DE2818782A1

DE2818782A1 - Verfahren zum auffinden eines brennelementenbuendels mit einem brennstab mit undichter brennstoffhuelle

Info

Publication number: DE2818782A1
Application number: DE19782818782
Authority: DE
Inventors: Torsten Olsson
Original assignee: ASEA Atom AB
Current assignee: Westinghouse Electric Sweden AB
Priority date: 1977-05-06
Filing date: 1978-04-28
Publication date: 1978-11-16
Also published as: SE414685B; JPS53139087A; SE7705283L; IT1107306B; US4248666A; IT7868033A0

Description

Verfahren zum Auffinden eines Brennelementenbündels mit einem Brennstab mit undichter Brennstoffhülle

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auffinden eines Brennelementenbündels mit einem Brennstab mit undichter Brennstoffhülle gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Ein solches Verfahren ist bekannt aus der US-PS 3 762 993.

Bei dem bekannten Verfahren wird das zu untersuchende Brennelementenbündel mit seinem oberen Ende etwas über das Kerngitter angehoben, wobei der Wasserdurchlauf aufhört und die Temperatur der Brennstäbe ansteigt, so daß Spaltgas, das sich im Hüllenrohr des Brennstabes befindet, durch eine evtl. vorhandene undichte Stelle des Hüllenrohres herausströmen würde. Da jeweils nur ein oder einige wenige Brennelementenbündel angehoben werden können, ist für die gesamte Prüfung verhältnismäßig viel Zeit erforderlich, insbesondere dann, wenn sämtliche Brennelementenbündel im Reaktorkern überprüft werden sollen. Dieser Zeitverlust bedeutet eine entsprechen-

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de Verkürzung der Betriebszeit des Reaktors und damit eine Verminderung der resultierenden Wirtschaftlichkeit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei welchem der beim Prüfen durch das Anheben der Brennelementenbündel bedingte Zeitverlust vermieden wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, welches erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale hat.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.

Anhand der Figuren soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 einen partiellen Vertikalschnitt durch einen Kernreaktor, bei welchem mit dem Verfahren gemäß der Erfindung begonnen worden ist,

Fig. 2 eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens im Vertikalschnitt,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2,

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Fig. 4 eine andere Ausführungsform der in Fig. 2 gezeigten Anordnung.

In Fig. 1 bezeichnet 1 den Reaktorbehälter eines Kernreaktors. Der Reaktor ist außer Betrieb, und der Deckel 2 des Reaktorbehälters ist abgenommen. Mehrere in Fig. 1 nicht gezeigte Brennelementenbündel sind an ihren oberen Enden mittels eines Kerngitters 3 positioniert. Über den Brennelementenbündeln befindet sich eine Wassermenge, die aus einem im oberen Teil des Reaktorbehälters vorhandenen Wasservolumen 4 und einem Wasservolumen 5 besteht, das eine im Reaktorbassin untergebrachte, besonders als Strahlenschutz vorgesehene Wassermenge ist. Das Wasservolumen 4 hat eine Höhe h^ und das Wasservolumen 5 hat eine Höhe hp. Der Wasserdruck an der Oberkante des Reaktorkerns, h, ist ausgedrückt in Metern Wassersäule, gleich h^ + hp. Eine Arbeitsplattform 6 ist mit einem Teleskopgreifer 7 ausgerüstet, der eine Tragvorrichtung 8 mit mehreren Gasauffanghauben 9 trägt. Die Anzahl der in der Tragvorrichtung 8 angeordneten Gasauffanghauben ist so groß, daß der Gasauf fang von sämtlichen oder zumindest von mehr als der Hälfte der Brennelementenbündel des Reaktorkerns mittels dieser Hauben gleichzeitig stattfinden kann.

Die Tragvorrichtung 8 ist im horizontalen Schnitt mit einem Gitternetz versehen, dessen Knotenpunkte im Verhältnis zueinander dieselbe Lage haben wie die entsprechenden Knotenpunkte des Kerngitters.

