantage that either the total The existing water volume is reduced or, if the water volume remains the same, that for the condensation of any steam emerging from the pressure chamber 2 Condensation chamber water is available in large quantities. The relatively large area of the annular space 12, in which the fuel assemblies 8 can be stored, allows it, the fuel assemblies side by side below the openings 18 in the wall between To store pressure chamber 2 and condensation chamber 3, so that even in the event of an accident, When steam emerges from the pressure chamber, the fuel elements flow through the steam inside the condensation chamber water are not influenced. Further safety-related Advantages result from the spatial separation from the condensation chamber water stored fuel assemblies and the transport bottle.

Außerdem ist die Sicherheit gegen äußere Einflüsse (Flugzeugabsturz, Erdbeben, Explosionen) wesentlich größer als bei Reaktorgebäuden mit höher liegendem Brennelementlagerbecken.In addition, security against external influences (plane crash, Earthquakes, explosions) are much larger than in the case of reactor buildings with a higher elevation Fuel storage pool.

Darüber hinaus bringt die Erfindung eine Kostenersparnis, da Gebäudestrukturen für die Abstützung eines Brennelementlagerbeckens entfallen können oder - wenn diese Gebäudestrukturen ohnehin vorhanden sind - sich zusätzliche, durch das Gewicht des sonst vorhandenen Lagerbeckens erforderliche Bewehrungen einsparen lassen.In addition, the invention brings a cost saving, since building structures for the support of a fuel storage pool can be omitted or - if this Building structures are already there - additional, due to the weight of the Eliminate the necessary reinforcement in the otherwise existing storage basin.

5 Patentansprüche 2 Figuren Bezugszeichenliste 1 Kernreaktor 2 Druckkammer 3 Kondensationskammer 4 Kondensationskammerwasser 5 Sicherheitsbehälter 6 Brennelementwechs elmaschine 7 Transportweg a) vom Reaktor in das Kondensationskammerwasser b) vom Kondensationskammerwasser in die Transportflasche 8 Brennelement.5 claims 2 figures LIST OF REFERENCE NUMERALS 1 nuclear reactor 2 Pressure chamber 3 Condensation chamber 4 Condensation chamber water 5 Safety container 6 Fuel element changing machine 7 Transport route a) from the reactor into the condensation chamber water b) from the condensation chamber water into the transport bottle 8 fuel element.

9 Brennelementechleuse 10 Außenbehälter der Xransportflasche 11 Innenbehälter der Transportflasche 12 Ringraum 13 Kranbahn 14 Reaktorgebäudekran 15 Hebezeug 16a, 16b Lagerraum 17 Gleisanschluß 18 Öffnungen 19 Beladeraum9 Fuel element lock 10 Outer container of the transport bottle 11 Inner container the transport bottle 12 annulus 13 crane runway 14 reactor building crane 15 hoist 16a, 16b storage room 17 siding 18 openings 19 loading room

Claims

Patent claims O Nuclear reactor building with a nuclear reactor that is surrounded by a pressure chamber arranged in a containment, at which the safety container is partially filled with condensation chamber water and openings below the water surface of the condensation chamber water are present between the pressure chamber and the containment, characterized in that that the part of the safety container filled with condensation chamber water (4) (5) is used to store used fuel assemblies (8) that the transport bottle - (1f, 11) for the removal of used fuel assemblies outside the containment (5) is arranged in a loading space (19) adjoining the safety container and that between the loading space (19) and the condensation chamber water (4) filled part of the containment a fuel lock (9) is located.

2. Nuclear reactor building according to claim 1, characterized in that the fuel elements (8) lie horizontally in the condensation chamber water (4).

3. Nuclear reactor building according to claim 2, characterized in that the fuel elements (8) in the condensation chamber water (4) below the openings (18), which connect the condensation chamber (3) to the pressure chamber (2) are stored.

4. Nuclear reactor building according to claim 1, characterized in that the loading space (19) is filled with water.

5. Nuclear reactor building according to claim 1, characterized in that a track connection (17) is provided in the immediate vicinity of the loading space (19).