DE2505532C2 - Nuclear reactor power plant with coolant supply in the event of an accident-related loss of reactor coolant - Google Patents

Nuclear reactor power plant with coolant supply in the event of an accident-related loss of reactor coolant

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DE2505532C2 DE2505532A DE2505532A DE2505532C2 DE 2505532 C2 DE2505532 C2 DE 2505532C2 DE 2505532 A DE2505532 A DE 2505532A DE 2505532 A DE2505532 A DE 2505532A DE 2505532 C2 DE2505532 C2 DE 2505532C2
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Frank W. Jackson Mich. Kleimola
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Description

Die Erfindung betrifft eine Kernreaktor-Kraftwerksanlage mit einer .Reaktorbaugruppe, die einen Kernbrennstoff enthaltenden Reaktorkern aufweist, mindestens einem Dampferzeuger, der über eine erste Verbindung mit der Reaktorbaugruppe verbunden und von einem Reaktorkühlmittel von hoher Temperatur und hohem Betriebsdruck durchströmbar Ist, der unter normalen Bedingungen im wesentliche! konstant Ist, sowie mit mindestens einem Behalter für Kühlflüssigkeit, der über erste Rohrleitungen mit der Reaktorbaugruppe verbunden, einem unter dem Betriebsdruck des Reaktorkühlmittels liegenden Druck ausgesetzt und mit dem Reaktor und dem Dampferzeuger Innerhalb einer abdichtenden Umschließung angeordnet Ist, wobei die ersten Rohrleitungen der Reaktorbaugruppe die unter Druck stehende Kühlflüssigkeit immer dann zuführen, wenn durch unfallbedingten Verlust an Reaktorkühlmittel dessen Betriebsdruck ausreichend verringert und ein zweiter vorbestimmter Druckunterschied zwischen der Kühlflüssigkeit und dem Reaktorkühlmittel In der Reaktorbaugruppe herbeigeführt Ist, der kleiner Ist als der erste Druckunterschied zwischen der Kühlflüssigkeit und dem unter normalen Betriebsdruck stehenden Reaktorkühlmittel.The invention relates to a nuclear reactor power plant with a .Reaktorbaugruppe that a nuclear fuel containing reactor core, at least one steam generator, which has a first connection connected to the reactor assembly and from a reactor coolant of high temperature and high operating pressure, which under normal conditions is essentially! is constant, as well as with at least one container for cooling liquid, which is connected to the reactor assembly via first pipelines connected, exposed to a pressure below the operating pressure of the reactor coolant and with the reactor and the steam generator is arranged within a sealing enclosure, the always supply the pressurized cooling liquid to the first pipelines of the reactor assembly, if the operating pressure is sufficiently reduced due to the loss of reactor coolant due to an accident and a second predetermined pressure difference between the cooling liquid and the reactor coolant In the Reactor assembly that is smaller than the first pressure difference between the coolant and the one under normal operating pressure Reactor coolant.

Eine derartige Kraftwerksanlage ist bekannt (DE-OS 23 16 066). Die vorgesehenen Maßnahmen dienen dazu, bei Betriebsunfällen zu verhindern, daß Wasser, Dampf und mitgeführte Spaltprodukte In die Umgebung austreten. Durch die Zuführung von in Reserve gehaltener Kühlflüssigkeit wird einer Im Falle eines Leitungsbruchs mit ausströmenden Reaktorkühlmittel ungenü- Such a power plant is known (DE-OS 23 16 066). The intended measures serve to in the event of industrial accidents, to prevent water, steam and carried fission products from escaping into the environment. The supply of coolant kept in reserve means that in the event of a line break with outflowing reactor coolant,

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übermäßigen Anstieg von Temperatur und Druck begegnet. Es besteht dann nicht mehr die Notwendigkeit, eine sogenannte trockene Schutzvorrichtung in Form eines Reaktorgebäudes aus Stahl und/oder Beton vorzusehen, das dem vollen Druck standhalten kann, mit dem bei einem entsprechenden Reaktorunfall zu rechnen Ist.encountered excessive increases in temperature and pressure. There is then no longer any need a so-called dry protective device in the form of a reactor building made of steel and / or concrete to provide that can withstand the full pressure with which in a corresponding reactor accident reckon is.

Be! der bekannten Kernreaktor-Kraftwerksanlage sind zur Sicherung der Kühlflüssigkeitszufuhr beim Auftreten eines Lecks innerhalb der Umschließung ein offener Hochbehälter mit Kühlflüssigkeit sowie ein geschlossener Druckspeicher mit Kühlflüssigkeit vorgesehen, die durch ein Gaspolster unter Druck gesetzt Ist. Diese innerhalb der Umschließung gespeicherten Flüssigkeitsmengen können zwar zu einer Auffüllung verloren gegangenen Reaktorkühlmittels herangezogen werden, bei einem Reakiorunfall wird dadurch allein jedoch noch nicht die erforderliche Sicherheit gewährleistet. Vielmehr muß dazu auch das ausgeströmte und sich In einem Sumpf der Umschließung sammelnde Kühlmittel wiederverwendet weiden. Dazu ist eine Pumpe vorgesehen, die mit äußerer elektrischer Energie betrieben wird. Obwohl die statische Energie der Kühlflüssigkeit im Hochbehälter sowie der Druck des Gaspolsters Im Druckspeicher zur Einleitung de;· in Reserve gehaltenen KOhlflüssigkeit zur Verfügung steht, handelt es sich somit wegen der dem Sumpf zugeordneten und von außen zu betreibenden Pumpe um ein zumindest teilweise aktives System, dessen Wirksamkeit voraussetzt, daß der Strom zum Antrieb der Pumpe nicht ausfällt. Dieses kann jedoch nicht unter allen Umständen gewährleistet werden, so daß die bekannte Kraftwerksanlage mit einem gewissen Slcherheltirislko belastet ist. Be! the well-known nuclear reactor power plant an open one to secure the coolant supply in the event of a leak within the enclosure Elevated tank with coolant and a closed one Pressure accumulator provided with cooling liquid which is pressurized by a gas cushion. These Amounts of liquid stored within the enclosure can be lost to replenishment gone reactor coolant can be used, but in the event of a reactor accident this alone not yet guaranteed the necessary security. Rather, that which has emanated and becomes in a sump of enclosure collecting coolant is reused. A pump is provided for this purpose, which is operated with external electrical energy. Although the static energy of the coolant in the elevated tank as well as the pressure of the gas cushion KOhliquid is available, it is therefore because of the sump assigned and from externally operated pump around an at least partially active system whose effectiveness requires that the power to drive the pump does not fail. However, this cannot be done under all circumstances be guaranteed, so that the known power plant is burdened with a certain slcherheltirislko.

ίο Im übrigen ist es bei der bekannten Anlage auch schon kritisch, die gewünschten Einleitungsdrücke für die in Reserve gehaltene Kühlflüssigkeit zu erzielen, well einerseits der für eine Schwerkraftzuführung vorgesehene offene Hochbehälter wegen seiner Lage innerhalb der Umschließung nur mit begrenztem Volumen ausgeführt und nur in einer vergleichsweise niedrigen Höhe angeordnet werden kann und weil andererseits der Druckspeicher mit einem Elnleltungsdrucck arbeitet, der mit zunehmender Entleerung und entsprechender Expansion des Gaspolsters stark absinkt.ίο Incidentally, it is also with the known system already critical to achieve the desired inlet pressures for the coolant kept in reserve, well on the one hand that provided for a gravity feed open elevated tanks because of its location within the enclosure only with a limited volume executed and can only be arranged at a comparatively low height and because on the other hand the pressure accumulator works with an elnleltungsdrucck that with increasing emptying and corresponding Expansion of the gas cushion drops sharply.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Sicherheit einer gattungsgemäßen Anlage gegenüber Unfällen mit Austritt an Reaktorkühlmittel zu verbessern. The invention is based on the problem of the security of a generic system Improve accidents with leakage of reactor coolant.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zweite Rohrleitungen den Dampferzeuger mit dem Kühlflüsslgkeitsbehälter verbinden und daß nach Erreichen eines dritten vorbestimmten Druckunterschieds zwischen der Kühlflüssigkeit und dem Dampf in dem Dampferzeuger unter einem verhältnismäßig hohen Druck stehender Dampf dem Kühlflüssigkeltsbehälter durch die zweiten Rohrleitungen zugeführt wird, um auf die Kühlflüssigkeit eine Pumpkraft aufzubringen, damit der den Brennstoff des Reaktorkerns enthaltende Teil der Reaktorbaugruppe vollständig gefüllt wird.This object is achieved in that the steam generator with the second pipelines Connect cooling liquid container and that after reaching a third predetermined pressure difference between the cooling liquid and the steam in the steam generator under a relatively high Pressurized steam is supplied to the cooling liquid tank through the second pipelines in order to to apply a pumping force to the cooling liquid, so that the one containing the fuel of the reactor core Part of the reactor assembly is completely filled.

Auf diese Welse entsteht ein vollständig passives Sicherheitssystem in dem Sinne, daß keine Abhängigkeit von der Verwendung elektrischer Pumpen oder dergleichen Einrichtungen besteht, die mit äußerer Energie angetrieben werden. Damit wird auch die Gefahr ausgeschaltet, daß im gegebenen Moment die benötigte äußere Energie ausfällt. Gleichzeitig wird aber auch eine sichere Zuführung der Kühlflüssigkeit durch Ausnutzung des Innerhalb der Anlage vorhandenen Dampfdrucks bewirkt. Dieses passive Sicherheitssystem, das sowohl bei Druckwasserreaktoren wie auch bei Siedewasserreaktoren anwendbar Ist. hat ferner den Vorteil, daß nach einem Unfall der Reaktor nach vergleichsweise kurzer Zeit wieder zugänglich ist und betriebsbereit gemacht werden kann, denn bei aktiven Systemen Ist damit zu rechnen, daß auch die zum Betrieb benötigten aktiven Teile wie Pumpen, elektrische Leitungen und dergleichen Schaden genommen haben und ersetzt werden müssen.In this way a completely passive safety system arises in the sense that there is no dependency from the use of electric pumps or similar devices with external Energy driven. This also eliminates the risk that the required external energy fails. At the same time, however, a safe supply of the cooling liquid is also ensured Exploitation of the existing steam pressure within the system. This passive security system, which is applicable to both pressurized water reactors and boiling water reactors. also has the The advantage that after an accident the reactor is accessible again after a comparatively short time and can be made ready for operation, because with active systems it is to be expected that the for Active parts such as pumps, electrical cables and the like required for operation are damaged and need to be replaced.

Somit werden beim Anmeldungsgegenstand innerhalb der Reaktoranlage erzeugte Energien herangezogen, um die Innendrücke auf Sicherheitswerte herabzusetzen, ein Niederschmelzen des Reaktorkerns zu verhindern, Innentemperaturen auf Sicherheitswerte herabzusetzen und ein Austreten von radioaktivem Material In die Umgebung zu verhindern. Dieses erfolgt innerhalb weniger Minuten nach dem Auftreten eines Unfalls.Thus, in the subject of the application, the energies generated within the reactor system are used to to reduce the internal pressures to safety values To prevent the reactor core from melting down, to reduce internal temperatures to safety values and prevent leakage of radioactive material into the environment. This takes place within a few minutes after an accident occurred.

Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Appropriate refinements and developments of the invention emerge from the subclaims.

Die erfindungsgemäße Anlage, bei der mil einem Hochdruck- und Hochtemperatur-Kühlmlttel und/oder einem Moderator wie Leichtwasser oder Schwerwasser gearbeitet wird, weist mehrere miteinander verbundeneThe system according to the invention, in which with a high pressure and high temperature cooling medium and / or A moderator such as light water or heavy water is worked on, has several interconnected

Zellen oder Kammern auf. In denen die Bestandteile der Kernreaktoranlage untergebracht sind, beispielsweise das Reaktorgefäß, Dampferzeuger, Druckerzeugungseinrichtungen, ein regenerativer Wärmetauscher sowie Rohrleitungen. Innerhalb der Zellen der Schutzvorrichtung umschließt ein erster Behälter bzw. ein Hauptbehälter, der sich aus miteinander verbundenen Mänteln aus Stahl zusammensetzt, die gesamte Kühlanlage des Reaktors. Ein zweiter Behälter aus Stahl bildet eine dem ersten Behälter bzw. dem Hauptbehälter unmittelbar benachbarte Umschließung. Diese zweite Umschließung 1st ihrerseits in einer weiteren Umschließung aus Stahlbeton oder vorgespanntem Beton angeordnet. Zwischen der ersten und der zweiten Umschließung Ist ein Ringraum vorhanden, der mit Wasser gefüllt ist.Cells or chambers. In which the ingredients the nuclear reactor facility are housed, for example the reactor vessel, steam generator, pressure generating devices, a regenerative heat exchanger and piping. Inside the protective device cells encloses a first container or a main container, which is made up of interconnected Steel jackets composed of the entire cooling system of the reactor. A second container made of steel forms an enclosure immediately adjacent to the first container or the main container. This second Enclosure is in turn arranged in a further enclosure made of reinforced concrete or prestressed concrete. Between the first and the second enclosure there is an annulus that is filled with water is filled.

Überflutungsbehälter und Behälter zum Nachfüllen des Reaktorgefäßes sind unter vollständiger Einschließung In die Zellen der Schutzvorrichtung In einer bestimmten Höhe über der Reaktorkühlanlage und den zugehörigen Rohrleitungen angeordnet und mit Wasser gefüllt. Der ersten Umschließung und auch der zweiten Umschließung sind Slcherhelts- bzw. Druckentlastungseinrichtungen zugeordnet, die es ermöglichen, eine Verbindung zu einem Tiefbrunnen herzustellen.The flood tank and tank for refilling the reactor vessel are under complete enclosure In the cells of the protective device In a arranged at a certain height above the reactor cooling system and the associated pipelines and with water filled. The first enclosure and also the second enclosure are pressure relief devices assigned, which make it possible to establish a connection to a deep well.

Der Tieforunnen umgibt die Schutzzelle für das Reaktorgefäß und erstreckt sich unterhalb des Reaklorgefäßes nach unten. Der mit einer Auskleidung aus Stahl versehene Tiefbrunnen, der eine Kopplungsflüsslgkelt enthält. Ist mit einer Umschließung aus Stahlbeton und/oder Spannbeton versehen. In den Tiefbrunnen sind zwei getrennte Sätze von Wärmetauscheranordnungen eingetaucht und durch eine Strömungsleiteinrichtung voneinander getrennt, die sich praktisch über die ganze Tiefe des Tiefbrunnens erstreckt. Eine der Wärmetauscheranordnungen steht In Verbindung mit dem das Reaktorgefäß enthaltenden Raum, während die zweite Wärmetauscheranordnung in Verbindung mit einem Gewässer im Freien steht. Wärmetauscheranordnungen sind auch für die Kopplungsflüssigkeit vorhanden, mit v-elcher der Ringraum zwischen dem ersten Behälter und dem zweiten Behälter gefüllt ist. Diese Wärmetauscheranordnungen befinden sich in dem genannten Gewässer im Freien.The deep well surrounds the protective cell for the Reactor vessel and extends down below the reactor vessel. The one with a lining Steel-lined deep well, which contains a coupling fluid. Is with an enclosure made of reinforced concrete and / or prestressed concrete. In the deep wells are two separate sets of heat exchanger assemblies immersed and separated from each other by a flow guide device that practically extends over extends the entire depth of the deep well. One of the heat exchanger arrangements is in communication with the space containing the reactor vessel, while the second heat exchanger arrangement is in connection with a body of water in the open air. Heat exchanger arrangements are also available for the coupling fluid, with v-elcher the annular space between the first Container and the second container is filled. These heat exchanger assemblies are located in the named waters in the open air.

Das Wasser, das sich In den Behältern zum Nachfüllen des Reaktorgefäßes, den Überflutungsbehältern, dem Ringraum zwischen der ersten und der zweiten Umschließung sowie in dem Tiefbrunnen befindet, ist auf besondere Weise behandelt, um die gewünschte Schutzwirkung zu gewährleisten. Das Wasser ist entgast und es enthält In Lösung befindliche Chemikalien, die als Neutronep.gift, Korrosicnsschutzmitte!, Getter für Sauerstoff und Getter für Radionuklide zur Wirkung kommen. Die Wasserfüllung wird mit Hilfe von Dampfstrahl-Kühleinrichtungen oder von Wärmetauscheranordnungen im gekühlten Zustand gehalten.The water that is in the refill containers the reactor vessel, the flood tanks, the annulus between the first and the second Enclosure, as well as located in the deep well, is treated in a special way to get the desired To ensure protective effect. The water is degassed and it contains chemicals in solution that as a neutron poison, anti-corrosive agent !, getter for Oxygen and getter for radionuclides come into effect. The water filling is done with the help of Steam jet cooling devices or kept by heat exchanger assemblies in the cooled state.

Die passive Schutzvorrichtung Ist normalerweise in einem Reaktorgebäude untergebracht. Die Anordnung der Zellenkonstruktionen ermöglicht es, auch die Räume zum Aufnehmen von verbrauchtem Kernbrennstoff und eine Brennstoffbeschickungskammer Im Reaktorgebäude unterzubringen. Die Wärmetauscheranordnungen, welche den Räumen zum Lagern verbrannten Kernbrennstoffs zugeordnet sind, stehen in offener Verbindung mit dem im Freien befindlichen Gewässer.The passive protection device is usually housed in a reactor building. The order the cell construction also allows the spaces to contain spent nuclear fuel and to accommodate a fuel feed chamber in the reactor building. The heat exchanger arrangements, which are assigned to the rooms for the storage of burned nuclear fuel are open Connection with the open water.

Wenn die passive Schutzvorrichtung nach der Erfindung auf typische Weise auf einen Verlust an Kühlmittel anspricht, bewirkt die Dekompression des Reaktorkühlmittel, die durch einen Rohrbruch hervorgerufen wird, daß In der ersten Umschließung, in der normalerweise ein hohes Vakuum aufrechterhalten wird, Dampf erzeugt wird. Dieser Dampf setzt die Umschließung unter Druck, und beim Erreichen eines vorbestimmten Drucks bewirkt der Dampf, daß den Überflutungsbehältern zugeordnete Verschlußscheiben aufgerissen werden. Dies hat zur Folge, daß Dampf in den Überflutungsbehälter einströmt, daß eine thermische Entspannung des Dampfes stattfindet, und daß sich die Überflutungsbehälter vollständig mit Wasser füllen. Durch dieses Füllen der Überflutungsbehälter mit Wasser wird der von dem ersten Behälter umschlossene Raum einem erhöhten Druck ausgesetzt, bis das Abblasen des Kühlmittels durch den In dem Behälter entstehenden Gegendruck unterbrochen wird. Der erste Behälter Ist so ausgebildet, daß das Abblasen des Kühlmittels durch den in dem Behälter entstehenden Gegendruck unterbrochen wird, während sich Im Reaktorgefäß noch eine Wassermenge befindet, die ausreicht, um den Kernbrennstoff wirksam zu kühlen.When the passive protection device according to the invention is typically due to a loss of coolant responds, causes the decompression of the reactor coolant caused by a burst pipe becomes that in the first enclosure, where a high vacuum is normally maintained, there is steam is produced. This steam pressurizes the enclosure, and when it reaches a predetermined level Under pressure, the steam causes the sealing disks assigned to the flood tanks to be torn open will. This has the consequence that steam flows into the flood tank, that a thermal expansion of the steam takes place and that the flood tanks fill completely with water. By this filling of the flood tanks with water becomes the space enclosed by the first tank exposed to increased pressure until the coolant is blown off through the in the container Counter pressure is interrupted. The first container is designed so that the blowing off of the coolant through the counterpressure created in the container is interrupted, while there is still another in the reactor vessel There is an amount of water that is sufficient to effectively cool the nuclear fuel.

Bevor das Abblasen des Reaktorkühlmittels durch den Gegendruck in der Umschließung beendet wird, bewirkt der hydrostatische Druck, der in den Behältern zum Nachfüllen des Reaktorgefäßes herrscht, daß den Verbindungsleitungen zugeordnete Rückschlagventile geöffnet werden, woraufhin vorbehandeltes Wasser In die Reaktorkühlanlage eingespritzt wird. Die Dekompression der Nachfüllbehälter führt dazu, daß Verschlußscheiben aufgerissen werden, die den Dampfverteilern zugeordnet sind, welche zwischen der Sekundärseite der Dampferzeuger und den Nachfüllbehältern angeordnet sind. Durch dieses Aufreißen der Verschlußscheiben wird das Strömen von Dampf von den Dampferzeugern zu den Stahlinjektoren eingeleitet; der durch diese Injektoren strömende Dampf reißt vorbehandeltes Wasser aus den Nachfüllbehältern mit. Der Dampf und das Wasser werden Innig miteinander gemischt, während sie den Diffusortell des Injektors durchströmen, so daß eine homogene Lösung aus dem vorbehandelten Wasser entsteht, mit der das Reaktorgefäß nachgefüllt wird.Before the reactor coolant is stopped by the back pressure in the enclosure, causes the hydrostatic pressure that prevails in the containers for refilling the reactor vessel that the Non-return valves associated with connecting lines are opened, whereupon pretreated water In the reactor cooling system is injected. The decompression of the refill container leads to the fact that Closing disks are torn, which are assigned to the steam distributors, which between the Secondary side of the steam generator and the refill containers are arranged. By tearing open the Shutters initiate the flow of steam from the steam generators to the steel injectors; the steam flowing through these injectors pulls pre-treated water with it from the refill containers. The steam and the water are intimately mixed with each other as they pass the diffuser plate of the injector flow through, so that a homogeneous solution is created from the pretreated water, with which the reactor vessel is refilled.

Das gekühlte Wasser in den erhöht angeordneten Überflutungsbehältern schreckt den während des Abblasens des Kühlmittels überströmenden Dampf ab, während sich der Gegendruck in dem Behälter erhöht, um das Abblasen zu beenden. Sobald das Abblasen des Kühlmittels beendet Ist, kommt unter der Wirkung der Schwerkraft das gekühlte Wasser, das Neutronengift in Lösung enthält, zur Wirkung, um die Rohrleitungen des Reaktors vollständig zu überfluten und die Reaktorköhlanlage Ober die Rohrhruchstelle, die zu dem Kühlmittelverlust geführt hat, nachzufüllen. Die gesamte in der Reaktoranlage gespeicherte Energie wird von dem Überflutungswasser aufgenommen. Die Überflutungswassermenge hat ein Wärmeaufnahmevermögen, das ausreicht, um die Temperaturen auf niedrige Werte zu bringen, so daß die Atmosphäre in dem Hauptbehälter durch die Überflutung wieder auf das normale hohe Vakuum zurückgeführt wird. Alle Stoffe, die aus dem Hauptbehälter während des Abblasens und Überflutens entweichen, werden von dem Wasser in dem zweiten Behälter aufgenommen. Jeder etwaige Überdruck, der in dem ersten Behälter während des Abblasens auftritt, wird zu dem Wasser in dem Tiefbrunnen abgeführt.The chilled water in the elevated flood tanks frightens the mind while it is being blown off of the coolant overflowing vapor, while the counter pressure in the container increases, to stop blowing off. As soon as the coolant has been blown off, the Gravity pulls the chilled water, which contains neutron poison in solution, to act around the pipelines completely flooding the reactor and the reactor cooling system Above the pipe smear leading to the loss of coolant has led to refill. All of the energy stored in the reactor system is used by the Flood water added. The amount of flooded water has a heat absorption capacity that sufficient to bring the temperatures down, so that the atmosphere in the main container is brought back to the normal high vacuum by the flooding. All substances that come from the The main tank during the blowdown and flooding will escape from the water in the second Container added. Any overpressure that occurs in the first vessel during blowdown, is drained to the water in the deep well.

Die weiterhin als Zerfallswärme von dem Kernbrennstoff abgegebene Energie wird durch Wärmeleitung und natürliche Konvektion passiv an die Umgebung abgege-The energy that continues to be given off as decay heat by the nuclear fuel is generated by conduction and natural convection passively emitted to the environment

ben. Diese Wärme wird zuerst durch Konvektion vom Kernbrennstoff an das Reaktorkühlmittel abgegeben und gelangt dann durch Wärmeleitung Innerhalb der nicht Isolierten Metallwände der Reaktoranlage zu dem Überflutungswasser In dem ersten Behälter. Kühlmittelleitungen, die an die Wärmetauscheranordnung In dem Tiefbrunnen angeschlossen sind, überführen die Wärme durch Leitung und Konvektion aus dem das Reaktorgefäß enthaltenden Raum zu dem Wasser In dem Tiefbrunnen. Die thermische Konvektion bewirkt ein Umwälzen des Wassers In dem Tiefbrunnen um die Umlenkeinrichtung herum und an der zweiten In dem Tiefbrunnen vorhandenen Wärmetauscheranordnung vorbei. Im Bereich der zweiten Wärmetauscheranordnung wird die Zerfallswärme durch Leitung an Wasser abgegeben, das durch die Rohre strömt und durch natürliche Konvektion veranlaßt wird, von dem Im Freien gelegenen Gewässer aus durch die Rohre zu strömen. ben. This heat is first given off by convection from the nuclear fuel to the reactor coolant and then gets through heat conduction within the non-insulated metal walls of the reactor system to the Flood water In the first container. Coolant lines connected to the heat exchanger assembly In the Deep wells are connected, transfer the heat by conduction and convection from the the reactor vessel containing space to the water In the deep well. The thermal convection causes a Circulation of the water in the deep well around the deflector and in the second one Deep well existing heat exchanger arrangement over. In the area of the second heat exchanger arrangement the heat of decay is given off by conduction to water, which flows through the pipes and through natural convection is caused to flow through the pipes from the outdoor body of water.

Ferner wird Energie passiv durch das Wasser In dem zweiten Behälter Ins Freie abgeführt. Hierbei wird Wärme mittels Wärmeleitung durch den Stahlmantel aus dem Überflutungswasser in dem ersten Behälter auf das Wasser In dem zweiten Behälter übertragen. Das Wasser In dem zweiten Behälter strömt dann infolge natürlicher Konvektion durch die Wärmetauscheranordnungen, die sich Im Freien In einem Gewässer befinden. Das Wasser dieses Gewässers wird durch thermische Konvektion veranlaßt, an d;:n Wärrnctauschcranordnungen vorbei zu zirkulieren, um die In dem Wasser aus dem zweiten Behälter enthaltene Wärme aufzunehmen. Furthermore, energy becomes passive through the water in the second container discharged into the open. Here, heat is generated by conduction through the steel jacket transferred from the flood water in the first container to the water in the second container. That Water in the second container then flows through the heat exchanger arrangements as a result of natural convection, that are outdoors in a body of water. The water of this body of water is thermal Convection causes at d;: n heat exchange crane arrangements to circulate past to absorb the heat contained in the water from the second container.

Der Aufbau der passiven Schutzvorrichtung ermöglicht es, die Räume zum Lagern d«:s verbrauchten Kernbrennstoffs und die Hilfseinrichtungen des Reaktors Im Reaktorgebäude unterzubringen. Diese Anordnung ermöglicht auch die Verwendung passiver Wärmeaustauschkreise, die an Wärmetauscheranordnungen angeschlossen sind, welche den Räumen zum Lagern von verbrauchtem Kernbrennstoff und den Hllfselnrlchtungen des Reaktors zugeordnet sind. Diese passiven Wärmetauscheranordnungen geben Wärme an das Im Freien befindliche Gewässer ab.The structure of the passive protection device makes it possible to use the spaces for storing the spent nuclear fuel and to accommodate the auxiliary equipment of the reactor in the reactor building. This arrangement also enables the use of passive heat exchange circuits connected to heat exchanger assemblies which are the rooms for the storage of spent nuclear fuel and the auxiliary equipment of the reactor are assigned. These passive heat exchanger arrangements give heat to the Im From open waters.