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Fig. 4 zeigt im partiellen Vertikalschnitt die Tragvorrichtung im auf dem Kerngitter 3 angeordneten Zustand, und zwar derart, daß die beiden Gitternetze zusammenfallen, was mit Hilfe von an der Tragvorrichtung 8 festgeschweißten Führungsnocken 10 sichergestellt wird. Jedes Feld der Tragvorrichtung entspricht einem Modul im Reaktorkern und ist mit einer dicht liegenden Auffanghaube 11 für vier Brennelementenbündel 12 versehen. Die Auffanghaube 11 hat vier Gasauffangräume 13, je einen für jedes der vier Brennelementenbündel in einem Modul.

Bevor die Spannvorrichtung bei einem Verfahren gemäß Fig. 1 in den Reaktorbehälter hineingehoben wird, werden sämtliche Felder der Tragvorrichtung 8 mit ihrer jeweiligen Gasauffanghaube 11 versehen, die mit Hilfe von Anschlägen 14 festgehalten wird.

Bei einem solchen Verfahren wird zuerst der Reaktor außer Betrieb gesetzt, dann wird die Wassermenge 5 in ein Aufbewahrungsbassin gepumpt und anschließend werden der Deckel 2 des Reaktorbehälters sowie die Dampf- und Feuchtigkeitsabscheider abgenommen. Danach wird das Wasser wieder zurückgepumpt, so daß das Wasserniveau um das Maß hg über der Oberkante des Reaktorbehälters liegt, wobei für hp vorzugsweise der maximal mögliche Wert gewählt wird. In diesem Stadium werden die Tragvorrichtung 8 und die an ihr montierten Gasauffanghauben 11 in den Reaktorbehälter hinabgelassen, und die Tragvorrichtung wird auf dem Kerngitter 3 auf-

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gesetzt mit der in Fig. 4 gezeigten Orientierung zum Kerngitter.
Danach wird die über dem Kerngitter 3 vorhandene Wassermenge reduziert. In einigen Fällen kann es genügen, wenn man hierbei die
Wasserhöhe h^ + hp um nur 10 % reduziert, doch ist eine Reduktion von mehr als 30 % vorzuziehen.

Dadurch, daß die Höhe h^ + h₂ und der hydrostatische Druck um die Brennelementenbündel geringer wird, erfährt die Gasmenge in einer undichten Brennstoffhülle eine entsprechende Volumenvergrößerung, wobei eine Spaltgasmenge oder eine spaltgasverseuchte Wassermenge, die der Volumenvermehrung entspricht, in das umgebende Wasser
eindringt. Dieses befindet sich aufgrund der Nachleistung des
Reaktors in vertikaler Bewegung und strömt durch das Brennelementenbündel in einen Auffangraum 13 für Spaltgas und verläßt diesen mit einer Abweichung von mindestens 90° von der Einströmrichtung, beispielsweise durch nach unten gerichtete Austrittsöffnungen 15. Das bei der Drucksenkung ausströmende Spaltgas wird mit dem Wasserstrom zum Gasauffangraum 13 hochtransportiert, wo es aus dem Wasser austritt und in eine in dessen oberen Teil, d.h. über dem Wasserniveau 16, eingeschlossene Gasmenge eingeht. Der obere Teil des
Gasauffangraumes mündet in einen mit Probeentnahmeventilen 20 und 21 versehenen Probeentnahmebehälter 19, der durch zwei Ventile 17 und 18 gegenüber dem darunterliegenden Teil verschließbar ist. Die Ventile 17 und 18 sind während des Auffangens von eventuellem
Spaltgas geöffnet, während die Probeentnahmeventile 20 und 21 ge-

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schlossen sind.

