DE2758670A1

DE2758670A1 - Wassergefuelltes lagerbecken

Info

Publication number: DE2758670A1
Application number: DE19772758670
Authority: DE
Inventors: Johannes Gallwas; Robert Weber
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1977-12-29
Filing date: 1977-12-29
Publication date: 1979-07-05
Also published as: DE2758670C2

Description

Wassergefülltes Lagerbecken
Die Erfindung betrifft ein vassergefulltes Lagerbecken ftlr Brennelemente von Leichtwasserreaktoren, die in einem Lsgergestell stehend angeordnet sind. mit einem die Wunde des Lagerbeckens bildenden Betonbau.
Eine solche Anordnung ist zum Beispiel in der deutschen Auslegeschrift 2 258 741 beschrieben, wobei das Lagerbecken in dem Zwischenraum zwischen der als Stahlkugel ausgebildeten Sicherheitahülle eines Druckwasserreaktors und der sogenannten Sekundärabschirmung angeordnet ist, die die Stahlkugel mit Abstand umgibt.
Ziel der Erfindung ist es, die Aufnahiekapazität solcher Lagerbecken mit geringem Aufwand zu vergrößern, da bekanntlich das Problem besteht, daß die Aufarbeitung von verbrauchten Brennelemente noch nicht in der notwendigen Menge vorgenommen werden kann.
Die Erfindung besteht darin, daß in den Wänden oberhalb des Lagergestells Auflager für eine Tragschicht angeordnet sind, auf der ein zweites Lagergestell oberhalb des ersten abstellbar ist. Hier wird die Menge der in einem Lagerbecken gegebener Größe unterbringbaren Brennelemente praktisch verdoppelt, ohne daß das Volumen der Lagerbecken entsprechend vergrößert werden müßte. Der zusätzliche Platzbedarf kann sich bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung praktisch auf Null beschränken, weil das Volumen des zweiten Lagergestells, wie später noch näher erläutert wird, in dem Raum untergebracht werden kann, der für den Transport der Brennelemente in das erste Lagergestell benötigt wird.
Die Auflager sind vorzugsweise aus den Wänden vorspringende Konsolen, weil darauf mit einfachen Transportmitteln die Elemente der Tragschicht abgesetzt werden können. Es ist aber auch durchaus denkbar, daß die Auflager von Vertiefungen in den Wänden gebildet werden, in die Stahlträger einsetzbar sind. Hier steht der gesamte Querschnitt des Beckens für den Ladevorgang des ersten, unteren Lagergestells zur Verfügung.
Für den Fall vorspringender Konsolen verwendet man günstig Stahlauflagert Dies können in den Betonbau eingesetzte Stah1-träger sein. Die Stahlauflager können aber auch auf der Beckenwand sitzende Befestigungsplatten sein, die in dem Betonbau so verankert werden, daß sie die für die Aufnahme des zweiten Lagergestells notwendige Stützkraft ergeben. An Stahlträgern, Stahlauflagern und metallischen Befestigungsplatten, die im Beton verankert sind, kann man vorteilhaft einfach die zum Auskleiden von Brennelement-Lagerbecken üblichen Stahl bleche anschweißen, die auch als "liner" bezeichnet werden.
Praktisch kann das zweite, obere Lagergestell ebenso ausgebildet werden, wie das erste, untere Lagergestell. Noch günstiger ist es jedoch, wenn das zweite Lagergestell in seiner Anordnung oberhalb des ersten nicht von oben beladen werden muß. Man spart dadurch nämlich die normalerweise für den Ladevorgang erforderliche Abschirmungahöhe. Dies kann man einmal mit Lagergestellen erreichen, die in seitlicher Richtung beladbar sind. Noch günstiger ist es aber, wenn das zweite Lagergestell in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung aus Gestellteilen besteht, die für jeweils mehrere Brennelemente bemessen und mit Transportmitteln für den Transport in beladenem Zustand versehen sind.
Je nach der Tragfähigkeit der Transportmittel können solche Gestellteile mindestens 4 normale Brennelemente von Druckwasserreaktoren aufnehmen. Das Maximum richtet sich nach der Tragfähigkeit der Hubeinrichtung und kann auch größer als 20 Stück sein. Die Teile haben zweckmäßig quadratischen Querschnitt. Für die kleineren Brennelemente von Siedewasserreaktoren wird man die Gestellteile für eine entsprechend größere Zahl von Brennelementen auslegen.
Die Beckenhöhe ist für die vorgenannten Ausführungsformen der Erfindung nur etwa so hoch wie die Summe des Doppelten der Gestellhöhe und der Höhe der zur Abschirmung erforderlichen Wasserschicht. Hier kann man also das untere Lagergestell noch in der üblichen Weise unmittelbar von oben beladen. FUr das obere Lagergestell wählt man dann die Gestellteile, die an anderer Stelle, vorzugsweise an einem Ladeplatz neben dem unteren Lagergestell, beladen werden und dann nur noch in der Höhe des oberen Lagergestells seitlich transportiert werden.
Eine andere Beladetechnik ergibt sich dann, wenn für den Brennelement-Einzeltransport eine Abschirmglocke verwendet wird. Dann kann das leere Gestell bereits auf der oberen Trägerlage stehen und das Brennelement wird innerhalb der Wasserabschirnschicht mit der Glocke transportiert. Damit das Brennelement immer gekühlt ist, ist die Wasserabschirmschicht dann zweckmäßigerweise so tief wie ein Brennelement lang ist. Die beim Transport fehlende Wasserabschirmung ist durch die Glocke gegeben.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben, das in verschiedenen Schnitten als Teil einer Reaktoranlage mit einem Druckwasserreaktor ausgebildet ist und zwar zeigt Fig. 1 einen Grundriß, während die Fig. 2 und 3 zwei zueinander senkrechte Schnitte sind, wie in Fig. 1 angedeutet ist.
Fig. 4 zeigt eine Variante in einem ebenfalls senkrechten Schnitt.
Das Lagerbecken 1 ist Teil eines aus Beton hergestellten Gebäudes 2, das sich an die stählerne Sicherheitshülle 3 anschmiegt, in dem die Hauptkomponenten des Druckwasserreaktors untergebracht sind. Das Lagerbecken 1 enthält im unteren Teil ein Lagergestell 5, das auf Trägern 6 abgesetzt ist. Das Lagergestell 5 ist in bekannter Weise ausgebildet. Es wird, wie Fig. 2 erkennen läßt, mit den Brennelementen 8 von oben beschickt. Zu diesem Zweck wird der Brennelementgreifer 9 einer Manipulierbrücke 10 benutzt, die an einer Tragschiene 11 an der Decke 12 des Lagergebäudes befestigt ist.
In die mit 14 bezeichneten Betonwände des Lagerbeckens 1 sind als Konsolen 15 Stahlauflager eingelassen, die von Stahlplatten mit daran angeschraubtem Tragstück gebildet werden. Die Stahlplatten sind im Beton verankert und mit der nicht gezeichneten Stahlauskleidung des Lagerbeckens 1 verschweißt, während das Tragstück in das Beckenvolumen hineinragt. Auf den Konsolen 15 kann nach dem Füllen des unteren Lagergestells 5 eine Tragschicht 16 aufgebracht werden, die aus Längsträgern 17 und Querträgern 18 besteht. Die Längsträger 17 sitzen unmittelbar auf den Konsolen 15, die Querträger 18 stützen sich auf den Längsträgern ab. Alle Elemente der Tragschicht 16 einschließlich der Konsolen 15 werden vor dem Belasten miteinander verbunden, vorzugsweise verschraubt.
Auf der Tragschicht 16 wird das obere Lagergestell 20 abgesetzt. Es besteht aus Gestellteilen 21 mit praktisch quadrntischem Querschnitt, wie in Fig. 1 zu sehen ist. Die Gestellteile 21 werden im ganzen auf der Tragschicht 16 abgesetzt.
nachdem sie an einem sogenannten Ladeplatz 23 mit Brennelementen gefüllt worden sind. Der Ladeplatz 23 liegt neben de unteren Lagergestell 5. Deshalb wird für die Höhe H des Lagerbeckens 1, wie in Fig. 3 angedeutet ist, nur etwa das Doppelte der Gestellhöhe selbst, d.h. die Höhe des unteren Lagergestells 5 und des oberen Lagergestells 20 sowie die für die Abschirmung erforderliche Höhe h benötigt.
Bei der Variante nach Fig. 4 ist der Brennelementgreifer 9 mit einer lösbaren Abschirmglocke 25 versehen, die aus Blei mit einer Edelstahluikleidung besteht. Die Abschirmglocke ermöglicht, daß auch das obere Gestell 20 noch von oben mit einzelnen Brennelementen bedient wird, ohne daß die als Abschirmung dienende Wasserschicht h, die an sich nur für das Laden des unteren Gestells 5 vorgesehen ist, vergrößert werden müßte.
Die vorstehend als Gestelle 5, 20 beschriebenen Konstruktionen können aus beliebig vielen Einheiten 21 zus*mmengesetzt werden. Ihre Abmessungen sind mit den Abmessungen der Tragschicht 16 abgestimmt. Sie können einzeln oder gemeinsam an oberen Konsolen 26 betestigt werden, die ebenso wie die Konsolen 15 ausgebildet sein können.
8 Patentansprüche 4 Figuren

