DE2736637C3

DE2736637C3 - Device for shielding the neutron flux of a nuclear reactor arranged in a reactor cavern

Info

Publication number: DE2736637C3
Application number: DE2736637A
Authority: DE
Inventors: Gerhard-Friedrich Ing.(Grad.) 6941 Laudenbach Dose
Original assignee: Babcock Brown Boveri Reaktor GmbH
Current assignee: ABB Reaktor GmbH
Priority date: 1977-08-13
Filing date: 1977-08-13
Publication date: 1980-02-28
Also published as: AT364043B; DE2736637B2; DE2736637A1; ATA570778A; CH629327A5

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abschirmung des Neutronenflusses eines in einer Reaktorkaverne angeordneten Kernreaktors mit einer im Ringraum zwischen dem Reaktordruckbehälter und der Reaktorkaverne befindlichen ringförmigen Abschirmkonstruktion, die starr mit der Reaktorkavernenwand und elastisch mit dem Reaktordruckbehälter verbunden ist, wobei zwischen der starren Abschirmkonstruktion und dem Reaktordruckbehälter im Bereich der elastischen Verbindung ein Ringspalt verbleibt (vgl. »Kernenergie« 13. Jg., H. 7,1970, S. 219).The invention relates to a device for shielding the neutron flow in a reactor cavern arranged nuclear reactor with one in the annulus between the reactor pressure vessel and the The ring-shaped shielding structure located in the reactor cavern is rigidly connected to the reactor cavern wall and is resiliently connected to the reactor pressure vessel, with between the rigid shielding structure and the reactor pressure vessel remains an annular gap in the area of the elastic connection (see "Nuclear energy" 13th vol., H. 7.1970, p. 219).

Beim Betrieb eines Kernreaktors treten in dem Ringraum zwischen Reaktordruckbehälter und Reaktorkaverne durch Neutronenfluß und Neutronenreflexion am Beton der Reaktorkaverne hohe Neutronenflüsse auf. Der Ringraum ist u. a. für die Kühlung des Betons der Reaktorkaverne erforderlich und dient als Zugang für die wiederkehrende Prüfung dps Reaktordruckbehälters von außen. Damit die Neutronen nicht nach oben in das über dem Reaktordruckbehälter befindliche Flutbecken dringen, ist es erforderlich, eine den Ringraum nach oben abschließende Abschirmung anzubringen.When a nuclear reactor is in operation, the annular space between the reactor pressure vessel and the reactor cavern occurs high neutron fluxes due to neutron flux and neutron reflection on the concrete of the reactor cavern on. The annulus is i.a. required for cooling the concrete of the reactor cavern and serves as Access for the periodic inspection of the dps reactor pressure vessel from the outside. So that the neutrons do not go up into the above the reactor pressure vessel If the flood basin is located, it is necessary to provide a shield that closes off the annular space at the top to attach.

Derartige Abschirmungen sind allgemein bekannt. Sie werden in der Regel so ausgebildet, daß sie starr mit der Betonabschirmung und elastisch über einen Kompensator mit dem Reaktordruckbehälter verbunden sind.Such shields are well known. They are usually designed so that they are rigid with the Concrete shielding and elastically connected to the reactor pressure vessel via a compensator.

Im Bereich der elastischen Kompensatorverbindung verbleibt jedoch noch ein Ringspalt, der zwar mittels der Kompensatorverbindung wasserdicht verschlossen ist, aber ebenfalls noch der Abschirmung bedarf.In the area of the elastic compensator connection, however, there still remains an annular gap, which is by means of the compensator connection is sealed watertight, but also requires shielding.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine einfache, zuverlässige Abschirmung für diesen Ringspalt zu finden, die eine wiederkehrende Prüfung des Reaktordruckbehälters von außen ermöglicht. Gelöst wird diese Aufgabe bei der eingangs genannten Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch, daß unterhalb der starren Abschirmkonstruktion senkrecht zur Reaktordruckbehälterachse verschiebbare Abschirmsegmente gelagert sind, die zu einem geschlossenen Abschirmring zusammenfügbar sind und im zusammengefügten Zustand eine wirksame Abschirmung gegen Strahlung aus dem Ringspnlt nach oben gewährleisten. Die Lagerung der Abschirmsegmente erfolgt in vorteilhafter Weise so, daß an den Abschirmsegmenten Rollen angelenkt sind, die auf Laufschienen abrollen, die an der Unterseite der starren Abschirmkonstruktion montiert sind. Damit ist sichergestellt, daß bei geschlossenem Abschirmring eine ausreichende Abschirmung erzielt wird. Zur wiederkehrenden Prüfung kann jeweils ein Abschirmsegment zurückgeschoben werden, so daß nicht die gesamte Fläche des Ringspalts freigelegt werden muß. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß keine Zeit zum Demontieren und Montieren der Ringspaltabdeckung notwendig ist, da das Verschieben sowohl von Hand als auch ferngesteuert erfolgt Die Folge ist, daß weder an der Verfügbarkeit des Kernkraftwerkes etwas verloren geht, noch eine erhöhte Strahlenbelastung für das Wartungspersonal auftrittThe object of the invention is to provide a simple, reliable shield for this annular gap that enables a recurring inspection of the reactor pressure vessel from the outside. This is resolved Task in the device mentioned at the outset according to the invention in that below the rigid Shielding structure mounted perpendicular to the reactor pressure vessel axis movable shielding segments are, which can be joined together to form a closed shielding ring and in the joined state a Ensure effective shielding against radiation from the ring spine towards the top. The storage of the Shielding segments are advantageously carried out in such a way that rollers are hinged to the shielding segments, which roll on rails that are mounted on the underside of the rigid shielding structure. So is ensures that adequate shielding is achieved when the shielding ring is closed. For recurring Test can be pushed back a shielding segment, so that not the entire Surface of the annular gap must be exposed. Another advantage is that there is no time to Dismantling and reassembly of the annular gap cover is necessary, as it can be moved both by hand and by hand also takes place remotely. The result is that nothing is lost in terms of the availability of the nuclear power plant goes, there is still an increased radiation exposure for the maintenance staff

