DE2650417C3 - Stoßdämpfer - Google Patents
StoßdämpferInfo
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- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F5/00—Transportable or portable shielded containers
- G21F5/06—Details of, or accessories to, the containers
- G21F5/08—Shock-absorbers, e.g. impact buffers for containers
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Description
Die Erfindung betrifft einen Stoßdämpfer für einen in ein Wasser enthaltendes Becken abstürzenden Brennelement-Transportbehälter,
wobei der Stoßdämpfer aus einer energieverzehrenden, am Boden des Beckens angeordneten Vorrichtung und aus einem diese nach
oben abdeckenden Zwischenboden besteht. Ein derartiger Stoßdämpfer ist aus der deutschen Offenlegungsschrift22
'S3 232 bekannt.
Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich die Aufgabe, den Stoßdämpfer so zu verbessern, daß die
Stoßkraft«: auf einen für die Bodenkonstruktion erträglichen Wert begrenzt werden; denn beim
Abstürzen eines Brennelement-Transportbehälters, das zwar bisher noch nie vorgekommen ist, aber von den
Sicherheilsbehörden neuerdings als Unfall in Betracht
gezogen wird, können Stoßkräfte im Bereich von 000 t auftreten.
Nach der Erfindung ist vorgesehen, daß der Zwischenboden mit Abstand zu der energieverzehrenden
Vorrichtung an der Beckenwand wasserdicht befestigt i:üt und daß ein Sollbruch dieser Befestigung bei
einer Kral't erfolgt, die über der Summe der Gewichte
des auf dem Zwischenboden (astenden Wassers und des Brennelement-Transportbehälters liegt, die aber nicht
größer als die größte bei der Stauchung der energieverzehrenden Vorrichtung auftretenden Kraft
ist.
Bei der Erfindung ist die energieverzehrende Vorrichtung im Normalbetrieb ohne Belastung, da der
Transportbehälter auf dem Zwischenboden aufsitzt Außerdem wird die energieverzehrende Vorrichtung
mit Hilfe des Zwischenbodens wasserfrei gehalten, so daß ihre Wirkung nicht durch Wasser beeinträchtigt
wird, das bei ihrer Verformung verdrängt werden müßte. Durch den Abstand zwischen dem Zwischenboden
und der energieverzehrenden Vorrichtung ist ferner
to dafür gesorgt, daß sich die Kräfte, die beim Wirken der
Vorrichtung auftreten, nicht gleichzeitig zu den Kräften addieren, die zum Lösen des Zwischenbodens aufgebracht
werden. Es ergibt sich also eine zeitlich verschobene Kraftfolge ohne große Kraftspitzen.
Vorzugsweise ist die Sollbruchstelle derart ausgebildet, daß sie zusätzlich zu dem Gewicht des Brennelement-Transportbehälters
und der Wasserfüllung des Beckens der Druckwelle gewachsen ist, die beim
Auftreffen des abstürzenden Behälters auf die Wasseroberfläche oder beim schnellen Absinken des Behälters
im Wasser entsteht. Die Befestigung kann bei solchen Druckgießen, die kurzzeitig, d. h. für Millisekunden auch
über der statischen Belastbarkeit liegen können, elastisch oder sogar plastisch nachgeben.
Dem Zwischenboden können Führungsleisten an der Wand des Beckens zugeordnet sein. Damit kann man
erreichen, daß der .Zwischenboden ohne Verkanten oder Verklemmen nachgibt wenn die Befestigung nach
einem Absturz des Brennelement-Transportbehälters gebrochen ist
Unterhalb des Zwischenbodens kann eine Wasserlekkageüberwachung vorgesehen sein, die die Dichtigkeit
im Bereich der energieverzehrenden Vorrichtung zu überwachen gestattet
Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird anhand der Fig. 1 und 2 ein erstes Ausführungsbeispiel
beschrieben; die Fig. 1 und 2 zeigen in einem Längsschnitt und einer Draufsicht das von Betonwänden
begrenzte wassergefüllte Becker· für einen Brennelement-Transportbehälter,
im Reaktorgebäude einer Kernreaktoranlage mit einem Druckwasser-Leistungsreaktor. Die F i g. 3 zeigt in einem Ausschnitt ein zweites
Ausführungsbeispiel.