Die Erfindung wird Im folgenden mit weiteren Einzelheiten anhand schematicher Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigtThe invention is hereinafter carried out with further Details are explained with reference to schematic drawings of an exemplary embodiment. It shows

Flg. 1 einen senkrechten Schnitt durch ein Reaktorgebäude zum Aufnehmen einer passiven Schutzvorrichtung nach der Erfindung, wobei der Schnitt durch eine Überflutungsbehälterzelle, eine Reaktorkühlmlttelpumpenzelle, die Reaktorgefäßzelle, eine Dampferzeugerzelle, eine Nachfüllbehälterzelle und Zellen zum Aufnehmen von Verblndungsrotirleltungen für das Reaktorkühlmittel Im wesentlichen längs der gebrochenen Linie I-I in Fig. 4 verläuft;Flg. 1 a vertical section through a reactor building for receiving a passive protection device according to the invention, the section through a Flood tank cell, a reactor coolant pump cell, the reactor vessel cell, a steam generator cell, a refill cell and cells to hold Verblndungsrotirlelungen for the Reactor coolant is generally along broken line I-I in Figure 4;

Fig 2 einen senkrechten Schnitt durch das Reaktorgebäude, der im wesentlichen längs der Linie H-II In Fig. 4 durch zwei Räume zum Aufnehmen von verbrauchtem Kernbrennstoff verläuft, zwischen denen sich der Raum zum Beschicken des Kernreaktors mit Kernbrennstoff befindet;2 shows a vertical section through the reactor building, which is substantially along the line H-II in Fig. 4 through two spaces for receiving spent nuclear fuel runs, between which the space for loading the nuclear reactor with Nuclear fuel located;

F1 g. 3 einen senkrechten Schnitt durch das Reaktorgebäude längs der Linie HI-III in Fig. 4, der durch eine Druckerzeugerzelle, einen begehbaren Schacht, die das Reaktorgefäß enthaltende Zelle, einen zweiten begehbaren Schacht und die Zelle verläuft, welche den regenerativen Wärmetauscher enthält;F1 g. 3 a vertical section through the reactor building along the line HI-III in Fig. 4, by a Pressure generator cell, one accessible shaft, the cell containing the reactor vessel, a second accessible cell Well and cell runs that contain the regenerative heat exchanger;

FI g. 4, 5,6 und 7 jeweils einen waagerechten Schnitt durch das Reaktorgebäude längs der betreffenden der Linien IV-IV, V-V, VI-VI und VII-VII in Flg. 2;FI g. 4, 5, 6 and 7 each have a horizontal cut through the reactor building along the relevant lines IV-IV, V-V, VI-VI and VII-VII in Flg. 2;

Flg. 8 und 9 jeweils eine schematische Darstellung von Behältern zum Nachfüllen des Reaktorgefäßes, wobei In Fig. 8 eine typische Rohrleitungsanordnung für einen Nachfüllbehälter dargestellt ist, während Flg. 9 die allgemeine Anordnung der Nachfüllbehälter bei einem Druckwasserreaktor mit vier Kühlschleifen erkennen läßt; undFlg. 8 and 9 each show a schematic representation of containers for refilling the reactor vessel, wherein in Fig. 8 a typical pipeline arrangement for a refill is shown while Flg. 9 shows the general arrangement of the refill containers in a pressurized water reactor with four cooling loops reveals; and

Flg. 10, 11, 12 und 13 jeweils eine graphische Darstellung eines bestimmten Gesichtspunktes, der bei einer Schutzvorrichtung zu berücksichtigen Ist, die Im Fall eines Kühlmittelverlustes bei einem Druckwasserreaktor zur Wirkung kommen soll, welcher für eine elektrische Leistung von 1000 MW ausgelegt ist.Flg. 10, 11, 12 and 13 are each a graphical representation of a particular aspect involved in a protective device is to be considered, the Im In the event of a loss of coolant in a pressurized water reactor to come into effect, which for a electrical output of 1000 MW is designed.

Hierbei veranschaulicht Flg. 10 die Beziehung zwischen dem Insgesamt benötigten freien Volumen und dem höchsten bei einem Betriebsunfall auftretenden Druck bei einer dem vollen Druck standhaltenden. Im trockenen Zustand zu betreibenden Schutzvorrichtung, die normalerweise bei atmosphärischem Druck, (1,01 bar) bzw. bei einem hohen Vakuum von etwa 0,138 bar bzw. bei einem vollen Vakuum von 0 bar arbeitet.Here, Flg. 10 shows the relationship between the total required free volume and the highest pressure occurring in an industrial accident with one that can withstand full pressure. Protective device to be operated in the dry state, which is normally at atmospheric pressure, (1.01 bar) or at a high vacuum of about 0.138 bar or at a full vacuum of 0 bar is working.

Flg. 11 veranschaulicht die Beziehung zwischen der Menge des Reaktorkühlmittels, das In der flüssigen Phase gehalten wird, d. h. der gesamten Menge, die In der Reaktorkühlanlage und dem ersten Schutzbehälter vorhanden Ist, und dem bei einem Betriebsunfall auftretenden höchsten Druck, d. h. dem Gegendruck In der Schutzvorrichtung, für den Fall einer dem vollen Druck standhaltenden, trocken zu betreibenden Schutzvorrichtung, wobei auch die Kühlmittelmenge dargestellt ist, die allein In dem Reaktorgefäß zurückbleibt.Flg. 11 illustrates the relationship between the Amount of reactor coolant maintained in the liquid phase, d. H. of the total amount that In the reactor cooling system and the first protective container is available, and the one that occurs in the event of an industrial accident highest pressure, d. H. the back pressure in the protection device, in case of full pressure withstanding protective device that can be operated dry, whereby the amount of coolant is also shown, which remains in the reactor vessel alone.

Fig. 12 veranschaulicht die Beziehung zwischen der Menge des Reaktorkühlmittels, das allein Im Reaktorgefäß In der flüssigen Phase verbleibt, und dem bei einem Betriebsunfall auftretenden höchsten Druck, d. h. dem Gegendruck In der ersten Umschließung für den Fall einer passiven Schutzvorrichtung; wobei Dampf In Überflutungsbehälter eingeleitet wird, und wobei der erste Behälter bzw. der Hauptbehälter Insgesamt ein freies Volumen aufweist, das etwa 2830 bzw. etwa 2125 bzw. etwa 1410 bzw. etwa 990 m' beträgt.Fig. 12 illustrates the relationship between the amount of the reactor coolant alone contained in the reactor vessel Remains in the liquid phase, and that with one Highest pressure occurring during an industrial accident, d. H. the back pressure in the first enclosure in case a passive protection device; wherein steam is introduced into the flood tank, and wherein the first container or the main container overall has a free volume that is approximately 2830 or approximately 2125, respectively or about 1410 or about 990 m '.

Flg. 13 veranschaulicht die Beziehung zwischen dem Druck, der In dem ersten Behälter nach dem Überfluten herrscht, und der Menge der Überflutungsflüsslgkeit, die In der passiven Schutzvorrichtung bei einer Temperatur von 16° bzw. 10° bzw. 4° C gespeichert Ist; für diesen Vergleich Ist das Insgesamt verfügbare freie Volumen des ersten Behälters mit etwa 990 m' angesetzt, und es ist angenommen, daß vor dem der Konstruktion zugrunde liegenden Betriebsunfall in dem Behälter ein Druck von etwa 0,138 bar absolut aufrechterhalten wird.Flg. Fig. 13 illustrates the relationship between the pressure in the first container after flooding prevails, and the amount of flood liquid that In the passive protection device at a temperature of 16 ° or 10 ° or 4 ° C is saved; for this comparison, the total available is free Volume of the first container is set at about 990 m ', and it is assumed that before the Construction underlying industrial accident in the container a pressure of about 0.138 bar absolute is maintained will.

In Flg. 1 bis 7 Ist eine passive Schutzvorrichtung für einen mit vier Schleifen versehenen Druckwasserreaktor dargestellt. Die erste Umschließung setzt sich aus miteinander verbundenen Zellen zusammen, welche die verschiedenen Teile der Reaktorkühlanlage umschließen. Gemäß Flg. 1 ist in einer Reaktorgefäßzelle 101 das Reaktorgefäß 102 untergebracht. Es sind vier Dampferzeugerzellen 103 vorhanden, von denen jede einen Dampferzeuger 104 enthält. Weiterhin weist das dargestellte Gebäude vier Reaktorkühlmlttelpumpenzellen 105 auf, und In jeder dieser Zellen ist eine Reaktorkühlmittelpumpe 106 angeordnet. In einer weiteren Zelle 107 befindet sich eine Einrichtung 108 (Flg. 3)In Flg. 1 to 7 a passive protection device for a four-loop pressurized water reactor is shown. The first enclosure is made up of interconnected cells that enclose the various parts of the reactor cooling system. According to Flg. 1, the reactor vessel 102 is accommodated in a reactor vessel cell 101. There are four steam generator cells 103, each of which contains a steam generator 104 . Furthermore, the building shown has four reactor coolant pump cells 105, and a reactor coolant pump 106 is arranged in each of these cells. In a further cell 107 there is a device 108 (Fig. 3)

zum Aufbringen von Druck. In einer Zelle 109 (Fig. 5) 1st gemäß Fig. 3 der regenerative Hochdruck-Wärmetauscher 110 untergebracht. Weitere Zellen 111 enthalten die Rohrleitungen 112, aus denen sich die das Reaktorkühlmittel enthaltende Anlage zusammensetzt.for applying pressure. According to FIG. 3, the regenerative high-pressure heat exchanger 110 is accommodated in a cell 109 (FIG. 5). Further cells 111 contain the pipelines 112 from which the plant containing the reactor coolant is composed.

In weiteren Zellen 113 befinden sich die Behälter 114 zum Nachfüllen des Reaktorgefäßes. Das untere Ende jeder einen Nachfüllbehälter enthaltenden Zelle 113 Ist mit abdichtender Wirkung mit einem tragenden Mantel verschweißt, der einen Bestandteil der ersten Umschließung bildet. Die Zellen 115 (Flg. 1), welche die mit den Nachfüllbehältern 114 verbundenen Rohrleitungen enthalten, verbinden diese tragenden Mäntel mit den benachbarten Dampferzeugerzellen 103. The containers 114 for refilling the reactor vessel are located in further cells 113. The lower end of each cell 113 containing a refill container is welded with a sealing effect to a load-bearing jacket which forms part of the first enclosure. The cells 115 (FIG. 1), which contain the pipelines connected to the refill containers 114 , connect these supporting jackets to the adjacent steam generator cells 103.

In weiteren Zellen 116 sind gemäß Flg. 1 die Überflutungsbehälter 117 angeordnet. Das untere Ende jedes Überflutungsbehälters 1st mit abdichtender Wirkung mit einem tragenden Mantel verschweißt, der ebenfalls einen Bestandteil der ersten Umschließung bildet. Die Zellen 118, In denen sich die an die Überflutungsbehälter angeschlossenen Rohrleitungen befinden, verbinden diese tragenden Mäntel mit den benachbarten Dampferzeugerzellen 103. In further cells 116 are shown in FIG. 1 the flood tank 117 is arranged. The lower end of each flood tank is welded with a sealing effect to a load-bearing jacket, which also forms part of the first enclosure. The cells 118, in which the pipelines connected to the flood tank are located, connect these supporting jackets to the adjacent steam generator cells 103.

Die Zellen der Umschließungen sind aus Stahl und Beton aufgebaut. Eine lückenlose Auskleidung 119 aus Stahl (Fig. 3) bestimmt die Form der miteinander verbundenen Zellen. Innerhalb der Zellen ermöglicht es der vorhandene freie Raum, sich Zugang zur Wartung der Teile des Reaktors zu verschaffen. Die zylindrischen Mäntel 119 aus Stahl sind auf Ihrer Innenseite mit Versteifungsringen versehen, um den Mänteln das Widerstandsmoment zu verleihen, das erforderlich Ist, um es ihnen zu ermöglichen, dem Außendruck standzuhalten, dem die die erste Umschließung bildenden Zellen ausgesetzt sind. Ferner sind Verstärkungsringe an den Verbindungen zwischen den die Rohrleitungen enthaltenden Zellen und denjenigen Zellen vorhanden. In denen sich die Hauptteile der Anlage befinden.The cells of the enclosures are made of steel and concrete. A gapless lining 119 made of steel (FIG. 3) determines the shape of the interconnected cells. The free space within the cells allows access to the maintenance of the parts of the reactor. The cylindrical steel jackets 119 are provided with stiffening rings on their inside to give the jackets the section modulus necessary to enable them to withstand the external pressure to which the cells forming the first enclosure are subjected. There are also reinforcement rings at the junctions between the cells containing the pipelines and those cells. In which the main parts of the plant are located.

Die Zellen 111 zum Aufnehmen der Rohrleitungen für die Reaktorkühlanlage ermöglichen es auf bequeme Welse, Rohrleitungsunterstüizungen und Halterungen einzubauen, die dazu dienen. Beschädigungen der ersten Umschließung und anderer Bauteile für den Fall zu verhindern, daß ein zu Bruch gehendes Rohr beim Entstehen eines Kühlmitteilecks peltschenschlagähnllche Bewegungen ausführt. Bei diesen Unterstützungen und Halterungen für die Rohrleitungen handelt es sich um Dreipunkthalterungen, die von den Versteifungsringen und den Verstärkungsringen getrennt sind, welche der Stahlauskleidung 119 der ersten Umschließung in den Zellen für die Rohrleitungen zugeordnet sind. Die Versteifungsringe sind außerdem In kleinen Abständen verteilt, um die Auskleidung aus Stahl zusätzlich zu schützen. Die größeren Bauteile sind gegen Bewegungen, die z. B. bei Erdbeben auftreten könnten, durch Gefäßstabilisatoren geschützt.The cells 111 for receiving the pipelines for the reactor cooling system make it easy to install pipeline supports and brackets that serve for this purpose. To prevent damage to the first enclosure and other components in the event that a broken pipe executes peltschschllagähnllche movements when a coolant leak occurs. These piping supports and brackets are three-point brackets separated from the stiffening rings and reinforcing rings associated with the steel liner 119 of the first enclosure in the piping cells. The stiffening rings are also spaced at small intervals to provide additional protection for the steel lining. The larger components are against movements that z. B. earthquakes could occur, protected by vessel stabilizers.

Die Auskleidung 119 aus Stahl 1st auf nicht dargestellte Weise doppelwandig ausgebildet. Die Ringräume zwischen den Stahlblechen sind mit Wasser gefüllt. In dem ein Neutronengifi gelöst ist. Der von dem inneren Blech umschlossene Raum bildet die erste Umschließung für die Reaktorkühlanlage. Während des Leistungsbetriebs des Reaktors wird In diesem freien Raum ein hohes Vakuum aufrechterhalten, damit auf eine Wärmeisolierung auf den Außenflächen der Reaklorkühlanlage verzichtet werden kann. Wird der Reaktor außer Betrieb gesetzt, um die Durchführung von Wartunpsarbcltcn /u ermöglichen, laßt man Luft, die sich auf atmosphärischem Druck befindet, in der ersten Umschließung zirkulieren; hierzu werden die Unterdruck- bzw. Absaugleitungen verwendet, die mit dem Inneren der ersten Umschließung In Verbindung stehen.The steel lining 119 is double-walled in a manner not shown. The annular spaces between the steel sheets are filled with water. In which a neutron gifi is dissolved. The space enclosed by the inner sheet metal forms the first enclosure for the reactor cooling system. During the power operation of the reactor, a high vacuum is maintained in this free space so that there is no need for thermal insulation on the outer surfaces of the reactor cooling system. When the reactor is taken out of service to allow maintenance to be carried out, air at atmospheric pressure is circulated in the first enclosure; for this purpose, the vacuum or suction lines that are connected to the interior of the first enclosure are used.

Die Vermeidung der Verwendung einer Wärmeisolierung an den Außenflächen der Reaktorkühlanlage, der Sekundärteile der Dampferzeuger und der Hilfsrohrleitungen stellt eine entscheidende Verbesserung gegenüber den bis jetzt bekannten Schutzvorrichtungen dar, bei denen bei hoher bzw. niedriger Temperatur betriebene Einrichtungen und die Oberflächen bestimmter Bauteile innerhalb der ersten Umschließung mit einer Wärmeisolierung versehen sein müssen. Diese Verbesserung bietet insbesondere die folgenden Vorteile:Avoiding the use of thermal insulation on the outer surfaces of the reactor cooling system, the Secondary parts of the steam generator and the auxiliary piping represents a decisive improvement represent the protection devices known up to now, in which operated at high or low temperature Facilities and the surfaces of certain components within the first enclosure with a Thermal insulation must be provided. In particular, this improvement offers the following advantages:

Eine Verkleinerung des Rauminhalts der Umschließung, eine Verkürzung der Bauzelt, eine Einsparung an Materialkosten, die Ausschaltung der Gefahr einer Spannungskorrosion als Folge des Vorhandenseins von Chloriden, die als Verunreinigungen in der Wärmeisolierung vorhanden sind, die Ermöglichung einer ständigen Fernüberwachung der kritischen Teile der unverkleideten Außenflächen aus Stahl bei den Rohrleitungen für das Reaktorkühlmittel, dem Reaktorgefäß und anderen größeren Bauteilen, ferner eine Verkürzung der Zelt, während welcher das Wartungs- und Prüfpersonal der Strahlung ausgesetzt 1st, was auf die Einsparung der Zelt zurückzuführen ist, die benötigt wird, um die Wärmeisolierung zu entfernen und wieder einzubauen, sowie die Vermeidung der Gefahren, die sich aus dem Vorhandensein einer erodierten Wärmeisolierung im Fall eines Kühlmittellecks ergeben.A reduction in the volume of the enclosure, a shortening of the construction tent, a saving Material costs, eliminating the risk of stress corrosion as a result of the presence of Chlorides that act as impurities in thermal insulation are in place, enabling constant remote monitoring of the critical parts of the exposed Outer surfaces made of steel on the pipelines for the reactor coolant, the reactor vessel and other larger components, furthermore a shortening of the tent, during which the maintenance and testing personnel is exposed to radiation, which is due to the saving of the tent needed to keep the Removing and reinstalling thermal insulation, as well as avoiding the hazards arising from the Presence of eroded thermal insulation in the event of a coolant leak.

Bei den bis jetzt bekannten Schutzvorrichtungen bewirkt der Strahl, der beim Abblasen des Kühlmittels beim Entstehen einer Leckstelle entsteht, daß die Isolierung erodiert wird, daß das Isolationsmaterial in Wasser suspendiert wird, daß hierdurch Spritzdüsen und Luftfilter verstopft werden, die zu den Sprüh- und Luftumwälzeinrichtungen gehören, und daß außerdem Wärmetauscher und die Siebe an den Pumpeneinlässen der Notumwälzeinrichtung verstopft werden, die dazu dient, die Zerfallswärme abzuführen.In the protective devices known up to now, the jet causes when the coolant is blown off when a leak occurs, the insulation is eroded, that the insulation material in Water is suspended so that spray nozzles and air filters are clogged that lead to the spray and Air circulation devices are included, and that also includes heat exchangers and the screens at the pump inlets the emergency circulation device, which is used to dissipate the decay heat.

Der wassergefüllte Ringraum zwischen der ersten und der zweiten Umschließung bildet einen »Wassermantel«, der mit Ausnahme der Durchlässe der Umschließung als «kalte Wand« für die erste Umschließung zur Wirkung kommt. Das aus der ersten Umschließung entweichende Kühlmittel wird von dem Wasser In der zweiten Umschließung aufgenommen. Der Abstand zwischen den Blechen der »kalten Wand« kann zwischen einigen Zoll (rund 25 mm) undmehreren Fuß (rund 300 mm) variieren, was sich jeweils nach den konstruktiven Einzelheiten der passiven Schutzvorrichtung richtet.The water-filled annular space between the first and the second enclosure forms a "water jacket", with the exception of the passages of the enclosure as a "cold wall" for the first enclosure Effect comes. The coolant escaping from the first enclosure is taken from the water in the second enclosure added. The distance between the sheets of the "cold wall" can vary between a few inches (around 25 mm) and several feet (around 300 mm), depending on the constructive details of the passive protection device.

Nahezu sämtliche Zellen der ersten Umschließung sind von einer Betonkonstruktion 120 (Fig. 4) umschlossen, die nach Bedarf vorgespannt oder bewehrt 1st, jedoch mit Ausnahme des oberen Endes des Reaktorgefäßes. Gemäß Fig. 1 ist ein mit einem Flansch versehener Dom 121 vorhanden, der die Antriebseinrichtungen für die Regelstäbe umschließt. Diese Regelstabantrlebe sind über ein mit einem Flansch versehenes Mannloch 122 am oberen Ende des Druckbehälters zugänglich.Almost all of the cells of the first enclosure are enclosed by a concrete structure 120 (FIG. 4) which is prestressed or reinforced as required, but with the exception of the upper end of the reactor vessel. According to FIG. 1, a dome 121 provided with a flange is provided which encloses the drive devices for the control rods. These control rod actuators are accessible via a manhole 122 provided with a flange at the upper end of the pressure vessel.

Die Betonkonstruktion, welche die zweite Umschließung unmittelbar umgibt, bildet eine Abstützung sowohl für die zweite als auch für die erste Umschließung sowie für die darin untergebrachte Reaktorkühlan-The concrete structure that is the second enclosure immediately surrounds, forms a support for both the second and the first enclosure as well as for the reactor cooling

lage. An allen Punkten hat die Betonkonstruktion eine ausreichende Wandstärke, um als biologische Abschirmung zur Wirkung zu kommen. Somit sind die Personen, die sich im Reaktorgebäude aufhalten, gegen durchdringende Strahlung geschützt, und zwar sowohl 5 während des normalen Reaktorbetriebs als auch bei sämtlichen Betriebsunfällen, die sich Innerhalb der ersten Umschließung abspielen, und zu denen auch Verluste an Kühlmittel gehören.location. The concrete structure has sufficient wall thickness at all points to act as a biological shield to come into effect. Thus, the people who are in the reactor building are against penetrating radiation, both during normal reactor operation and at all industrial accidents that take place within the first containment, and those too Loss of coolant belong.

Einige der Zellen der ersten Umschließung sind unterteilt. Die das Reaktorgefäß enthaltende Zelle setzt sich aus zwei Kammern, einer oberen und einer unteren, zusammen. Die obere Kammer wird gemäß Fig. 1 durch den mit einem Flansch versehenen Dom 121 aus Stahl gebildet. In der unteren Kammer befindet sich das Reaktorgefäß 102. Die beiden Kammern sind gemäß Fig. 1 durch eine Membran 123 aus Stahl voneinander getrennt. Soll der Reaktor mit frischem Brennstoff beschickt werden, wobei das mit einem Flansch versehene Kopfstück 124 von dem Reaktorgefäß abgenommen wird, wird ein Dichtungsring mit Hilfe von Schrauben befestigt, um eine zweite Abdichtung gegen Wasserdurchtritt zwischen der oberen und der unteren Kammer herbeizuführen. Diese In Flg. 1 nicht dargestellte zweite Abdichtung überbrückt den Ringraum zwischen dem Flansch des Reaktorgefäßes 102 und der aus Stahl bestehenden Auskleidung der Schutzvorrichtung im Bereich der das Reaktorgefäß enthaltenden Zelle 101.Some of the cells of the first enclosure are divided. The cell containing the reactor vessel sets consists of two chambers, an upper and a lower one. The upper chamber is shown in FIG. 1 formed by the steel dome 121 provided with a flange. This is in the lower chamber Reactor vessel 102. According to FIG. 1, the two chambers are separated from one another by a membrane 123 made of steel separated. If the reactor is to be charged with fresh fuel, the one provided with a flange Head piece 124 is removed from the reactor vessel, a sealing ring with the help of Screws attached to a second seal against water penetration between the upper and the lower Bring about chamber. This in Flg. 1, not shown, the second seal bridges the annular space between the flange of the reactor vessel 102 and the steel lining of the protective device in the area of the cell 101 containing the reactor vessel.

Zu jeder der vier Zellen 105 zum Aufnehmen der Reaktorkühlmittelpumpen gehören zwei Kammern, und zwar eine Kammer für den Pumpenmotor und eine Kammer für die Pumpe. Der freie Raum, der die Pumpengehäuse 106 unmittelbar umgibt, bildet gemäß Flg. 1 jeweils die untere Kammer. Die Pumpenmotoren 126 sind in zugehörigen Kammern 125 untergebracht. Den Motorkammern 125 kann entweder Luft oder eine aus einem inerten Gas bestehende Atmosphäre zugeführt werden. Gleichzeitig kann der verbleibende Teil des freien Raums oder Volumens Im Inneren der ersten Umschließung entweder auf einem hohen Vakuum oder dem atmosphärischen Druck gehalten werden.Each of the four cells 105 for accommodating the reactor coolant pumps has two chambers, and one chamber for the pump motor and one chamber for the pump. The free space that the Surrounds the pump housing 106 directly, forms according to Flg. 1 each the lower chamber. The pump motors 126 are housed in associated chambers 125. The motor chambers 125 can either be air or a an atmosphere consisting of an inert gas can be supplied. At the same time, the remaining part can of the free space or volume inside the first enclosure either on a high vacuum or atmospheric pressure.

Gemäß Fig. 1 unterteilt eine Membran 127 aus Stahl jede Pumpenzelle in zwei Kammern. Die Membran 1st mit abdichtender Wirkung mit dem Pumpengehäuse und der Auskleidung der Zelle verschweißt, um die den Motor enthaltende obere Kammer 125 abzugrenzen.1, a steel membrane 127 divides each pump cell into two chambers. The membrane 1st welded with a sealing effect to the pump housing and the lining of the cell, around the Upper chamber 125 containing engine delimit.

Die aus Stahl bestehende Auskleidung der Motorkammer 125 ist mit abdichtender Wirkung mit einem tellerförmigen Abschlußteil 128 verschweißt. Dieses so Abschlußteil kann leicht ausgeschnitten werden, so daß es möglich ist, den betreffenden Pumpenmotor über eine unmittelbar darüber angeordnete öffnung auszuwechseln. Nach der Erneuerung der Pumpe wird das tellerförmige Kopfstück 128 wieder eingeschweißt.The steel lining of the motor chamber 125 is with a sealing effect with a plate-shaped end part 128 welded. This end piece can easily be cut out so that it is possible to replace the relevant pump motor via an opening arranged directly above it. After the pump has been renewed, the plate-shaped head piece 128 is welded in again.

Die vier Reaktorgefäß-Nachfüllbehälter 114 und die vier Überflutungsbehälter 117 enthalten gelöstes Neutronengift. Der Inhalt dieser Behälter wird mit Hilfe mechanischer Kühleinrichtungen auf einer tiefen Temperatur gehalten. In drei beliebigen Nachfüllbehältern 114 wird eine Flüssigkeitsmenge bereitgehalten, die ausreicht, um das Reaktorgefäß 102 beim Nachfüllen nach dem Auftreten eines Kühlmittelverlustes zum Überlaufen zu bringen.The four reactor vessel refill tanks 114 and the four flood tanks 117 contain dissolved neutron poison. The contents of this container are kept at a deep level with the help of mechanical cooling devices Temperature held. An amount of liquid is kept ready in any three refill containers 114 that sufficient to prevent the reactor vessel 102 from being refilled after a loss of coolant has occurred To bring overflow.

Die Überflutungsbehälter 117 enthalten eine Flüssigkeitsmenge, die ausreicht, um das freie Volumen der ersten Umschließung bis zu einem Niveau zu füllen, das höher liegt als jede Rohrbruchstelle, die bei der primären Kühlanlage entstehen könnte. An den unteren Enden der Cberflutungsbehälter 117 sind aufreißbare Scheiben 12!> vorhanden. Unmittelbar über jeder aufreißbaren Scheibe Ist ein Rohrabschnitt 130 angeordnet, der als Diffusor zur Wirkung kommt, um den Dampf mit Überflutungsflüsslgkelt abzuschrecken, während bei einem Kühlmittelverlust Dampf überströmt. The flood tank 117 contain an amount of liquid that is sufficient to the free volume of the first containment to a level that is higher than any broken pipe that occurs in the primary cooling system. At the lower ends of the flooding tank 117 are tear-openable Discs 12!> Available. A pipe section 130 is arranged immediately above each tearable disc, which acts as a diffuser to quench the steam with flooding liquid, while steam overflows in the event of a loss of coolant.

In Leitungen 131, die an die oberen Enden der Überflutungsbehälter 117 angeschlossen sind, sind Überdruckventile eingeschaltet. Wird beim Auftreten eines Überdrucks Flüssigkeit durch diese Überdruckventile abgeführt, wenn ein Kühlmittelverlust auftritt, wird das Kühlmittel zu einem Tiefbrunnen 20L abgeleitet.In conduits 131 leading to the upper ends of the flood tank 117 are connected, pressure relief valves are switched on. Will occur when a The excess pressure fluid is discharged through these pressure relief valves when there is a loss of coolant Coolant diverted to a 20L deep well.

An allen tiefliegenden Punkten der ersten Umschließung sind Entleerungsleitungen mit zwei In Reihe geschalteten Absperrventilen und einer Wasserabdichtungseinrichtung angeordnet, und zwar bei den Dampferzeugerzellen, bei der unteren und der oberen Kammer der das Reaktorgefäß enthaltenden Zelle sowie bei den oberen und unleren Kammern der Zellen, in denen sich die Pumpen für das Reaktorkühlmittel befinden. Alle diese Entleerungsleitungen führen zu einem Lecküberwachungsbehälter. Die oberen Kammern der Pumpenzellen sind hierbei an einen gesonderten Behälter angeschlossen. Die beiden Behälter sind ihrerseits mit einem Raum zum Lagern radioaktiver Abfallstoffe verbunden.There are drainage lines with two in series at all the low points of the first enclosure arranged shut-off valves and a waterproofing device, namely at the Steam generator cells, in the lower and the upper chamber of the cell containing the reactor vessel as well in the upper and lower chambers of the cells, in which the pumps for the reactor coolant are located are located. All of these drain lines lead to a leak monitoring container. The top The chambers of the pump cells are connected to a separate container. The two containers are in turn connected to a room for storing radioactive waste.

