DE2722870A1

DE2722870A1 - Einrichtung zur vermeidung der kontamination eines brennelementlagerbeckens

Info

Publication number: DE2722870A1
Application number: DE19772722870
Authority: DE
Inventors: Martin Dipl Phys Dr Peehs; Werner Petri
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-04-25
Filing date: 1977-05-20
Publication date: 1978-11-23
Also published as: DE2722870C2

Description

Einrichtung zur Vermeidung der Kontamination eines
Brennelementlagerbeckens (Zusatz zu P 27 18 305.7 - VPA 77 P 9317) Das Hauptpatent bezieht sich auf eine Einrichtung zur weitgehendsten Vermeidung der Kontamination eines Brennelementlagerbeckens durch eingelagerte Brennelemente. Diese besteht aus einer der Brennelementform angepaßten Metallhülse, die vollkommen mit einem abnehmbaren, gleichzeitig als Griff dienenden Deckel,verschlossen und mit einem Uberdruckventil sowie einer Wasserfülleinrichtung versehen ist. Durch eine solche Einrichtung wird mit Sicherheit vermieden, daß an den Brennelement-bzw. Brennstaboberflächen abgesetzte Verunreinigungen, die radioaktiv sein können, in das Brennelementbecken selbst gelangen können; desgleichen wird dadurch verhindert, daß bei defekten Brennstäben aktiver Brennstoff und Spaltprodukte in das Lagerbecken geraten. Beim Auftreten gasförmiger Spaltprodukte, die über das Überdruckventil in das Beckenwasser gelangen können, besteht jedoch die Möglichkeit, daß die Umluft des Brennelementlagerbeckens in unzulässig starker Weise radioaktiv wird.
Zur Verbesserung der im Hauptpatent beschriebenen Einrichtung stellte sich daher die Aufgabe, neben der weitestgehenden Vermeidung der Kontamination des Brennelementlagerbeckens in gleicher Weise eine Kontamination der Umluft zu verhindern. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Uberdruckventil aus einem im Deckel vertikal angeordneten U-Rohr besteht und zum Auffangen daraus entweichender Gase eine mit der Hülse durch lösbare Elemente, wie z.B. Sperrklinken, verbundene, Jedoch vertikal bewegbare und durch aufgefangene Gase aufschwimmbare Glocke vorgesehen ist.
Zur näheren Veranschaulichung dieser Weiterentwicklung der im Hauptpatent beschriebenen Einrichtung sei zunächst auf die Fig. 1 verwiesen, die eine Einrichtung nach dem Hauptpatent zeigt sowie auf die Fig. 2 bis 5, durch die die hier vorgeschlagene Weiterentwicklung näher erläutert wird.
In Fig. 1 ist die der Form des Brennelementes 3 angepaßte Hülse mit 5 bezeichnet. Sie ist mit einem Deckel 51 verschlossen, der mit einem Griffstück 59 versehen ist. Das Uberdruckventil ist mit 54 schematisch angedeutet, desgleichen die Wasserfülleinrichtung mit 55 und 56.
Die Weiterentwicklung dieser Einrichtung ist mit einem speziellen Ausführungsbeispiel in Fig. 2 dargestellt, einander entsprechende Bauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Hülse 5 ist wieder mit einem Deckel 51 verschlossen, die Verbindungsstelle 52 ist entsprechend abgedichtet. Für den Fall des Austretens von gasförmigen Spaltprodukten bzw. Radiolysewasserstoff ist ein Druckausgleich in Gestalt eines U-förmigen Rohres 8 im Deckel 51 vorgesehen. Damit wird eine direkte Verbindung zwischen dem Wasser innerhalb der Metallhülse 5 und der Umgebung vermieden. Dieses U-Rohr 8 wirkt als Uberdruckventil derart, daß der in der MetallhUlse sich ausbildende Uberdruck einer Wassersäule entspricht, die durch den Abstand der Einlaß-und Auslaßöffnung des U-Rohres gegeben ist. Wird dieser Druck überschritten, so wird Gas in das umgebende Becken abgegeben.
Damit nun dieses abgegebene Gas nicht in den umgebenden Luftraum gelangen kann, ist die Metallhülse 5 noch mit einer Glocke 7 versehen, die im Normalzustand auf den Deckel 51 ruht.
