DE2515885C2 - Vorrichtung zur Handhabung der Brennelemente eines Kernreaktors - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Handhabung von Brennelementen eines Kernreaktors nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Aus der FR-PS 11 87 311 ist eine derartige Handhabungsvorrichtung für die Brennelemente eines Kernreaktors beschrieben, die auf einem dickwandigen und damit hochfesten Zwischenboden angeordnet ist Dieser Zwischenboden teilt einen oberen Raum des stählernen Reaktorbehälters von dem die Brennelemente enthaltenden Arbeitsraum. Die Handhabungsvorrichtung kann auf dem Zwischenboden bis genau oberhalb der *s jeweiligen Brennelemente verfahren werden und weist innerhalb der hochfesten Schutzhaube eine Seilwinde zum Ziehen und Einbringen der einzelnen Brennelemente auf. Der Zwischenboden aus armiertem Beton ist gegen Überhitzung durch eine untere biologische Abschirmung geschützt und enthält eine Frischgasumwälzung. Besondere Maßnahmen zur Vermeidung von Beschädigungen der Behälterwand durch Kippbewegungen des Zwischenbodens sind nicht vorgesehen.

In der DE-OS 23 29 194 ist eine andere Handhabungsvorrichtung für Brennelemente beschrieben, die auf einem Zwischenboden direkt über einen den Reaktorkern von einem Lagerbehälter für Brennelemente trennenden vertikalen Seitenwand um eine vertikale Mittelachse verdrehbar angeordnet ist. In die Innenräu· M me des Reaktorbehälters sowie des Lagerbehälters ragt je eine schräge ortsfeste Führungsrampe, in denen ein Ladekopf zur Aufnahme jeweils eines Brennelementes an z. B. einem Seil hängend verschiebbar geführt ist. In dem verdrehbaren Teil der Handhabungsvorrichtung « sind zwei Schächte ausgebildet, die in der einen oder anderen Betriebsstellung mit den jeweiligen Führungsrampen fluchten. Am oberen Ende dieses verdrehbaren Teiles sind zwei Trommelhaspeln zum Anheben oder Absenken der Ladeköpfe innerhalb der zugeordneten Führungsbahn bzw. des Schachtes vorgesehen. Aufgrund der Anordnung dieser Handhabungsvorrichtung oberhalb der einen Seitenwand des Reaktorbehälters besteht die Gefahr, daß bei einem infolge eines Unfalles hervorgerufenen einseitigen Kippen des Zwischenbodens, der gegenüber dem unteren Teil des ßeaktorbehälters als besondertes Bauteil ausgeführt sein kann, der den Reaktorbehälter gasdicht abschließende Deckel durch Stoß beschädigt werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Handhabungsvorrichtung für die Brennelemente eines Kernreaktors, insbesondere eines Schnellen Brüters, so auszubilden, daß Beschädigungen des Behälterdeckels bei einer z. B. durch Überdruck im Reaktorbehälter verursachten Kippbewegung des Zwischenbodens vermieden wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Handhabungsvorrichtung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine zweiteilige Handhabungsvorrichtung für Brennelemente im Vertikalschnitt,

Fig.2 eine Handhabungsvorrichtung mit einer Pleuelstange als Schubeinrichtung bei gekipptem Zwischenboden und mit angehobenem Oberteil,

F i g. 3 eine Handhabungsvorrichtung mit einer Rolle als Schubeinrichtung bei gekipptem Zwischenboden und angehobenem Oberteil.

Fig. 1 zeigt einen Kernreaktor 1, z.B. einen sog. Schnellen Brüter, und neben diesem einen Lagerbehälter 2 für Brennelemente. Im Reaktor 1 befindet sich der Reaktorkern 4 in einer Kühlflüssigkeit 5, z. B. schmelzflüssigem Natrium. Ein Zwischenboden 3 aus Beton schließt den unteren Druckraum ue; Reaktorbehälters ab. Auf diesem Zwischenboden 3 ist mindestens ein Verschlußstopfen 6 mit einem Ladearm 8 angeordnet. Mit diesem Ladearm 8 kann ein Brennelement aus dem Reaktorkern 4 herausgeholt und in einen Ladetopf 11 gelegt werden, der mit einem auf einer ersten Schrägrampe 13 verfahrbaren Wagen 12 verbunden ist. Die Schrägrampe 13 verläuft in einem Kanal 14 durch den Zwischenboden 3 hindurch und geht in ein Schienenpaar 19 über. In ähnlicher Weise ist im Lagerbehälter 2 eine zweite Rampe 17 vorgesehen, die in einem Kanal 16 durch den Zwischenboden 3 hindurchgeführt ist un in ein Schienenpaar 21 übergeht. Joder Wagen 12 wird mittels einer Hubkette und einer im Oberteil 15a der Handhabungsvorrichtung 15 angeordneten Winde 20 angehoben und abgesenkt.

Bei der Ausführung nach F i g. 1 wird ein um die Mittelachse 23 verdrehbares Drehkreuz 24 hauptsächlich aus den beiden Schienenpaaren 19, 21 gebildet, die mit einer senkrechten Drehweüc 25 fest verbunden sind. Dieses Drehkreuz 24 ist auf zwei — nicht dargestellten - Wälzlagern abgestützt und wird von einer am unteren Teil der Drehwelle 25 angeordneten Antriebsvorrichtung 28 gedreht. Das Drehkreuz ist in einem Schutzbehälter 33 aus Gußeisen oder aus Blei angeordnet, der innen mit einer druckdichten Hülle 35 ausgekleidet ist.