Diese Entleerungsleitungen können benutzt werden, um die Anlage nach dem Auftreten eines Kühlmittellecks wieder betriebsfähig zu machen. Nachdem der gesamte Kernbrennstoff aus dem Reaktorgefäß In die Räume zum Lagern von Kernbrennstoff überführt worden ist, wird die Überflutungsflüsslgkelt, mit welcher die erste Umschließung überflutet worden ist, über den Lecküberwachungsbehälter allmählich abgezogen, woraufhin die Flüssigkeit mit Hilfe einer Einrichtung zum Verarbeiten flüssiger radioaktiver Abfallstoffe behandelt wird. Nachdem die gesamte Überflutungsflüssigkeit abgezogen worden Ist, kann man die aus Stahl bestehenden Innenflächen der ersten Umschließung besprühen, wozu man die Dampfleitungen benutzt, die In erster Linie ?u dem Zweck vorhanden sind, die atmosphärische Luft auszutreiben und die Anlage für die normale Ingangsetzung des Reaktors vorzubereiten. Nach der Durchführung mehrerer Arbeitsgänge zum Aufspritzen von Entgiftungslösungen zum Abwaschen der möglicherweise radioaktiven Flächen kann die Anlage in einem begrenzten Ausmaß zugänglich gemacht werden, um die Entgiftung vollständig durchzuführen. Nach der Durchführung dieser Entgiftung kann man den durch den Verlust an Kühlmittel hervorgerufenen Schaden abschätzen und die Instandsetzungsarbejten durchführen, die erforderlich sind, um die Anlage wieder in einen Zustand zu bringen, bei dem mit dem Leistungsbetrieb fortgefahren werden kann.These drain lines can be used to clear the system after a coolant leak has occurred to make it operational again. After all nuclear fuel from the reactor vessel into the Spaces for the storage of nuclear fuel has been transferred, the flood liquid is, with which the first enclosure was flooded, gradually withdrawn via the leak monitoring container, whereupon the liquid with the help of a facility for processing liquid radioactive waste is treated. After all the flooding liquid Once it has been peeled off, the steel inner surfaces of the first enclosure can be seen spray using the steam lines, which are primarily present for the purpose are to expel the atmospheric air and the equipment for the normal start-up of the reactor prepare. After performing several operations to spray detoxification solutions the facility can, to a limited extent, wash away the possibly radioactive surfaces be made available to carry out the detox in full. After performing this Detoxification can be used to estimate the damage caused by the loss of coolant and the Carry out repair work as required are to bring the system back into a state in which the power operation can be continued.

Die Umschließung 201 des Tiefbrunnens ist mit in hohem Maße boriertem Wasser gefüllt, bei dem die Borkonzentration derjenigen des Reaktorkühlmittels während der Arbeiten zum Beschicken mit neuem Kernbrennstoff gleichwertig ist. Nach dem Abstellen des Reaktors zum Zweck des Einbringens von neuem Kernbrennstoff wird das borhaltige Wasser aus dem Tiefbrunnen zu dem Raum 202 für die Beschickung mit Kernbrennstoff gepumpt. Nach der Beendigung der Beschickungsarbeiten wird das borhaltige Wasser aus dem Raum 202 wieder zu dem Tiefbrunnen abgelassen.The enclosure 201 of the deep well is filled with highly borated water, in which the Boron concentration of that of the reactor coolant during the work for charging new Nuclear fuel is equivalent. After the reactor has been shut down for the purpose of introducing it again Nuclear fuel is the boron-containing water from the deep well to the room 202 for loading with Pumped nuclear fuel. After the completion of the loading work, the boron-containing water is removed the room 202 again drained to the deep well.

Der Tiefbrunnen weist eine Innere Zone 203 und eine äußere Zone 204 auf. die gemäß Flg. 1 durch einen damit konzentrischen Z>linder 205 aus Stahl getrennt sind, welcher sich vwi einem Punkt nahe dem Boden des Tiefbrunnens aus bis zu einem Punkt erstreckt, der etwas höher liegt als der normale Stand des borhaltlgen Wassers während des Betriebs. Die äußere Zone 204 dient als Wärmesenke für ein eine hohe Temperatur aufweisendes Fluid, das direkt an den Tiefbrunnen abgegeben wird, z. B. beim Abblasen eines zu hohen Drucks aus der Druckerzeugungseinrichtung der Kühlanlage für den Reaktor, aus den Dampferzeugern, aus dem ersten oder dem zweiten Schutzbehälter oder aus sekundären Umschließungen.The deep well has an inner zone 203 and an outer zone 204 . according to Flg. 1 are separated by a concentric cylinder 205 made of steel, which extends from a point near the bottom of the deep well to a point which is slightly higher than the normal level of the boron-containing water during operation. The outer zone 204 serves as a heat sink for a high temperature fluid that is delivered directly to the deep well, e.g. B. when blowing off too high a pressure from the pressure generating device of the cooling system for the reactor, from the steam generators, from the first or second protective container or from secondary enclosures.

In der Inneren Zone 203 des Tiefbrunnens dient das borhaltige Wasser als Wärmeübertragungsmedium für die Zerfallswärme während der auf einen Verlust an Kühlmittel folgenden Zeltspanne. Diese Wärme wird durch das borhaltige Wasser aus dem primären Schutzbehälter an den Kühlteich abgegeben. In der inneren Zone unterteilt ein Leitorgan 206 diese Zone In zwei Ringkanäle. In dem inneren Kanal sind Kühlrohre 207 angeordnet, die an Leitungen 208 angeschlossen sind, welche sich von den Zellen für die Rohrleitungen der Reaktorkühlanlage aus zu der unteren Kammer des das Reaktorgefäß 102 enthaltenden Zelle 101 erstrecken. Die biologische Abschirmung unter dem Reaktorgefäß 102 ist abgestuft und mit einem durchströmbaren Ringraum versehen. Dem äußeren Ringkanal sind Kühlrohrschlangen 209 zugeordnet, die an Leitungen 210 angeschlossen sind, welche zu einem Im Freien befindlichen Kühltelch führen.In the inner zone 203 of the deep well, the boron-containing water serves as a heat transfer medium for the decay heat during the period following a loss of coolant. This heat is given off to the cooling pond by the boron-containing water from the primary protective container. In the inner zone, a guide element 206 divides this zone into two ring channels. Cooling pipes 207 are arranged in the inner channel , which are connected to lines 208 which extend from the cells for the pipes of the reactor cooling system to the lower chamber of the cell 101 containing the reactor vessel 102 . The biological shielding under the reactor vessel 102 is graduated and provided with an annular space through which a flow can flow. Cooling coils 209 are assigned to the outer ring channel and are connected to lines 210 which lead to a cooling hole located in the open air.

Bei einem Verlust an Kühlmittel füllt sich die das Reaktionsgefäß enthaltende Zelle 101 mit dem von dem Reaktor abgeblasenen Kühlmittel, der aus den Nachfüllbehältern überlaufenden Flüssigkeit sowie mit der von den Überflutungsbehältern abgegebenen Flüssigkeit. Die Wärmezirkulation In den Kühlrohren 207 bewirkt, daß fühlbare Wärme an das borhaltige Wasser In dem Tiefbrunnen abgegeben wird. Die thermische Zirkulation des Wassers In dem Tiefbrunnen bewirkt Ihrerseits, daß die fühlbare Wärme auf das Wasser In dem Kühltelch übertragen wird, das auf thermischem Wege veranlaßt wird. In den Kühlrohrschlangen 209 zu zirkulieren.In the event of a loss of coolant, the cell 101 containing the reaction vessel fills with the coolant vented from the reactor, the liquid overflowing from the refill containers, and the liquid discharged from the overflow containers. The heat circulation in the cooling tubes 207 causes sensible heat to be given off to the boron-containing water in the deep well. The thermal circulation of the water in the deep well causes the sensible heat to be transferred to the water in the cooling chamber, which is caused by thermal means. To circulate in the cooling coils 209.

Die Kühlrohrschlangen dienen ferner dazu, die fühlbare Energie zu übertragen, die unmittelbar In die äußere Zone 204 des Tiefbrunnens überführt wird, wenn die Reaktoranlage bei einem Überdruck abbläst oder wenn die Dampferzeuger durch einen zu hohen Druck zjm Abblasen veranlaßt werden. Die thermische Zirkulation des Wassers In dem Tiefbrunnen durch die Kühlrohrschlangen 209 bewirkt dann, daß die Wärme auf das Wasser des Kühlteichs übertragen wird.The cooling coils also serve to transfer the sensible energy, which is transferred directly to the outer zone 204 of the deep well when the reactor system blows off at overpressure or if the steam generator is caused to blow off by too high a pressure. The thermal circulation of the water in the deep well through the cooling coils 209 then causes the heat to be transferred to the water of the cooling pond.

Der Tiefbrunnen Ist mit Wänden aus bewehrtem Beton versehen, die während des Reaktorbetriebs einen zusätzlichen biologischen Schutz bieten. Der Tiefbrunnen Ist mit Stah'blech 211 ausgekleidet, und In diesem kann während des normalen Reaktorbetriebs ein hoher Unterdruck aufrechterhalten werden.The deep well is provided with walls made of reinforced concrete, which offer additional biological protection while the reactor is in operation. The deep well is lined with sheet steel 211 , and a high negative pressure can be maintained in this during normal reactor operation.

Sekundäre Schutzumschließungen 212 sind gemäß Fig. 1 unmittelbar über den Zellen 125 angeordnet, welche die Pumpen für das Reaktorkühlmittel enthalten. Mannlöcher 213 mit verschraubten Doppelflanschen ermöglichen es, die Kammern 125, In denen sich die Pumpenmotoren befinden, zur Durchführung von Nachprüfungen, Untersuchungen und Wartungsarbeiten zugänglich zu machen. Die benötigten Rohrleitungen, elektrische Leitungen und Steuerleitungen erstrecken sich von den Motorkammern aus durch besondere Durchbrüche der Umschließung oberhalb der Pumpenmotoren 126. Secondary protective enclosures 212 are arranged according to FIG. 1 directly above the cells 125 which contain the pumps for the reactor coolant. Manholes 213 with screwed-on double flanges make it possible to make the chambers 125, in which the pump motors are located, accessible for carrying out inspections, investigations and maintenance work. The required pipelines, electrical lines and control lines extend from the motor chambers through special openings in the enclosure above the pump motors 126.

Den Motorkammern 212 wird Luft oder eine Inerte Gasatmosphäre über Rohrleitungen von der darüber liegenden Umschließung aus zugeführt. Sollen die Motorkammern für Personal zugänglich gemacht werden, wird ihnen Luft zugeführt. Um den Betrieb des Reaktors zu ermöglichen, wird die Luft durch ein Inertes Gas ersetzt. Das Inerte Gas verbessert nicht nur die Übertragung von Wärme von den Pumpenmotoren zu dem in dem Ringraum enthaltenen Fluid, sondern es verhindert auch ein anderenfalls mögliches Verbrennen der elektrischen Leitungen für Meßgeräte und der Steuerleitungen. Außerdem bietet das inerte Gas einen Schutz gegen ein Verbrennen des Schmieröls der Pumpenmotoren sowohl während des normalen Betriebs als auch bei einem Verlust an Kühlmittel. Zur Verhütung von Betriebsunfällen sind die Kammern für die Pumpenmotoren mit einer Panzerung 214 versehen, die einen Schutz gegen umherfliegende Teile der Schwungräder der Pumpen für den Fall bietet, daß die Pumpen beschädigt werden.The motor chambers 212 are supplied with air or an inert gas atmosphere via pipelines from the overlying enclosure. If the motor chambers are to be made accessible to personnel, air is supplied to them. To enable the reactor to operate, the air is replaced by an inert gas. The inert gas not only improves the transfer of heat from the pump motors to the fluid contained in the annulus, but it also prevents any other possible burning of the electrical lines for measuring devices and the control lines. In addition, the inert gas provides protection against burning of the lubricating oil of the pump motors both during normal operation and in the event of a loss of coolant. To prevent industrial accidents, the chambers for the pump motors are provided with armor 214 , which provides protection against flying parts of the pump flywheels in the event that the pumps are damaged.

Gemäß Flg. 3 Ist eine sekundäre Schutzumschließung 215 unnv telbar über der Zelle 107 angeordnet, in der sich die Einrichtung zum Erhöhen des Drucks befindet. Ein Mannloch 216 mit verschraubten Doppelflanschen ermöglicht es, die Zelle 107 zur Durchführung von Prüf-, Untersuchungs- und Wartungsarbellen zugänglich zu machen. Die benötigten Rohrleitungen sowie die elektrischen Leitungen für Meß- und Regelgeräte erstrecken sich von der Zelle 107 aus durch besondere Durchbrüche zu der zweltei. umschließung 215. According to Flg. 3 A secondary protective enclosure 215 is placed unnoticeably over the cell 107 in which the device for increasing the pressure is located. A manhole 216 with screwed double flanges makes it possible to make the cell 107 accessible for carrying out test, investigation and maintenance tasks. The required pipelines and the electrical lines for measuring and regulating devices extend from the cell 107 through special openings to the second. enclosure 215.

Die der Druckerhöhungseinrichtung 108 zugeordneten, mit Sicherheitsventilen versehenen Rohrleitungen 217 sind gemäß Flg. 3 so angeordnet, daß die Ventile zur Wartung von einer unmittelbar über dem Mannloch 216 angeordneten Plattform aus zugänglich sind. Die Abgabeleitungen, die sich an die Sicherheitsventile anschließen, verlaufen über besondere, sie umschließende Durchbrüche 228 zu dem Tiefbrunnen 201. The pipelines 217 assigned to the pressure increasing device 108 and provided with safety valves are shown in FIG. 3 arranged so that the valves are accessible for maintenance from a platform arranged immediately above the manhole 216. The delivery lines that connect to the safety valves run via special openings 228 that surround them to the deep well 201.

Die Zelle zum Aufnehmen der Rohrleitungen, welche die Reaktorkühlanlage mit der Druckstelgerungselnrlchtung 108 verbinden, ermöglichen es, den freien Raum Innerhalb der Zellen 107 unter einem hohen Unterdruck zu halten. Wenn bei abgestelltem Rep.ktor der primäre Schutzbehälter mit Luft unter atmosphärischem Druck gefüllt ist, ermöglicht es die Rohrleitungszelle, für das Personal die benachbarten Einrichtungen zugänglich zu machen, d. h. die Dampferzeuger, die Pumpengehäuse, die Behälter zum Nachfüllen des Reaktorgefäßes, die Überflutungsbehälter und das Reaktorgefäß 102. The cell for receiving the pipelines which connect the reactor cooling system to the pressure regulating device 108 make it possible to keep the free space within the cells 107 under a high negative pressure. If the primary protective container is filled with air under atmospheric pressure when the repair reactor is switched off, the pipeline cell makes it possible for the personnel to make the neighboring facilities accessible, i.e. the steam generator, the pump housing, the container for refilling the reactor vessel, the flood tank and the like Reactor vessel 102.

Gemäß Flg. 3 Ist unmittelbar über der Zelle 109, in der sich der regenerative Wärmetauscher befindet, eine zweite Schutzumschließung 218 angeordnet. Hierzu gehört ein Mannloch 219 mit verschraubten Doppelflanschen, über das die Umschließung für den regenerativen Wärmetauscher zugänglich Ist, damit Prüf-, Untersuchungs- und Wartungsarbeiten durchgeführt werden können.According to Flg. 3 A second protective enclosure 218 is arranged immediately above the cell 109 in which the regenerative heat exchanger is located. This includes a manhole 219 with screwed double flanges, through which the enclosure for the regenerative heat exchanger is accessible so that test, investigation and maintenance work can be carried out.

Rohrverbindungen zwischen dem regenerativen Wärmetauscher und dem nlchtregenerallven Wärmetauscher erstrecken sich durch die sekundäre Umschließung. Die elektrischen Leitungen für Meß- und Steuereinrichtungen erstrecken sich von der Zelle 109 aus ebenfalls durch besondere Durchbrüche zu der zweiten Umschließung 218.Pipe connections between the regenerative heat exchanger and the non-regenerative heat exchanger extend through the secondary enclosure. The electrical lines for measuring and control devices also extend from the cell 109 through special openings to the second enclosure 218.

Eine Rührleiiungszelle. die die Reaktorkühlanlage mitA stirring cell. which the reactor cooling system with

dem regenerativen Wärmetauscher HO verbindet, bewirkt, daß der freie Raum In dieser Zelle auf dem gleichen Druck gehalten wird wie die übrigen freien Räume in der ersten Umschließung. Diese Rohrleitungszel'e, welche auf der von der Zelle 107 für die Druckstelgerungseinrlchtunj abgewandten Seite der Zelle 101 für das Reaktorgefäß angeordnet ist, ermöglicht es, bei abgestelltem Reaktor die benachbarten Einrichtungen zugänglich zu machen; hierzu gehören die übrigen Dampferzeuger, Pumpengehause, Nachfüllbehälter für das Reaktorgefäß, Überflutungsbehälter und das Reaktorgefäß selbst.connects the regenerative heat exchanger HO, causes that the free space in this cell is kept at the same pressure as the other free spaces in the first enclosure. This pipeline cell, which is arranged on the side of the cell 101 for the reactor vessel facing away from the cell 107 for the pressure control device, makes it possible to make the adjacent devices accessible when the reactor is shut down; this includes the remaining steam generator, pump housing, refill tank for the reactor vessel, flood tank and the reactor vessel itself.

Die sekundären Umschließungen oberhalb der Pumpen für das Reaktorkühlmittel sind gemäß F i g. 1 über Abdeckungen 220 zugänglich. Ein unbefugtes is Öffnen der ersten Umschließung wird dadurch unmöglich gemacht, daß ein hoher Unterdruck zwischen den verschraubten Doppelflanschen im Bereich der Mannlöcher an den Eingängen zu den Zellen vorhanden 1st.The secondary enclosures above the pumps for the reactor coolant are shown in FIG. 1 accessible via covers 220. Unauthorized opening of the first enclosure is thus impossible made that a high negative pressure between the bolted double flanges in the area of the manholes is present at the entrances to the cells.

Bleibt der Reaktor während einer längeren Zelt abgestellt, Ist es für das Personal möglich, die primäre Schutzumschließung zur Durchführung von Nachprüfungs- und Wartungsarbeiten zugänglich zu machen. Bevor dies geschieht, wird der freie Raum Innerhalb der Umschließung über Hochlelstungsfllter und Betten aus Aktivkohle durchgespült. Zwischen den Unterdruckleitungen der primären Umschließung und der zugehörigen Belüftungsanlage werden Rohrstutzen eingebaut, um zum Zweck der Ventilation eine Verbindung zur Atmosphäre herzustellen.If the reactor remains shut down for a longer period of time, it is possible for the personnel to use the primary To make the protective enclosure accessible for carrying out inspection and maintenance work. Before this happens, the free space within the Enclosure flushed through high-performance filters and beds made of activated charcoal. Between the vacuum lines the primary enclosure and the associated ventilation system, pipe sockets are installed, to establish a connection to the atmosphere for ventilation purposes.

Im Vergleich zum bisherigen Stand der Technik führt die Verringerung des Rauminhalts und der hohe Unterdruck In der primären Umschließung zu einer erheblichen, über einem Faktor von 400 liegenden Verringerung der Luftmasse, die Gammastrahlung abgebende radioaktive Teilchen enthält und aus der Umschließung nach außen herausgespült werden muß, wenn der Reaktor abgestellt wird, um Ihn mit Kernbrennstoff zu beschicken und/oder andere Wartungsarbeiten auszuführen. Der Betrieb unter einem hohen Vakuum nach einem vorbereitenden Durchspülen mit Dampf führt praktisch zu einer Beseitigung der noch vorhandenen Luft, die einer Aktivierung durch Neutronen ausgesetzt Ist, welche aus dem Reaktorgefäß entweichen und In der Atmosphäre innerhalb der Umschließung dazu führen, daß Argon 41, Sauerstoff 19, Stickstoff 16 und Tritium entstehen.Compared to the previous state of the art, the reduction in the volume and the high negative pressure in the primary enclosure lead to a considerable reduction in the air mass, over a factor of 400, which contains radioactive particles emitting gamma rays and which must be flushed out of the enclosure, when the reactor is shut down for fuel loading and / or other maintenance work. Operation under a high vacuum after a preliminary steam purging practically eliminates the remaining air which is subject to activation by neutrons which escape from the reactor vessel and in the atmosphere within the enclosure cause argon 41, oxygen 19, nitrogen 16 and tritium are formed.

Die In Flg. 3 gezeigte sekundäre Umschließung 221 dient als Rohrleitungstunnel und Venillstatlon für Rohrleitungen, die an die Dampferzeuger In den zügehörigen Zellen angeschlossen sind. Hierzu gehören Dampfleitungen 222 und Speisewasserleitungen 223. Diese Rohrleitungen treten aus dem. Tunnel 221 nach Flg. 3 über einen A.isatz der runden Rohrleitungsumschließung aus. Gemäß Flg. 2 sind Zwischenwände 224 vorhanden, durch die hierdurch die betreffenden Rohrleitungen aus dem Reaktorgebäude nach außen geführt sind. Von der sekundären Umschließung 221 aus erstrecken sich Ventllatlonsrohrleltungen 225 zu dem Tiefbrunnen 204. Diese Ventilationsleitungen schützen den Rohrtunnel 221 gegen einen zu hohen Druck für den Fall eines Aufrelßens einer Dampfvertellungslelu. κ. Diese Ventilalionsleltungen haben In senkrechter Richtung gemäß Flg. 7 eine solche Länge, daß sie nach Art von Teilen eines U-Rohr-Barometers zur Wirkung kommen.The In Flg. The secondary enclosure 221 shown in FIG. 3 serves as a pipeline tunnel and Venillstatlon for pipelines that are connected to the steam generator in the associated cells. These include steam lines 222 and feed water lines 223. These pipelines emerge from the. Tunnel 221 to Flg. 3 using a set of the round pipeline enclosure. According to Flg. 2 there are intermediate walls 224 through which the relevant pipelines are led out of the reactor building to the outside. From the secondary enclosure 221 , ventilatation pipelines 225 extend to the deep well 204. These ventilation lines protect the pipe tunnel 221 from excessively high pressure in the event that a vapor distribution air is released. κ. These ventilation lines have in the vertical direction according to Flg. 7 such a length that they come into effect like parts of a U-tube barometer.

Gemäß Fig. 6 sind auch Unterdruckleitungen 226, die an den primären Schutzbehälter angeschlossen sind.Also shown in Fig. 6 are vacuum lines 226 connected to the primary containment vessel.

in dem Rohrtunnel 221 verlegt. Gemäß Fig. 2 sind Dampfinjektoren 227 mit barometrischen Schenkeln und Vakuumpumpen vorhanden, die an die Vakuumleitungen 226 angeschlossen sind, welche aus den die Dampferzeuger enthaltenden Zellen herausgeführt sind. Diese Einrichtungen sind in einem Hilfseinrichtungen aufnehmenden Schacht untergebracht, der einen Bestandteil des Reaktorgebäudes bildet.laid in the pipe tunnel 221 . According to FIG. 2, there are steam injectors 227 with barometric legs and vacuum pumps which are connected to the vacuum lines 226 which lead out of the cells containing the steam generator. These devices are housed in a shaft that accommodates auxiliary devices and forms part of the reactor building.

Gemäß Flg. 2 sind in die Dampf- und Speisewasserleitungen in einer Erweiterung des Rohrtunnels 221 Absperrventile 229 eingeschaltet. Die Unterdruckleitungen sind auf ähnliche Weise mit Absperrventile ausgerüstet. According to Flg. 2, shut-off valves 229 are switched on in the steam and feed water lines in an extension of the pipe tunnel 221. The vacuum lines are similarly equipped with shut-off valves.

Gemäß Flg. 6 sind Sicherheitsventile und Schnellablaßventile In Abzweigleitungen 230 der Dampfleitungen 222 eingeschaltet und In dem Rohrtunnel 221 auf zweckmäßige Welse verteilt. Die Abgabeleitungen für diese Ventile führen zu dem Tiefbrunnen 201. According to Flg. 6, safety valves and quick release valves are switched on in branch lines 230 of the steam lines 222 and distributed in suitable catfish in the pipe tunnel 221. The delivery lines for these valves lead to the deep well 201.

Gemäß Flg. 6 sind für das Personal benutzbare Schleusen 231 vorhanden, mittels welcher der Rohrtunnel 221 zugänglich gemacht werden kann. Diese Schleusen 231 sind höher angeordnet als der Boden des Rohrtunnels 221. Wenn Innerhalb der Umschließung 221 ein Rohrbruch auftritt, wird die gesamte Flüssigkeit in dieser Umschließung zurückgehalten, und der entstehende Dampf wird über Rohrleitungen 225 (F i g. 6) an den Tiefbrunnen 201 abgegeben.According to Flg. 6 there are locks 231 that can be used by the personnel, by means of which the pipe tunnel 221 can be made accessible. These locks 231 are located higher than the bottom of the pipe tunnel 221. If a pipe rupture occurs within the enclosure 221 , all of the liquid in this enclosure is retained and the resulting vapor is conveyed to the deep well 201 via pipes 225 (FIG. 6) submitted.

Eine Schutzwirkung wird auch durch das Reaktorgebäude 301 hervorgerufen, das so ausgebildet ist, daß In Ihm während des normalen Betriebs ein geringer Unterdruck herrscht. Die Zellen der ersten Umschließung sind zusammen mit den zugehörigen sekundären Umschließungen, den mit niedrigem Druck arbeitenden Hilfseinrichtungen, den Einrichtungen zum Beseitigen radioaktiver Abfallstoffe, den Räumen zum Einbringen von Kernbrennstoff und den Einrichtungen zum Betreiben des Reaktors sämtlich Im Inneren des Reaktorgebäudes untergebracht.A protective effect is also brought about by the reactor building 301 , which is designed in such a way that there is a slight negative pressure in it during normal operation. The cells of the first enclosure, together with the associated secondary enclosures, the auxiliary equipment operating at low pressure, the equipment for disposing of radioactive waste, the rooms for introducing nuclear fuel and the equipment for operating the reactor are all housed inside the reactor building.

Das Reaktorgebäude hat gemäß Flg. 4 bis 6 einen kreisrunden Grundriß und besteht aus Stahlbeton. Das Gebäude besitzt ein Dach 302, das von den Außenwänden des Gebäudes, den vier Dampferzeugerzellen 103, den vier Zellen 113 für die Nachfüllbehälter und die vier Zellen 116 für die Überflutungsbehälter getragen wird.According to Flg. 4 to 6 have a circular plan and are made of reinforced concrete. The building has a roof 302 which is supported by the exterior walls of the building, the four steam generator cells 103, the four cells 113 for the refill tanks and the four cells 116 for the flood tanks.

Eine Krananlage 303 von rechteckiger Grundrißform wird ebenfalls von der Umfassungswand des Reaktorgebäudes und den Dampferzeugerzellen getragen. Gemäß Flg. 3 bilden nach außen zurückspringende Aussparungen der betreffenden Zellen Plattformen zum Aufnehmen von Kranlaufschienen 304. A crane system 303 with a rectangular plan shape is also supported by the surrounding wall of the reactor building and the steam generator cells. According to Flg. 3, recesses in the cells in question, which are set back to the outside, form platforms for receiving crane rails 304.

Außerhalb des runden Teils des Reaktorgebäudes sind zwei zum Aufnehmen von Hilfseinrichtungen bestimmte Schächte vorhanden, die jedoch mit dem eigentlichen Gebäude zusammenhängen und die gleiche Festigkeit aufweisen. Gemäß Flg. 2 ist auf der Nordseite der Anlage ein Schacht 305 zum Aufnehmen von Wasserleitungen angeordnet. Diesem Schacht 305 diametral gegenüber 1st ein weiterer Schacht 306 für Hilfseinrichtungen vorhanden. Zu den mit Wasser gespeisten Einrichtungen gehören die zum Kühlen bestimmter Teile dienenden Wärmetauscher, die Pumpen sowie die Speisewasserpumpen. Außerdem enthält der Schacht 305 gemäß Flg. S einen Personenaufzug 307 und ein Treppenhaus 308.Outside the round part of the reactor building there are two shafts intended to accommodate auxiliary equipment, which are, however, connected to the actual building and have the same strength. According to Flg. 2, a shaft 305 for receiving water pipes is arranged on the north side of the system. A further shaft 306 for auxiliary equipment is available diametrically opposite this shaft 305. The facilities supplied with water include the heat exchangers used to cool certain parts, the pumps and the feed water pumps. In addition, the shaft 305 according to FIG. S a passenger elevator 307 and a staircase 308.

In den Schacht 306 für Hilfseinrichtungen Ist ein Lastenaufzug 309 vorhanden, und außerdem enthält dieser Schacht ein zweites Treppenhaus 308 sowieA freight elevator 309 is present in the auxiliary equipment shaft 306 , and this shaft also contains a second staircase 308 as well

verschiedene Bedienungs- und Hilfseinrichtungen.various operating and auxiliary devices.

