DE2730014A1

DE2730014A1 - Deckelkonstruktion fuer kernreaktorbehaelter

Info

Publication number: DE2730014A1
Application number: DE19772730014
Authority: DE
Inventors: James C Belsick; John Garin
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1976-08-13
Filing date: 1977-07-02
Publication date: 1978-02-16
Also published as: FR2366672A1; GB1549105A; JPS5322982A; FR2366672B1; JPS6057558B2; US4113564A

Description

PATB NTANWALT Dipl. ing. K. HÖLZER

-WKLSER-STItAeBB

8OOO AlIGSBUKG

TEMtFON 81 β« 18 TRLRX 633202 patol Λ

27300U

W. 868

Augsburg, den 29. Juni 1977

Westinghouse Electric Corporation, Westinghouse Building, Gateway Center, Pittsburgh, Pennsylvania 15222, V.St.A.

Deckelkonstruktion für Kernreaktorbehälter

8Q9807/0S1 8

Die Erfindung betrifft eine Deckelkonstruktion für Kernreaktorbehälter, mit drehbaren Verschlußplatten, wobei zwischen dem Umfang jeder Verschlußplatte und dem sie umschließenden Deckelteil ein Ringspalt gebildet ist.

Kernreaktoren weisen einen Reaktorbehälter auf, in welchem Brennelemente angeordnet sind und der mit einem Kühlmitteleinlaß und einem Kühlmittelauslaß zur Zirkulation eines mit den Brennelementen in Wärmeaustausch stehenden Kühlmittels versehen ist. Der Reaktorbehälter ist oben durch einen Behälterdeckel abgeschlossen.

Bei manchen Deckelkonstruktionen enthält der Behälterdeckel eine oder mehrere drehbare Verschlußplatten, die unterschiedliche Größen besitzen und exzentrisch ineinander angeordnet sind. Diese drehbaren Verschlußplatten haben hauptsächlich zwei Punktionen, nämlich einerseits den Abschluß des Reaktorinneren und andererseits die Halterung von Brennstofferneuerungsvorrichtungen. Durch Drehung der einzelnen Verschlußplatten können die Brennstofferneuerungsvorrichtungen mit Bezug auf die einzelnen Brennelemente im Reaktorbehälter ausgerichtet werden, wodurch der Brennstofferneuerungsvorgang erleichtert wird. Da die Verschlußplatten relativ zueinander drehbar sein müssen, sind sie so angeordnet, daß sie

809807/0518

-Λ·- 27300Η

zwischen sich jeweils einen Ringspalt bilden. Dieser die Drehbarkeit der Verschlußplatten ermöglichende Ringspalt stellt natürlich auch einen Pfad für den Austritt radioaktiver Teilchen aus dem Reaktorbehälter dar. Demgemäß sind an verschiedenen Stellen innerhalb des Ringspalts Dichtungen vorgesehen, um einen Austritt radioaktiver Teilchen zu verhindern.

Die Dichtungen dienen auch dazu, ein Eindringen von Sauerstoff aus der Außenluft durch den Ringspalt hindurch in den Reaktorbehälter und zum Kühlmittel zu verhindern, bei welchem es sich bei schnellen Brutreaktoren um flüssiges Natrium handeln kann, da eine Berührung von flüssigem Natrium mit Sauerstoff zu einer sehr heftigen Reaktion führt. Ferner ist, um ein Eindringen von Sauerstoff in den Reaktorbehälter zu verhindern, der zwischen dem Kühlmittelspiegel im Reaktorbehälter und der Behälterdeckelunterseite befindliche Raum mit einem Deckgas ausgefüllt, das auch den Ringspalt bis zu den Dichtungen ausfüllt.

Im Verlaufe der Konstruktion von flüssigmetallgekühlten schnellen Brutreaktoren ist es üblich, die Wirksamkeit der Behälterdeckeldichtungen unter extremen Bedingungen zu untersuchen, deren Eintritt höchst unwahr-