Anhand der schematischen Zeichnungen F i g. 1 bis Fig.4 wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben. Es zeigtBased on the schematic drawings F i g. 1 to 4 is an embodiment of the invention Device described. It shows

F ä g. 1 einen Querschnitt durch die Reaktorkaverne mit dem Reaktordruckbehälter,F ä g. 1 shows a cross section through the reactor cavern with the reactor pressure vessel,

F i g. 2 die Einzelheit »A« der F i g. 1 in vergrößertem Maßstab,F i g. 2 the detail "A" of FIG. 1 on an enlarged scale,

F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie B-B der F i g. 2,F i g. 3 shows a section along line BB of FIG. 2,

F i g. 4 die Einzelheit »B« der F i g. 3 in Pfeilrichtung 26.F i g. 4 the detail "B" of FIG. 3 in the direction of arrow 26.

In der Fig. 1 ist mit 1 ein Reaktordruckbehälter bezeichnet, der in der Reaktorkaverne 2 mittels nicht dargestellter Stützkonstruktionen eingehängt ist Mit einem Deckel 14 ist der Reaktordruckbehälter über Stehbolzen 15, die in den Reaktordruckbehälterflansch 13 eingeschraubt sind, verschlossen. Der Ringraum 3 ist nach oben mit einem ringförmigen Abschirmelement 4 und einem Kompensator 5 abgeschlossen. Oberhalb dieses Abschlusses befindet sich das Flutbecken 6, das bei einem Brennelementwechsel mit Wasser gefüllt ist. Der RingsppJt 7, der zwar durch die Kompensatorverbindung wasserdicht abgeschlossen ist, wird durch die erfindungsgemäßen Abschirmsegmente 8 gegen aufsteigende Neutronenflüsse abgesichert.In Fig. 1, 1 denotes a reactor pressure vessel, which in the reactor cavity 2 by means of not The support structure shown is suspended. With a cover 14, the reactor pressure vessel is over Stud bolts 15, which are screwed into the reactor pressure vessel flange 13, are closed. The annulus 3 is finished at the top with an annular shielding element 4 and a compensator 5. Above This conclusion is the flood basin 6, which is filled with water when a fuel element is changed. The RingsppJt 7, which is sealed watertight by the compensator connection, is through the Shielding segments 8 according to the invention secured against rising neutron fluxes.

In F i g. 2, 3 und 4 ist die Abschirme-nrichtung übersichtlich dargestellt. Das Flutbecken 6 ist mit einer Blechauskleidung 9 versehen. Das ringförmige Abschirmelement 4 besteht aus einem geschweißten mit Abschirmmaterial 11 gefüllten Blechgehäuse 10, welches wenigstens eine Bohrung 25 aufweist. An der im Beton der Reaktorkaverne 2 eingebauten Ankerplatte 12 sind Spannschrauben 26 verschweißt, mittels derer in bekannter Weise die Abschirmelemente 4 gegen den Beton verspannt werden, so daß die selbsttragende Konstruktion der Abschirmelemente 4 als permanent eingebaut betrachtet werden kann. Somit ist auch der von den Betonierarbeiten der Reaktorkaverne und der Montage des Reaktordruckbehälters unabhängige Einbau gewährleistet.In Fig. 2, 3 and 4 the shielding device is clearly shown. The flood basin 6 is with a Sheet metal lining 9 is provided. The annular shielding element 4 consists of a welded with Shielding material 11 filled sheet metal housing 10, which has at least one bore 25. At the im Anchor plate 12 built into the concrete of the reactor cavern 2, clamping screws 26 are welded, by means of which in known way, the shielding elements 4 are braced against the concrete, so that the self-supporting Construction of the shielding elements 4 can be viewed as permanently installed. So that too is Installation independent of the concreting work of the reactor cavern and the assembly of the reactor pressure vessel guaranteed.