Das Reaktorgebäude 1st über die Personalschleuse 310 zugänglich, die gemäß Fig. 4 dem Schacht 305 für die Wasserleitungen zugeordnet ist. Gemäß Fig.4 ist das Reaktorgebäude außerdem fiber eine Schleuse 311 zum s Einbringen von Geräten zugänglich. Diese Schleuse bildet einen Bestandteil des Schachtes 306. The reactor building is accessible via the personnel lock 310 , which according to FIG. 4 is assigned to the shaft 305 for the water pipes. According to FIG. 4, the reactor building is also accessible via a lock 311 for introducing devices. This lock forms part of the shaft 306.

Für die verschiedenen Einrichtungen sind drei Stockwerke oder Niveaus vorhanden, die durch Zwischenböden aus bewehrtem Beton voneinander getrennt sind. Besondere Durchbrüche dienen zum Aufnehmen sämtlicher Rohrleitungen, der elektrischen Leitungen, der Meß- und Steuerleitungen usw., die sich zwischen den verschiedenen Stockwerken erstrecken und aus dem Reaktorgebäude herausgeführt sind. Zwischen den is verschiedenen Stockwerken sind keine Durchlässe für Personal Im Inneren des Reaktorgebäudes vorhanden, sondern die verschiedenen Stockwerke sind Ober die Aufzugsschächte zugänglich. In jedem Stockwerk sind mechanisch miteinander verriegeile Doppeltüren 310 vorhanden, so daß das Gebäude von den Personenaufzügen aus für Personal zugänglich Ist. Die Geräteschleusen 311 ermöglichen es, In jedem Stockwerk eine Verbindung zwischen den Lastenaufzügen und dem Reaktorgebäude herzustellen.There are three floors or levels for the various facilities, which are separated from one another by intermediate floors made of reinforced concrete. Special openings are used to accommodate all pipelines, electrical lines, measuring and control lines, etc., which extend between the various floors and are led out of the reactor building. There are no passages for personnel between the different floors. Inside the reactor building, the different floors are accessible via the elevator shafts. On each floor there are mechanically interlocked double doors 310 so that the building is accessible to personnel from the passenger elevators. The device locks 311 make it possible to establish a connection between the freight elevators and the reactor building on each floor.

In jedem Stockwerk sind gesonderte Einrichtungen zum Heizen, zum Belüften und zum Klimatisieren der Luft vorhanden. Diese Einrichtungen sind so ausgebildet, daß sie die Luft ständig umwälzen, wobei die Menge der verwendeten Ergänzungsluft möglichst klein gehalten wird. Alle diese Einrichtungen sind so ausgebildet, daß sie es ermöglichen. Im Bereich der betreffenden Geräte einen geringen Unterdruck aufrechtzuerhalten. Alle radioaktiven Stoffe, die zufällig freigegeben werden und In einen Geräte enthaltenden Raum gelangen, werden unter geregelten Bedingungen über Hochlelstungsfllter und Betten aus Aktivkohle abgeführt, nachdem eine ausreichende Zerfallsperlode abgelaufen Ist.There are separate heating, ventilation and air conditioning facilities on each floor Air present. These devices are designed so that they constantly circulate the air, the The amount of supplementary air used is kept as small as possible. All of these facilities are designed to that they make it possible. In the area of the concerned Devices to maintain a low negative pressure. Any radioactive material that happened to be released and get into a room containing devices, are under regulated conditions via high-performance filters and beds of activated carbon removed after a sufficient decay period has expired Is.

Gemäß der Erfindung wird auf eine zweckmäßige Ausnutzung des freien Raums geachtet, der Innerhalb des Reaktorgebäudes die »Reaktorinsel« umgibt. Gemäß Flg. 4 und 5 sind Räume für das Beschicken des Reaktors mit Kernbrennstoff vorhanden. Der gemäß Fig. 6 vorhandene freie Raum dient zum Unterbringen von nicht durch Radioaktivität gefährdeten Einrichtungen, und er kann zur Durchführung von Wartungsarbeiten benutzt werden. Elektrische Kabel sowie Meß- und Steuerleitungen sind von der Kammer 121 aus. In der sich die Einrichtung zum Antreiben der Brennstoffstäbe befindet, durch Stahlrohre zu dem Stockwerk nach Fig. 6 nach oben geführt; diese Stahlrohre sind in den Beton eingegossen, der die Basis des Raums 202 zum Beschicken des Reaktors mit Brennstoff sowie die Basis der Räume 313 und 314 (Flg. 2) zum Aufnehmen von verbrauchtem Kernbrennstoff bildet. Auf entsprechende Welse sind elektrische Kabel sowie Meß- und Steuerleitungen aus den Umschließungen oberhalb der Pumpenzellen 212, über der Zelle 215 für die Drucksteigerungseinrichtung und oberhalb der Zelle 218 für den regene- ω ratlven Wärmetauscher über Stahlrohre herausgeführt, die in den Beton eingegossen sind und sich zu dem dritten Stockwerk erstrecken. Der aus Flg. 7 ersichtliche freie Raum dient zum Aufnehmen von Reaktorhllfseinrlchtungen und Bedienungseinrichtungen, und zwar einschließlich der Einrichtungen zum Handhaben von Chemikalien, von lonenaustauschkolonnen, Kühleinrichtungen zum Abstellen des Reaktors, mit Borsäure arbeitender Einrichtungen sowie weiterer Einrichtungen, bei denen eine Gefährdung durch Radioaktivität nicht auszuschließen ist. Die Rohrleitungen, welche diese Einrichtungen mit der Reaktorkühlmittelanlage über die sekundären Umschließungen verbinden, sind in rohrförmigen Umschließungen verlegt, die In Beton eingegossen sind. Die genannten freien Räume dienen ferner zum Lagern von radioaktiver Flüssigkeit sowie zum Unterbringen der Einrichtungen zum Handhaben radioaktiver Abfallstoffe. Hierzu gehören Einrichtungen zum Behandeln gasförmiger und flüssiger radioaktiver Stoffe. Außerdem ist ein Raum zum Lagern fester radioaktiver Stoffe vorhanden.According to the invention, attention is paid to the appropriate use of the free space which surrounds the "reactor island" within the reactor building. According to Flg. 4 and 5 there are spaces for charging the reactor with nuclear fuel. The free space according to FIG. 6 is used to accommodate equipment not endangered by radioactivity, and it can be used to carry out maintenance work. Electrical cables as well as measuring and control lines are from the chamber 121 . In which the device for driving the fuel rods is located, guided by steel pipes up to the floor of Figure 6; these steel pipes are cast in the concrete which forms the base of the space 202 for charging the reactor with fuel and the base of the spaces 313 and 314 (Fig. 2) for receiving spent nuclear fuel. Correspondingly, electrical cables and measuring and control lines are led out of the enclosures above the pump cells 212, above the cell 215 for the pressure increasing device and above the cell 218 for the regenerative heat exchanger via steel pipes which are cast into the concrete and which are themselves extend to the third floor. The one from Flg. 7 visible free space serves to accommodate reactor auxiliary devices and operating devices, including the devices for handling chemicals, ion exchange columns, cooling devices for shutting down the reactor, devices working with boric acid and other devices where a risk from radioactivity cannot be ruled out. The pipelines connecting these facilities to the reactor coolant system via the secondary enclosures are laid in tubular enclosures that are cast in concrete. The mentioned free spaces are also used to store radioactive liquid and to accommodate the facilities for handling radioactive waste materials. This includes facilities for the treatment of gaseous and liquid radioactive substances. There is also a room for storing solid radioactive substances.

Gemäß Fig.4 gehören zu der Zone zum Beschicken des Reaktors mit Kernbrennstoff der Raum 202 zum Einbringen von Brennstoff, der Raum 313 zum Aufnehmen verbrauchten Brennstoffs sowie ein Bereitschaftsraum 314. Tore 315, die zu beiden Selten des Raums zum Einbringen von Brennstoff angeordnet sind, trennen die Räume 313 und 314 von dem Raum 202. Die Räume 202, 213 und 314 sind mit Wasser gefüllt, das In hohem Maße mit Bor angereichert ist.According to FIG. 4, the zone for charging the reactor with nuclear fuel includes space 202 for introducing fuel, space 313 for receiving used fuel and a standby area 314. Gates 315, which are arranged on both sides of the space for introducing fuel, separate rooms 313 and 314 from room 202. Rooms 202, 213 and 314 are filled with water that is highly enriched in boron.

Soll der Reaktor zum Zweck des Beschlckens mit Brennstoff abgestellt werden, wird das borhaltlge Wasser aus dem den Reaktor enthaltenden Raum in Behälter abgelassen, die In dem Lagerraum für borhaltiges Wasser vorhanden sind. Nachdem der angeflanschte Dom 121 abgenommen worden Ist, wird der angeflanschte Kopf 124 des Reaktorgefäßes 102 zum Abnehmen bereitgemacht. Die den Reaktor enthaltende Kammer wird von dem Tiefbrunnen 201 aus mit dem borhaltlgen Wasser gefüllt, während der Kopf 124 des Reaktorgefäßes entsprechend dem Ansteigen des Wasserspiegels angehoben wird.If the reactor is to be shut down for the purpose of populating it with fuel, the boron-containing water is drained from the space containing the reactor into containers which are present in the storage room for boron-containing water. After the flanged dome 121 has been removed, the flanged head 124 of the reactor vessel 102 is made ready for removal. The chamber containing the reactor is filled with the boron-containing water from the deep well 201 , while the head 124 of the reactor vessel is raised in accordance with the rise in the water level.

Gemäß Flg. 2 Ist ein Raum 316 zum Bereithalten von neuem Kernbrennstoff auf zweckmäßige Weise angeordnet. Nach der Beendigung der Beschickungsarbeiten wird der Kopf des Reaktorgefäßes wieder auf das Reaktorgefäß abgesenkt, während das borhaltlge Wasser aus der Zelle 101 abgeleitet wird, um den Tiefbrunnen 204 wieder zu füllen. Nachdem der Kopf des Reaktorgefäßes und der Dom 121 wieder eingebaut worden sind, wird das borhaltige Wasser aus den Lagerbehältern für das borhaltlge Wasser In die Reaktorzelle 101 zurückgepumpt. Bei der erneuten Ingangsetzung des Reaktors, bei der das Reaktorkühlmittel erwärmt wird, wird das überschüssige Wasser aus dem Reaktorteil abgeleitet und In den Behältern zum Speichern von borhaltigem Wassser gelagert, bis es einer Behandlung unterzogen wird.According to Flg. 2 Is a space 316 for holding new nuclear fuel appropriately arranged. After the completion of the loading operations, the top of the reactor vessel is lowered back onto the reactor vessel, while the boron-containing water is drained from the cell 101 in order to fill the deep well 204 again. After the head of the reactor vessel and the dome 121 have been reinstalled, the boron-containing water is pumped back into the reactor cell 101 from the storage containers for the boron-containing water. When the reactor is restarted, during which the reactor coolant is heated, the excess water is drained from the reactor part and stored in the containers for storing water containing boron until it is subjected to a treatment.

Der Raum 313 für verbrauchten Kernbrennstoff und der Bereitschaftsraum 314 sind Insgesamt so bemessen, daß sie mindestens 1-2/3 Brennstoff-Füllungen für den Reaktor aufnehmen können. Der Raum 313 für verbrauchten Brennstoff wird bei den normalen Beschickungsarbeiten benutzt, während der Bereitschaftsraum 314 dann benutzt wird, wenn der gesamte Brennstoffvorrat aus dem Reaktorkern entfernt werden soll.The space 313 for spent nuclear fuel and the standby space 314 are dimensioned overall so that they can accommodate at least 1-2 / 3 fuel fillings for the reactor. The spent fuel space 313 is used during normal loading operations, while the standby space 314 is used when all of the fuel supply is to be removed from the reactor core.

Der Raum 313 für verbrauchten Brennstoff Ist mit einer Ihm benachbarten eingegossenen Grube 317 durch einen Kanal verbunden. In den ein Schieber 315 eingebaut Ist. Die Grube 317 kann entleert und als Entgiftungsgrube benutzt werden, nachdem der verbrauchte Brennstoff In einen Versandbehälter eingeschlossen worden Ist. Nach dem Entgiften wird der Versandbehälter aus dem Reaktorgebäude auf Schienen laufend nach dem Öffnen von Türen 334 (Flg. 4) entfernt. Es Ist einThe spent fuel space 313 is connected to an adjacent cast pit 317 by a duct. In which a slide 315 is installed. Pit 317 can be emptied and used as a decontamination pit after the spent fuel is enclosed in a shipping container. After the detoxification, the shipping container is continuously removed from the reactor building on rails after opening doors 334 (panel 4). It is a

nicht dargestellter Gleisanschluß vorhanden, der sich durch die öffnungen der Toren 334 in das Reaktorgebäude hinein erstreckt.There is a track connection, not shown, which extends through the openings of the gates 334 into the reactor building.

Gemäß Fig. 4 sind dem Beschickungsraum 202 und den Brennstoffräumen 313 und 314 Übsrlaufieltungen s 318 zugeordnet, die dazu dienen, eine bestimmte Standhöhe der Flüssigkeit aufrechtzuerhalten. Die entweichende Flüssigkeit wird zu Behältern in der Zone zum Lagern des borhaltigen Wassers geleitet.According to FIG. 4, the charging chamber 202 and the fuel chambers 313 and 314 are assigned overflow positions s 318 , which serve to maintain a certain level of the liquid. The escaping liquid is directed to containers in the zone for storing the boron-containing water.

Auf der Beschickungsebene ist gemäß Fig.4 eine fahrbare Drücke 319 vorhanden, mittels welcher der verbrauchte Brennstoff gehandhabt und der Reaktor mit neuem Brennstoff beschickt werden kann. Es ist auch möglich, jedem der drei genannten Räume eine solche fahrbare Brücke zuzuordnen. isAccording to FIG. 4, there is a movable pressure 319 on the charging level, by means of which the used fuel can be handled and the reactor charged with new fuel. It is also possible to assign such a mobile bridge to each of the three rooms mentioned. is

In der Reaktorzelle 202 ist genügend Raum vorhanden, so daß der Kernbehälter 320 des Reaktors und die Einbauteile 321 des Reaktors unter Wasser gelagert werden können, während neuer Brennstoff eingebracht wird; der Dom 121 und das Kopfstück 124 des Reaktorgefäßes werden In einer Ablagezone gelagert, die durch die Panzerung gebildet wird, welche vor dem Beschikkungsvorgang aus dem Raum über dem Beschickungsraum 202 in den Bereitschaftsraum 314 überführt worden Ist.There is sufficient space in the reactor cell 202 so that the core container 320 of the reactor and the internals 321 of the reactor can be stored underwater while new fuel is being introduced; the dome 121 and the head piece 124 of the reactor vessel are stored in a storage zone which is formed by the armor that was transferred from the space above the loading space 202 to the ready space 314 before the loading process.

Für jeden der drei genannten Räume Ist eine thermische Konvektionskühlung vorgesehen, damit die Spaltungs- oder Zerfallswärme beseitigt werden kann, die in dem betreffenden Raum von dem verbrauchten Brennstoff abgegeben wird. Gemäß Fig. 4 sind paarweise angeordnete Rohrleitungen 322 vorhanden, die mit dem Kühltelch in Verbindung stehen und sich bei jedem Behälter In senkrechter Richtung erstrecken. Gemäß Flg. 4 sind waagerecht angeordnete Kühlrohre mit breiten Rippen 323 vorhanden, welche die mit dem Kühlteich verbundenen Einlaß- und Auslaßleitungen miteinander verbinden. Um die thermische Zirkulation zu verstärken, weisen die Kühlrohre vom Einlaß In Richtung auf den Auslaß einen geringen Anstieg auf. Die zu dem Kühlteich führenden Rückleitungen sind außerdem höher angeordnet als die Leitungen, mittels welcher Wasser aus dem Kühltelch den Leitungen zum Kühlen der drei genannten Räume zugeführt wird. Jedem der drei Räume Ist ein Umlenkorgan 324 zugeordnet, das den Kühlrohren benachbart Ist. Die Umlenkorgane liegen den Kühlrohren gegenüber und erstrecken sich nahezu über die ganze Höhe der betreffenden Räume, d. h. von einem Punkt nahe dem Boden des betreffenden Raums bis zu einem Punkt, der etwas tiefer liegt als die Standhöhe des borhaltigen Wassers. Das Wasser In dem betreffenden Raum, das sich In dem Kanal zwischen dem Umlenkorgan und der Wand des Raums befindet, wird gekühlt, und die hierdurch hervorgerufene Vergrößerung des spezifischen Gewichts des Wassers bewirkt, daß eine thermische Umwälzung >·> stattfindet.Thermal convection cooling is provided for each of the three rooms mentioned so that the fission or decay heat that is given off by the used fuel in the room in question can be removed. According to FIG. 4, pipes 322 arranged in pairs are provided, which are in communication with the cooling chamber and extend in the vertical direction for each container. According to Flg. 4 there are horizontally arranged cooling tubes with wide ribs 323 , which connect the inlet and outlet lines connected to the cooling pond with one another. In order to increase the thermal circulation, the cooling tubes have a slight slope from the inlet in the direction of the outlet. The return lines leading to the cooling pond are also arranged higher than the lines by means of which water from the cooling chamber is fed to the lines for cooling the three rooms mentioned. Each of the three spaces is assigned a deflection element 324 which is adjacent to the cooling tubes. The deflection members are opposite the cooling pipes and extend almost over the entire height of the rooms in question, ie from a point near the floor of the room in question to a point which is slightly lower than the level of the boron-containing water. The water in the space in question, which is located in the channel between the deflection element and the wall of the space, is cooled, and the resulting increase in the specific gravity of the water causes thermal circulation to take place.

Die Standhöhe des Wassers In dem Kühltelch Ist höher als diejenige des borhaltigen Wassers In den genannten Räumen. Die Wasserdichtigkeit wird dadurch überwacht, daß die Konzentration des Bors In dem Wasser In den genannten Räumen von Zelt zu Zelt durch eine Analyse ermittelt wird.The level of the water in the cooling chamber is higher than that of the boron-containing water in the rooms mentioned. The water resistance will monitored by the concentration of boron In the water in the named rooms from tent to tent through an analysis.

Gemäß Flg. 4 sind normalerweise In der geöffneten Stellung verriegelte Absperrventile 322 vorhanden, damit die Kühleinrichtung überwacht werden kann. Nach dem Schließen dieser Ventile und nach dem Lösen der Flansche an den Leitungen, die über dem Wasserspiegel In den genannten Räumen liegen. Ist es möglich, die Kühleinrichtung aiizuheben und sie zu überprüfen und zu reinigen. Da das Wasser in den genannten Räumen ein großes Wärmeaufnahmevermögen besitzt, steht für solche Wartungsarbeiten genügend Zelt zur Verfügung, ohne daß eine Überhitzung der genannten Räume zu befürchten ist. Man kann die Räume 313 und 314 für verbrauchten Brennstoff mit durchsichtigen Abdeckungen versehen, um das Verdampfen von trltiumhaitigem Wasser zu verhindern, solange keine Beschickungsarbeiten im Gange sind. Außerdem ist eine als Panzer wirkende Abschirmung über dem Raum 202 zum Beschicken des Reaktors mit Brennstoff angeordnet; diese Abschirmung wird beim Leistungsbetrieb des Reaktors benutzt, um die Reaktorkühlanlage zu schützen.According to Flg. 4, there are normally locked shutoff valves 322 in the open position to allow the cooler to be monitored. After closing these valves and after loosening the flanges on the lines that are above the water level in the rooms mentioned. Is it possible to raise the cooler and check and clean it? Since the water in the rooms mentioned has a high heat absorption capacity, there is enough tent available for such maintenance work without the risk of overheating of the rooms mentioned. The spaces 313 and 314 for used fuel can be provided with transparent covers in order to prevent the evaporation of trltium-containing water as long as no loading work is in progress. In addition, a shield acting as an armor is arranged over the space 202 for charging the reactor with fuel; this shield is used during power operation of the reactor in order to protect the reactor cooling system.

Flg. 6 und 7 lassen die Tragkonstruktion für den Reaktorteil erkennen. Hierzu gehören ein Fundament 325, welches das Reaktorgefäß 102 trägt, sowie eine bewehrte Betonkonstruktion, die dem Brennstoffbeschickungsraum 202 zugeordnet 1st. Die zylindrische bewehrte Betonwand 32fi, die den Tiefbrunnen 201 umschließt, das Fundament 327 für Geräte, und die zylindrische Wand 328 des Reaktorgebäudes aus bewehrtem Beton bilden eine Tragkonstruktion für sämtliche Zellen der Schutzvorrichtung sowie die darin angeordneten Teile.Flg. 6 and 7 show the supporting structure for the reactor part. This includes a foundation 325, which carries the reactor vessel 102 , as well as a reinforced concrete structure, which is assigned to the fuel charging space 202 . The cylindrical reinforced concrete wall 32fi, which encloses the deep well 201 , the foundation 327 for equipment, and the cylindrical wall 328 of the reactor building made of reinforced concrete form a supporting structure for all cells of the protective device and the parts arranged therein.

Innerhalb der Schutzzellenkonstruktion 120 aus Beton nach Flg. 3 sind miteinander abwechselnde Kanäle ausgebildet, über welche die primären Schutzzellen zugänglich sind, und zwar zusätzlich zu dem Mannloch 216 der Zelle 107 für die Drucksteigerungseinrichtung und dem Mannloch 219 der den regenerativen Wärmetauscher enthaltenden Zelle 109. Die den Tiefbrunnen 204 zugänglich machenden Schächte 232 nach Flg. 6 weisen gemäß FI g. 5 Mannlöcher 233 auf, über welche die vier Dampferzeugerzellen 103 unmittelbar zugänglich sind. In den Schächten 232 sind nicht dargestellte Treppen angeordnet, um den Zutritt über die Mannlöcher 233 zu erleichtern.Inside the protective cell construction 120 made of concrete according to Fig. 3 alternate channels are each formed through which the primary protective cells are accessible, in addition to the manhole 216 of the cell 107 for the pressure raising means and the manhole 219 of the regenerative heat exchanger containing cell 109. The the deep well 204 accessible solubilizing shafts 232 to Flg . 6 show according to FI g. 5 manholes 233 , through which the four steam generator cells 103 are directly accessible. Stairs (not shown) are arranged in the shafts 232 in order to facilitate access via the manholes 233.

Die Zugangsschächte 232 nach Flg. 5, 6 und 7 dienen nicht nur als Zugänge zu der primären Umschließung und dem Tiefbrunnen, sondern sie haben weitere Aufgaben zu erfüllen. Während des Reaktorbetriebs dienen die mit Stahl ausgekleideten Schächte, wilche sich In die Flüssigkeit In dem Tiefbrunnen hinein erstrecken und In einem Abstand von einigen Fuß zu je etwa 300 mm vom Boden des Tiefbrunnens enden, wie es aus Flg. 3 ersichtlich Ist, dienen als Entleerungsleitungen für die zahlreichen Slcherhelts- und Überdruckventile, die zu der Reaktorkühlanlage, der Sekundärseite der Dampferzeuger sowie der ersten und der zweiten Schutzumschließung gehören. Die mit Sicherheitsventilen ausgerüsteten Rohrleitungen 217 der Druckstelgerungselniichiung nach Flg. 3 erstrecken sich über einen Durchbruch 228 zu dem benachbarten Zugangsschacht 232. Auf den Behältern 114 zum Nachfüllen des Reaktorgefäßes sind Überdruckventile 141 angeordnet, die entsprechend der Dampfmenge bemessen sind, welche von der Sekundärseite der Dampferzeuger abgeblasen wird, und die durch einen der Zugangsschächte 232 mit dem Tiefbrunnen verbunden sind. Die Überdruckventile, welche In die Rohrleitungen 131 eingeschaltet sind, die von den oberen Enden der Überflutungsbehälter 117 ausgehen, stehen ebenfalls mit den Zugangsschächten In Verbindung und dienen dazu, den primären Schutzbehälter gegen einen zu hohen Druck zu schützen. Auch ein Überdruck der Flüssigkeit in dem Ringraum zwischenThe access shafts 232 according to Flg. 5, 6 and 7 not only serve as access points to the primary enclosure and the deep well, but they also have other tasks to perform. During the operation of the reactor, the steel-lined shafts are used, which extend into the liquid in the deep well and end at a distance of a few feet of about 300 mm each from the bottom of the deep well, as can be seen from Flg. 3, serve as drainage lines for the numerous safety and pressure relief valves that belong to the reactor cooling system, the secondary side of the steam generator and the first and second protective enclosures. The pipelines 217 of the pressure control system, equipped with safety valves, according to Fig. 3 extend through an opening 228 to the adjacent access shaft 232. Overpressure valves 141 are arranged on the containers 114 for refilling the reactor vessel connected to the deep well. The pressure relief valves, which are connected in the pipelines 131 , which extend from the upper ends of the flood tank 117 , are also in connection with the access shafts and serve to protect the primary protective container against excessive pressure. Also an overpressure of the liquid in the annulus between

dem ersten und dem zweiten Schutzbehälter kann durch e i Verbindung beseitigt werden, die über die Zugangsschächte zu dem Tiefbrunnen führt.the first and second protective container can be eliminated by e i compound which leads via the access shafts to the deep wells.

Gemäß Flg. 2 sind Zugangstunnel 329 an den oberen Enden der stehend angeordneten Zellen vorhanden, um die Slcherheits- und Überdruckventile zugänglich zu machen, welche oberhalb der zu schützenden Teile angeordnet sind. Die Tunnel 329 sind über dicht verschlossene Türen 330 und Treppen 331 (Flg. 4) leicht zugänglich. Gemäß Flg. 5 sind dicht verschlossene Durchbrüche 332 vorhanden, die sich von den genannten Tunneln aus nach unten zu den bestimmten Einrichtungen enthaltenden Räumen erstrecken. Die Tunnel 329 sind dadurch gegen einen zu hohen Druck geschützt, daß Belüftungskanäle vorhanden sind, die zu is dem Tiefbrunnen führen.According to Flg. 2 are access tunnels 329 at the top Ends of the vertically arranged cells are available to make the safety and pressure relief valves accessible make, which are arranged above the parts to be protected. The tunnels 329 are over tight locked doors 330 and stairs 331 (wing 4) easily accessible. According to Flg. 5 are tightly sealed Breakthroughs 332 present, which differ from the said tunnels extend down to the rooms containing certain facilities. the Tunnels 329 are protected against excessively high pressure in that ventilation ducts are present that are too closed lead to the deep well.

Das Reaktorgebäude kann mit sämtlichen Inneren Betonkonstruktionen fertiggestellt werden, bevor die Teile der Reaktorkühlanlage an der Baustelle angeliefert werden. Zum Errichten der bewehrten zylindrischen Betonkonstruktionen Im Inneren, die das Reaktorgebäude bilden, kann man Gleitschalungen benutzen. Zusätzlich zu den öffnungen, die In sämtlichen Stockwerken zu dem Reaktorgebäude führen, um die betreffenden Einrichtungen für das Personal zugänglich zu machen, wird auch das Dach des Reaktorgebäudes mit Öffnungen versehen. Diese Dachöffnungen, die gemäß Fig. 3 mit Verschlüssen 333 versehen sind, sind dem Reaktorgefäß, den vier Dampferzeugern, den vier Nachfüllbehältern, den vier Überflutungsbehältern und den beiden den Tiefbrunnen zugänglich machenden Schäften zugeordnet. Das Reaktorgebäude und das Dach sind so ausgebildet, daß es möglich ist, einen Kran unterzubringen, der dazu dient, die Teile der Reaktorkühlanlage einzubauen und erforderlichenfalls schadhafte Teile zu entfernen und zu erneuern.The reactor building can be completed with all internal concrete structures before the Parts of the reactor cooling system are delivered to the construction site. For erecting the reinforced cylindrical Concrete structures inside that make up the reactor building form, one can use slipforms. In addition to the openings in all floors lead to the reactor building in order to make the relevant facilities accessible to the staff make the roof of the reactor building too Provide openings. These roof openings, which are provided with closures 333 according to FIG. 3, are the Reactor vessel, the four steam generators, the four refill tanks, the four flood tanks and the assigned to both shafts making the deep wells accessible. The reactor building and the roof are designed in such a way that it is possible to accommodate a crane which is used to lift the parts of the reactor cooling system to be installed and, if necessary, to remove and replace defective parts.

Die Schutzzellen werden aus fabrikmäßig nach bestimmten Rastermaßen hergestellten Stahlmänteln aufgebaut. Die Verbindungen zwischen den verschiedenen Zellen werden auf der Baustelle durch Verschwelßen so hergestellt, daß ein zusammenhängender erster Schutzbehälter entsteht, der in einen zweiten Schutzbehälter eingeschlossen Ist. Die tellerförmigen Kopfstücke an den oberen Enden der stehend angeordneten Mäntel aus Stahl im Bereich der Schutzzellen und der Dachver-Schlüsse werden auf der Baustelle verschweißt, nachdem die Teile der Reaktorkühlanlage eingebaut worden sind. Schadhaue Teile können auch ausgebaut werden, wenn man die betreffenden Dachverschlüsse durch Abschneiden der tellerförmigen Köpfe öffnet. Nach dem Erneuern des betreffenden Teils wird der tellerförmige Kopf wieder eingeschweißt und geprüft.The protective cells are made of factory-made steel jackets according to certain grid dimensions built up. The connections between the different cells are welded on the construction site manufactured so that a coherent first protective container is created, which is in a second protective container Is included. The plate-shaped head pieces at the upper ends of the upright jackets made of steel in the area of the protective cells and the roof locks are welded on the construction site after the parts of the reactor cooling system have been installed. Schadhaue parts can also be removed, if you open the roof locks in question by cutting off the plate-shaped heads. To When the part in question is renewed, the plate-shaped head is welded in again and checked.