Nachdem die erforderliche Verminderung der über dem Reaktorkern vorhandenen Wassermenge stattgefunden hat, wird, vorzugsweise unmittelbar, das Wasser zurückgepumpt, wobei das Reaktorbassin vorzugsweise bis zum normalen Wasserstand gefüllt wird. Die Tragvorrichtung 8 mit zugehörigen Gasauffanghauben'11 wird dabei aus dem Reaktorbehälter auf die Reaktorbassinkante gehoben, und zwar so, daß die Auffanghauben ständig unter Wasser bleiben. Danach ist zu untersuchen, ob einer der Probeentnahmebehälter 19 radioaktives Gas enthält. Dies kann dadurch geschehen, daß die Behälter 19 der Reihe nach, ohne dabei von den Gasauffanghauben 11 entfernt zu werden, über die Ventile 20 und 21 an einen Gaszirkulationskreis angeschlossen werden, in dem eine Zirkulations-

pumpe und ein Meßinstrument zum Messen der Radioaktivität liegen. Alternativ können die Ventile 17 und 18 geschlossen werden, wonach die Flanschverbände 22 gelöst und sämtliche Probeentnahmebehälter zu einem Laboratorium transportiert werden, wo der Inhalt auf Radioaktivität untersucht wird.

Ein Verfahren gemäß der Erfindung kann auch mit Hilfe der in Fig. und Fig. 3 gezeigten Anordnung durchgeführt werden, die sich von der in Fig. 4 gezeigten Anordnung im wesentlichen dadurch unterscheidet, daß keine Tragvorrichtung verwendet wird. Die Auffanghaube 11' hat einen Schirm 23', der genau wie der entsprechende

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Schirm 23 der Haube 11 die Aufgabe hat, sicherzustellen, daß das Spaltgas von einem Brennelementenbündel nur in dem zugehörigen Gasauffangraum aufgefangen wird, was mit Hilfe von FUhrungssch-ienen 24 am Kerngitter 3 geschieht. Die Hauptaufgabe der Führungsschienen 24 besteht darin, die Brennelementenbündel 12 in korrekter Lage zu halten.

Ferner ist es möglich, mehrere Tragvorrichtungen, beispielsweise vier, statt einer einzigen zu verwenden, die das ganze Kerngitter bedeckt. Vorzugsweise werden dabei mindestens 25 % der Module des Kerngitters gleichzeitig mit Gasauffanghauben versehen,und statt die Gasauffanghauben abnehmbar auf der Tragvorrichtung zu montieren, können sie an der Tragvorrichtung festgeschweißt werden.

Die Erfindung umfaßt auch ein Verfahren, bei dem nur ein Teil des Kerngitters, z.B. die Hälfte, mit Auffanghauben bedeckt ist, wenn die Drucksenkung durch Senkung des Wasserniveaus im Reaktorbehälter stattfindet. Ein derartiges Verfahren kann beispielsweise dann von Bedeutung sein, wenn die Brennstäbe in bestimmten Brennelementenbündeln zu einer Kategorie gehören, bei der man aus speziellen Gründen eine Undichtigkeit befürchtet.

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L e e r s e ί t

Claims

PATENTANSPRÜCHE :

y Verfahren zum Auffinden eines Brennelementenbündels mit einem Brennstab mit undichter Brennstoffhülle, bei abgenommenem Reaktordeckel und mit einem Wasservolumen als Strahlenschutz in einem Kernreaktor, der eine Vielzahl von in einem Reaktorbehälter vertikal angeordnete Brennelementenbündel enthält, welche mittels eines an ihrem oberen Ende angeordneten Kerngitters positioniert sind, bei welchem Verfahren die Brennelementenbündel in mindestens einem Kerngittermodul zunächst mit einer vom Kerngitter getragenen gemeinsamen Gasauffanghaube mit einem Gasauffangraum für jedes Brennelementenbündel versehen werden, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend der Wasserstand des über dem Reaktorkern vorhandenen Wassers um mindestens 10 % verringert wird, wonach der Wasserstand wieder erhöht wird und das Auftreten von Spaltgas in der Auffanghaube geprüft wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Auffanghauben für mindestens 50 % der Brennelementenbündel im Reaktorbehälter vom Kerngitter getragen werden, bevor die genannte Verringerung des Wasserstandes des Strahlenschutzes stattfindet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 25 % der Kerngittermodule gleichzeitig mit Gasauffanghauben versehen werden, wobei die Gasauffanghauben beim Herablassen in den Reaktorbehälter von einer gemeinsamen Tragvorrichtung getragen werden.

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