DE2830305B1

DE2830305B1 - Brennelement-Transportbehaelter

Info

Publication number: DE2830305B1
Application number: DE2830305A
Authority: DE
Inventors: Ulf Dr-Ing Heeschen; Stefan Ring; Robert Weber
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1978-07-10
Filing date: 1978-07-10
Publication date: 1980-01-24
Also published as: US4268755A; GB2024986A; FR2431165A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Brennelement-Transportbehälter mit einem der Unterseite zugeordneten stoßdämpfenden Kolbenteil, welcher zwei mit Abstand voneinander horizontal angeordnete Metallplatten umfaßt.

Aus der Zeitschrift »Atomwirtschaft«, Febr. 1969, Seite 77, ist es bekannt, die Enden eines Brennelement-Transportbehälters während des Transportes mit Stoßschutzkappen abzudecken. Die Stoßschutzkappen umfassen jeweils zwei horizontal verlaufende Bleche mit einem verhältnismäßig schmalen Zwischenraum, der mit Gips gefüllt ist, und eine dem Behälterumfang angepaßte vertikale Wand. Die stoßdämpfende Wirkung solcher Schutzkappen kann deshalb sicher nicht groß sein.

Ferner ist es aus der DE-OS 22 53 232 bekannt, daß man als stoßdämpfenden Kolbenteil Federn zwischen zwei relativ zueinander beweglichen Teilen oder gasgefüllte Blasen einsetzt. Die bei solchen Kolbenteilen vorhandene relativ große Elastizität verlagert zwar die beim Absturz wirkenden Kräfte in zeitlicher Hinsicht, baut sie jedoch nicht in dem gewünschten Maße ab.

Aufgabe der Erfindung ist dagegen ein stoßdämpfender Kolbenteil, bei dem Stoßkräfte durch Energieverzehr verringert werden.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Transporthalter erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen diesen Metallplatten eine Vielzahl übereinandergestapelter Hohlkörper aus Metall angeordnet ist, und daß der Kolbenteil mit Befestigungselementen versehen ist, die Trageinrichtungen des Transportbehälters zugeordnet sind. Hier ergibt sich eine Verformung der Hohlkörper beim Absturz des Transportbehälters. Damit wird Energie verbraucht, so daß die beim

ίο Aufprallen des Behälters entstehenden Kräfte nicht nur zeitweilig sondern insgesamt verringert werden. Der abstürzende Transportbehälter wird also sanft abgebremst und nicht etwa elastisch zurückgeworfen.
Die Hohlkörper aus Metall können Rohre sein, die in der bei Stoßdämpfern bekannten Art kreuzförmig übereinander gestapelt werden. Es kann sich aber auch um Bleche handeln, die mit Wellen oder Sicken versehen sind, so daß bei einer Stapelung ebenfalls von dünnen Metallwänden eingeschlossene Höhlungen entstehen. Darüber hinaus können als Hohlkörper auch geschlitzte Bleche eingesetzt werden, die zu einem Gitter auseinandergezogen und in dieser Form ebenfalls übereinandergestapelt werden. Wesentlich ist es, daß ein Material mit relativ großer Verformungsarbeit eingesetzt wird, das vor dem Reißen eine große plastische Dehnung erfahren kann, und daß durch Höhlungen Raum für diese plastische Dehnung geschaffen ist. Dabei sorgen die Metallplatten für eine möglichst gleichmäßige Belastung des von den Hohlkörpern eingenommenen Volumens.

Der Kolbenteil kann an seinem Umfang Führungsleisten aufweisen. Vorzugsweise verwendet man Führungsleisten aus Kunststoff, weil damit eine geringe Reibung an Führungsflächen erreichbar ist. Außerdem können Kunststoffleisten die Dämpfungswirkung wegen ihrer geringen Steifheit nicht beeinträchtigen.

Im Interesse der Verformbarkeit sollte auch ein die Hohlkörper einschließender Mantel, der die Metallplatten verbindet, Wellen oder Sicken parallel zu den Ebenen der Platten aufweisen.

Auf der dem Transportbehälter zugeordneten Seite des Kolbenteils können Vorsprünge vorgesehen sein. Damit kann man erreichen, daß nur kleine Berührungsflächen zwischen Kolbenteil und Transportbehälter bestehen, an denen kontaminierende Partikel in den Kolbenteil oder dem Transportbehälter eingepreßt werden können. Als Vorsprünge kann man Distanzleisten verwenden, die erforderlichenfalls auch auswechselbar sind.

Die Befestigung des Kolbenteils sollte leicht lösbar sein. Außerdem ist es günstig, wenn die Befestigungselemente den Trageinrichtungen des Transportbehälters derart mit Spiel zugeordnet sind, daß eine den Kolbenteil gegen den Transportbehälter drückende Kraft über die Metallplatten unmittelbar an diesem angreift. Damit wird vermieden, daß die vom Stoßdämpfer auf den Transportbehälter im Absturzfall in übertragende Kraft allein an den Trageinrichtungen angreift.