80Θ807/0518

27300H

scheinlich ist, um dadurch die Wirksamkeit der Dichtungen unter normalen Bedingungen auf jeden Fall sicherzustellen. Dabei werden die Dichtungen einer komplizierten Analyse unterzogen, welche die Reaktion der Dichtungen bei einem hypothetischen Reaktorunfall mit Bersten des Reaktorkerns bestimmt, bei welchem es sich theoretisch um den größtmöglichen Unfall handelt. Typischerweise wird ein Reaktorunfall mit Bersten des Reaktorkerns als Fall angenommen, in welchem aus irgendeinem Grund eine Blase sich schnell im Kühlmittel ausbreitet, wodurch eine heftige Expansion hervorgerufen wird, aufgrund derer das Deckgas nach oben in den Ringspalt zwischen den Verschlußplatten des Behälterdeckels hineingedrückt wird, wobei angenommen wird, daß das Deckgas und flüssiges Natrium auf die Dichtungen im Ringspalt auftreffen. Die Dichtungen müssen deshalb in der Lage sein, das Deckgas und das flüssige Natrium zurückzuhalten, da darin radioaktive Teilchen enthalten sind, um eine Freisetzung dieser radioaktiven Teilchen aus dem Reaktorbehälter nach außen zu verhindern. Es sind verschiedene Bauarten wirksamer Behälterdeckeldichtungen bekannt.

Eine bekannte Bauart einer Behälterdeckeldichtung ist die Flüssigkeitstauchdichtung. Bei dieser Dichtungsbauart verläuft der Ringspalt zwischen benachbarten

809807/0518

-Ar- 27300U

Behälterdeckelteilen so, daß er eine Mulde bildet. Diese Mulde ist mit einer Flüssigkeit, beispielsweise flüssigem Natrium, gefüllt, wodurch der Ringspalt in zwei Abschnitte unterteilt wird, nämlich einen oberhalb der Flüssigkeit und einen unterhalb der Flüssigkeit gelegenen Abschnitt. Das innerhalb des Reaktorbehälters befindliche, radioaktive Teilchen enthaltende Deckgas erstreckt sich dann von der Kühlmitteloberfläche aus nach oben durch den Ringspalt hindurch bis zum flüssigen Natrium in der Flüssigkeitsdichtung, Unter normalen Bedingungen bildet die Flüssigkeitsdichtung eine wirksame Abdichtung gegen ein Herauswandern von Deckgas aus dem Ringspalt und gegen ein Hineinwandern von Sauerstoff in den Reaktorbehälter und ermöglicht gleichzeitig eine relative Drehung der Verschlußplatten des Behälterdeckels. Unter den Bedingungen eines Unfalls mit Bersten des Reaktorkerns könnte jedoch die Expansion des Kühlmittels das Deckgas so heftig durch den Ringspalt nach oben drängen, daß das Deckgas das flüssige Natrium aus der Flüssigkeitsdichtung heraus gegen weitere Dichtungen und Lager treiben könnte, die sich oberhalb der Flüssigkeitsdichtung im Ringspalt befinden. Dadurch würde unter diesen angenommenen Bedingungen die Flüssigkeitsdichtung unwirksam.

809807/0518

27300U

Eine weitere bekannte Bauart einer Behälterdeckeldichtung ist die aufblasbare Dichtung, wobei bei dieser Bauart eine einzige oder mehrere aufblasbare Dichtungen hintereinander im Ringspalt angeordnet sind. Während der Brennstofferneuerung werden die aufblasbaren Dichtungen etwas entlüftet, um eine leichtere Drehbarkeit der Verschlußplatten des Behälterdeckels zu ermöglichen, während hingegen im normalen Reaktorbetrieb die Dichtungen voll aufgeblasen sind, um ihre Abdichtwirkung zu steigern. Diese aufblasbaren Dichtungen sind zwar unter normalen Bedingungen wirksam, jedoch wird ihre Wirksamkeit unter den Bedingungen eines angenommenen Unfalls mit Bersten des Reaktorkerns manchmal in Frage gestellt.

Eine noch weitere bekannte, speziell für die Bedingungen eines Unfalls mit Bersten des Reaktorkerns ausgelegte Dichtungsbauart ist eine Labyrinthdichtung, bei welcher ein Metallkörper derart an einer der Verschlußplatten angeschraubt ist, daß er durch den Ringspalt zwischen den beiden Verschlußplatten hindurch bis nahe an die andere Verschlußplatte hin ragt. Der Zweck dieser Dichtung besteht darin, den Durchtrittsquerschnitt des Leckströmungspfades herabzusetzen und ein Auslecken bei einem Unfall mit Bersten des Reaktorkerns zu beschränken.