An jeder Dachöffnung wird ein mit Stahl ummantelter Verschluß aus bewehrtem Beton eingebaut. Die zueinander passenden Flansche der Verschlüsse sind zur Abdichtung mit O-Ringen sowie mit Einrichtungen zum Aufbringen eines Drucks sowie zum Nachwelsen von Undichtigkeiten versehen. Die Verschlüsse werden mit den dazu passenden Flanschen durch Schrauben verbunden.At each roof opening, a steel-sheathed lock made of reinforced concrete is installed. the Matching flanges of the closures are for sealing with O-rings as well as with devices for applying a pressure and for tracking leaks. The closures are connected to the matching flanges by screws.

Die erfindungsgemäße passive Schutzvorrichtung 1st so ausgebildet, daß die kritischen Teile der Anlage auch bei Erdbeben und anderen Einwirkungen höherer Gewalt erhalten bleiben. Es 1st eine ausreichende Festigkeit gewährleistet, damit die Anlage den auftretenden Trägheitskräften standhalten kann; zu diesem Zweck wird bei den konzentrischen zylindrischen Fundamenten, welche die Basis- und Dachplatten miteinander verbinden, sowie bei den Decken der verschiedenen Stockwerke bewehrter Beton bzw. Spannbeton auf eine solche Welse verwendet, daß eine monolithische Konstruktion entsteht. Die Stabilität der Konstruktion wird außerdem durch die massive Betonkonstruktion gesteigert, welche die Zellen der ersten Umschließung, die zweiten Umschließungen und die Wände der Räume zum Beschicken des Reaktors mit Brennstoff bilden. Die Festigkeit des Bauwerks kann erforderlichenfalls dadurch noch erhöht werden, daß man zwischen den zylindrischen Wänden radiale Wände anordnet.The passive protection device according to the invention is designed so that the critical parts of the system remain in place in the event of earthquakes and other acts of God. It is a sufficient one Strength guaranteed so that the system can withstand the forces of inertia that occur; to this The purpose is with the concentric cylindrical foundations, which are the base and roof panels connect with each other, as well as reinforced concrete or prestressed concrete for the ceilings of the various floors used on such a catfish that a monolithic Construction arises. The stability of the construction is also due to the massive concrete construction increased which the cells of the first enclosure, the second enclosures and the Form walls of the spaces for charging the reactor with fuel. The strength of the structure can if necessary, can be increased by the fact that between the cylindrical walls radial Arranges walls.

Bei der passiven Schutzvorrichtung nach der Erfindung ist es praktisch nicht erforderlich, irgendwelche Teile mit Quellen für für Notfälle bereitgehaltenes Wasser zu verbinden. Solche Verbindungen, von denen bei aktiven Schutzvorrichtungen In großem Umfang Gebrauch gemacht wird, wie es dem Stand der Technik entspricht, sind bei Verwerfungen besonders gefährdet, wie sie bei starken Erdbeben auftreten. Die einzigen Verbindungen, die bei der erfindungsgemäßen passiven Schutzvorrichtung verwendet werden, sind die zu dem im Freien befindlichen Gewässer führenden Leitungen. Jedoch brauchen diese Leitungen nach einem Betriebsunfall In Form eines Kühlmittelverlustes während einer Zeltspanne von mehreren Stunden nicht betriebsfähig zu sein. Selbst dann, wenn bei einer der Speiseeinrichtungen ein Rohrbruch auftreten sollte, würde die thermische Umwälzung fortgesetzt, und der Rohrtunnel würde sich lediglich mit Wasser füllen, das dem Im Freien befindlichen Gewässer entnommen worden ist.In the passive protection device according to the invention it is practically not necessary to have any Connect parts to sources for emergency water. Such connections from which in active protective devices to a large extent use is made, as is the state of the art are particularly at risk from faults such as those that occur in strong earthquakes. The only ones Connections that are used in the passive protection device of the invention are those to the pipes carrying out in the open water. However, these lines need after an industrial accident In the form of a loss of coolant inoperable for a period of several hours to be. Even if a pipe burst should occur in one of the feeding devices, the thermal The circulation would continue and the pipe tunnel would only fill with water that was added to the Im Has been taken from open water.

Ferner ist die passive Schutzvorrichtung gegen Sabotage geschützt. Dies Ist darauf zurückzuführen, daß die passiven Einrichtungen feste Bestandteile der Gesamtkonstruktion bilden und während des normalen Betriebs nicht zugänglich sind, da In dem primären Schutzbehälter ein hoher Unterdruck herrscht.Furthermore, the passive protection device is protected against sabotage. This is due to the fact that the passive devices form an integral part of the overall structure and during normal operation are not accessible because there is a high negative pressure in the primary protective container.

Die passive Schutzvorrichtung läßt sich so ausbilden, uaß es möglich Ist, das Reaktorgebäude unterirdisch anzuordnen, es einzubetten, es auf Wasserfahrzeugen zu lagern oder es nach Art eines Eisbergs untergetaucht anzuordnen. In jedem Fall erhält die Aniage eine Profilform, die ein gefälligeres Aussehen zeigt als eine Schutzvorrichtung, die nahezu vollständig über dem Erdboden angeordnet Ist.The passive protective device can be designed in such a way that It is possible to arrange the reactor building underground, to embed it, to mount it on watercraft to store it or to arrange it submerged like an iceberg. In any case, the system is given a profile shape, which has a more pleasing appearance than a protective device that is almost completely over the Is arranged on the ground.

Flg. 8 zeigt eine typische Rohrleitungsanordnung für einen Reaktorgefäß-Nachfüllbehälter, wie er bei einem Druckwasserreaktor jeder der vier vorhandenen Schleifen zugeordnet Ist. Jeder Behälter 114 zum Nachfüllen des Reaktorgefäßes ist mit dem Reaktorgefäß 102 durch Reaktorkühlmittelleitungen 112 verbunden. In die ein oder mehrere Sicherheitselr.spritzleitungen 132 eingeschaltet sind. Jede der Slcherheltselnsprltzleltungen 132 1st mit zwei Rückschlagventilen 133 und einem fernsteuerbaren Ventil 134 ausgerüstet, die hintereinandergeschaltet sind. In den Nachfüllbehälter 114 sind ein oder mehrere Strahlinjektoren 135 so eingebaut, daß sie sich unter dem Flüssigkeitsspiegel befinden. Der Diffusorteil jedes Strahlinjektors 135 1st am unteren Ende des betreffenden Nachfüllbehälters 114 angeordnet und an eine Sicherheitseinspritzleitung 132 angeschlossen. Die Ansaugkammer jedes Strahl Injektors 135 ist in Richtung auf das behandelte Wasser in dem Nachfüllbehälter offen, so daß sie durch das Wasser überflutet 1st. Der Düsenteil jedes Strahlinjektors 135 ist an eine Verteilerleitung 136 angeschlossen, die in Verbindung mit einer Dampfzuführungsleitung 137 steht, welche die Sekundärseite des Dampferzeugers 104 mit demFlg. FIG. 8 shows a typical piping arrangement for a reactor vessel refill container, such as is used in a Pressurized water reactor is assigned to each of the four existing loops. Each container 114 for refilling The reactor vessel is connected to the reactor vessel 102 by reactor coolant lines 112. In the one or several safety spray lines 132 switched on are. Each of the safety valves 132 is equipped with two non-return valves 133 and one that can be remotely controlled Valve 134 equipped, which are connected in series. In the refill 114 are a or several jet injectors 135 installed so that they are below the liquid level. The diffuser part each jet injector 135 is arranged at the lower end of the respective refill container 114 and connected to a safety injection line 132. The suction chamber of each jet injector 135 is in Open towards the treated water in the refill container so that it is flooded by the water 1st. The nozzle portion of each jet injector 135 is connected to a manifold 136 which is in communication with a steam supply line 137, which the secondary side of the steam generator 104 with the

Nachfüllbehälter verbindet, damit den Strahlinjektoren das zu Ihrem Betrieb erforderliche Druckmittel zugeführt werden kann. In der Dampfzuführungsleitung 137 sind eine Durchflußbegrenzungsdrossel 138, eine Zerreißscheibe 139 und ein fernsteuerbares Ventil 140 hlnterelnandergeschaltet. Anstelle der Zerreißscheibe 139 kann In die Dampfzuleitung 137 ein Slcherheltsüberdruckventll eingeschaltet sein.Refill container connects so that the pressure medium required for your operation can be fed to the jet injectors. In the steam supply line 137 , a flow restriction throttle 138, a rupture disk 139 and a remotely controllable valve 140 are interconnected. Instead of the tear disk 139 , a safety pressure valve can be switched into the steam supply line 137.

Um den Nachfüllbehälter 114 gegen einen zu hohen Druck zu schützen, sind Überdruckventile 141 vorhanden, die über die Zugangsschäfte 232 in Verbindung mit dem Tiefbrunnen 201 stehen. Eine nicht dargestellte, mit zwangsläufiger Verdrängung arbeitende Pumpe geringer Leistung hält einen hydrostatischen Druck aufrecht, der auf das behandelte Wasser in jedem Nachfüllbehälter 114 wirkt. Eine ebenfalls nicht dargestellte Kühleinrichtung mit Kühlschlangen dient dazu, das behandelte Wasser In jedem Nachfüllbehälter auf einer tiefen Temperatur zu halten.In order to protect the refill container 114 against excessively high pressure, pressure relief valves 141 are provided which are in communication with the deep well 201 via the access shafts 232 . A low power, positive displacement pump, not shown, maintains hydrostatic pressure acting on the treated water in each refill tank 114. A cooling device, also not shown, with cooling coils is used to keep the treated water in each refill container at a low temperature.

Ferner 1st gemäß FI g. 8 eine Dampfablaßleitung 142 vorhanden, die von der Sekundärseite des Dampferzeugers 104 zum unteren Teil des Nachfüllbehälters 114 führt, damit Dampf aus dem Dampferzeuger abgeblasen werden kann. Die in die Dampfablaßleitungen 142 eingeschalteten Schnellablaßventile 143 werden durch die Reaktorsteuereinrichtung betätigt. Die Überdruckventile 141 verhindern, daß der Nachfüllbehälter 114 einem zu hohen Innendruck ausgesetzt wird, und zwar bei jedem Dampfabblasevorgang, der dann auftritt, wenn eine Druckänderung durch eine abgestufte oder eine lineare Änderung der Last hervorgerufen wird.Furthermore, according to FI g. 8, a steam discharge line 142 is present, which leads from the secondary side of the steam generator 104 to the lower part of the refill container 114 , so that steam can be blown out of the steam generator. The quick release valves 143 connected to the vapor release lines 142 are actuated by the reactor control device. The pressure relief valves 141 prevent the refill container 114 from being subjected to excessive internal pressure during any steam venting operation that occurs when a pressure change is caused by a stepped or linear change in load.

F1 g. 9 zeigt die Rohrleitungsanordnung für die Behälter 114 zum Nachfüllen des Reaktorgefäßes 102 In Beziehung zu den Dampferzeugern 104 und den Reaktorkühlmlttelleitungen 112 bei einem Druckwasserreaktor mit vier Kühlmittelschleifen. Es Ist ersichtlich, daß die Rohrleitungen so angeordnet sind, daß jeder Dampferzeuger 104 mit einem Nachfüllbehälter 114 durch eine Dampfleitung 137 verbunden ist. Ferner sind die Rohrleitungen so angeordnet, daß jeder Nachfüllbehälter 114 mit den beiden Reaktorkühlmittelleitungen 112 über Sicherheitseinspritzleitungen 132 verbunden ist; zwei Nachfüllbehälter 114 sind an die vier zugehörigen Einlasse des Reaktorgefäßes 102 angeschlossen, und die beiden übrigen Nachfüllbehälter 114 sind mit den zugehörigen vier Auslässen des Reaktorbehälters 102 verbunden.F1 g. 9 shows the piping arrangement for the vessels 114 for refilling the reactor vessel 102 in relation to the steam generators 104 and the reactor coolant lines 112 in a pressurized water reactor with four coolant loops. It can be seen that the piping is arranged so that each steam generator 104 is connected to a refill tank 114 by a steam line 137 . Furthermore, the pipelines are arranged so that each refill container 114 is connected to the two reactor coolant lines 112 via safety injection lines 132; two refill containers 114 are connected to the four associated inlets of the reactor vessel 102 , and the two remaining refill containers 114 are connected to the associated four outlets of the reactor container 102 .

Die Behälter 114 zum Nachfüllen des Reaktorgefäßes 102 bilden zusammen mit den Überflutungsbehältern 117 eine Einrichtung zum Speichern der gesamten so Menge des radioaktiven Kühlmittels, das während der Lebensdauer der Anlage von dem Reaktor abgegeben wird. Beim Betrieb eines Kernreaktors Ist unter anderem zu berücksichtigen, daß die Konzentration von Tritium im Reaktorkühlmittel ständig zunimmt. Bei Tritium handelt es sich um ein Isotop mit einer langen Halbwertzeit, das in dem Kühlmittel in erheblichen Mengen In der Hauptsache dadurch erzeugt wird, daß Neutronen mit löslichem Bor, Lithium 6 und Deuterium reagieren, sowie dadurch, daß eine Diffusion eines Teils des Tritiums stattfindet, das im Kernbrennstoff durch eine ternäre Spaltung erzeugt wird. Wenn die Konzentration des Tritiums In dem Kühlmittel entsprechend der Betriebsdauer des Reaktors zunimmt, wird auch die Konzentration des Tritiums in der feuchten Luft, die über dem Raum 202 zum Einbringen von Kernbrennstoff und dem Raum 313 für verbrauchten Brennstoff während der Arbeiten zum Beschicken des Reaktors mit Brennstoff bei jedem solchen Arbeltsgang erhöht. Dies hat zur Folge, daß sich die Zelt verkürzt, während welcher das Personal der trltlumhaltlgen Luft ausgesetzt werden darf, so daß es wichtig Ist, daß das Reaktorkühlmittel verdünnt wird, um die Tritiumkonzentration herabzusetzen, bevor der Reaktor mit frischem Brennstoff beschickt wird. Die Behälter 114 zum Nachfüllen des Reaktorgefäßes, die Überflutungsbehälter 117 und der Tiefbrunnen 201 bieten Innerhalb der Schutzvorrichtung genügend Lagerraum zum wiederholten Aufnehmen des gesamten trltlumhaltlgen Wassers, das während der Lebensdauer der Anlage zu verarbeiten ist. Somit Ist eine sehr wirksame Abschirmung bei der Lagerung des trltlumhaltlgen Wassers erforderlich, das außerdem einer chemischen Behandlung unterzogen wird, um bei einem Verlust an Kühlmittel verwendet werden zu können. Hierbei brauchen langlebige Spaltprodukte, die sich In der flüssigen Phase befinden, nicht an die Umgebung abgegeben zu werden.The containers 114 for refilling the reactor vessel 102 together with the flooding containers 117 form a device for storing the entire amount of radioactive coolant that is given off by the reactor during the life of the plant. When operating a nuclear reactor, it must be taken into account, among other things, that the concentration of tritium in the reactor coolant is constantly increasing. Tritium is an isotope with a long half-life, which is produced in considerable quantities in the coolant, mainly because neutrons react with soluble boron, lithium 6 and deuterium, and because some of the tritium diffuses generated in nuclear fuel by ternary fission. If the concentration of tritium in the coolant increases according to the operating time of the reactor, the concentration of tritium in the humid air, which is above the space 202 for introducing nuclear fuel and the space 313 for spent fuel during the work for loading the reactor, also increases Fuel increases with each such operation. As a result, the length of time personnel can be exposed to the ambient air is shortened, so it is important that the reactor coolant be diluted to lower the tritium concentration before the reactor is charged with fresh fuel. The tanks 114 for refilling the reactor vessel, the flood tanks 117 and the deep well 201 provide enough storage space within the protective device to repeatedly take up all the turbid water that has to be processed during the service life of the system. Thus, very effective shielding is required for the storage of the cloudy water, which is also subjected to a chemical treatment so that it can be used in the event of a loss of coolant. Long-lasting fission products that are in the liquid phase do not need to be released into the environment.

Flg. 10 bis 13 veranschaulichen In graphischen Darstellungen das Ansprechverhalten von Reaktorschutzvorrichtungen und veranschaulichen die Vorteile der vorstehend beschriebenen Ausführungsform. Bei diesen graphischen Darstellungen Ist angenommen, daß der Rauminhalt der Reaktorkühlanlage etwa 337 m3 beträgt, daß sich In diesem Raum eine Kühlmittelmenge von etwa 240 000 kg befindet, und daß in dem Köhlmift.e! eine Wärmemenge von 77,! χ !Ο6 kcal gespeichert ist. Eine zusätzliche Energiemenge von 25,95 χ 10' kcal steht zur Abgabe an die Schutzvorrichtung innerhalb der ersten 5 min nach dem Eintreten eines Betriebsunfalls zur Verfügung, für den die Vorrichtung berechnet 1st. Im folgenden wird die Wirkungsweise der Schutzvorrichtung beim Eintreten eines Betriebsunfalls beschrieben; hieran schließt sich eine nähere Erläuterung der graphischen Darstellungen an.Flg. Figures 10 through 13 graphically illustrate the response of reactor protection devices and illustrate the advantages of the embodiment described above. In these graphical representations it is assumed that the volume of the reactor cooling system is about 337 m 3 , that there is a coolant quantity of about 240,000 kg in this room, and that the Köhlmift.e! a heat quantity of 77! χ! Ο 6 kcal is stored. An additional amount of energy of 25.95 χ 10 'kcal is available for delivery to the protective device within the first 5 minutes after the occurrence of an industrial accident for which the device is calculated. The operation of the protective device in the event of an industrial accident is described below; this is followed by a more detailed explanation of the graphic representations.

Das Ansprechverhalten der passiven Schutzvorrichtung nach der Erfindung auf einen Verlust an Kühlmittel wird Im folgenden bezüglich einer ersten Umschließung beschrieben, die für einen Gegendruck von etwa 6,9 bar absolut ausgelegt ist. Als Beispiel Ist ein Druckwasserreaktor mit vier Kühlmittelschleifen gewählt, dessen Leistung beim normalen Betrieb 1000 MW beträgt. Die genannten, der Konstruktion zugrunde gelegten Werte liegen In einem Bereich, der für das gewählte Kernkraftwerk typisch Ist. Ähnliche zahlenmäßige Betrachtungen einer passiven Schutzvorrichtung Sassen sich auch bei sämtlichen anderen Druckwasserreaktoren anstellen, bei denen zwei oder drei Kühlmittelschleifen vorhanden sind, sowie bei sämtlichen Bauarten von Siedewasserreaktoren:The response of the passive protection device of the invention to loss of coolant will be described below with respect to a first enclosure that for a back pressure of about 6.9 bar is designed absolutely. As an example is a pressurized water reactor selected with four coolant loops, the output of which in normal operation is 1000 MW amounts to. The stated values on which the construction is based are in a range that is suitable for the selected nuclear power plant is typical. Similar numerical considerations of a passive protection device They sat near all the other pressurized water reactors employ two or three coolant loops are available, as well as for all types of boiling water reactors:

Bei der als Beispiel gewählten Reaktoranlage nimmt das Kühlmittel Wärme auf, während es das Reaktorgefäß 102 durchströmt, das Kühlmittel gibt die aufgenommene Wärme zum Erzeugen von Dampf ab, während es die Dampferzeuger 104 durchströmt, und schließlich wird es durch die Kühlmittelpumpe 106 für das Reaktorkühlmittel erneut durch die genannten Teile umgewälzt. Die Druckerzeugungseinrichtung 108 hält das Rekatorkühlmlttel auf einem Druck von etwa 145 bar absolut, um ein Sieden des Kühlmittels in der Reaktorkühlanlage zu unterdrücken. Bei der chemischen Behandlung und der Mengenregelung des Kühlmittels In der Reaktoranlage wird der regenerative Wärmetauscher 110 als Vorwärmer benutzt, mittels dessen das eintretende Kühlmittel mit Hilfe des austretenden Kühlmittels erwärmt wird. Diese Reaktoranlage, derenIn the reactor system chosen as an example, the coolant absorbs heat while it flows through the reactor vessel 102 , the coolant releases the absorbed heat to generate steam while it flows through the steam generator 104 , and finally it is again used by the coolant pump 106 for the reactor coolant circulated through said parts. The pressure generating device 108 maintains the reactor coolant at a pressure of approximately 145 bar absolute in order to suppress boiling of the coolant in the reactor coolant. In the chemical treatment and volume control of the coolant in the reactor system, the regenerative heat exchanger 110 is used as a preheater, by means of which the coolant entering is heated with the aid of the coolant exiting. This reactor plant, whose

Teile durch die Rohrleitungen 112 miteinander verbunden sind, enthält etwa 240 000 kg des Kühlmittels, und In dem Kühlmittel Ist bei einer gewogenen Durchschnittstemperatur von etwa 302° C eine Energiemenge von etwa 77 χ 10* kcal gespeichert.Parts connected by the pipelines 112 contain about 240,000 kg of the coolant, and an amount of energy of about 77 χ 10 * kcal is stored in the coolant at a weighted average temperature of about 302 ° C.

Der primäre Schutzbehälter Ist so ausgebildet, daß In Ihm ein freier Raum In der Größenordnung von 2830 m' vorhanden 1st. Die In diesem Raum vorhandene Luft wird anfänglich mit Hilfe von Dampfinjektoren ausgetrieben, und In dem genannten Raum wird mit Hilfe der Vakuumpumpen, die an den Tiefbrunnen 201 angeschlossen sind, ein Gesamtdruck von weniger als 0,138 bar aufrechterhalten.The primary protective container is designed in such a way that there is a free space in it on the order of 2830 m '. The air present in this space is initially expelled with the aid of steam injectors, and a total pressure of less than 0.138 bar is maintained in said space with the aid of the vacuum pumps connected to the deep well 201.

Die Überflutungsbehälter 117 Innerhalb der ersten Umschließung enthalten Insgesamt etwa 1,365x10' kcal Flüssigkeit, die durch Kühlung auf einer Temperatur von etwa 100C gehalten werden. Bei einem Gesamtdruck von weniger als etwa 0,138 bar absolut wird ein gesamter Freibord aufrechterhalten, der bei den Überflutungsbehältern etwas über 140 mJ Hegt.The flooding tank 117 within the first enclosure containing a total of about 1,365x10 'kcal liquid held by cooling to a temperature of about 10 0 C. At a total pressure of less than about 0.138 bar absolute, a total freeboard is maintained, which is a little over 140 m J in the case of the flood tanks.

Jeder der Behälter zum Nachfüllen des Reaktorgefäßes Ist so bemessen, daß er etwa 136 000 kg behandeltes Wasser aufnehmen kann, das auf einer Temperatur von etwa 10° C und unter einem hydrostatischen Druck von etwa 24 bar absolut gehalten wird. Die Sekundärseite jedes Dampferzeugers enthält eine Flüssigkeitsmenge von etwa 45 450 kg, deren Energlelnhalt etwa 12,6 χ 10' kcal beträgt. Die Dampferzeuger werden beim Betrieb mit der Nennlast bei einem Druck Im Bereich von etwa 62 bar absolut betrieben. Die Zerreißscheiben in den Dampfzuführungsleitungen sind so ausgebildet, daß sie jeweils dann aufgerissen werden, wenn der Druck In dem betreffenden Dampferzeuger auf der Sekundärseite um etwa 45 bar höher Ist als der Druck In den Behältern zum Nachfüllen des Reaktorgefäßes. Sind anstelle der Zerreißscheiben Sicherheits-Überdruckventile vorhanden, sind diese so ausgebildet, daß sie ebenfalls bei einem Druckunterschied von etwa 45 bar ansprechen und sich öffnen. Die Schieberventile In den Slcherheltseinsprltzleltungen und den Dampfzuführungsleitungen bleiben während des Leistungsbetriebs des Reaktors geöffnet.Each of the containers for refilling the reactor vessel Is dimensioned so that it can hold about 136,000 kg of treated water at a temperature of about 10 ° C and under a hydrostatic pressure of about 24 bar absolute. The secondary side each steam generator contains a liquid quantity of about 45 450 kg, the energy content of which is about 12.6 χ 10 ' kcal. The steam generators are operated with the nominal load at a pressure in the range of approx 62 bar absolute operated. The tear discs in the Steam supply lines are designed so that they are torn open when the pressure In the relevant steam generator on the secondary side is about 45 bar higher than the pressure in the containers for refilling the reactor vessel. If there are safety pressure relief valves instead of the tear-off disks, are these designed so that they are also at respond to a pressure difference of about 45 bar and open. The slide valves in the water injection systems and the steam supply lines remain during power operation of the reactor opened.

Unter den genannten, der Konstruktion zugrunde liegenden Bedingungen halten die Zerreißscheiben oder die an ihrer Stelle verwendeten Sicherheits-Überdruck- «5 ventile den Druckschwankungen stand, die bei einer stufenweisen oder linearen Änderung der Last auftreten, ohne daß ein Zerreißen bzw. öffnen stattfindet. Der hydrostatische Druck von etwa 24 bar absolut, der in den Nachfüllbehältern herrscht, verhindert das Errei- se chen des Druckunterschiedes von etwa 45 bar, auf den die Zerreißscheiben brw. die Sicherhelts-Überdruckventlle eingestellt sln.J, jedoch mit Ausnahme der Fälle, In denen ein Verlust an Kühlmittel eintritt.Under the stated conditions on which the construction is based, the tear discs or hold the safety overpressure «5 used in their place valves withstand the pressure fluctuations that occur with a stepwise or linear change in the load, without tearing or opening taking place. The hydrostatic pressure of about 24 bar absolute, the in the refill containers prevents it from reaching Chen the pressure difference of about 45 bar to which the tear disks brw. the safety overpressure valves set sln.J, but with the exception of cases In where there is a loss of coolant.

Die beschriebene Konstruktion basiert auf der Annahme, daß ein Verlust an Kühlmittel dadurch hervorgerufen wird, daß die die größten Abmessungen aufweisende Rohrleitung 112 der Reaktorkühlanlage bricht. Bei einem solchen Rohrbruch wird das Kühlmittel an den beiden offenen Enden des gebrochenen Rohre ungehindert abgeblasen. Hierbei wird der größte Teil des Kühlmittels innerhalb von weniger als 10 s ^abgeblasen.The construction described is based on the assumption that a loss of coolant is caused by the rupture of the largest pipeline 112 of the reactor cooling system. In the event of such a pipe break, the coolant is blown off unhindered at the two open ends of the broken pipe. Most of the coolant is blown off within less than 10 seconds.

Das Abblasen des Kühlmittels an der Rohrbruchstelle bewirkt, daß der freie Raum Innerhalb des ersten Schutzbehälters unter Druck gesetzt wird. Beim Erreichen eines Drucks von etwa 3,45 bar absolut dürften die Zerreißscheiben 129 zerbersten, woraufhin Dampf In die Überflutungsbehälter 117 überströmt. Die durch die Zerreißscheiben 129 freilegbaren Öffnungen sind so ausgebildet, daß sie als Ejektordüsen zur Wirkung kommen, und sie sind In einem solchen Abstand von den Dlffusorrohren 130 angeordnet, daß an den Enden der Rohre Ansaugkammern vorhanden sind, wobei die Rohre 130 selbst als Dlffusoren zur Wirkung kommen, um den überströmenden Dampf zu kondensieren.Blowing off the coolant at the pipe break causes the free space inside the first protective container to be pressurized. When a pressure of approximately 3.45 bar absolute is reached, the tear disks 129 are likely to burst, whereupon steam flows over into the flooding container 117 . The openings that can be exposed by the tear-off disks 129 are designed in such a way that they act as ejector nozzles, and they are arranged at such a distance from the diffuser pipes 130 that suction chambers are present at the ends of the pipes, the pipes 130 themselves acting as diffusers Effect come to condense the overflowing steam.

Der vorhandene Freibord von etwa 140 mJ ermöglicht es, daß eine Dampfmenge von etwa 68 200 kg In die Überflutungsbehälter 117 überströmt. Die bei dem niedrigen Druck von weniger als 0,138 bar absolut nicht kondensierbaren Stoffe In dem primären Schutzbehälter werden von dem Dampf mitgerissen und ebenfalls In die Überflutungsbehälter 117 überführt. Während die Überflutungsbehälter durch das überführte Flud und die thermische Entspannung des vorhandenen Fludes gefüllt werden, bewirkt das sich weiterhin abspielende Abblasen des Kühlmittels, daß sich der Druck In der ersten Schutzumschließung welter erhöht.The existing freeboard of about 140 m J enables a quantity of steam of about 68,200 kg to flow over into the flood tank 117 . The substances in the primary protective container that are absolutely non-condensable at the low pressure of less than 0.138 bar are entrained by the steam and likewise transferred to the flooding container 117. While the flood tanks are filled by the transferred fluid and the thermal expansion of the existing fluid, the continuing blow-off of the coolant causes the pressure in the first protective enclosure to continue to increase.