An ihrer Oberseite ist sie mit einem Griffstück 79 ausgerüstet, das praktisch die gleiche Ausbildungsform aufweist wie das Griffstück 59 des Deckels, damit dieselbe Greifeinrichtung Verwendung finden kann. Wie aus den Fig. 3, 4 und 5 ersichtlich, muß das Griffstück 79 nicht direkt mit der Glocke 7 verbunden sein, vielmehr genügt eine Halterung über seitliche Haken 71.
Die Funktion dieser seitlichen Haken ist ebenfalls aus den Fig. 3, 4 und 5 ersichtlich, Fig. 3 zeigt dabei den Auf- oder Absetzvorgang dieser Glocke 7 auf die Hülse 5. In Fig. 4 ruht die Glocke 7 noch ohne Jede Gasfüllung auf der Hülse 5. Beim Austreten von Spaltgasen aus dem U-Rohr 8 sammeln sich diese in der Glocke 7 und können somit nicht in den Luftraum oberhalb des Lagerbeckens gelangen. Mit zunehmender Gasmenge in der Glocke 7 wird diese solange angehoben bis die Klinken 71 - zweckmäßigerweise sind über den Umfang verteilt drei vorgesehen - in Eingriff mit der Deckelverbindung 52 kommen. Dieser angehobene Zustand der Glocke 7 ist optisch leicht feststellbar, so daß dann Maßnahmen zur Entleerung der gesammelten Gase durchgeführt werden können. So ist es z.B. möglich, ein U-förmig gebogenes Rohr 9 in der in Fig. 5 dargestellten Weise in den Innenraum der Glocke 7 einzuführen und mit einer nichtdargestellten Pumpe das darin angesammelte Gasvolumen zu entnehmen. Selbstverständlich wäre es auch möglich, an der Glocke 7 eine fest angeschlossene Schlauchleitung vorzusehen, die im Normalfall mit einem Ventil verschlossen ist, so daß im Falle des Aufschwimmens der Glocke nur dieses Ventil geöffnet zu werden braucht, damit die in der Glocke angesammelten Gase in einen angeschlossenen Aufnahmebehälter abströmen können. In diesem Fall erübrigt sich außerdem eine Förderpumpe.
Durch die hier dargestellte Konstruktion, die durch die seitliche Führung eine gasometerartige Bewegung der Glocke erlaubt, sind also die Gasauffangmöglichkeiten sowie die Füllungsanzeige miteinander vereinigt. Für die Abnahme der Glocke von der Hülse sind dann nocht nichtdargestellte mechanische Mittel notwendig, um die seitlichen Klinken 71 von der Deckelverbindung 52 zu lösen, so daß sich dann die in Fig. 3 dargestellte Halterung der Glocke 7 am Griffstück 79 ergibt. Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das hier dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, vielmehr sind noch weitere Möglichkeiten zur konstruktiven Erreichung der erwähnten Aufgaben möglich, wie z.B. ein integrierter Spaltgassammelraum mit im Inneren aufschwimmbarer Gasometerglocke", die eine Anzeigeeinrichtung betätigt oder eine mit der Hülse dauern verbundene Absaugeleitung öffnet.
2 Patentansprüche 5 Figuren

Claims

Patentanspruche 1. Einrichtung zur weitgehendsten Vermeidung der Kontamination eines Brennelementlagerbeckens durch eingelagerte Brennelemente nach Hauptpatent P 27 18 305.7 (VPA 77 P 9317) bestehend aus einer der Brennelementform angepaßten Metallhtlse, die vollkommen mit einem abnehmbaren, gleichzeitig als Griff dienenden Deckel verschlossen ist und mit einem Uberdruckventil sowie einer Wasserfülleinrichtung versehen ist, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Uberdruckventil aus einem im Inneren vertikal angeordneten U-Rohr besteht und zum Auffangen daraus entweichender Gase eine mit der Hülse durch lösbare Elemente, wie z.B. Sperrklinken verbundene, Jedoch vertikal bewegbare und durch aufgefangene Gas aufschwimmbare Glocke vorgesehen ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glocke ähnlich wie der Deckel mit einem Griff versehen und die evtl. Gasfüllung derselben durch stationäre bzw. nichtstationäre Vorrichtungen entnehmbar ist.