8 0 98 0 7/0518

27300H

Jedoch ergibt die Analyse, daß diese Dichtung, die zwar theoretisch die Leckströmung herabsetzt und eine Verschlußplattendrehung ermöglicht, das Problem der Verhinderung einer Freisetzung radioaktiver Teilchen unter extremen Reaktorbedingungen wie bei dem genannten Unfall nicht zu lösen vermag.

Weitere allgemein bekannte Dichtungsarten wie O-Ringe, Dichtungsbälge usw., die möglicherweise unter den erwähnten Unfallbedingungen wirksam sein könnten, ermöglichen keine Drehung der Verschlußplatten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Deckelkonstruktion der eingangs genannten Art mit einer Dichtung zu versehen, die unter allen Bedingungen eine wirksame Abdichtung der Verschlußplatten ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebene Anordnung gelöst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen mehr im einzelnen beschrieben. Es zeigt:

808807/0518

•ΛΑΟ

Pig. 1 einen Schnitt durch einen typischen Kernreaktor, bei dem die Erfindung Anwendung findet,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch eine Tragringanordnung,

Fig. 3 einen Ausschnitt der Tragringkonstruktion, der die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung mehr im einzelnen und in der unwirksamen Stellung zeigt,

Fig. 4 eine Darstellung ähnlich Fig. 3,

welche die Dichtungsanordnung in der wirksamen Stellung zeigt, und

Fig. 5 eine Draufsicht auf den in Fig. 1 gezeigten Reaktor.

Gemäß Fig. 1 ist in einem Reaktorbehälter 14 ein Reaktorkern 10 angeordnet, der wärmeerzeugende Brennelemente 12 enthält. Der Reaktorbehälter 14 weist einen Kühlmitteleinlaß 16 und einen Kühlmittelauslaß 18 zur Zirkulierung eines Kühlmittels 20 auf, das mit den Brennelementen 12 in Wärmeaustausch steht. Das Kühlmittel 20,

809807/0518

->cr- 27300U

bei welchem es sich bei einem schnellen Brutreaktor um flüssiges Natrium handeln kann, füllt den Reaktobehälter 14 bis zu einem Pegel 22 aus. Oben ist der Reaktorbehälter 14 durch einen Behälterdeckel verschlossen, der sich aus einem feststehenden äußeren Ring 2¹J, einer großen drehbaren Verschlußplatte 26, einer mittleren drehbaren Verschlußplatte 28 und einer kleinen drehbaren Verschlußplatte 30 zusammensetzt. Der feststehende äußere Ring 24 ist mittels Schrauben 32 oder dergl. am Reaktobehälter befestigt.

Die große drehbare Verschlußplatte 26 ist über eine große Tragringanordnung 34 auf dem feststehenden äußeren Ring 24 abgestützt. Der Außenumfang der großen Verschlußplatte 26 bildet zusammen mit dem Innenumfang des äußeren Ringes 2¹I einen dazwischenliegenden Ringspalt 36. Die große Tragringanordnung 34, welche Lager, Dichtungen und einen nicht dargestellten Drehantrieb zum Drehen der Verschlußplatte aufweist, ermöglicht eine relative Drehung der großen Verschlußplatte 26 mit Bezug auf den äußeren Ring 24 unter Beibehaltung eines strömungsmitteldichten Abschlusses des Reaktorbehälterinneren gegen die äußere Umgebung. Außerdem hält die Tragringanordnung 34 die Lager, die Dichtungen und den Drehantriebsmechaniemus von der heißen Oberfläche der großen

8 09807/0518

Verschlußplatte 26 entfernt und folglich in einer kühleren Arbeitsumgebung, so daß eine breitere Auswahlmöglichkeit für die Werkstoffe der Lager, der Dichtungen und des Antriebsmechanismus gegeben ist.