Sobald das anhaltende Abblasen aus der Reaktorkühlanlage zu einer Verringerung des Drucks des In der Kühlanlage noch vorhandenen Kühlmittels bis unterhalb eines Wertes von etwa 24 bar absolut führt, werden die Rückschlagventile der Slcherheltselnsprttzleltungen Infolge des Druckunterschiedes automatisch geöffnet. Der hydrostatische Druck von etwa 24 bar absolut, der In den Behältern zum Nachfüllen des Reaktorgefäßes herrscht, wird dadurch schnell verringert, daß behandeltes Wasser aus den Nachfüllbehältern In den Reaktor eingespritzt wird.As soon as the continued venting from the reactor cooling system leads to a reduction in the pressure of the In Cooling system still carries existing coolant to below a value of about 24 bar absolute, The non-return valves of the safety spray lines are activated automatically as a result of the pressure difference opened. The hydrostatic pressure of about 24 bar absolute, which is used in the containers for refilling the Reactor vessel prevails is quickly reduced that treated water from the refill Is injected into the reactor.

Das Abblasen aus der Reaktoranlage Ober die Rohrbruchstelle bewirkt eine weitere Herabsetzung des Drucks des noch vorhandenen Kühlmittels. Wenn der Druck Im Reaktor bis unter einen Wert von etwa 17,25 bar absolut zurückgeht, verringert sich auch der Druck an den Strahlinjektoren In den Behältern zum Nachfüllen des Reaktorgefäßes auf einen unter diesem Wert liegenden Wert. Infolgedessen entsteht an den Zerreißscheiben in den Dampfzuführungsleitungen ein Druckunterschied von etwa 45 bar absolut, so daß die Zerreißscheiben bersten.Blowing off from the reactor system over the pipe break point causes a further reduction in the pressure of the coolant that is still present. If the If the pressure in the reactor falls below a value of about 17.25 bar absolute, the also decreases Pressure on the jet injectors in the containers to refill the reactor vessel on one below this Worth lying value. As a result, a build-up occurs on the rupture discs in the steam supply lines Pressure difference of about 45 bar absolute, so that the tear-off disks burst.

Das Bersten der Zerreißscheiben bewirkt, daß Dampf von der Sekundärseite der Dampferzeuger zu den Strahlinjektoren strömt. Der durch die Injektordüsen strömende Dampf reißt behandeltes Wasser aus den Nachfüllbehältern mit; der Dampf und das Wasser werden Innig miteinander vermischt, während sie die Diffusortelle durchströmen, so daß eine homogene Lösung entsteht, die steh aus behandeltem Wasser und darin gelöstem Neutronengift zusammensetzt. Die öffnungen der Strömungsbegrenzungsdrosseln sind so bemessen, daß zur Regelung der Zufuhr von Dampf zu den Injektoren während des größten Teils des Dampfabblasevorgangs die Schallgeschwindigkeit erreicht wird. Diese Regelung des Dampfdurchsatzes der Injektordüsen gewährleistet den erforderlichen Wirkungsgrad des Einspritzen von behandeltem Wasser aus den Nachfüllbehältern In die Reaktoranlage.The rupture of the rupture discs causes steam to flow from the secondary side of the steam generator to the Jet injectors flows. The steam flowing through the injector nozzles pulls treated water out of the Refill containers with; the steam and water are intimately mixed together while they are the Flow through the diffuser, so that a homogeneous solution is created, which consists of treated water and composed of neutron poison dissolved in it. The openings of the flow restriction throttles are like this sized to control the supply of steam to the injectors during most of the Steam blow-off process the speed of sound is reached. This regulation of the steam flow the injector nozzle ensures the required efficiency of injecting treated Water from the refill containers into the reactor system.

Die weitere Herabsetzung des Drucks des noch Im Reaktor vorhandenen Kühlmittels bewirkt weiterhin, daß der Gegendruck im freien Raum innerhalb der ersten Umschließung zunimmt. Sobald In der ersten Umschließung ein Gegendruck von etwa 6,9 bar absolut erreicht wird, wird das weitere Abblasen aus dem Reaktor durch einen Druckausgleich beendet. Nach der Beendigung des Abblasens von Kühlmittel wird der Betrieb der Strahlinjektoren, die für eine Füllgeschwin-The further easing of the pressure of the still Im The coolant present also causes the back pressure in the free space within the reactor first enclosure increases. As soon as a counter pressure of about 6.9 bar absolute in the first enclosure is reached, the further venting from the reactor is terminated by a pressure equalization. After When the coolant has been blown off, the jet injectors, which are designed for a filling speed

digkeit von etwa 150 mm/s ausgelegt sind, fortgesetzt, bis das Reaktorgefäß .wieder gefüllt Ist und überschüssige Flüssigkeit an der Rohrbruchstelle erscheint. Die Dampferzeuger bewirken auf Ihrer Sekundärseite, daß für den Betrieb der Strahllnjekioren das benötigte Druckmittel zur Verfügung steht, bis der Druck auf der Sekundärseite der Dampferzeuger annähernd gleich dem in der Umschließung herrschenden Gegendruck ist. Nachdem der Druckausgleich hergestellt worden Ist, enthalten die Nachfüllbehälter Im noch eine kleine Menge an behandeltem Wasser.speed of about 150 mm / s are designed, continued until the reactor vessel. is filled again and excess Liquid appears at the pipe break point. The steam generators cause on their secondary side that the required pressure medium is available for the operation of the jet injectors until the pressure on the Secondary side of the steam generator is approximately equal to the counterpressure prevailing in the enclosure. After the pressure equalization has been established, the refill containers Im still contain a small one Amount of treated water.

Alternativ können die anstelle der Zerreißscheiben vorhandenen Sicherheits-Überdruckventile dazu dienen, die Menge des auf der Sekundärseile der Dampferzeuger verfügbaren Fludes für die Sicherheitseinspritzung zu begrenzen. Die Zufuhr von Dampf zu den Injektoren wird fortgesetzt, bis das Flud auf der Sekundärseite der Dampferzeuger bis auf den Rückstelldruck herabgesetzt worden ist, auf den die Sicherheits-Überdruckventile eingestellt sind. Dieser Rückstelldruck ist so gewählt, daß den Injektoren eine ausreichende Dampfmenge zugeführt wird, um das Reaktorgefäß bei dem herabgesetzten Gegendruck In der Umschließung erneut zu füllen.Alternatively, the safety pressure relief valves, which are present instead of the tear-off disks, can be used to the amount of fluid available on the secondary cable of the steam generator for the safety injection to limit. The supply of steam to the injectors continues until the flud is on the secondary side of the Steam generator has been reduced to the return pressure to which the safety pressure relief valves are set. This reset pressure is chosen so that the injectors have a sufficient amount of steam is supplied to the reactor vessel again at the reduced back pressure in the enclosure to fill.

Die Beendigung des Abblasens des Reaktorkühlmlttels bewirkt auch die Beendigung des Überströmens von Dampf aus der Umschließung in die Überflutungsbehälter 117. Das statische Druckgefälle der Flüssigkeit in diesen Behältern bewirkt, daß sich die Strömungsrichtung an den durch die Zerreißscheiben freigelegten Öffnungen umkehrt, sobald das Überströmen von Dampf beendet Ist. Die Umschließung wird dadurch mit Flüssigkeit gefüllt, daß Flüssigkeit unter der Wirkung der Schwerkraft aus den Überflutungsbehältern austritt; hierbei geben die Überflutungsbehälter ein Flüssigkeitsvolumen ab, das nahezu gleich dem freien Volumen der ersten Umschließung Ist. Auf diese Welse werden die Kühlmittelleitungen des Reaktors vollständig untergetaucht, so daß sie mit der Überflutungsflüssigkeit erneut gefüllt werden.The termination of the reactor coolant venting also terminates the overflow of vapor from the enclosure into the flood tank 117. The static pressure gradient of the liquid in these containers causes the direction of flow at the exposed by the tear disks Orifices reverses as soon as the overflow of steam is stopped. The enclosure is thereby filled with liquid that liquid under the action of gravity from the flood tanks exit; here the flood tanks emit a volume of liquid that is almost equal to the free volume Volume of the first enclosure is. To these catfish the coolant lines of the reactor are completely submerged so that they are with the flooding liquid be filled again.

Nach dem Überfluten, und nachdem sich die Temperaturen in der primären Umschließung und dem Reaktorgefäß annähernd ausgeglichen haben, beträgt die gewogene Durchschnittstemperatur der gesamten Flüssigkeitsmenge etwa 710C. Diese Temperatur gibt die insgesamt In dem Kühlmittel gespeicherte Energie von etwa 77 χ 10' kcal und die auf der Sekundärseite der Dampferzeuger gespeicherte Energie von etwa 50x10' kcal zuzüglich einer Energiemenge von etwa 26x10' kcal wieder, wobei es sich um gespeicherte Energie handelt, die aus dem Kernbrennstoff, den inneren Konstruktionsteilen und den Bauteilen des Reaktors stammt, sowie um die Zerfallswärme, die während der ersten 5 min nach dem Betriebsunfall freigegeben wird. Bei etwa 71° C ist der Dampfdruck in der Reaktorkühlanlage niedriger als die Summe des Drucks der Atmosphäre in der Umschließung und des statischen Gefälles der Flüssigkeit über der Rohrbruchstelle; daher kann Flüssigkeit in den Reaktor einströmen, um die Anlage erneut bis zur Standhöhe der Überflutungsflüssigkeit zu füllen.After flooding, and after the temperatures in the primary enclosure and the reactor vessel have approximately equalized, the weighted average temperature of the total amount of liquid is about 71 ° C. This temperature gives the total energy stored in the coolant of about 77 χ 10 'kcal and the energy of about 50x10 'kcal stored on the secondary side of the steam generator plus an amount of energy of about 26x10' kcal, which is stored energy that comes from the nuclear fuel, the internal structural parts and the components of the reactor, as well as the decay heat which is released during the first 5 minutes after the accident at work. At around 71 ° C, the vapor pressure in the reactor cooling system is lower than the sum of the pressure of the atmosphere in the enclosure and the static gradient of the liquid above the pipe rupture point; therefore, liquid can flow into the reactor in order to fill the system again up to the level of the flooding liquid.

Da bei einem Verlust an Kühlmittel der Kernbrennstoff ständig gekühlt wird, und da die beschriebene Sicherheitseinspritzung stattfindet, durch welche das Reaktorgefäß innerhalb weniger Minuten nach dem Rohrbruch wieder gefüllt wird, wird das Schmelzen des Kernbrennstoffs verhindert. Die Menge der aus dem Brennstoff entweichenden Spaltprodukte wird auf diejenige Menge begrenzt, welche kurzzeitig freigegeben wird, wenn eine mechanische Verkleidung beschädigt wird. Hierdurch wird die Freigabe auf die Spaltprodukte beschränkt, die in den leeren Raum zwischen dem Brennstoff und der Verkleidung eingewandet sind. Die kurzzeitige Freigabe beschränkt sich auf wenige Prozent des In Form von Edelgasen und Jodverbindungen vorhandenen Brennstoffs. Diese freigegebene Menge erweist sich als gering, wenn man sie mit den Mengen vergleicht, die nach dem bisherigen Stand der Technik als zulässig betrachtet werden.Since in the event of a loss of coolant, the nuclear fuel is continuously cooled, and since the one described Safety injection takes place, through which the reactor vessel within a few minutes after When the broken pipe is refilled, the nuclear fuel is prevented from melting. The amount of from the Fission products escaping from fuel are limited to the amount that is released for a short time when a mechanical cladding is damaged. This releases the fission products limited, which are walled into the empty space between the fuel and the cladding. the short-term release is limited to a few percent of the In the form of noble gases and iodine compounds available fuel. This released amount turns out to be small when compared to the amounts compares which are considered permissible according to the current state of the art.

Beim Auftreten eines Kühlmittelverlustes befindet sich der primäre Behälter nur während einer kurzen Zelt von weniger als 5 min auf einem erhöhten Druck. Alle Stoffe, die aus dem ersten Behälter entweichen, werden zum größten Teil durch die Flüssigkeit In dem zweiten Behälter zurückgehalten. Alle Stoffe, die über die Durchbrüche der Behälter entweichen, bleiben in den sekundären Umschließungen eingeschlossen. Außerdem 1st In dem primären Behälter eine ausreichende Menge der Überflutungsflüssigkelt vorhanden, so daß im wesentlichen sämtliche Spaltprodukte gelöst werden können, die während einer kurzen Zeit aus dem Brennstoff entweichen.If a loss of coolant occurs, the primary reservoir is only for a brief period Tent less than 5 min at an elevated pressure. All substances that escape from the first container are for the most part retained by the liquid in the second container. All fabrics that are about the openings in the containers escape remain trapped in the secondary enclosures. In addition, there is enough in the primary container Amount of flooding liquid is present so that essentially all of the fission products are dissolved which escape from the fuel for a short time.

Nach dem Überfluten hat die eine Temperatur von etwa 71° C aufweisende Flüssigkeit, die jetzt den ersten Behälter überflutet, ein Wärmeaufnahmevermögen, das ausreicht, um die Zerfallswärme aufzunehmen, die während der ersten Stunde nach dem Betriebsunfall erzeugt wird, ohne daß sich der Druck in dem ersten Behälter über den Druck der Atmosphäre hinaus erhöht. Während dieser Zeitspanne verringert sich die Rate, mit der Zerfailswärme erzeugt wird, erheblich. Die passive Wärmeübertragungseinrichtung Ist so ausgebildet, daß sie die Zerfallswärme bei der Erzeugungsgeschwindigkeit überträgt, die nach dem Ablauf der ersten Stunde vorhanden ist, d. h. mit etwa 47,4 χ 10' kcal/h. Dieses Erfordernis der Wärmeübertragung Ist tatsächlich sogar noch geringer, wenn man die Wärmeübertragung an die Umgebung berücksichtigt, die während der ersten Stunde stattfindet. Die passiven Wärmeübertragungseinrichtungen, bei denen mit den Kopplungsfluden In dem Tiefbrunnen sowie in dem Ringraum des Behälters gearbeitet wird, sind entsprechend der Übertragungsgeschwindigkeit der Zerfallswärme für den Fall ausgelegt, daß sich die Überflutungsflüssigkeit In dem primären Behälter maximal auf einer Temperatur von etwa 93° C und das Gewässer im Freien maximal auf einer Temperatur von etwa 38° C befindet. Unter diesen Bedingungen wird der Dampfdruck In Verbindung mit dem Druck der nicht kondensierbaren Stoffe in dem primären Behälter unter dem Atmosphärendruck gehalten, so daß ein Entweichen von Stoffen aus der Schutzvorrichtung nach dem Betriebsunfall verhindert wird.After flooding, the liquid, which has a temperature of around 71 ° C, is now the first Container flooded, a heat absorption capacity that is sufficient to absorb the heat of decay that is generated during the first hour after the industrial accident without the pressure in the first Container increased above atmospheric pressure. During this period of time, the The rate at which failure heat is generated is significant. The passive heat transfer device is designed in such a way that it absorbs the decay heat at the rate of generation transmits that is available after the first hour has elapsed, d. H. with about 47.4 χ 10 'kcal / h. This requirement of heat transfer In fact, it is even less if one takes into account the heat transfer to the environment, which takes place during the first hour. The passive heat transfer devices, in which with the Coupling flows in the deep well as well as in the annulus of the container are worked accordingly the rate of transfer of the decay heat in the event that the flooding liquid In the primary container at a maximum temperature of about 93 ° C and the water in the The maximum outside temperature is around 38 ° C. Under these conditions the Vapor pressure In connection with the pressure of the non-condensables in the primary container below maintained at atmospheric pressure, so that an escape of substances from the protective device after Industrial accident is prevented.

In der gespeicherten Überflutungsflüssigkeit, der Flüssigkeit zum Nachfüllen des Reaktorgefäßes und in der Flüssigkeit in dem Ringraum zwischen dem ersten und dem zweiten Schutzbehälter sind verschiedene Chemikalien gelöst, die als Neutronengifte, Sauerstoffgetter. Getter für Spaltprodukte sowie Mittel zum Herabsetzen des Gefrier- bzw. Erstarrungspunktes zur Wirkung kommen. Als Neutronengifte kommen z. B. Bor, Kadmium und Hafnium in Frage. Zusätzlich zu dem Betrieb des primären Behälters unter einem hohen Unterdruck sowie der Entgasung der Flüssigkeiten kann man als Sauerstoffgelter Zusatzstoffe verwenden, z. B. Hydrazin und Natriumsulfit. Als Getter für SoaltDro-In the stored flooding liquid, the liquid for refilling the reactor vessel and in the liquid in the annulus between the first and second protective containers are different Chemicals released as neutron poisons, oxygen getters. Getter for fission products and means for Lowering of the freezing or freezing point come into effect. As neutron poisons z. B. Boron, cadmium and hafnium in question. In addition to operating the primary tank under a high Negative pressure and the degassing of the liquids can be used as oxygen gel additives such. B. Hydrazine and sodium sulfite. As a getter for SoaltDro-

dukie sind ζ. B. Natriumhydroxid und Natriumthlosu!- fat geeignet. Um den Gefrier- oder Erstarrungspunkt herabzusetzen, kann man zahlreiche miteinander verwandte Alkohole, :. B. Äthylenglycol, verwenden.dukie are ζ. B. Sodium Hydroxide and Sodium Thlosu! - fat suitable. In order to lower the freezing or freezing point, one can use numerous together related alcohols,:. B. Ethylene glycol, use.

Diese chemischen Zusatzstoffe haben bei einem Betriebsunfall eine bestimmte Aufgabe zu erfüllen. Die Neutronengifte verhindern, daß der Kernbrennstoff bei tien niedrigen Flüssigkeitstemperaturen nach dem Betriebsunfall »kritisch« wird.These chemical additives have to perform a specific task in the event of an industrial accident. the Neutron poisons prevent the nuclear fuel from reaching the low liquid temperatures after the Accident at work becomes "critical".

Die Sauerstoffgelter dienen zum Beseitigen des auf radiolytischem Wege entstehenden Sauerstoffs, der nach dem Betriebsunfall als Folge einer Zersetzung von Wasser entsteht. Durch die Beseitigung des Sauerstoffs wird verhindert, daß sich eine explosionsfähige Konzentration mit auf radiolytischem Wege entstandenem Wasserstoff bildet. Man kann den Flüssigkelten eine Menge des Aufnahmemittels beifügen, die ausreicht, um den gesamten Sauerstoff zu binden, der nach dem Betriebsunfall erzeugt wird, so daß praktisch die Abgabe von auf radiolytischem Wege freigesetztem Sauerstoff an die Atmosphäre In der Umschließung verhindert wird. Außerdem wird der Brennstoff auf einer Temperatur gehalten, die erheblich niedriger 1st als die Temperatur für eine spontane Zündung eines Wasserstoff-Sauerstoff-Gemisches, so daß auch eine Wassersioffverbrennung durch die Überflutung aller möglichen Zündungsquellen verhindert wird.The oxygen gels are used to remove the radiolytic oxygen, the after the industrial accident as a result of the decomposition of water. By eliminating the oxygen prevents an explosive concentration forms with hydrogen produced by radiolytic means. One can do one of the liquid celts Add amount of absorbent sufficient to bind all the oxygen that is released after Industrial accident is generated, so that practically the discharge of radiolytically released Oxygen to the atmosphere in the containment is prevented. It also turns the fuel on a temperature which is considerably lower than the temperature for spontaneous ignition of a Hydrogen-oxygen mixture, so that also a hydrogen combustion by the flooding of all possible ignition sources is prevented.

Die Überflutungsflüssigkelt und die Flüssigkeit zum erneuten Füllen des Reaktorgefäßes können nahezu alle Spaltprodukte In gelöster Form aufnehmen. Außerdem können gelöste Chemikalien verwendet werden, die sich mit den Spaltprodukien verbinden, so daß stabile Verbindungen entstehen. Hierdurch erhält man eine zusätzliche Sicherheit dafür, daß nach dem Betriebsunfall keine Spaltprodukte aus der Umschließung entwelchen können.The flooding liquid and the liquid for refilling the reactor vessel can almost all Pick up fission products in dissolved form. In addition, dissolved chemicals can be used that combine with the fission products, so that stable Connections arise. This gives additional security that after the industrial accident no fission products can develop from the enclosure.

Die Mittel zum Herabsetzen des Gefrier- oder Erstarrungspunktes ermöglichen es, die In der Schutzvorrichtung verwendeten Flüssigkelten auf tiefen Temperaturen zu halten, ohne daß die Gefahr einer Erstarrung zu einern massiven Elsblock besteht. Durch das Senken des Gefrierpunktes wird das Wärmeaufnahmevermögen der auf eine größere Dichte gebrachten Flüssigkeit erhöht, so daß sich nach dem Betriebsunfall In der Umschließung ein sogar noch niedrigerer Druck einstellt.The means of lowering the freezing or freezing point make it possible to keep the liquids used in the protective device at low temperatures to hold without the danger of solidification into a massive block of the Elbe. By lowering the freezing point is the heat absorption capacity of the liquid brought to a greater density increased, so that after the industrial accident there is an even lower pressure in the enclosure adjusts.

Die besonderen Merkmale der passiven Schutzvorrichtung nach der Erfindung und die Überlegenheit- der Schutzvorrichtung gegenüber bekannten Reaktorschutzvorrichtungen werden im folgenden anhand der In Fig. 10 bis 13 wiedergegebenen graphischen Darstellungen näher erläutert.The special features of the passive protection device according to the invention and the superiority of the protection device over known reactor protection devices are shown below with reference to the graphs shown in Figs explained in more detail.

Wenn man den für einen Betriebsunfall vorgesehenen höchsten Druck höher ansetzt, ergibt sich gemäß Flg. 10 eine erhebliche Verkleinerung des freien VoIumens, das In dem ersten Behälter zur Verfügung stehen muß. Wird der bei einem Betriebsunfall In der Umschließung zuzulassende Druck, d. h. der Gegendruck In dem ersten Behälter, heraufgesetzt, ergibt sich gemäß Flg. 11 eine erhebliche Vergrößerung der Masse des Reaktorkühlmittels, die in der flüssigen Phase gehalten wirdIf the highest pressure intended for an industrial accident is set higher, the result is accordingly Flg. 10 a considerable reduction in the free volume that is available in the first container got to. If the pressure to be allowed in the enclosure in the event of an industrial accident, i. H. the back pressure In the first container, raised, according to Flg. 11 a considerable increase in mass of the reactor coolant, which is kept in the liquid phase

Wie erwähnt, soll durch die Erfindung eine Schutzvorrichtung geschaffen werden, die es mit Hilfe passiver Einrichtungen ermöglicht, eine ausreichende Kühlung zu bewirken, damit bei einern Verlust an Kühlmittel eine Überhitzung und gegebenenfalls das Schmelzen des Kernbrennstoffs vermieden wird. Bei einer dem vollen Druck ausgesetzten, im Trockenbetrieb arbeitenden Schutzvorrichtung benötigt man zu diesem Zweck einen übermäßig hohen Gegendruck.As mentioned, the invention is intended to provide a protective device be created, which with the help of passive facilities enables a sufficient To bring about cooling, so that if there is a loss of coolant, overheating and possibly the Melting of the nuclear fuel is avoided. at a protective device that is exposed to full pressure and that works in dry mode is required an excessively high back pressure for this purpose.

Die Überführung von Dampf in die Überfiutungsbehälter dient gemäß der Erfindung dazu, Im Vergleich zu einer unter dem vollen Druck arbeitenden Vorrichtung eine Verringerung der Beanspruchung zu erreichen. Das Überströmen von Dampf bietet Im Vergleich zu der Energieübertragung bei mit Dampf arbeitenden Vorrichtungen bekannter Art den Vorteil, daß je Gewichtseinheit des Kühlmittels im Durchschnitt etwa eine doppelt so große Energiemenge transportiert werden kann. Bei der Verwendung von überströmendem Dampf bleibt in dem Reaktorgefäß bei der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung eine Kühlmittelmenge passiv zurück, die ausreicht, um eine Überhitzung des Brennstoffs zu verhindern.The transfer of steam into the overflow tank serves, according to the invention, in comparison to a device operating under full pressure to achieve a reduction in stress. The overflow of steam provides Compared to the Energy transfer in devices working with steam known type has the advantage that per unit weight of the coolant, about twice as much energy can be transported on average. at the use of overflowing steam remains in the reactor vessel with the protective device according to the invention passively back an amount of coolant sufficient to cause the fuel to overheat impede.

Bei den bekannten Schutzvorrichtungen benötigt man aktive Kühlmitteleinspritzeinrichtungen, die dazu dienen, das Reaktorgefaß wieder mit Kühlmittel aufzufüllen. Wenn diese aktiven Einrichtungen versagen, kommt der Brennstoff Innerhalb weniger Minuten nach dem Auftreten jines Rohrbruchs und eines Kühlmittelverlastes in einem erheblichen Ausmaß zum Schmelzen. The known protective devices require active coolant injection devices which are used to refill the reactor vessel with coolant . If these active devices fail, the fuel will melt to a significant extent within a few minutes of the occurrence of a pipe rupture and refrigerant leak.

Vergleicht man Flg. 12 mit Flg. 10, erkennt man, daß man beim Überströmen von Dampf zu den Überflulungsbehäliem mit einem erheblich geringeren Druckvolumen auskommt. Um das Kühlmittel Im Bereich des Brennstoffs zurückzuhalten, wird ein mäßiger Gegendruck aufgebracht, damit ein übermäßiges Abblasen aus dem Reaktorgefäß verhindert wird. Außerdem ist das freie Voluii.jn In der primären Umschließung begrenzt, so daß die Kühlmittelmasse, die in dem ersten Behälter bei dem höchsten Druck bei einem Betriebsunfall nicht übermäßig groß ist.If you compare Flg. 12 with wing. 10, it can be seen that when steam overflows to the Überflulungsbehäliem gets by with a significantly lower print volume. To get the coolant Im To hold back the area of fuel, moderate back pressure is applied, thus excessive Blowing off from the reactor vessel is prevented. In addition, the free Voluii.jn In is the primary Enclosure limited so that the coolant mass in the first container at the highest pressure at an industrial accident is not excessively large.

Bezüglich der Darstellung des Abblasens von Kühlmittel In Fig. 11 und 12 Ist vorsichtshalber angenommen, daß In dem ersten Behälter das Verhältnis zwischen Flüssigkeit und Dampf das gleiche ist wie In dem Reaktorgefäß. In der Praxis setzt sich jedoch der größte Teil des abgeblasenen Kühlmittels aus einer flüssigen und einer dampfförmigen Phase zusammen, se daß Im Reaktor eine größere Flüssigkeitsmenge zurückgehalten wird, als man es nach Fig. 11 und 12 anzunehmen hätte. In Flg. 12 sind somit die Druck- und Volumenwerte, die erforderlich sind, wenn Kühlmittel In dem Reaktor zurückgehalten werden soll, vorsichtig angesetzt.With regard to the illustration of the blow-off of coolant in FIGS. 11 and 12, it is assumed as a precaution that that in the first container the ratio between liquid and vapor is the same as In the reactor vessel. In practice, however, most of the coolant that is blown off consists of a liquid and a vapor phase together, se that a larger amount of liquid is retained in the reactor than one would have to assume from FIGS. 11 and 12. In Flg. 12 are thus the pressure and Volume values that are required when using coolant To be retained in the reactor, carefully prepared.