Mit 1 ist die Wandung des Beckens 2 bezeichnet, in dem der gestrichelt gezeichnete Brennelement-Transportbehälter
3 abgestellt wird, wenn Brennelemente anoder abtransportiert werden. Das Becken 2 hat, wie
F i g. 2 zeigt, einen achteckigen Querschnitt, während der Behälter 3 zylindrisch ist. Der Durchmesser des
Behälters 3 beträgt größenordnungsmäßig 2,50 m. die Flachkantabmessung des Beckens 3 m.
An der aus Beton bestehenden Bodenwand 1 ist ca. 8 m über Α·:ιι mit 5 bezeichneten Boden des Beckens 2
ein Zwischenboden 6 so befestigt, daß er mindestens für das Gewicht des Behälters 3 von etwa 100 t und einer
darüber stehenden Wassersäule von etwa 15 m Höhe ausgelegt ist, die weitere 100 t wiegt. Der Zwischenboden
6 besteht aus einer oberen Platte 7, einer unteren Platte 8 und dazwischenliegenden Profilträgern 9,
Profilträgern 9, die mit beiden Platten 7, 8 verbunden, vorzugsweise verschweißt, sind.
Der Zwischenboden 6 sitzt mit seiner Unterseite auf einem achteckigen Ring 10, der das in F i g, 1
dargestellte L-Profil hat Und der an dem Schenkel 11 mit
Hilfe von Scherschrauben 12 an der Beckenwand befestigt ist. Die Scherschrauben 12 bilden eine
Sollbruchstelle mit einer Bruchlast von 5001 Sie greifen
in Buchsen 13; die ihrerseits in einem mit dem Beton der
Beckenwand 1 fest verbundenen, im Querschnitt achteckigen Rohrstück 15 angeordnet sind. Das
Rohrstück 15 ist mit einer Vielzahl von Haken 16 im Beton der Beckenwand 1 verankert Es kann außerdem
mit horizontal angeordneten Platten 17 und 18 versehen sein, um die Steifigkeit und Abstützung im Beton zu
verbessern.
Unterhalb des Zwischenbodens 6 ist eine energieverzehrende Vorrichtung 20 angeordnet, die aus kreuzweise
geschichteten Aluminium-Rohren 21 und U-Profilstäben 22 besteht, die ebenfalls aus Aluminium bestehen
und zwischen den Rohren 21 angeordnet sind. Auf die Oberseite der energieverzehrenden Vorrichtung 20 ist
eine feste Eisenplatte 24 aufgesetzt, die für eine gleichmäßige Krafteinleitung sorgt Eine gleiche Platte
25 übernimmt die Abstützung gegenüber dem Boden 5.
Zwischen der Platte 24 und der Unterseite 27 des Zwischenbodens 6 ist ein Spalt S gelassen, der beim
Ausführungsbeispiel etwa 50 mm beträgt Die zum Abreißen der Scherschrauben 12 notwendige Bewegung
des Zwischenbodens beträgt höchstens 30 mm. Im Normalbetrieb ist die Vorrichtung 20 demnach kräftufrei,
denn das Gewicht des Behälters 3 wird vom Zwischenboden 6 aufgenommen.
Das Behälterbecken 2 besitzt oberhalb des Zwischenbodens 6 eine Blechauskleidung 28 aus nichtrostendem
Stahl. Diese endet unten an einem U-Profileisen 29, das
in den Beton der Beckenwand 1 eingelassen ist Dort ist ein im Querschnitt achteckiger Blechring 30 angeschweißt
der den Übergang zu einer Blechplatte 31 oberhalb des Zwischenbodens 6 ergibt Damit entsteht
ein wasserdichter Abschluß des Raumes 33 oberhalb des Zwischenbodens 6 gegenüber dem darunterliegenden
Raum 34, in dem die energieverzehrende Vorrichtung 20 wasserfrei angeordnet ist Die Wasserfreiheit kann
durch eine Leckageüberwachungseinrichtung kontrolliert werden. Dazu gehört eine ringförmige Rinne 35, an
die ein Ablaufrohr 36 angeschlossen ist das zu einer nicht weiter dargestellten Meßeinrichtung führt
Nach dem in Fig.3 dargestellten Ausführungsbeispiel
kann der Zwischenboden 6 auch mit Zugschrauben 38 als Sollbruchstelle aufgehängt werden, die bekanntlieh
in ihrer Bruchfestigkeit besonders genau bemessen werden können. Die Zugschrauben 38 sind von oben in
Brücken 39 eingeschraubt die in ihrem mittleren Bereich von einem am Rohrstück 15 befestigten Winkel
40 getragen werden. Mit ihrem unteren Bereich greifen die Schrauben 38 in einen den Zwischenboden 6
tragenden Ring 41.