Wie weiter aus Fig. 1 hervorgeht, ist die mittlere drehbare Verschlußplatte 28 exzentrisch in der großen Verschlußplatte 28 angeordnet und mittels einer mittleren Tragringanordnung 38 auf der Verschlußplatte 26 abgestützt. Zwischen den Verschlußplatten 28 und 26 ist wiederum ein Ringspalt 40 gebildet. In ähnlicher Weise ist die kleine drehbare Verschlußplatte 30 exzentrisch in der mittleren Verschlußplatte 28 angeordnet und auf dieser mittels einer kleinen Tragringanordnung 42 wiederum unter Bildung eines Ringspalts 44 abgestützt. Außerdem ist in der kleinen drehbaren Verschlußplatte eine Durchführungsvorrichtung 46 vorgesehen, die das Reaktorbehälterinnere für eine nicht dargestellte Transfermaschine zugänglich macht. Bei der Brennstofferneuerung wird in die Bohrung der Durchführungsvorrichtung eine Transfermaschine bekannter Bauart eingesetzt, die sodann durch kombinierte Drehungen der drei drehbaren Verschlußplatten 26, 28 und 30 mit Bezug auf jedes beliebige Brennelement 12 im Reaktorkern 10 ausgerichtet werden kann. Die Transfermaschine kann dann in bekannter

809 807/0518

27300H

Weise das jeweils gewählte Brennelement aus dem Reaktorkern herausnehmen und durch ein frisches Brennelement ersetzen.

Handelt es sich beim Kühlmittel 20 um flüssiges Natrium, wie es bei flüssigmetallgekühlten schnellen Brutreaktoren der Fall ist, ist es erforderlich, eine Berührung des flüssigen Natriums mit Sauerstoff zu vermeiden, da eine solche Berührung zu einer heftigen Reaktion führen würde. Dazu ist der Raum zwischen der Behälterdeckelunterseite und dem Kühlmittelpegel 22 mit einem Deckgas 48, beispielsweise Argon, ausgefüllt. Dieses Deckgas 48 füllt nicht nur den Deckgasraum zwischen der Deckelunterseite und dem Kühlmittelpegel 22, sondern auch die Ringspalte 36, 40 und 44 aus. Das Deckgas 48, das eine Berührung des Kühlmittels 20 mit Sauerstoff verhindert, ist jedoch einer Bestrahlung durch den Reaktorkern ausgesetzt und wird deshalb selbst mit radioaktiven Teilchen kontaminiert. Es ist deshalb notwendig, das Deckgas 48 zwischen dem Reaktorbehälter und einer Reinigungsstelle zu zirkulieren, in welch letzterer der größte Teil der radioaktiven Teilchen in bekannter Weise abgeschieden wird. Wie bereits eingangs erwähnt, ist es trotzdem notwendig ein Auslecken des Deckgases 48 durch die Ringspalte 46, 40 und 44 und

809807/0518

27300H

die im behälterdeckel befindlichen Dichtungen aus dem Reaktorbehälter heraus zu verhindern.

Fig. 2 zeigt eine typische Konstruktion einer Tragringanordnung, wie sie für die Tragringanordnungen 3¹*, 38 und 42 Anwendung findet. Die Ringspalte 46, 40 und sind in Fig. 2 durch einen typischen Ringspalt dargestellt, der in zwei Abschnitte 50 und 52 unterteilt ist. Der untere Ringspaltabschnitt 50 ist durch eine als Tauchdichtung ausgebildete Flüssigkeitsdichtung 54, die einer bekannten Bauart angehören und beispielsweise flüssiges Natrium enthalten kann, vom oberen Ringspaltabschnitt 52 getrennt. Das Deckgas 48 füllt den unteren Ringspaltabschnitt 50 bis zur Flüssigkeitsoberfläche der Tauchdichtung aus. Das flüssige Natrium in der Tauchdichtung 54 verhindert, daß kontaminiertes Deckgas 48 aus dem unteren Ringspaltabschnitt 50 in den oberen Ringspaltabschnitt 52 wandern kann. Jedoch kann ein erhöhter Deckgasdruck bewirken, daß Deckgas 48 in Form von Blasen durch die Flüssigkeitsdichtung 54 hindurchgelangt, was zur Freisetzung einer kleinen Deckgasmenge in den oberen Ringspaltabschnitt 52 führen kann. Bei normalen Reaktorbetriebsbedingungen verhindern die Flüssigkeitsdichtungen 54 eine Freisetzung radioaktiver Teilchen wirksam und ermöglichen gleichzeitig eine relative Drehung

809807/0518

27300U

der Verschlußplatten.