Bei der beschriebenen passiven Schutzvorrichtung befinden sich alle nicht benötigten Stoffe außerhalb des primären Behälters, damit die Abmessungen des Behälters möglichst klein gehalten werden können, um die erforderliche Beziehung zwischen dem Druck und dem Volumen zu erreichen, bei der Kühlmittel Im Fall eines Kühlmittelverlustes In der Nähe des Brennstoffs gehalten wird. Zu diesen Maßnahmen gehört das Absaugen von Luft zusätzlich zu der Verlagerung aller Hilfseinrichtungen und Tragkonstmktlonen nach außen. Das Absaugen von Luft bis zur Erzeugung eines hohen Vakuums ermöglicht es, die Außenflächen der Reaktorkühlanlage mit einer Wärmeisolierung zu versehen. Alle diese Hilfseinrichtungen, z. B. die Einrichtung zum Abschrecken der Drucksteigerungseinrichtung, die Einrichtungen zum Besprühen des Behälters, die Wasserleitungen, die Auslässe für heiße und kalte Flude sowie die \Uhlelnrlchtungen für die Behälter, zu denen Gebläse, Filter, Trockner, Kühlschlangen, Rohr-In the case of the passive protective device described, all substances that are not required are located outside the primary container, so that the dimensions of the container can be kept as small as possible to the required relationship between the pressure and the volume to be achieved at the coolant In the case of a Loss of coolant Maintained near fuel will. These measures include the extraction of air in addition to the relocation of all auxiliary equipment and supporting constructions to the outside. The suction of air up to the generation of a high Vacuum makes it possible to provide the outer surfaces of the reactor cooling system with thermal insulation. All of these auxiliary devices, e.g. B. the means for quenching the pressure increasing device, the Equipment for spraying the container, the water pipes, the outlets for hot and cold Flude and the equipment for the containers which blowers, filters, dryers, cooling coils, pipe

leitungen, Meßgeräte und Regeleinrichtungen gehören, sind entweder außerhalb des primären Behälters angeordnet, oder es kann auf ihre Benutzung verzichtet werden. Weitere Hilfseinrichtungen, z. B. der Reaktorbaukran, die Brennstoffbeschlckungsbrücke und die Wagen der Einrichtung Zum Handhaben von Brennstoff sowie die Einrichtungen zum Bedienen des Reaktorgefäßes sind von der ersten Umschließung entfernt so angeordnet, daß sie zu Wartungszwecken Innerhalb des Reaktorgebäudes jederzeit zugänglich sind. Außerhalb des ersten Behälters sind ferner die aus Massivbeton hergestellten Konstruktionen angeordnet, z. B. Innenwände, Zwischendecken, Tragkonstruktionen für Geräte, beispielsweise für Teile der Reaktorkühlanlage, die biologischen Abschirmungen, die Panzerungen zum Schutz gegen herumfliegende Trümmer, die Wände des Raums zum Beschicken des Reaktors mit Brennstoff, die Wände der Kanäle für den Brennstofftransport usw. und auch die Öffnungen von großem Druchmesser zum Auswechseln von Einrichtungsteilen befinden sich außerhalb der ersten Umschließung. Die soeben genannten Einrichtungen sind bei den bis jetzt bekannten Schutzvorrichtungen für Druckwasserreaktoren gewöhnlich Im Inneren der Schutzvorrichtung angeordnet. Die Anordnung dieser Teile außerhalb des prlmären Behälters bildet ein weiteres Merkmal der erfindungsgemäßen passiven Schutzvorrichtung.lines, measuring devices and control devices are either located outside the primary container, or their use can be dispensed with. Other auxiliary equipment, e.g. B. the reactor construction crane, the fuel charging bridge and the Facility Cart For handling fuel as well as the facilities for operating the reactor vessel are removed from the first enclosure arranged that they are accessible at all times for maintenance purposes within the reactor building. Outside of the first container, the structures made of solid concrete are also arranged, for. B. interior walls, False ceilings, supporting structures for devices, e.g. for parts of the reactor cooling system, the biological shields, the armor to protect against flying debris, the walls of the Space for charging the reactor with fuel, the walls of the channels for fuel transport, etc. and there are also the openings of large diameter for exchanging equipment parts outside the first enclosure. The facilities just mentioned are among those known up to now Protective devices for pressurized water reactors usually arranged inside the protective device. The arrangement of these parts outside the primary container forms a further feature of the invention passive protection device.

Dadurch, daß die genannten Einrichtungen außerhalb des primären Behälters angeordnet sind. Ist es möglich, den Rauminhalt des Inneren der Schutzvorrichtung so weit zu verkleinern, daß man bei der passiven Schutzvorrichtung Bestandteile der primären Umschließung bildende Zeilen von kleinem Durchmesser miteinander verbinden kann. Die Zellendurchmesser sind im Vergleich zu den entsprechenden Durchmessern bei bekannten Schutzvorrichtungen für Druckwasserreaktoren auf etwa ein Fünftel bis etwa ein Zehntel verkleinert. Bei einer solchen Verkleinerung der Zylinderdurchmesser bei der Schutzvorrichtung auf ein Fünftel oder weniger ist es möglich, den bei einem Betrlebsunfall zulässigen Höchstdruck um das 5fache oder mehr zu erhöhen, ohne daß es bei gleichen Werkstoffen erforderlich Ist, die Wandstärke der Schutzvorrichtung zu vergrößern.In that the said devices are arranged outside the primary container. Is it possible, to reduce the volume of the interior of the protective device so much that you can use the passive protective device Small-diameter rows forming part of the primary enclosure can connect. The cell diameters are compared to the corresponding diameters at known protective devices for pressurized water reactors reduced to about a fifth to about a tenth. With such a reduction in the cylinder diameter of the protective device to a fifth or less, it is possible to five times or more the maximum pressure permitted in the event of an accident at work to increase the wall thickness of the protective device without the need for the same materials to enlarge.

Die Einsparungen, die sich bei der Anwendung der Erfindung bei einer passiven Schutzvorrichtung erzielen lassen, werden ohne weiteres ersichtlich, wenn man die freien Räume Innerhalb der Schutzvorrichtungen bekannter Art für Kernkraftwerke, die Im gleichen Leistungsbereich arbeiten, mit dem freien Raum vergleicht, der bei einer passiven Schutzvorrichtung nach der Erfindung benötigt wird. Die Werte des Raumbedarfs sind im folgenden für verschiedene Konstruktionen zusammengestellt.The savings achieved by applying the invention to a passive protection device can be readily seen when one looks at the free spaces within the protective devices known type for nuclear power plants that im same Working power range, compare with the free space that is available with a passive protection device is needed according to the invention. The values of the space requirements are below for various Constructions put together.

Voller Druck (Trockenbetrieb)Full pressure (dry operation)

Beseitigung von Dampf mit HilfeEliminate steam with the help

von Eisof ice

Beseitigung des Dampfes mit HilfeEliminate the steam with help

von Wasserof water

Passive SchutzvorrichtungPassive protection device

(Gegendruck 6,9 bar absolut)(Back pressure 6.9 bar absolute)

73 900 m! 73 900 m !

34 00OrV1 7 87On' 2 83OnJ 34 00OrV 1 7 87On '2 83On J

5555

Diese erhebliche Verringerung der Abmessungen d :r Schutzvorrichtung führt zu einer wesentlichen Erleichterung der Konstruktion einer passiven Schutzvorrichtung. Das In die erste Umschließung eingeschlossene kleine Luftvolumen läßt sich mit Hilfe der Dampflnjek-This considerable reduction in the dimensions of the protective device leads to a considerable relief the construction of a passive protection device. That included in the first enclosure small air volumes can be achieved with the help of the steam jet

6060

65 toren leicht Innerhalb voh 2 Stunden austreiben. Zu diesem Zweck kann man Dampf von niedrigem Druck verwenden. Ein hohes Vakuum von weniger als etwa 0,138 bar absolut läßt sich leicht mit Hilfe einer Vakuumpumpe aufrechterhalten, deren Förderleistung etwa 57 l/min beträgt; die Leckverluste, die durch eine solche Pumpe ausgeglichen werden können, sind höher als der gegenwärtig gebräuchliche Bereich von 0,1 bis 0,5* je Tag. Die Förderseite der Vakuumpumpe steht in Verbindung mit dem Tiefbrunnen. Ferner läßt sich der erste Behälter zur Durchführung von Wartungsarbeiten leicht dadurch ventilieren, daß man Rohrp.utzen benutzt, um die Ventilationsanlage des Reaktorgebäudes an die Vakuumleitungen anzuschließen, die aus dem ersten Behälter herausgeführt sind. 65 tors easily within voh two hours drive out. Low pressure steam can be used for this purpose. A high vacuum of less than about 0.138 bar absolute can easily be maintained with the aid of a vacuum pump, the delivery rate of which is about 57 l / min; the leakage losses that can be compensated by such a pump are higher than the current range of 0.1 to 0.5 * per day. The delivery side of the vacuum pump is in connection with the deep well. Furthermore, the first container can easily be ventilated for carrying out maintenance work by using pipe fittings to connect the ventilation system of the reactor building to the vacuum lines which lead out of the first container.

Das Vorhandensein eines kleinen abgeschlossenen freien Raums in dem ersten Behälter macht es leichter, das flüssige Kühlmittel in der Reaktoranlage zurückzuhalten. Verringert sich der eingeschlossene freie Raum, läßt sich In dem ersten Behalter nur eine entsprechend kleinere Menge des Kühlmittels unterbringen, und hierdurch vergrößert sich die Menge des Kühlmittels, die in dem Reaktor zurückgehalten wird. Erhöht man den In dem Behälter herrschenden Gegendruck, vergrößert sich auch diejenige Menge des Kühlmittels, die In flüssiger Form vorhanden 1st; dies gilt sowohl für den Reaktor als auch den ersten Behälter, bei dem der Rauminhalt unveränderlich 1st. Da vorgesehen 1st, daß während des Abblasens von Kühlmittel bei einem Betriebsunfall Dampf In die Überflutungsbehälter überströmt, besteht ein größerer Spielraum bezüglich der Festlegung der Behältergröße und des Gegendrucks. Durch das Überströmen von Dampf in die Überflutungsbehälter wird ferner die Enthalpie des zurückbleibenden Kühlmittels verringert. Eine solche Verringerung der Enthalpie führt dazu, daß ein größerer Teil des Kühlmittels bei dem eingestellten Gegendruck In flüssiger Form erhalten bleibt, als es bei einer größeren Enthalpie der Fall sein würde. Auch diese grundsätzlichen Tatsachen führen zu einer Vergrößerung des Spielraums beim Entwurf der Schutzvorrichtung, und sie gestatten eine Optimierung der Überführung von Dampf, des freien Raums Innerhalb des Behälters und des Gegendrucks derart, daß der Kernbrennstoff auch dann ständig wirksam gekühlt wird, wenn ein Verlust an Kühlmittel eintritt. Diese konstruktiven Gesichtspunkte liegen der graphischen Darstellung In Flg. 12 zugrunde.The presence of a small enclosed space in the first container makes it easier to retain the liquid coolant in the reactor plant. If the enclosed free space is reduced, only a correspondingly smaller amount of the coolant can be accommodated in the first container, and this increases the amount of the coolant which is retained in the reactor. If the counterpressure prevailing in the container is increased, the amount of coolant that is present in liquid form also increases; this applies to both the reactor and the first container, in which the volume cannot be changed. Since there is provision for steam to overflow into the flood tank during the blow-off of coolant in the event of an industrial accident, there is greater latitude with regard to the definition of the tank size and the back pressure. The overflow of steam into the flood tank also reduces the enthalpy of the remaining coolant. Such a reduction in enthalpy leads to a greater part of the coolant being retained in liquid form at the set back pressure than would be the case with a greater enthalpy. These basic facts also lead to an increase in the latitude in the design of the protective device, and they allow an optimization of the transfer of steam, the free space within the container and the back pressure so that the nuclear fuel is always effectively cooled even if a loss occurs Coolant enters. These constructional aspects are the graphic representation in Flg. 12 is based.

Zu den weiteren Gesichtspunkten, die für die Festlegung des freien Raums In dem Behälter und des konstruktiv vorgesehenen Drucks maßgebend sind, gehören die Zugänglichkeit zur Durchführung von Untersuchungs- und Wartungsarbeiten bei abgestelltem Reaktor, die für das Abblasen von Kühlmittel erforderlichen Durchtrittsquerschnitte sowie das Überfluten der Schutzvorrichtung mit Überflutungsflüssigkeit derart, daß die Reaktorkühlanlage auf passivem Wege erneut mit Kühlmittel gefüllt wird. Bei der Bemessung des primären Schutzbehälters kann es erwünscht sein, mehr Raum für Prüf- und Wartungsarbeiten vorzusehen, als es sich mit der Forderung vereinbaren läßt, daß der Kernbrennstoff vom Kühlmittel überflutet gehalten werden soll. Bei einem Behälter von größeren Abmessungen kann sich die abgeblasene Kühlmittelmenge als unzureichend erweisen. Gemäß der Erfindung werden passive Sicherheitseinspritzeinrichtungen Innerhalb des ersten Behälters benutzt, um Ergänzungsflüssigkeit direkt In den Reaktor einzuspritzen.Among the other points to consider for laying down the free space in the container and the design pressure are decisive, include accessibility to carry out inspection and maintenance work when the vehicle is switched off Reactor, the passage cross-sections required for blowing off coolant and flooding the Protective device with flooding liquid in such a way that the reactor cooling system passively again is filled with coolant. When dimensioning the primary protective container, it may be desirable to have more Provide space for testing and maintenance work than can be agreed with the requirement that the Nuclear fuel should be kept flooded by the coolant. For a larger size container the amount of coolant blown off may prove to be insufficient. According to the invention Passive safety injectors Inside the first container used to add make-up liquid To be injected directly into the reactor.

Ferner kann es erwünscht sein, den ersten Behälter für e<nen Druck auszulegen, der niedriger ist, als es der Entwurf zuläßt, um zu gewährleisten, daß der Brennstoff von flüssigem Kühlmittel überflutet bleibt. Gemäß der Erfindung wird die Einrichtung zum erneuten Füllen des Reaktorgefäßes auch dazu benutzt, die Menge des Kühlmittels zu vergrößeren, die bei dem niedrigeren Gegendruck verfügbar gehalten wird, um den Brennstoff vollständig untergetaucht zu halten.Furthermore, it may be desirable to design the first container for a pressure which is lower than that Design allows to ensure that the fuel remains submerged in liquid coolant. According to of the invention, the device for refilling the reactor vessel is also used to the To increase the amount of coolant that is kept available at the lower back pressure to keep the fuel completely submerged.

Die behandelte Flüssigkeit in den Behältern zum erneuten Füllen des Reaktorgefäßes wird mit Hilfe eines in einem Überschuß vorhandenen chemischen Entlüftungsmittels entgast, das sich in Lösung befindet und dazu dient, beim Gebrauch der Überflutungsflüssigkeit den auf radlolytlschem Wege entstandenen υ Sauerstoff zu beseitigen. Hierin besteht eine entscheidende Verbesserung gegenüber dem bisherigen Stand der Technik, gemäß welchem '.um Einspritzen von Flüssigkeit ein Inertes Gas verwendet wird. Eine Flüssigkeit, die mittels eines Inerten Gases unter Druck gesetzt wird, sättigt sich mit dem Gas. Während eines Einspritzvorgangs zur Erzielung einer Schutzwirkung findet eine Entgasung statt, durch die der Vorgang des erneuten Füllens des Reaktorgefäßes beeinträchtigt wird. Insbesondere dadurch, daß die Dichte der Flüssig- 25 8· kelt Im Bereich der zum Reaktorgefäß führenden FaIIeI-tung verändert. The treated liquid in the containers for refilling the reactor vessel is degassed with the aid of an excess chemical deaerating agent which is in solution and serves to remove the υ oxygen generated by radololytic routes when the flooding liquid is used. This is a decisive improvement over the prior art, according to which an inert gas is used to inject liquid. A liquid that is pressurized by means of an inert gas becomes saturated with the gas. During an injection process to achieve a protective effect, degassing takes place, which impairs the process of refilling the reactor vessel. In particular in that the density of the liquid 25 · 8 Celtic changed in the area of leading to the reactor vessel FaIIeI-tung.

Die Verwendung der behandelten Flüssigkeit unter dem hydrostatischen Druck In den Nachfüllbehältern bietet einen weiteren Vorteil. Der hydrostatische Druck In den Nachfüllbehältern und der Berstdruck der Zerreißscheiben in den Dampfleitungen, die an die Sekundärseite der Dampferzeuger angeschlossen sind, können bei den verschiedenen Nachfüllbehältern variieren, so daß sich ein besseres Nachfüllen des Reaktorgefäßes erzielen läßt. Auch dieses Merkmal stellt einen entscheidenden Vorteil gegenüber dem bisherigen Stand der Technik dar, gemäß welchem ein Inertes Gas zum passiven Einspritzen von Flüssigkeit In das Reaktorgefäß benutzt wird. Jede Änderung des El.-isprltzdrucks oder des Druckverlustes In den zum Reaktorgefäß führenden Rohrleitungen führt zu Änderungen der Einspritzgeschwindigkeit und der Dauer des Einspritzvorgangs. Jede Änderung der Einspritzzelt führt weiterhin zu einer nachteiligen Beeinflussung der Flüssigkeltsdlchte bzw. des statischen Druckgefälles In der zum Reaktorgefäß führenden Falleltung, während sich die verschiedenen Akkumulatoren entleeren und die In jedem Behälter über der Flüssigkeit vorhandene Gasblase die Falleltung zum Reaktorgefäß passiert. The use of the treated liquid under the hydrostatic pressure in the refill containers offers a further advantage. The hydrostatic pressure in the refill containers and the bursting pressure of the rupture disks in the steam lines that are connected to the secondary side of the steam generator can vary between the different refill containers, so that the reactor vessel can be refilled better. This feature also represents a decisive advantage over the previous state of the art, according to which an inert gas is used for the passive injection of liquid into the reactor vessel. Every change in the electrical spray pressure or the pressure loss in the pipelines leading to the reactor vessel leads to changes in the injection speed and the duration of the injection process. Any change in the injection tent further adversely affects the liquid density or the static pressure gradient in the fall line leading to the reactor vessel, while the various accumulators empty and the gas bubble in each container above the liquid passes through the fall line to the reactor vessel.

Die erfindungsgemäße passive Schutzvorrichtung bietet den geforderten Schutz, der es ermöglicht, eine unzulässige Steigerung der Temperatur des Kernbrennstoffs bei einem Verlust an Kühlmittel zu verhindern. Zusammenfassend Ist festzustellen, daß die Schutzvorrichtung so arbeitet, daß in Ihr ein Gegendruck aufrechterhalten wird, der genügend hoch Ist, um das Abblasen des Kühlmittels unter Bedingungen zu beenden, unter denen Im Bereich des Brennstoffs eine Kühlmittelmenge verbleibt, die für eine wirksame Wärmeübertragung ausreicht. Ein schnelles passives Einspritzen von behandelter Flüssigkeit erfolgt über sämtliche zum Reaktorgefäß führende Düsen mit Ausnahme der gebrochenen Rohrleitung, um das Reaktorgefäß zu füllen, so daß die Abfuhr von Wärme nicht unterbrochen wird. Passive Wärmeübertragungskrelse dienen nach dem Eintreten eines Betriebsunfalls dazu, die Zerfallswärme zu beseitigen. Die Optimierung des konstruktiv vorzusehenden Gegendrucks bildet einen Bestandteil des dem Kernkraftwerk zugrunde liegenden Entwurfs. The passive protective device according to the invention offers the required protection which makes it possible to prevent an inadmissible increase in the temperature of the nuclear fuel in the event of a loss of coolant. In summary, it should be noted that the protective device works in such a way that a back pressure is maintained in it which is high enough to stop the blow-off of the coolant under conditions under which an amount of coolant remains in the area of the fuel which is sufficient for effective heat transfer. A rapid passive injection of treated liquid takes place through all nozzles leading to the reactor vessel with the exception of the broken pipeline in order to fill the reactor vessel so that the removal of heat is not interrupted. Passive heat transfer cels are used to eliminate the decay heat after the occurrence of an industrial accident. The optimization of the counterpressure to be provided constructively forms part of the design on which the nuclear power plant is based.

Bei den bis jetzt bekannten Schutzvorrichtungen, bei denen aktive Sicherungseinrichtungen vorhanden sind, treten die nachstehend aufgeführten Erscheinungen auf, die darauf zurückzuführen sind, daß der Kernbrennstoff während einer längeren Zeitspanne einem übermäßig hohen Temperaturanstieg ausgesetzt 1st:In the protective devices known up to now, in which active safety devices are present, the following phenomena occur, which are due to the fact that the nuclear fuel exposed to an excessively high temperature rise for a prolonged period of time:

Versprödung der Auskleidung aus einer Zlrkonleglerung;Embrittlement of the lining from a Zlrkonleglerung;

Aufquellen des Brennstoffs als Ursache für Leitungsverstopfungen; Fuel swelling as a cause of pipe blockages;

Schmelzen von hartgelöteten Verbindungen und Legierungen mit niedrigem Schmelzpunkt, z. B. Silber-lndlum-Kad.-nlum; Aufquellen von Elementen aus Borkarbid; Exothermische Reaktionen zwischen Metallen und Wasser oder Dampf;Melting of brazed joints and alloys with a low melting point, e.g. B. Silber-Indlum-Kad.-nlum; Swelling of elements made of boron carbide; Exothermic reactions between metals and Water or steam;

Verbrennen des Wasserstoffs, der bei Reaktionen zwischen Metallen und Wasser frei wird; Reaktionen zwischen Uranoxid und der Zirkoniumlegierung; Burning of the hydrogen released by reactions between metals and water; Reactions between uranium oxide and the zirconium alloy;

S:hmelzen des Kernbrennstoffs unter Freisetzung großer Mengen an Spaltprodukten; und Absacken von geschmolzenem Kernbrennstoff. S: melting the nuclear fuel with the release of large amounts of fission products; and sagging of molten nuclear fuel.

Die passive Schutzvorrichtung bietet einen Schutz gegen sich bei dem Reaktor mit hoher Geschwindigkeit abspielende Vorgänge, die zu einer plötzlichen Drucksteigerung führen, welcher die zahlreichen Überdruck- und Sicherheitsventile der Drucksteigerungseinrichtung nicht gewachsen sind. Ein solcher Vorgang kann seine Ursache In Störungen bekannter Art haben, die ein automatisches Abstellen des Reaktors unmöglich machen. Diese Schulzwirkung wird durch Zerreißscheiben geboten, die In begehbaren Kanälen Im Bereich der Einlasse der Dampferzeuger angeordnet sind. Diese Zerreißscheiben sind so konstruiert, daß sie bei einem bestimmten Druck bersten, der um 10% höher Hegt als der durch die für Kernkraftwerke durch die einschlägigen Vorschriften festgelegte höchstzulässige Betriebsdruck der Sicherheitsventile. The passive protective device offers protection against processes taking place in the reactor at high speed , which lead to a sudden increase in pressure, which the numerous overpressure and safety valves of the pressure increasing device are unable to cope with. Such a process can be caused by faults of a known type that make automatic shutdown of the reactor impossible. This educational effect is provided by tear-off disks, which are arranged in accessible channels in the area of the inlets of the steam generator. These tear-off disks are designed in such a way that they burst at a certain pressure which is 10% higher than the maximum permissible operating pressure of the safety valves specified for nuclear power plants by the relevant regulations.

Beispielsweise führt ein Druckstoß, der den höchstzulässigen Betriebsdruck der Reaktorkühlanlape um 15 bis 20% überschreitet, zum Bersten der Zerreißscheiben In den begehbaren Kanälen. Dieser Vorgang führt zu einem sich auf geregelte Welse abspielenden Kühlmittelverlust in denjenigen Teilen der Reaktoranlage, bei denen dies am wenigsten zu Störungen Anlaß gibt. Der Reaktor wird durch Dampf aufnehmende Räume im Bereich der Reaktionszone geschützt, und er wird vollständig durch die das Neutronengift enthaltende Flüssigkeit abgestellt, die In das Reaktorgefäß aus den Nachfüllbehältern eingespritzt wird. Die übrigen Teile der passiven Schutzvorrichtung kommen während der gesamten Dauer der Betriebsstörung In der gleichen Welse zur Wirkung wie bei einem Verlust an Kühlmittel. For example, a pressure surge leads to the maximum operating pressure of the reactor cooling system by 15 to Exceeds 20%, causing the rupture discs In the accessible canals. This process leads to a regular loss of coolant in those parts of the reactor plant in which this is the least likely to cause disruption. Of the The reactor is protected by steam-receiving spaces in the area of the reaction zone, and it becomes complete turned off by the liquid containing the neutron poison, which In the reactor vessel from the Refill container is injected. The remaining parts of the passive protection device come during the total duration of the malfunction In the same way as in the case of a loss of coolant.

Es ist möglich, zu Versuchszwecken einen Rohrbruch nachzuahmen, um die Wirksamkeit der passiven Schutzvorrichtung nachzuweisen. Zu diesem Zweck wird eine Zerreißscheibe, die so bemessen Ist, daß sie es ermöglicht, einen Rohrbruch im gewünschten Ausmaß nachzuahmen, in einen begehbaren Kanal eines Dampferzeugers eingebaut. Die Zerreißscheibe Ist so ausgebildet, daß sie bei einem Druck aufgerissen wird.It is possible to mimic a burst pipe for experimental purposes in order to determine the effectiveness of the passive Proof of protective device. For this purpose a tear disk, which is sized so that it can makes it possible to imitate a broken pipe to the desired extent, in a walk-in channel of a Built-in steam generator. The tear disk is designed in such a way that it is torn open when it is pressed.

der den normalen Betriebsdruck des Reaktorkühlmittel überschreitet, jedoch niedriger 1st als der Druck, auf den die Überdruck- und Sicherheitsventile normalerweise eingestellt sind. Während sich der Reaktor In Betrieb befindet, dient das Aufreißen einer Zerreißscheibe an einem Einlaßkanal zuti Nachahmen eines Kühlmittelverlustes in einem heißen Bereich (»hot leg«), während das Bersten einer Zerreißscheibe in einem Auslaßkanal dazu dient., einen KühlmltteNerlust in einen? kalten Bereich (»cold leg«) nachzuahmen.which is the normal operating pressure of the reactor coolant exceeds, but is lower than the pressure to which the pressure relief and safety valves are normally set are set. While the reactor is in operation, a tear disk is torn open at an inlet port to imitate one Loss of coolant in a hot leg, while the bursting of a tear disk in an outlet channel serves., a cooling medium loss in a? to imitate the cold leg.

Die passive Schutzvorrichtung nach der Erfindung bietet auch einen Schutz gegen andere Arten von Betriebsunfällen, die nach dem heutigen Stand der Technik bei der Konstruktion von Schutzvorrichtungen zu berücksichtigen sind.The passive protection device according to the invention also offers protection against other types of Industrial accidents that occur according to the current state of the art in the construction of protective devices must be taken into account.

Hierbei handelt es sich erstens um Betriebsstörungen, die Im Bereich der Reaktorkühlanlage zu einem zu hohen Druck führen. Hierzu gehören ein unkontrolliertes Zurückziehen der Regelstabbaugruppe, ein plötzliches Fressen des Läufers einer Reaktorkühlmittelpumpe, das zum Ausfallen dieser Pumpe führt, ein Verschwinden der äußeren Last und dergleichen. Kraftbetätigte Druckentlastungsventile, die der Drruurrruckstelgerungselnrlchtung zugeordnet sind, ermöglichen es, ein Abblasen zu dem Tiefbrunnen zum Zweck einer Drucksenkung herbeizuführen. Die durch den Tiefbrunnen gebildete Wärmesenke Ist so bemessen, daß ihr Wärmeaufnahmevermögen für die angenommenen Betriebsunfälle ausreicht.Firstly, there are operational disruptions, which lead to excessively high pressure in the area of the reactor cooling system. This includes an uncontrolled Retraction of the control rod assembly, a sudden seizure of the rotor of a reactor coolant pump, which leads to failure of this pump, disappearance of the external load, and the like. Power operated Pressure relief valves, the pressure relief valve are assigned, allow a blowdown to the deep well for the purpose of a Bring about pressure reduction. The heat sink formed by the deep well is so dimensioned that you The heat absorption capacity is sufficient for the assumed industrial accidents.

Zweitens gehören hierzu Betriebsstörungen, die auf der Sekundärseite der Dampferzeuger kurzzeitig zu einer übermäßigen Drucksteigerung führen können. Hierzu gehören der Verlust der äußeren Last, der Bruch eines Dampferzeugerrohrs, der Bruch einer Dampfleitung und dergleichen. Dampfschnellablaßventile ermögliehen es, den zu hohen Druck durch Abblasen zu dem Tiefbrunnen, zu den Behältern zum erneuten Füllen des Reaktorgefäßes sowie zum Turbinenkondensator zu beseitigen. Das Abblasen von Dampf In die Umgebung, bei dem möglicherweise radioaktive Stoffe freigegeben werden, ist ebenso wenig erforderlich wie bei den bis jetzt gebräuchlichen Konstruktionen.Secondly, this includes malfunctions on the secondary side of the steam generator for a short time can lead to an excessive increase in pressure. This includes the loss of the external load, the breakage a steam generator pipe, the breakage of a steam pipe and the like. Enable quick steam release valves it, the too high pressure by blowing off to the deep well, to the containers for refilling the To eliminate the reactor vessel and the turbine condenser. Blowing off steam into the environment, in which possibly radioactive substances are released is just as unnecessary as in the to now common constructions.

Die passive Schutzvorrichtung bietet einen vollständigen Schutz bei allen Arten von Rohrbrüchen, bei denen die Nachfüll-Lelstung der Füllpumpen überschritten wird, die zu den Einrichtungen zum Handhaben von Chemikalien und zur Volumenregelung gehören. Ferner bietet die passive Schutzvorrichtung einen Schutz bei Undichtigkeiten, die sich !m Laufe der Zelt verändern, und bei denen es sich z. B. um einen Haarriß handelt, durch den zunächst nur kleine Flüssigkeitsmengen entweichen, der sich jedoch möglicherweise schnell zu einem vollständigen Rohrbruch auswächst.The passive protection device offers complete protection against all types of burst pipes where the refill-Lelstung of the filling pumps is exceeded, the to the facilities for handling of Chemicals and volume control. Furthermore, the passive protection device offers protection Leaks that change in the course of the tent, and where there are e.g. B. is a hairline crack, through which initially only small amounts of liquid escape, which however may quickly become too grows out of a complete burst pipe.

