DE2528825C2 - Kernreaktoranlage - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Kernreaktoranlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 22 53 232 ist eine Kernreaktoranlage dieser Art mit einem Behälterbecken bekannt, in dem eine hydraulische Abbremsung des Brennelementtransportbehälters erfolgt, damit ausgeschlossen ist, daß der Brennelementtransportbehälter bei einem Absturz Schaden nimmt oder gar weiteren Schaden anrichtet. Der Abstand zwischen diesem als Absenkschacht dienenden Behälterbecken und dem Lagerbecken soll mindestens halb so groß wie die Länge des Transportbehälters ein. Bei beengten Platzverhältnissen .kann auch ein Geländer zwischen Absenkschacht und Laserbecken vorgesehen sein, das das Hineinstürzen des umfallenden Transportbehälters ^b0 in das Lagerbecken verhindern soll. Das Geländer ist jedoch nicht zum Auffangen des kippenden Behälters geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Platzverhältnisse in Kernreaktoranlagen der vorge- ^h) nannten Art weiter zu verbessern, weil neuer Lagerraum für die Aufbewahrung von verbrauchten Brennelementen geschaffen werden soll, die nicht in dem bisher erwarteten Umfang aufbereitet werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst

Mit der Barriere kann man zusätzlich Platz in der Sicherheitshülle gewinnen, denn die Barriere verhindert selbst bei Fehlbedienung eines den Brennelement-Transportbehälter tragenden Hebezeugs, daß der Behälter in das Brennelement-Lagerbecken hineinstürzen kann. Deshalb können Brennelement-Lagerbecken und Behälterbecken fast bis auf ein durch die Dicke der Barriere gegebenes Maß zusammengerückt werden.

Dadurch, daß die Barriere einer an ihrem oberen Rand angreifenden Seitenkraft von mindestens 10% des größten Transportbehältergewichts standhält, kann auch das Anschlagen des mit einem Hebezeug transportierten Transportbehälters mit Sicherheit ohne Schäden aufgefangen werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Kernreaktoranlage sind in den Unteransprüchen angegeben.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird anhand der Figuren ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Dabei sind in

F ι g. 1 und 2 zwei etwa rechtwinklig zueinander verlaufende Vertikalschnitte durch den wesentlichen Teil einer Kernreaktoranlage mit einem Druckwasserreaktor gezeigt Die

Fig.3, 4 und 5 zeigen mit drei zueinander senkrechten Darstellungen in größerem Maßstab Einzelheiten der Erfindung.

Die Kernreaktoranlage mit dem Reaktordruckbehälter 1 und den Dampferzeugern 2 sitzt in einer als Stahlkugel ausgeführten Sicherheitshülle 3, die von dem Betongebäude der Sekundärabschirmung 4 umgeben ist. Im Inneren der Sicherheitshülle 3 sorgt ein Betonzylinder 5 für einen Schutz der Sicherheitshülle 3 gegen Bruchstücke, die bei einem Bersten einzelner Komponenten umherfliegen könnten. Auf dem Betonzylinder 5 sitzt ein Rundlaufkran 6.

Neben dem Reaktordruckbehälter 1 ist im Inneren der Sicherheitshülle ein Brennelement-Lagerbecken 7 vorgesehen, das Gestelle 8 zur Aufnahme der Brennelemente enthält. Das Brennelement-Lagerbekken wird von dem aus Beton bestehenden Beckengebäude 9 gebildet, das mit dem Betonzylinder 5 und den übrigen Gebäudeteilen im Inneren der Sicherheitshülle 3 baulich vereinigt ist.

Der Brennelementwechsel, bei dem die neuen Brennelemente aus dem Gestell 8 in den Reaktordruckbehälter 1 eingefügt und verbrauchte aus dem Reaktordruckbehälter 1 abtransportiert werden, wird mit einer Brennelement-Lademaschine 10 vorgenommen. Sie besteht im wesentlichen aus einer auf Laufschienen fahrenden Brücke 11 mit einer Positioniereinrichtung 12, der ein Greifer 13 zugeordnet ist.

In F i g. 3 sind die Laufschienen 15 für die Lademaschine 10 gezeichnet. Sie umgeben das Brennelement-Lagerbecken 7 auf beiden Seiten und führen von dem Brennelement-Lagerbecken zu einem Beckenteil 17, der mit dem Reaktordruckbehälter 1 in Verbindung steht. Zwischen diesem Becken 17 und dem Brennelement-Lagerbecken 7 ist ein verschließbarer Kanal 18 vorgesehen. Weitere Schienen 16 mit normaler Spurweite führen in radialer Richtung durch eine nicht dargestellte Schleuse aus der Sicherheitshülle 3 ins Freie.

Neben dem Brennelement-Lagerbecken ist ein

achteckiges symmetrisches Behälterbecken 20 angeordnet, das vom Brennelement-Lagerbecken 7 durch eine Barriere 21 getrennt ist. Die Barriere 21 ist bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel eine Stahlbeton-Konstruktion, die mit dem Beton des Beck~ngebäudes 9 und des Trümmerschutzzylinders 5 baulich vereinigt ist. Der Armierungsstahl kann mit dem Armierungsstahl von Trümmerschutzzylinder 5 und Beckengebäude 9 verankert sein. Jedenfalls geht die Festigkeit der Barriere mit einer an deren oberen Rand angreifenden zulässigen Seitenkraft von 50 Tonnen weit über die zum Beispiel bei Kränen übliche Festigkeit gegen Seitenkräfte von 10% des Ladegewichts hinaus, dem in diesem Fall 10% des Transportbehältergewichts von 100 Tonnen entsprechen würden.