Der Behälter 3 sitzt im Normalbetrieb auf dem Zwischenboden 6 auf, so daß die energieverzehrende
Vorrichtung 20 unbelastet ist Sollte der Behälter jedoch
J 5 im Bereich des Beckens 2 abstürzen, so öffnet die beim Auftreffen des Behälters auf den Zwischenboden 6
wirksam werdende Kraft die z. B. für 500 t ausgelegten
Sollbruchstellen der Befestigung. Dies geschieht bevor der Zwischenboden den Spalt S überwindet Danach
wird die energieverzehrende Vorrichtung 20 wirksam. Sie verformt sich, wobei der Zwischenboden 6 bei
seinem Weg nach unten durch Führungsleisten 42 in den Ecken 43 des Beckens 2 gegen Verkanten gesichert
werden kann. Mit der Verformungsarbeit wird der Behälter 3 abgebremst Die dabei entstehenden Kräfte
betragen mit etwa 10001 nur Vio der sonst zu
erwartenden Belastung. Sie liegen zeitlich nach der gegebenenfalls auftretenden Druckwelle im Wasser, die
für wenige Millisekunden eine Kraft von ca. 700 t auf
den Zwischenboden 6 ausüben kann, und der Öffnungskraft an der Sollbruchstelle. Durch geeignete Dimensionierung
der Spalte zwischen Zwischenboden und Beckenwand kann die Bremswirkung durch die
verdrängte und nach oben ausströmende Luft mit zur Stoßdämpfung herangezogen werden.
Anstatt der Aluminiumrohre 21 können auch Stahlrohre, Stahlträger oder Platten aus Aluminium-Schwamm
verwendet werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Stoßdämpfer für einen in ein Wasser enthaltendes Becken abstürzenden Brennelement-Transportbehälter,
wobei der Stoßdämpfer aus einer energieverzehrenden, am Boden des Beckens angeordneten
Vorrichtung und aus einem diese nach oben abdeckenden Zwischenboden besteht, dadurch
gekennzeichnet, daß der Zwischenboden (6) mit Abstand zu der energieverzehrenden Vorrichtung
(20) an der Beckenwand (1) wasserdicht befestigt ist und daß ein Sollbruch dieser Befestigung
(12; 3fl) bei einer Kraft erfolgt, die über der Summe
der Gewichte des auf dem Zwischenboden (6) lastenden Wassers und des Brennelement-Transportbehälters
(3) liegt, die aber nicht größer als die größte bei der Stauchung der energieverzehrenden
Vorrichtung auftretenden Kraft ist
Z Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollbruchstelle (12; 3S)
dcrari ausgebildet !5t, daß Sie Zusätzlich ZU ucüi
Gewicht des auf dem Zwischenboden (6) lastenden Wassers und dem Gewicht des Behälters (3) der
Druckwelle im Wasser gewachsen ist, die beim Auftreffen des abstürzenden Behälters (3) auf die
Wasseroberfläche des Beckens (2) oder beim schnellen Absinken des Behälters (3) im Wasser des
Beckens (2) entsteht.
3. Sioßdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichn?t, daß dem Zwischenboden (6) Führungsleisten
(42) an der Wand fl) des Beckens (2) zugeordnet sind.
4. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Zwischenbodens
(6) eine Wasserleckageüberwachung (35; 36) vorgesehen ist.
Priority Applications (5)
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