Zur näherern Erläuterung der Erfindung wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben, das in

F i g. 1 in einer Seitenansicht und in
F i g. 2 in einer Draufsicht gezeichnet ist.

Fig.3 zeigt eine Seitenansicht des Kolbenteils in größerem Maßstab.

Der mit 1 bezeichnete Transportbehälter für die Brennelemente von Leichtwasserreaktoren ist ein

ORIGINAL INSPECTED

zylindrischer Körper, der an seinem Umfang über den größeren Teil seiner Länge mit Rippen 2 versehen ist. An seinen Endstücken 3 und 4 sitzen auf gegenüberliegenden Seiten Tragzapfen 5. An den oberen Tragzapfen 5 greifen die Laschen 6 eines nicht weiter dargestellten Hebezeuges an.

Zum Be- oder Entladen wird der Transportbehälter 1 in einen Schacht 10 abgesenkt, der von den Betonwänden 11 eines nicht weiter dargestellten Reaktorgebäudes gebildet wird. Der Schacht 10 hat, wie F i g. 2 zeigt, to einen achteckigen Querschnitt. Er ist mit Wasser gefüllt, das den Absturz des Transportbehälters bremst. Zur Vergrößerung der Dämpfungswirkung, wie sie in der vorgenannten deutschen Offenlegungsschrift 22 53 232 beschrieben ist, ist an der Unterseite 12 des Transportbehälters 1 ein Kolbenteil 15 mit einem dem Schacht 10 angepaßten achteckigen Querschnitt befestigt.

Der Kolbenteil 15 umfaßt zwei Metallplatten 16 und 17 aus Stahl, die mit einer Dicke von 20 mm wesentlich steifer sind als die von ihnen eingeschlossenen zylindrischen Stahlrohre 20, die eine Wandstärke von 4 mm haben und in vier Lagen 21, 22, 23 und 24 kreuzweise übereinander gestapelt sind. Zwischen den Lagen 21 bis 24 sind drei dünnere Stahlplatten 26,27 und 28 angeordnet, die an ihrem Außenrand miteinander und mit den Platten 16 und 17 durch Mantelbleche 30 verbunden sind. Die Mantelbleche 30 haben, wie die F i g. 3 erkennen läßt, Einbuchtungen parallel zur Ebene der Platten 16,17. Sie bestehen aus so dünnem Material, daß ihre Steifigkeit erheblich kleiner ist als die der Rohre 20.

In den Ecken 32 des achteckigen Kolbenteils 15 sind Führungsleisten 33 aus Kunststoff befestigt. Zu diesem Zweck sind die durch Kreuze angedeuteten Schrauben 34 in die Stirnseite der Platten 16 und 17 und der mittleren Stahlplatte 27 eingeschraubt.

Auf der Oberseite des Kolbenteils 15, d. h. auf der Platte 16, sind zwei Böcke 36 und 37 mit Schrauben 38 befestigt. Die Böcke haben Ausschnitte 39, die mit einem Schwenkbügel 40 verschlossen werden können. Mit den Böcken 36,37 kann der Kolbenteil 15, wie insbesondere F i g. 1 zeigt, an dem Tragzapfen 5 des unteren Endstückes 4 des Transportbehälters befestigt werden. Dabei ist durch Distanzleisten 41 dafür gesorgt, daß der Kolbenteil 15 nur an definierten Stellen am Transportbehälter 1 anliegt, während die Ausschnitte 39 für Spiel an den Tragzapfen 5 sorgen.

Der Kolbenteil 15 hat in der beschriebenen Form eine maximale Verformungskraft von etwa 460Mp bei einem Verformungsweg von ca. 22 cm. Diese maximale Verformungskraft ist die größte Beanspruchung, die von dem abstürzenden Transportbehälter auf das Reaktorgebäude ausgeübt werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Brennelement-Transportbehälter mit einem der Unterseite zugeordneten stoßdämpfenden Kolbenteil, welcher zwei mit Abstand voneinander horizontal angeordnete Metallplatten umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen diesen Metallplatten (16,17) eine Vielzahl übereinandergestapelter Hohlkörper (20) aus Metall angeordnet ist, und daß der Kolbenteil (15) mit Befestigungselementen (36, 37) versehen ist, die Trageinrichtungen (5) des Transportbehälters (1) zugeordnet sind.

2. Brennelement-Transportbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenteil (15) an seinem Umfang Führungsleisten (33) aufweist.

3. Brennelement-Transportbehälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsleisten (33) aus Kunststoff bestehen.

4. Brennelement-Transportbehälter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper (20) in einen die Metallplatten (16, 17) verbindenden Mantel (30) eingeschlossen sind, der Wellen oder Sicken parallel zu den Ebenen der Platten (16,17) aufweist.

5. Brennelement-Transportbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Transportbehälter (1) zugeordneten Seite des Kolbenteils (15) Vorsprünge (41) vorgesehen sind.

6. Brennelement-Transportbehälter nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge von aufgesetzten Distanzleisten (41) gebildet sind.

7. Brennelement-Transportbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungselemente (36, 37) den Trageinrichtungen (5) des Transportbehälters (1) mit Spiel zugeordnet sind.