Das Behälterbtcken 20 liegt in dem durch die strichpunktierte Linie 19 angedeuteten Bereich des Rundlaufkranes 6, dessen Schiene auf dem Trümmerschutzzylinder 5 sitzt. Dadurch besteht eine Transportverbindung zu den Schienen 16, deren Fahrtrichtung eine Kreisbahn parallel zum Trümmerschutzzylinder 5 ist.

Die Barriere 21 ist, wie die F i g. 5 zeigt, mit ihrer Höhe H größer als die Hälfte der Länge L eines zylindrischen Brennelement-Transportbehälters 23. In der Barriere 21, die beim Ausführungsbeispiel vollständig neben dem durch die Laufschiene 15 angedeuteten Fahrbereich der Lademaschine 10 liegt, ist ein Spalt 26 vorgesehen. Die Breite B des Spaltes 26 ist kleiner als der Durchmesser des Transportbehälters 23. Deshalb wird der Transportbehälter mii Sicherheit festgehalten, wenn er versehentlich zu weit in Richtung auf Jas Lagerbecken 7 bewegt werden sollte. Dabei kann man durch eine geeignete Bemessung des am Behälter 23 angreifenden Gehänges 27, das aus nichtrostendem Material besteht, dafür sorgen, daß der Behälter 23 nicht unzulässig hoch, zum Beispiel nicht mehr als 1 m über die Höhe der Schienen 16 gehoben ,werden kann.

Der Spalt 26 verlängert sich nach unten als Stichkanal 30, der das Behälterbecken 20 mit dem Brennelement-Lagerbecken 7 verbindet. Der Stichkanal 30 gestattet das Hindurchführen von Brennelementen 31, wie in F i g. 4 zu sehen ist. Zu diesem Zweck ist der Stichkanal 30 den Abmessungen der Brennelemente 31 angepaßt. Er verengt in seinem oberen Bereich 33. Dort sind Führungsschienen 34 vorgesehen, um das Einlaufen der Brennelemente 31 in den Spalt 26, 30 zu erleichtern, wenn sie zwischen dem Behälterbecken 20 und dem Brennelement-Lagerbecken 7 mit einem Ausleger 28 der Lademaschine 10 transportiert werden.

Da der einziehbare Ausleger 28 der Lademaschine 10 eine quer zu den Schienen 15 verlaufende Bewegungsrichtung aufweist, liegt die Längsrichtung des Spaltes 26 und des Stichkanals 30 rechtwinklig zu den Schienen 15. Spalt und Stichkanal können aber auch in Bewegungsrichtung 19 des Rundlaufkranes 6 angeordnet werden, wenn man mit diesem, gegebenenfalls unter Verwendung eines kleinen Sonderhubwerkes den Transport der Brennelemente zwischen dem Behälterbecken 20 und dem Brennelement-Lagerbecken 7 bewerkstelligt. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß die Barriere 21 einen besonderen Ladekran trägt, da ihre Festigkeit für solche Aufgaben durchaus ausreicht.

Die F i g. 4 zeigt noch, daß der abgesenkte Transportbehälter 23 vom Behälterbecken 20 eng umschlossen ist. Daraus ergibt sich eine hydraulische Dämpfungswirkung für den Fall des Behälterabsturzes. Zusätzlich ist am Boden des Behälterbeckens 20 eine Dämpfungseinrichtung 36, zum Beispiel ein Stoßdämpfer mit verformbaren Blechen angeordnet, der den in das Gebäude eingeleiteten Stoß auf maximal 2000 Mp begrenzt. Außerdem legt die enge Umschließung den Transportbehälter 23 auch gegen Erdbebenstöße sicher test. Bei Bedarf kann diese Abstützung auch durch Kufen verbessert werden, die am Behälterbecken 20 den Abmessungen des Transportbehälters 23 entsprechend angebracht sind.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Kernreaktoranlage mit einem aus Beton bestehenden Beckengebäude, das die Wände eines Brennelement-Lagerbeckens und eines diesem eng "> benachbarten Behälter-Beckens für das gefahrlose Absenken eines Brennelement-Transportbehälters bildet, das mit dem Brennelement-Lagerbecken über einen Stichkanal verbunden ist, wobei sich im Bereich des Stichkanals eine quer zu diesem m verlaufende Sperre gegen das Hineinstürzen des Brennelement-Transportbehälters in das Brennelement-Lagerbecken über einem Beckenflur erhebt, der eine Transportebene an der Oberkante von Brennelement-Lagerbecken und -Behälterbecken bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperre als Barriere (21) mit einer Höhe (H) von mindestens der halben Länge (L) des Brennelement-Transportbehälters (23) ausgebildet ist, daß die Barriere (21) oberhalb des Stichkanals (30) einen Spalt (26) aufweist, der schmaler als der Transportbehälter (23) ist, und daß die Barriere mit dem Beckengebäude (9) derart verbunden ist, daß sie einer an ihrem oberen Rand angreifenden Seitenkraft von mindestens 10% des größten Transportbe- « hältergewichts standhält

2. Kernreaktoranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Barriere (21) mindestens teilweise aus Beton besteht, der mit dem Beckengebäude (9) verankert ist jo

3. Kernreaktoranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Stichkanal (30) unter der Barriere (21) im Bereich (33) der Schienen (15) verengt

4. Kernreaktoranlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, *> dadurch gekennzeichnet, daß der Stichkanal (30) im verengten Bereich (33) Führungen (34) aufweist.

5. Kernreaktoranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Barriere (21) einen Ladekran für die Behälterbeladung trägt.