Der untere Teil 156 der Handhabungsvorrichtung ruht auf dem Zwischenboden 3 und weist Absperrschieber 42, 44 auf, die oberhalb der Kanäle 14 und 16

angeordnet sind. Die Handhabungsvorrichtung 15 ist in der durch einen Deckel 60 abgeschlossenen Kuppel des Reaktorbehälters angeordnet

Bei einem in Fig. 1 gestrichelt angedeuteten einseitigen Anheben des Zwischenbodens 3 in die Stellung 3' erfolgt eine Trennung der Handhabungsvorrichtung 15 in die beiden Teile 15a und 156 in der Höhe D. Der Unterteil 156 ist auf dem Zwischenboden 3 befestigt und wird mit ihm gekippt Der Oberteil 15a wird geradlinig senkrecht in di<; gestrichelte dargestellte Emistellung angehoben. Die auf den Oberteil 15a einwirkende Schubkraft läßt sich durch verschiedene Mittel erzeugen, z. B. durch eine Kurbel mit Pleuelstange gemäß F i g. 2 oder durch Rollen gemäß F i g. 3.

Bei der in Fig.2 gezeigten Ausführung ist der Oberteil mit dem Unterteil durch ein als Pleuelstange wirkendes Hebelgestänge verbunden. In dem durch ausgezogene Linien dargestellten Zustand ist der Unterteil 156 durch einseitiges Anheben des Zwischenbodens 3' gekippt und der Oberteil 15a in seine obere Endstellung angehoben worden. Beide Teile 15a und 156 sind miteinander durch zwei symmetrisch angeordnete Pleuelstangen 62 verbunden. Die vordere, sichtbare Pleuelstange 62 ist am Unterteil 156 und am Oberteil 15a durch je einen Gelenkzapfen 64 bzw. 66 angelenkt

Der Oberteil 15a der Handhabungsvorrichtung 15 weist einen Gleitschuh 70 auf, der in einer am Deckel 60 befestigten Gleitschiene 72 vertikal geführt ist Es können mehrere solcher vertikaler Gleitführungen 70, 72 am Oberteil 15a der Handhabungsvorrichtung 15 vorgesehen sein.

Die innere Hülle 35 teilt sich beim Kippen des Zwischenbodens 3 längs giner Teilfuge 74.' Die Trennung der Drehwelle 25 des Drehkreuzes in zwei Teile geschieht durch eine lösbare, z. B. nach Art eines Schraubenziehers wirkende Kupplung 80. Diese ist eingerückt, wenn die beiden Teile der Antriebswelle 25 vertikal stehen, und rückt aus, sobald der untere Teil aus der Vertikalen kippt Bei dieser Ausführung liegt die Kippachse des unteren Teiles bei der mit C bezeichneten Stelle, und die Schubkraft beim Kippen wirkt auf die Achse der Gelenkzapfen 66. Der Schwerpunkt des oberen Teils 15a liegt also unterhalb des Angriffspunktes der Schubkraft wodurch sich dieser Oberteil während seiner Anhebe- und Absenkbewegung leicht in der Senkrechten halten läßt

Bei der Ausführung nach Fig.3 besteht die Schubvorrichtung aus zwei auf Drehzapfen gelagerten Rollen 82. Die Hülle 35 teilt sich eb? J falls beim Kippen in der Teilfüge 74, und eine lösbtTe Kupplung 8ö verbindet und trennt die beiden Teile der Antriebswelle 25. Bei dieser zweiten Ausführung liegt der Angriffspunkt des auf den Oberteil 15a wirkenden Schubes in der Höhe der Rollen 82, also unterhalb seines Schwerpunktes.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Handhabung von Brennelementen eines Kernreaktors, bei dem der Reaktorbehälter aus einem Unterteil und einem Deckel besteht und durch einen horizontalen Zwischenboden in zwei Räume unterteilt ist, von denen der untere den Reaktorkern enthält, wobei die Vorrichtung aus einem unteren, fest mit dem Zwischenboden verbundenen Teil und aus einem oberen Teil besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Teil (15a; im Deckel (60) vertikal beweglich geführt ist und bei einem Kippen des Zwischenbodens (3) vom unteren Teil (156) über eine Schubeinrichtung einen nach oben gerichteten Schub erhält.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Teil (15a; ein Gleitschuh (70) befestigt ist, der entlang einer am Deckel (60) angeordneten vertikalen Gleitschiene (72) geführt ist

3. Vorrichtung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubeinrichtung eine oder mehrere Pleuelstange^) aufweist, deren Enden mit dem oberen und der.i unteren Teil (15a; t5b) über Gelenkzapfen (64; 66) verbunden sind.

4. Vorrichtung nach Ansp-uch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Schubeinrichtung eine oder mehrere am unteren Teil (15b) drehbar gelagerte Rollen (82) aufweist, auf welchen der obere Teil (15a; abgestützt ist