Die Mutter 27 der Spannschrauben ist dabei in dem Rahmen 10 versenkt, um eine wasserdichte Abdeckung 28 leichter anbringen zu können. Der Kompensator 5 ist mit dem ringförmigen Abschirmelement 4 sowie dem Reaktordruckbehälterflansch 13 und die Blechauskleidung 9 mit dem Abschirmelement 4 wasserdicht verschweißt. Damit ist sichergestellt, daß die Wärmeausdehnung des Reaktordruckbehälters zum starr verankerten Abschirmelement 4 kompensiert wird undThe nut 27 of the clamping screws is countersunk in the frame 10 to provide a waterproof cover 28 easier to attach. The compensator 5 is with the annular shielding element 4 and the Reactor pressure vessel flange 13 and the sheet metal lining 9 with the shielding element 4 are watertight welded. This ensures that the thermal expansion of the reactor pressure vessel becomes rigid anchored shielding element 4 is compensated and

beim Brennelementwechsel das in dem Flutbecken befindliche Wasser nicht in die Reaktorkaverne laufen kann.When the fuel element is changed, the water in the flood basin does not run into the reactor cavern can.

Zur Abschirmung des zwischen der Fläche 16 des Abschirmelementes 4 und der Mantelfläche 17 des Reaktordruckbehälters verbleibenden Ringspaltes 7 werden erfindungsgemäß die verschiebbaren Abschirmsegmente 8 eingesetzt Die Abschirmsegmente S bestehen aus einem geschlossenen, mit Abschirmmaterial 11a gefüllten Blechmantel 18. An dem Blechmantel sind beispielsweise zwei Halter 19 befestigt, in denen die Rollen 20 gelagert sind An dem Blechgehäuse 10 ist über Halter 21 eine Laufschiene 22 befestigt, in der die Rollen 20 eingehängi und verfahrbar sind. Beispielsweise zwölf Abschirmsegmente 8 bilden somit während des Reaktorbetriebes einen geschlossenen Abschirmring, der gemäß F i g. 4 an den Stoßstellen 23 zur Bildung von Strahlenfallen abgewinkelt ist. Ist bei abgeschaltetem Reaktor eine wiederkehrende Prüfung an dem Reaktordruckbehälterflansch 13 durchzuführen, so wird ein Abschirmelement 8 in die in F i g. 2 und 3 strich-punktiert gezeichnete Stellung 8a gefahren und beispielsweise durch die Öffnung 24 im Bereich des Reaktordruckbehälterstutzens 25 ein Ultraschallprüfkoyf eingeführt und der freigelegte Bereich des Reaktordruckbehälterflansches geprüft Während der Prüfung eines freigelegten Bereiches können die restlichen Abschirmsegmente in Abschirmstellung verbleiben, so daß nur der jeweils zu prüfende Bereich ohne Abschirmung auskommen muß. Die Verschiebung der Abschirmsegmente kann in bekannter Weise sowohl über mechanische, elektrische, hydraulische oder pneumatische Antriebselemente als auch von Hand erfolgen.To shield the between the surface 16 of the shielding element 4 and the lateral surface 17 of the The annular gap 7 remaining in the reactor pressure vessel is, according to the invention, the displaceable shielding segments 8 inserted The shielding segments S consist of a closed, with shielding material 11a filled sheet metal jacket 18. Two holders 19 are attached to the sheet metal jacket, for example, in which the Rollers 20 are mounted. On the sheet metal housing 10, a running rail 22 is attached via holder 21, in which the Rolls 20 are hinged and movable. For example twelve shielding segments 8 thus form a closed shielding ring during reactor operation, according to FIG. 4 is angled at the joints 23 to form beam traps. Is switched off Reactor a recurring test on the reactor pressure vessel flange 13 to perform, a shielding element 8 is in the form shown in FIG. 2 and 3 dash-dotted lines Drawn position 8a driven and, for example, through the opening 24 in the area of the reactor pressure vessel nozzle 25 an ultrasonic test kit was introduced and the exposed area of the reactor pressure vessel flange checked During the check of an exposed area, the remaining shielding segments remain in the shielding position so that only the area to be tested can do without shielding got to. The shifting of the shielding segments can be carried out in a known manner via mechanical, electrical, hydraulic or pneumatic drive elements as well as by hand.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for shielding the neutron flux of a arranged in a reactor cavern Nuclear reactor with one in the annulus between the reactor pressure vessel and the reactor cavern located ring-shaped shielding structure, which is rigid with the reactor cavity wall and is elastically connected to the reactor pressure vessel, between the rigid shielding structure and an annular gap remains in the area of the elastic connection in the reactor pressure vessel, characterized in that below the rigid shielding structure (4) perpendicular to Reactor pressure vessel axis displaceable shielding segments (8) are mounted, which to a closed shielding ring are joinable and effective in the joined state Ensure shielding against radiation from the ringspak upwards.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that on the shielding segments (8) rollers (20) are hinged, which roll on rails (22) which are attached to the underside of the rigid Shielding structure (4) are mounted.