Wie weiter aus Fig. 2 hervorgeht, sind zur Abdichtung des oberen Ringspaltabschnitts 52 gegen die Außenluft als weitere Schutzmaßnahme sowohl gegen das Eindringen von Sauerstoff als auch gegen das Auslecken von Deckgas zwei aufblasbare Elastomerdichtungen 68 hintereinander am inneren Tragring 70 in an sich bekannter Weise angeordnet. Ein gegabeltes Teil 72, das einen auf den aufblasbaren Dichtungen gleitenden Gleitkörper darstellt, ist derart am äußeren Tragring 74 angeordnet, daß es mit den beiden aufblasbaren Dichtungen in Berührung steht. Der innere Tragring 70 ist mittels eines Lagers 76, das die relative Drehung zwischen den beiden Tragringen zur Drehung der betreffen den Verschlußplatte ermöglicht, auf dem äußeren Tragring 7 ^ gelagert. Zur Schmierung der aufblasbaren Dichtungen 68 zwecks Sicherstellung einer guten Abdichtung und zur Herabsetzung der Reibung zwischen den Dichtungen und dem gegabelten Teil 72 kann ein Schmiermittel bekannter Art Anwendung finden.

Bei im Betrieb befindlichem Reaktor sind die aufblasbaren Dichtungen 68 so aufgeblasen, daß sie sich der Oberfläche des gegabelten Teils 72 und ihren Sitz-

809807/0518

27300H - yr-

flächen anpassen und die Berührungsflächen zwischen den Dichtungen und dem gegabelten Teil 72 zwecks Verbesserung der Abdichtung möglichst groß sind. Bei der Brennstofferneuerung des Reaktors ist es jedoch erforderlich, die Verschlußplatten zu drehen. Dies erfordert eine Drehung des inneren Tragrings 70 mit Bezug auf den äußeren Tragring 74, was bedeutet, daß eine Relativdrehung zwischen dem gegabelten Teil 72 und den aufblasbaren Dichtungen stattfinden muß. Um diese Relativdrehung zu erleichtern, werden die aufblasbaren Dichtungen 68 etwas entlüftet, bevor die Drehung stattfindet.

Die Flüssigkeitsdichtung 54 und die aufblasbaren Dichtungen 68 sind zwar unter normalen Reaktorbetriebsbedingungen voll ausreichend, jedoch zeigt eine Analyse eines Reaktorunfalls mit Bersten des Reaktorkerns, daß diese Dichtungen nicht unter allen Umständen voll ausreichend sein könnten. Die Hypothese des Reaktorunfalls mit Bersten des Reaktorkerns besagt, daß das Reaktorkühlmittel 20 heftig gegen die Deckelunterseite geschleudert wird, wodurch das Deckgas 48 im unteren Ringspaltabschnitt 50 nach oben gedrückt wird. Dieses Deckgas 48 treibt unter dem Druck des in Bewegung befindlichen Kühlmittels das flüssige Natrium aus der Flüssigkeitsdichtung 54 heraus durch den oberen Ringspalt-

809807/0518

27300U

abschnitt 52 hindurch und an den aufblasbaren Dichtungen 68 vorbei. Bei dieser Hypothese wird weiter angenommen, daß das flüssige Natrium und an den aufblasbaren Dichtungen 68 vorbeileckendes Deckgas durch kleine Spalte im Lager 76 aus der Tragringanordnung austritt. Die Erfindung bezieht sich deshalb auf eine weitere Schutzmaßnahme gegen einen derartigen Austritt von Deckgas und flüssigem Natrium aus den Tragringanordnungen.

Gemäß Fig. 3 ist der obere Teil des inneren Tragrings 70 in zwei Teile unterteilt, nämlich einen Teil 78 und einen mit Zahnkranz versehenen Teil 80. Der Teil 78 ist im allgemeinen ein einstückiger Teil des inneren Tragrings 70, während der mit Zahnkranz versehene Teil 80, der mit Zahnrädern und nicht gezeigten Antriebsmechanismen zur Drehung der betreffenden Verschlußplatte in Verbindung steht, als gesonderte Komponente ausgebildet sein kann. Der Teil 80 kann durch Lösen von Schrauben 82 vom Teil 78 abgenommen werden. Dadurch erhält man Zugang zum Lager 76 und zu einem Ringraum 84, der den obersten Teil des oberen Ringraumabschnitts 52 oberhalb der aufblasbaren Dichtungen 68 und nahe des Lagers 76 darstellt.