Zu dem primären Behälter gehören Einrichtungen, die es ermöglichen, das Auftreten eines Verlustes an Kühlmittel sowie die Lage der Leckstelle schnell nachzuweisen, bevor sich die Bruchstelle vergrößern kann. Diese Einrichtungen dienen unter anderem dazu, das aus der Umschließung abgesaugte Flud am Einlaß der Vakuumpumpe zu kondensieren und zu filtrieren. Das abgesaugte Flud wird auf das Vorhandensein von Radioaktivität sowie von mitgeführter Flüssigkeit überwacht; hierbei wird ein Verfahren angewendet, bei dem mit einer Elektrode bzw. Zündkerze gearbeitet wird.The primary container includes facilities to enable loss to occur Quickly detect coolant and the location of the leak before the break can enlarge. These devices serve, among other things, the fluid sucked out of the enclosure at the inlet of the Vacuum pump to condense and filter. The evacuated fluid is checked for the presence of Radioactivity as well as of carried liquid monitored; a method is used here in which an electrode or spark plug is used.

Das Kühlmittel entweicht in Form von Dampf, und der größere Teil dieses Dampfes wird durch die kalte Wand kondensiert, die durch das Kühlwasser Im Ringraum der Umschließung gebildet wird. Das Kondensat strömt zu einem von mehreren an tiefliegenden Punkten angeordneten Abläufen, mit denen die Dampferzeugerzellen, die obere und die untere Kammer der ZsIIe für das Reaktorgefäß und die unterreereren und oberen Kammern der Pumpenzellen versehen sind. An jeder Ablaufstelle befinden sich Elektroden zum Nachwelsen von Undichtigkeiten.The coolant escapes in the form of steam, and the greater part of this steam is carried by the cold Wall condenses, which is formed by the cooling water in the annulus of the enclosure. That Condensate flows to one of several low-lying drains with which the Steam generator cells, the upper and lower chambers of the ZsIIe for the reactor vessel and the lower ones and upper chambers of the pump cells are provided. At each drainage point there are electrodes for Follow-up of leaks.

Eine ständige Überwachung der Schutzvorrichtung auf Undichtigkeiten wird durch den ringförmigen Wasserraum zwischen dem ersten und dem zweiten Schutzbehälter ermöglicht, ferner durch die Wasserabdichtungen an den aus der Schutzvorrichtung herausgeführten Rohrleitungen sowie dadurch, daß die verschiedenen Durchbrüche der Schutzvorrichtung mit einem Inerten Druckgas beaufschlagt sind. Jedes Entweichen von Kühlmittel In den freien Raum innerhalb des ersten Behälters wird durch die Einrichtungen nachgewiesen, die zum Nachwelsen von Verlusten an Reaktorkühlmittel vorhanden sind.Constant monitoring of the protective device for leaks is ensured by the ring-shaped Water space between the first and the second protective container made possible, also by the water seals on the pipelines leading out of the protective device and in that the various Breakthroughs in the protective device are acted upon by an inert compressed gas. Every escape of coolant in the free space within the first container is demonstrated by the facilities which are available to track losses of reactor coolant.

Das bevorstehende Auftreten eines Schadens an der Reaktorkühlanlage läßt sich leichter feststellen, wenn die Außenflächen der Teile der Kühlanlage nicht mit einer Wärmeisolierung versehen sind. Wenn der Reaktor abgestellt Ist, lassen sich diese Außenflächen daher schnell überprüfen. Da keine Wärmeisolierung vorhanden Ist, 1st es ferner möglich, während des Reaktorbetriebs eine Fernüberwachung mit Hilfe von Fernsehkameras, Boroskopen und dergleichen durchzuführen.The imminent occurrence of damage to the reactor cooling system can be determined more easily if the outer surfaces of the parts of the cooling system are not provided with thermal insulation. When the reactor is shut down, these external surfaces can therefore be checked quickly. Since there is no thermal insulation, it is also possible to carry out remote monitoring with the aid of television cameras, borescopes and the like while the reactor is in operation.

Es ist zu bemerken, daß das Vorhandensein eines kleinen, nach außen abgeschlossenen freien Raums in dem ersten Schutzbehälter das Überfluten des Reaktors dadurch erleichtert, daß es möglich ist, den ersten Schutzbehälter vollständig zu füllen, wobei Gewähr dafür besteht, daß die Reaktorkühlanlage erneut vollständig gefüllt wird. Da die Reaktorkühlanlage keine Wärmeisolierung aufweist, bilden die aus Metall bestehenden Wände wirksame Wärmeleitungswege zum Übertragen der gespeicherten Energie, die nach dem Abblasen noch Im Reaktor vorhanden ist, und außerdem läßt sich hierbei die Wärme beseitigen, die beim Abstellen des Reaktors durch Gammastrahlung erzeugt wird. Die gewählte Anordnung der Überflutungsbehälter ermöglicht es, eine ausreichende Flüssigkeitsmenge bereitzuhalten und die Fluss gkeit auf einer niedrigen Temperatur zu halten, so daß die Überflutungsflüsslgkeit ein ausreichendes Wärmeaufnahmevermögen besitzt und es gemäß Fig. 12 ermöglicht. In dem ersten Schutzbehälter ein hohes Vakuum bzw. einen niedrigen Dampfdruck wieder herzustellen. Diese Tatsache steht in Gegensatz zu den bis jetzt bekannten Schutzvorrichtungen, bei denen innerhalb der Schutzvorrichtung nach einem Betriebsunfall mehrere Tage lang ein erhöhter Druck aufrechterhalten wird.It should be noted that the presence of a small, externally closed free space in the first protective container facilitates flooding of the reactor in that it is possible to the first To completely fill the protective container, whereby there is a guarantee that the reactor cooling system is completely again is filled. Since the reactor cooling system has no thermal insulation, the ones made of metal form Walls effective heat conduction paths to transfer the stored energy, which after the Blowing off is still present in the reactor, and in addition, the heat can be removed here, which is during Shutting down the reactor is generated by gamma radiation. The chosen arrangement of the flood tanks makes it possible to keep a sufficient amount of liquid ready and the flow at a low level Maintain temperature so that the flood liquid has sufficient heat absorption capacity possesses and makes it possible according to FIG. In the first Protective container to restore a high vacuum or a low vapor pressure. That fact stands in contrast to the protective devices known up to now, in which within the protective device increased pressure is maintained for several days after an industrial accident.

Das Vorhandensein eines kleinen, nach außen abgeschlossenen Raums In dem ersten Schutzbehälter führt zu einer Steigerung der Betriebssicherheit der passiven Schutzvorrichtung, bei welcher die Verbrennung von auf radiolytlschem Wege freigesetztem Wasserstoff verhindert wird. Dieser Wasserstoff entsteht durch die Zersetzung von Wasser durch die im Reaktorgefäß vorhandene Gammastrahlung von hoher Intensität. Das Verbrennen des Wasserstoffs wird durch die Beseitigung des Sauerstoffs verhindert; der kleine erste Schutzbehälter wird durch Abpumpen von Luft auf einen hohen Unterdruck gebracht, so daß nur Spuren von Sauerstoff zurückbleiben; die Konzentration des Sauerstoffs, der In der Überflutungs- und Nachfüllflüssigkelt gelöst ist, wird durch eine mechanische Entlüf-The presence of a small, externally closed space in the first protective container leads to an increase in the operational safety of the passive protection device, in which the combustion of hydrogen released by radiolytical pathways is prevented. This hydrogen is created by the Decomposition of water due to the high intensity gamma radiation in the reactor vessel. That Burning of the hydrogen is prevented by the removal of the oxygen; the little first Protective container is brought to a high negative pressure by pumping out air, leaving only traces left behind by oxygen; the concentration of oxygen in the flood and top-up liquid is released, a mechanical vent

tung sowie durch eine chemische Entlüftung unschädlich gemacht, da hierdurch auch die letzten Spuren von gelöstem Sauerstoff beseitigt werden; außerdem wird der Überflutungsflüsslgkeit eine Menge des chemischen Entlüftungsmittels beigefügt, die ausreicht, um die Überflutungsflüsslgkelt vollständig von dem auf radlolytlschem Wege freigesetzten Sauerstoff zu befreien; beispielsweise ist zu diesem Zweck Natriumsulfit In einer Menge von 400 ppm vorhanden. Ferner unterbindet die niedrige Temperatur des Kühlmittels nach dem Überfluten, das Sieden des Kühlmittels, und das Abstreifen des auf radlolytlschem Wege freigesetzten Sauerstoffs und des Wasserstoffs wird verhindert, um das Auftreten einer entgegengesetzten Reaktion zu fördern, be! der die rad!o!yt!sch erzeugten Gase wieder gebunden werden; weiterhin bewirkt die niedrige Temperatur, daß der radlolytlsch entstandene Wasserstoff unter seiner Entflammungstemperatur gehalten wird.treatment as well as by chemical ventilation, as this also removes the last traces of dissolved oxygen are eliminated; Besides, the flood liquid gets a lot of the chemical Venting agent added sufficient to keep the flooding fluid completely off the Radolytlschem way to free released oxygen; for example, sodium sulfite is used for this purpose Present at 400 ppm. It also prevents the low temperature of the coolant after the flooding, the boiling of the coolant, and the stripping off of the radiolytic route Oxygen and hydrogen are prevented from causing an opposite reaction to occur promote, be! which the rad! o! yt! sch generated gases are bound again; continues to cause the low Temperature that the radiolytically formed hydrogen is kept below its ignition temperature will.

Die Überfluiungsflüsslgkelt enthält chemische Zusatzstoffe, um das Lösen der Spaltprodukte zu fördern, so daß Gewähr dafür besteht, daß sie zurückgehalten werden. Eine alkalische Boratlösung, die Natriumthlosulfat enthält, bewirkt, daß Jodverbindungen zurückgehalten werden. Ein zusätzlicher Vorteil der Verwendung von Alkalien besteht darin, daß sie den pHh-Wert so einstellen, daß die Korrosion eingeschränkt wird.The overflow liquid contains chemical additives to dissolve the decomposition products promote so that there is assurance that they will be withheld. An alkaline borate solution called sodium thlosulfate contains, causes iodine compounds to be retained. An added benefit of the The use of alkalis consists in adjusting the pHh value so that corrosion is limited will.

Die alkalische Boratlösung kommt außerdem als Neutronengift zur Wirkung. Es steht eine ausreichende Bormenge zur Verfügung, so daß nach dem Überfluten und dem erneuten Füllen der Reaktorkühlanlage die Borkonzentration in der gesamten Flüssigkeitsfüllung des primären Schutzbehälters und des Reaktors über 2000 ppm liegt. Bei dieser relativ niedrigen Borkonzentration besteht keine Kristallisationsgefahr.The alkaline borate solution also acts as a neutron poison. There is a sufficient one Amount of boron available so that after flooding and refilling the reactor cooling system the Boron concentration in the entire liquid filling of the primary protective container and the reactor 2000 ppm. With this relatively low boron concentration, there is no danger of crystallization.

Die Erfindung läßt sich bei Kernreaktoren anwenden, bei denen mit Leicht- oder Schwerwasser, flüssigem Metall und/oder geschmolzenen Salzen gearbeitet wird. Da bezüglich von Leichtwasser-Brüterreaktoren größere Erfahrungen zur Verfügung stehen, und da es sich als notwendig erwiesen hat, derartige Kraftwerke in der Nähe von Städten zu errichten, besteht ein wichtiges Merkmal der Erfindung darin, daß sie es ermöglicht, solche Anlagen auf wirtschaftliche Welse zu erstellen und sie in der gewünschten Weise bei Städten innerhalb eines Radius von etwa 15 km zu errichten. Derartige unterirdisch oder unter Wasser angeordnete Lelchtwasser-Brüterreaktoren lassen sich unter Anwendung der Erfindung unschwer erstellen.The invention can be applied to nuclear reactors, where light or heavy water, liquid metal and / or molten salts are used. Since there is more experience available with regard to light water breeder reactors, and since it turns out to be has proven necessary to build such power plants near cities, there is an important one The feature of the invention is that it enables such systems to be built in an economical manner and use them in the way you want for cities within to build a radius of about 15 km. Such light-water breeder reactors arranged underground or under water can be easily created using the invention.

Gemäß der Erfindung wird insbesondere darauf geachtet, das Entweichen radioaktiver Stoffe zu verhindern. Durch die neuartige Anwendung eines hohen Vakuums gemäß der Erfindung ist es nunmehr möglich, einen Reaktor sowohl während des normalen Betriebs als auch während eines Kühlmlttelveriustes zu schützen und insbesondere nach einem Betriebsunfall die entstehende Wärme zu beseitigen. Die Erfindung ermöglicht es. Kernreaktoren auf besonders zweckmäßige Weise auszubilden, da der freie Raum, der innerhalb der Vorrichtung zwischen den inneren und äußeren Kammern benötigt wird, sehr klein ist. was aus Gründen der Wirtschaftlichkeit sehr erwünscht Ist. Gleichzeitig gewährt die Vorrichtung nach der Erfindung den erforderlichen biologischen Schutz.According to the invention, particular care is taken to prevent the escape of radioactive substances. With the novel use of a high vacuum in accordance with the invention, it is now possible to close a reactor both during normal operation and during a loss of cooling medium protect and, in particular, remove the heat generated after an accident at work. The invention allows. To train nuclear reactors in a particularly expedient way, since the free space that is inside of the device required between the inner and outer chambers is very small. what made Is very desirable for reasons of economy. At the same time allows the device according to the invention the necessary biological protection.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung ist die Erfindung von umfassender Bedeutung; im Rahmen der Erfindung lassen sich verschiedene Abänderungen vorsehen.In accordance with the foregoing description, the invention has its full scope; As part of the Various modifications can be made in the invention.

Beispielswelse kann man die Zellen des primären Schutzbehälters so ausbilden, daß ein durch Beton abgestützter primärer Behälter aus Stahl vorhanden Ist; In diesem Fall ist es nicht erforderlich, einen zweiten Schutzbehälter und einen mit Wasser gefüllten Ringraum vorzusehen.For example, you can train the cells of the primary protective container so that one through concrete There is a supported steel primary tank; In this case it is not necessary to do a second one Provide a protective container and an annular space filled with water.

Durch die Entwicklung von wassergekühlten Motoren Ist es möglich, die Anzahl der Kammern zu verringern. In denen zur Übertragung von Wärme eine gasförmige Atmosphäre vorhanden sein muß; dies gilt z. B. für die Motoren zum Antreiben der Reaktorkühlmittelpumpen. With the development of water-cooled engines, it is possible to reduce the number of chambers. In which a gaseous atmosphere must be present for the transfer of heat; this applies e.g. B. for the motors that drive the reactor coolant pumps.

Es Ist möglich, sämtliche Dampferzeugerzellen In Kammern zu unterteilen, um den freien Raum in dem ersten Schutzbehälter weiter erheblich zu verkleinern; hierbei dient eine Membran aus Stahl, die mit abdichtender Wirkung mit der Rohrwand des Dampferzeugers und der Auskleidung der Zelle verschweißt wird, dazu, jede Dampferzeugerzelle In zwei Kammern zu unterteilen. It is possible to have all the steam generator cells In To subdivide chambers in order to further reduce the free space in the first protective container considerably; a steel membrane is used here, which is sealed with Effect is welded to the pipe wall of the steam generator and the lining of the cell, in addition, To divide each steam generator cell into two chambers.

Man könnte den Tiefbrunnen so ausbilden, daß der zweite Satz von Wärmetauscheranordnungen nicht in dem Tiefbrunnen, sondern in einem im Freien befindlichen KUhltelch angeordnet Ist.One could design the deep well so that the second set of heat exchanger assemblies would not be in the deep well, but rather in a cool tale located in the open air.

Weiterhin Ist es möglich, bei dem Tiefbrunnen auf die Verwendung einer zur Wärmeübertragung dienenden Kopplungsflüsslgkelt und des zweiten Satzes von Wärmetauscheranordnungen zu verzichten; bei einem Verlust an Kühlmittel wird dann fühlbare Wärme aus der Überflutungsflüsslgkelt auf direktem Wege über den ersten Satz von Wärmetauscheranordnungen an das Wasser In dem Kühlteich abgegeben.It is also possible to go to the deep well the use of a coupling fluid for heat transfer and the second set of To dispense with heat exchanger arrangements; If there is a loss of coolant, then sensible heat is generated the flood fluid flows directly through the first set of heat exchanger assemblies to the Water released in the cooling pond.

Schließlich Ist es möglich, bei den Überflutungsbehältern den Freibord dadurch erheblich zu verkleinern, daß man dafür sorgt, daß beim Auftreten eines zu hohen Drucks die von dem überströmenden Gas mitgeführten nicht kondensierbaren Stoffe über die Überdruckventile der Überflutungsbehälter an den Tiefbrunnen abgegeben werden.Finally, it is possible with the flood tanks to reduce the freeboard considerably by making sure that when too high a The non-condensable substances carried along by the overflowing gas via the pressure relief valves the flood tank will be delivered to the deep well.

Hierzu 12 Blatt ZeichnungenIn addition 12 sheets of drawings

Claims (15)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Kernreaktor-Kraftwerlcsanlage mit einer Reaklorbaugruppe, die einen Kernbrennstoff enthaltenden Reaktorkern aufweist, mindestens einem Dampferzeuger, der Ober eine erste Verbindung mit der Reaktorbaugruppe verbunden und von einem Reaktorkühlmittel von hoher Temperatur und hohem Betriebsdruck durchströmbar 1st, der unter normalen Bedingungen im wesentlichen konstant Ist, sowie mit mindestens einem Behälter für Kühlflüssigkeit, der über erste Rohrleitungen mit der Rsaktorbaugruppe verbunden, einem unter dem Betriebsdruck des Reaktorkühlmittels liegenden Druck ausgesetzt und mit dem Reaktor und dem Dampferzeuger innerhalb einer abdichtenden Umschließung angeordnet 1st, wobei die ersten Rohrleitungen der Reaktorbaugruppe die unter Druck stehende Kühlflüssigkeit immer dann zuführen, wenn durch unfallbedingten Verlust an Reaktorkühlmittel dessen Betriebsdruck ausreichend verringert und ein zweiter vorbestimmter Druckunterschied zwischen der Kühlflüssigkeit und dem Reaktorkühlmittel in der Reaktorbaugruppe herbeigeführt Ist, der kleiner Ist als der erste Druckunterschied zwischen der Kühlflüssigkeit und dem unter normalem Betriebsdruck stehenden Reaktorkühlmittel, dadurch gekennzeichnet, daß zweite Rohrleitungen (137) den Dampferzeuger (104) mit dem Kühlfiüsslgkeltsbehälter (114) verbinden, und daß nach Erreichen eines dritten vorbestimmten Druckunterschieds zwischen der Kühlflüssigkeit und dem Dampf In dem Dampferzeuger (104) unter einem verhältnismäßig hohen Druck stehender Dampf dem Kühlflüsslgkeltsbehaiter (114) durch die zweiten Rohrleitungen (137) zugeführt wird, um auf die Kühlflüssigkeit eine Pumpkraft aufzubringen, damit der den Brennstoff des Reaktorkerns enthaltende Teil der Reaktorbaugruppe (102) vollständig gefüllt wird.1. Nuclear reactor power plant with a reactor assembly which has a reactor core containing nuclear fuel, at least one steam generator which is connected to the reactor assembly via a first connection and through which a reactor coolant of high temperature and high operating pressure can flow, which is essentially constant under normal conditions , as well as with at least one container for cooling liquid, which is connected to the Rsaktorbaugruppe via first pipes, is exposed to a pressure below the operating pressure of the reactor coolant and is arranged with the reactor and the steam generator within a sealing enclosure, the first pipes of the reactor assembly being under pressure Always supply standing coolant when the operating pressure is sufficiently reduced due to an accident-related loss of reactor coolant and a second predetermined pressure difference between the coolant and the reactor coolant in the Reactor assembly is brought about, which is smaller than the first pressure difference between the cooling liquid and the reactor coolant under normal operating pressure, characterized in that second pipes (137 ) connect the steam generator (104) to the Kühlfiüsslgkeltbehälters (114) , and that after reaching a third predetermined pressure difference between the cooling liquid and the steam In the steam generator (104) under a relatively high pressure steam is supplied to the Kühliquidlgkeltsbehaiter (114) through the second pipelines (137) in order to apply a pumping force to the cooling liquid so that the fuel of the reactor core containing part of the reactor assembly (102) is completely filled. 2. Kernreaktor-Kraftwerksanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlflüssigkeltsbehälter (114) normalerweise geschlossen Ist und als Kühlflüssigkeit Wasser mit einem Neutronengift enthält.2. Nuclear reactor power plant according to claim 1, characterized in that the cooling liquid tank (114) is normally closed and contains water with a neutron poison as the cooling liquid. 3. Kernreaktor-Kraftwerksanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Neutronengift in einer solchen Konzentration vorhanden ist, daß dann, wenn der Dampf aus dem Dampferzeuger (104) die Kühlflüssigkeit aus dem Kühlflüsslgkeltsbehälter (114) verdrängt, um dasjenige Volumen der Reaktorbaugruppe (102), welches den Brennstoff und den Reaktorkern enthält vollständig zu füllen, die ausreichende Konzentration an Neutronengift aufweist.3. Nuclear reactor power plant according to claim 2, characterized in that the neutron poison is present in such a concentration that, when the steam from the steam generator (104 ) displaces the cooling liquid from the cooling liquid container (114) by the volume of the reactor assembly ( 102), which contains the fuel and the reactor core, must be completely filled with a sufficient concentration of neutron poison. 4. Kernreaktor-Kraftwerksanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Kühlflüsslgkeltsbehaiter (114), den ersten Rohrleitungen (132) und den zweiten Rohrleitungen (137) Dampfstrahl-Injektordüsen (135) In Verbindung stehen, so daß beim Hindurchströmen von Dampf durch die zweiten Rohrleitungen und die Dampfstrahl-Injektordüsen Kühlflüssigkeit aus dem Behälter (114) ausströmt und durch die Dampfstrahl-Injektordüsen (135) den ersten Rohrleitungen (132) zugeführt wird.4. Nuclear reactor power plant according to claim 2, characterized in that with the Kühlflußlgkeltsbehaiter (114), the first pipes (132) and the second pipes (137) steam jet injector nozzles (135) are in connection, so that when steam flows through the second pipelines and the steam jet injector nozzles, cooling liquid flows out of the container (114) and is supplied to the first pipelines (132) through the steam jet injector nozzles (135). 5. Kernreaktor-Kraftwerksanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kühlflüsslgkeltsbehälter (114) und dem Dampferzeuger5. Nuclear reactor power plant according to claim 1, characterized in that between the cooling liquid container (114) and the steam generator (104) dritte Rohrleitungen (142) vorgesehen sind, die bei Überschreiten eines vorbestimmten Höchstdrucks des Dampfes im Dampferzeuger dem Behälter (114) Dampf zuführen. (104) third pipelines (142) are provided which supply steam to the container (114) when a predetermined maximum pressure of the steam in the steam generator is exceeded. 6. Kernreaktor-KraftwerksarJage nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß die dritten Rohrleitungen (142) durch auf Druckänderungen ansprechende Ventile (143) geschlossen gehalten werden, solange der Dampfdruck den vorbestimmten Höchstdruck nicht überschreitet.6. Nuclear reactor power plant according to claim S, characterized in that the third pipelines (142) are kept closed by valves (143) responsive to changes in pressure, as long as the vapor pressure does not exceed the predetermined maximum pressure. 7. Kernreaktor-Kraftwerksanlage nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Rohrleitungen (137) durch auf Druckänderungen ansprechende Einrichtungen (139) geschlossen gehalten werden, bis der vorgenannte dritte Druckunterschied erreicht 1st.7. Nuclear reactor power plant according to claim 1 or 5, characterized in that the second pipelines (137) are kept closed by devices (139) responsive to pressure changes until the aforementioned third pressure difference is reached. 8. Kernreaktor-Kraftwerksanlage nach Ansprach 7, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Druckänderungen ansprechenden Einrichtungen Zerreißscheiben (139) aufweisen.8. Nuclear reactor power plant according to spoke 7, characterized in that the devices responsive to pressure changes have tear disks (139) . 9. Kernreaktor-Kraftwerksanlage nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Durchsatzmenge des vom Dampferzeuger (104) durch die zweiten Rohrleitungen (137) zu dem Kühlflüssigkeltsbehälter (114) strömenden Dampfes durch im Bereich der Schallgeschwindigkeit arbeitende, in die zweiten Rohrleitungen (137) eingeschaltete Drosseln (138) bestimmt wird.9. Nuclear reactor power plant according to claim 1 or 5, characterized in that the maximum throughput of the steam generator (104) through the second pipelines (137) to the cooling liquid tank (114) flowing steam through operating in the range of the speed of sound, in the second pipelines (137) activated throttles (138) is determined. 10. Kernreaktor-Kraftwerksanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlflüssigkeit Im Kühlflüsslgkeltsbehaiter (114) auf eine tiefe Temperatur gekühlt Ist, bei der sie jedoch noch flüssig ist.10. Nuclear reactor power plant according to claim 1, characterized in that the cooling liquid in the Kühliquidlgkeltsbehaiter (114) is cooled to a low temperature at which, however, it is still liquid. 11. Kernreaktor-Kraftwerksanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlflüssigkeit entlüftet und damit von eine Wasserstoffexplosion unterstützendem freien Sauerstoff Im wesentlichen vollständig befreit ist.11. Nuclear reactor power plant according to claim 1, characterized in that the cooling liquid vented and thus essentially of free oxygen supporting a hydrogen explosion is completely exempt. 12. Kernreaktor-Kraftwerksanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Innerhalb der Umschließung (116, 101, 103, 105, 107, 109, Ul, 113, 115, 118 und 119) ein Überflutungsbehälter (117) mit einer zweiten Kühlflüssigkeit vorhanden Ist, der durch dritte Leitungen mit dem Inneren der Umschließung verbunden Ist, daß den dritten Leitungen auf Druckänderungen ansprechende Einrichtungen zugeordnet sind, die eine Strömungsverbindung Immer dann herstellen, wenn im Inneren der Umschließung ein vorbestimmter erhöhter Druck als Folge eines Entwelchens von Reaktorkühlmittel In das Innere der Umschließung auftritt, so daß das zweite Kühlmittel in das Innere der Umschließung ausströmt und In Wärmeaustausch mit der Reaktorgruppe (102) tritt.12. Nuclear reactor power plant according to claim 1, characterized in that within the enclosure (116, 101, 103, 105, 107, 109, Ul, 113, 115, 118 and 119) there is a flood tank (117) with a second cooling liquid , which is connected by third lines to the interior of the enclosure, that the third lines are assigned devices responsive to pressure changes which establish a flow connection whenever a predetermined increased pressure as a result of an escape of reactor coolant into the interior of the enclosure Enclosure occurs so that the second coolant flows out into the interior of the enclosure and enters into heat exchange with the reactor group (102). 13. Kernreaktor-Kraftwerksanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauminhalte der Umschließung (116, 101, 103, 105, 107, 109, 111, 113, 115, 118 und 119) und der Reaktorbaugruppe (102) sowie die Mengen der ersten Kühlflüssigkeit und der zweiten Kühlflüssigkeit so gewählt sind, daß Im Inneren der Umschließung, nach dem Ausströmen der ersten und zweiten Kuhlflüssigkeiten, Unterdruck herrscht.13. Nuclear reactor power plant according to claim 12, characterized in that the volume of the enclosure (116, 101, 103, 105, 107, 109, 111, 113, 115, 118 and 119) and the reactor assembly (102) and the amounts of the first cooling liquid and the second cooling liquid are chosen so that there is negative pressure inside the enclosure after the first and second cooling liquids have flowed out. 14. Kernreaktor-Kraftwerksanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere getrennte Kühlflüsslgkeitsbehälter (114), die jeweils durch erste Rohrleitungen (132) mit der Reaktorbaugruppe (102) verbunden sind, und mehrere Dampferzeuger (104) vorhanden sind, die jeweils durch die zweiten Rohr-14. Nuclear reactor power plant according to claim 1, characterized in that a plurality of separate cooling liquid containers (114), which are each connected by first pipes (132) to the reactor assembly (102) , and a plurality of steam generators (104) are present, each through the second pipe leitungen (137) mit dem zugehörigen Kühlflüssigkeitsbehälter (114) verbunden sind.lines (137) with the associated coolant container (114) are connected. 15. Kernreaktor-Kraftwerksanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktorbaugruppe (102) während des normalen Betriebs vom Reaktorkühlmittel durchströmte Einlaß- und Auslaßeinrichtungen (112) aufweist an welche die ersten Rohrleitungen (132) angeschlossen sind.15. Nuclear reactor power plant according to claim 14, characterized in that the reactor assembly (102) Inlet and outlet means through which the reactor coolant flows during normal operation (112) to which the first pipelines (132) are connected.
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