Claims

Patentansprüche c). Wassergefülltes Lagerbecken für Brennelemente von Leichtwasserreaktoren, die in einem Lagergestell stehend angeordnet sind, mit einem die Wände des {agerbeckens bildenden Betonbau, d a d u r c h g e k e n & e e i c h n e t,daß in den Wänden (14) oberhalb des Lagergestells (5) Auflager (15) für eine Tragschicht (16) angeordnet sind, auf der ein zweites Lagergestell (20) oberhalb des ersten abstellbar ist.
2. Lagerbecken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflager aus den Wänden (14) vorspringende Konsolen (15) sind.
3. Lagerbecken nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsolen (15) in den Betonbau eingesetzte Stahlträger sind.
4. Lagerbecken nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Lagergestell (20) aus Gestellteilen (21) besteht, die für jeweils mehrere Brennelemente (8) bemessen und mit Transportmitteln für den Transport in beladenem Zustand versehen sind.
5. Lagerbecken nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Beckenhöhe <H) etwa so hoch wie die Summe des Doppelten der Gestellhöhe und der Höhe (h) der zur Abschirmung erforderlichen Wasserschicht ist.
6. Lagerbecken nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem unteren Lagergestell (5) ein Ladeplatz (23) für die Gestellteile (21) des oberen Lagergestells (20) vorgesehen ist.
7. Lagerbecken nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragschicht (16) aus einzelnen miteinander lösbar verbundenen Trägern (17, 18) besteht.
8. Lagerbecken nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet dah die Träger (17, 18) in unterschiedlichen Abständen miteinander verbindbar sind.