809807/0518

27300U

Wie Fig. 3 weiter zeigt, ist im Ringraum 8¹J eine Zusatzdichtung 86 angeordnet, die ein flexibles Dichtungsteil 88, ein Metallteil 90 und einen Betätigungsmechanismus 92 aufweist. Das flexible Dichtungsteil 88, das aus einem bekannten elastomerischen Werkstoff oder aus weichem Metall wie beispielsweise Kupfer oder Aluminium bestehen kann und in geeigneter Weise mit dem Metallteil 90 verbunden ist, ist im wesentlichen konform mit den Oberflächen der an seinen Umfangsflächen benachbarten Teile ausgebildet. Beispielsweise besitzt das gegabelte Teil 72 eine abgeschrägte Kante 9*4 und das flexible Teil 88 besitzt demgemäß eine dazu im wesentlichen konforme Außenumfangsflache 96. In ähnlicher Weise kann das Teil 88 eine an eine Vertiefung 100 des Tragringteils 78 angepaßte Innenumfangsfläche 98 besitzen. Die abgeschrägte Kante 9^ und die Vertiefung ermöglichen zusammen mit den Umfangsflächen 96 und 98 des flexibeln Teils 88 einen straffen Sitz des flexiblen Dichtungsteils 88 zwischen dem gegabelten Teil 72 und dem Tragringteil 78, wenn das flexible Teil 88 mittels des Betätigungsmechanismus 92 gegen die genannten Teile gespannt wird.

Das Metallteil 90 ist beispielsweise ein aus rostfreiem Stahl bestehender Ring, der an einer Seite so aus-

809807/0518

27300U

gebildet ist, daß er in das flexible Teil 88 hineinpaßt, und an seiner anderen Seite mit Gewindebohrungen 102 versehen ist. Das eine Ende des Metallteils 90 ragt in eine Nut 104 des flexiblen Teils 88 und ist in an sich bekannter Weise mit diesem verbunden. Die Gewindebohrungen 102 sind mit gegenseitigen Abständen auf den Umfang des Metallteils 90 verteilt angeordnet und ermöglichen die Befestigung am Betätigungsmechanismus 92. Bei dem in den Fig. 3 und M gezeigten speziellen Ausführungsbeispiel besteht der Betätigungsmechanismus 92 aus Schrauben 106. Diese Schrauben 106 ragen nach oben durch den mit Zahnkranz versehenen Tragringteil 80 hindurch in eine in diesem Teil gebildete Nut 108, auf deren Nutgrund 110 die Schraubenköpfe aufliegen. Die Nut 108 verläuft vom Nutboden 110 bis zur Oberseite des Tragringteils 80 und ermöglicht dadurch den Zugang zum Drehen der Schrauben 106. Obwohl hier eine Schraubenanordnung als Betätigungsmechanismus 92 beschrieben ist, können selbstverständlich auch andere Mechanismen, beispielsweise druckbeaufschlagte Kolben oder elektrische Vorrichtungen als Betätigungsmechanismen Anwendung finden.

809807/0518

27300H

Arbeitsweise:

Während der Brennstofferneuerung, wenn es notwendig ist, die Verschlußplatten des Behälterdeckels und die daran angeordneten Tragringanordnungen relativ zueinander zu drehen, um die Brennstofferneuerungsmaschinen in jeweils geeignete Arbeitsstellungen über dem Reaktorkern zu bringen, wird der Betätigungsmechanismus 92 in die in Fig. 3 gezeigte Lösestellung gebracht. In dieser Lösestellung ruhen die Köpfe der Schrauben 106 lose auf dem Nutgrund 110 und das flexible Dichtungsteil 88 hat keine Berührung mit dem gegabelten Teil 72 und dem Tragringteil 78, d.h. die schräge Kante 9k und die Vertiefung 100 stehen nicht mit den Umfangsflächen 96 und 98 in Berührung. In dieser Stellung ist der innere Tragring 70 ohne Behinderung relativ zum äußeren Tragring Jk und dem daran angeordneten gegabelten Teil 72 drehbar.

Während des Reaktorbetriebs, während dessen die Verschlußplatten des Behälterdeckels und die Tragringanordnungen nicht gedreht zu werden brauchen, hält jedoch der Betätigungsmechanismus 92 die Zusatzdichtung 86 gemäß Fig. 4 in der wirksamen Stellung. Um die Zusatzdichtung 86 zur Wirkung zu bringen, werden die Schrauben 106 nacheinander so angezogen, daß das Netall-

809807/0518

teil 90 hochgezogen wird, wodurch das flexible Dichtungsteil 88 nach oben gegen das gegabelte Teil 72 und den Tragringteil 78 gespannt wird. In dieser Spannstellung liegt die schräge Kante 9¹* straff an der Außenumfangsfläche 96 und die Oberfläche der Vertiefung 100 straff an der Innenumfangsfläche 98 an, wodurch der Ringraum 8M in zwei Abschnitte unterteilt und der obere Ringspaltabschnitt 52 gegen die äußere Umgebung der Tragringanordnung abgeschlossen wird. Der von der Tragringanordnung gebildete Ringspalt ist damit abgedichtet.

Die Zusatzdichtung 86 stellt nicht nur eine wirksame Gasdichtung dar, sondern verformt sich beim Auftreffen des heißen flüssigen Natriums bei einem angenommenen Unfall mit Bersten des Reaktorkerns etwas, wodurch der Aufschlag abgefangen und eine noch straffere Abdichtung hergestellt wird. Es ist bemerkenswert, daß das flexible Teil 88 mit dem gegabelten Teil 72 und dem Tragringteil 78 selbst dann in Berührung bleibt, wenn eine vertikale Relativbewegung zwischen dem äußeren Tragring Ik und dem Tragringteil 78 stattfindet. Die Erfindung ermöglicht deshalb eine wirksame Abdichtung eines Ringspalts zwischen relativ zueinander drehbaren Komponenten eines Kernreaktors auch im Falle des Ausschleuderns von flüssigem Natrium und Gasen unter ab-

809807/0518

27300U

τι

normen Reaktorbedingungen und ermöglicht gleichzeitig eine Drenung dieser Komponenten unter normalen Reaktorbedingungen.

Die Erfindung kann abweichend vom dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel auch in verschiedenartig abgewandelter Weise realisiert werden. Beispielsweise braucht das flexible Dichtungsteil 88 nicht die dargestellte Form zu haben, sondern kann auch in anderer Weise in Anpassung an die Form der benachbarten Komponenten angepaßt sein. Außerdem braucht der Betätigungsmechanismus 92 keine Schraubenanordnung zu sein, sondern kann als Kolben-Zylinder-Anordnung oder als elektrische Vorrichtung ausgebildet sein. Ferner braucht das flexible Dichtungsteil 88 nicht aus einem Elastomer zu bestehen, sondern kann auch aus weichem Metall wie beispielsweise Kupfer hergestellt sein.

80Θ807/0518

- 23-Leerseite

Claims

27300U

Patentansprüche

ι l./Oecke!konstruktion für Kernreaktorbehälter, mit drehbaren Verschlußplatten, wobei zwischen dem Umfang jeder Verschlußplatte und dem sie umschließenden Deckelteil ein Ringspalt gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem jede Verschlußplatte (26, 28, 30) umschließenden Ringspalt (36, 4ΰ, 44; 50, 52, 84) eine in und außer Wirkung bringbare mechanische Dichtungsanordnung (86) angeordnet ist, die in ihrer wirksamen Stellung den Ringspalt abdichtet und in ihrer unwirksamen Stellung eine freie Drehbarkeit der betreffenden Verschlußplatte ermöglicht, und daß Betätigungsmittel (92) an der Dichtungsanordnung befestigt sind, mittels derer die Dichtungsanordnung zur Abdichtung des Ringspalts im wesentlichen vertikal in diesen hinein gezogen werden kann.
2. Deckelkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsanordnung (86) ein im Ringspalt (52, 84) gelegenes flexibles Dichtungsteil (88), dessen Seitenflächen (96, 98) komplementär zu den benachbarten Wandflächen (94, 100) des Ringspalts ausgebildet sind und ein metallenes Tragteil (90) aufweist, an dessen einem Ende das flexible Dichtungsteil und an

809807/051 8

ORIGINAL INSPECTED

27300U

dessen anderem Ende die Betätigungsmittel (92) befestigt sind.
3. Deckelkonstruktion nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ßetatigungsmittel (92) Schrauben sind, die einerseits in das metallene Tragteil (90) eingeschraubt und andererseits an der Deckeloberseite abgestützt sind, derart, daß das metallene Tragteil durch Drenen der Schrauben vertikal verschiebbar ist.

809BD7/051B