DE2835392A1 - Lagergestell fuer kernreaktorbrennelemente - Google Patents

Description

Lagergestell für Kernreaktorbrennelemente

Die Erfindung betrifft ein Lagergestell für Kernreaktorbrennelemente bestehend aus mehreren Schächten zur Aufnahme der Brennelemente, wobei die Wandungen der Schächte aus neutronenabsorbierendem Werkstoff bestehen.

Abgebrannte Brennelemente werden in Wasserbecken gelagert, bis sie zur Wiederaufbereitung gelangen. Für eine wirtschaftliche Lagerung werden Gestelle mit festeingebauten Neutronenabsorbern verwendet, die die Unterkritikalität in Jeder Beladungsphase sichern.

Außer mechanischen Belastungen müssen Lagergestelle chemischen Einwirkungen des Beckenwassers widerstehen, leicht montierbar sein und genügende Wärmeabfuhr sicherstellen.

Es sind mehrere Anordnungen (DE-GM 76 24 867, DE-OS 26 29 938) bekannt, die die vorgenannten Anforderungen konstruktiv mit Kästen oder Schächten lösen, wobei diese Kästen oder Schächte einzelne Behälter für je ein Brennelement darstellen.Diese einzelnen Behälter werden untereinander durch weitere Konstruktionselemente, z.B. Abstandshalter oder Halterungen in Gittern auf den vorbestimmten Abstand gebracht. Solche Anordnungen umgeben je ein Brennelement an allen Längsseiten, wobei das einhüllende Material über der Länge nicht getrennt ist, also keine Fugen aufweist. Die Behälterwand als quadratischer Kasten oder Schacht wird durch Verschweissen oder Verschrauben gebogener Bleche hergestellt.

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Den bisher aufgezeigten Konstruktionen ist gemeinsam, daß die Seitenwände der Schächte aus Blechen gebildet sind die mindestens so lang sein müssen, wie darin aufzubewahrende Brennelemente. Das bedeutet bei Brennelementen für Reaktoren der 1300 MW-Leistungsklasse eine Länge von ca. 4,5 m.

Die Herstellung derartiger Behälter aus borhaltigem Material ist mit großen fertigungstechnischen Problemen verbunden. Die Schwierigkeiten bestehen vornehmlich in der Blechgröße und der Notwendigkeit die Bleche zu biegen und/oder zu verschweißen. Weiterhin ist die Verbindung der einzelnen Behälter untereinander zeitaufwendig und führt zu unerwünschten Spannungszuständen.

Aufgabe der Erfindung ist es, unter Vermeidung der aufgezeigten Nachteile ein leicht montierbares, spannungsfreies Lagergestell für Brennelemente anzugeben.

Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß die Wandungen der Schächte aus kreuzweise übereinander angeordneten Blechen gebildet sind, die sich über mehrere Schächte in waagerechter Richtung erstrecken und mittels an ihren Rändern angebrachten Einschnitten gegenseitig in ihrer Lage gehalten sind.

Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung werden auf einfache Weise seitlich geschlossene Schächte geschaffen, deren Wandelement sowohl den Abstand als auch die Verbindung unter den einzelnen Schächten sicherstellen. Ferner ist weder Biegen der Bleche noch Verschweißen erforderlich, was insbesondere bei den üblichen borlegierten, rostfreien Stählen ein Vorteil ist.

Zur Verbesserung der Wärmeabfuhr und zur Sicherung der Unterkritikalität wird gemäß einer besonderen Ausgestaltung vorgeschlagen, daß die Wandungen aus parallelen Blechen bestehen, zwischen denen ein Zwischenraum vorgesehen ist.

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Anhand der Fig. 1-5 werden zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Lagergestellausbildung beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Ausschnitt einer Ausbildung mit mehrfach parallelen Blechen in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Ausbildung gem. der Fig. 1

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Ausbildung mit einzelnen Blechen,

Fig. 4, 4a und 5» 5a Teilansichten der Bleche mit verschiedenen Einschnitten.

Aus den Fig. 1-3 ist der Teilbereich eines Lagergestells für abgebrannte Brennelemente zu ersehen. Die Wandungen der Schächte werden erfindungsgemäß durch kreuzweise übereinander angeordnete Bleche 2 aus neutronenabsorbierendem Material gebildet, die an = ihren Rändern 3 mit Einschnitten 4 versehen sind. Mit diesem kreuzweisen Ineinanderstecken wird ein stabiler , lückenloser Verband von viereckigen Schächten geschaffen. Für den oberen und unteren Abschluß der Schächte 1 werden Bleche mit Einschnitten nur an einem Rand verwendet (Fig.4a,5a), so daß eine vollständige seitliche Umhüllung der Brennelemente mit Neutronenabsorbermaterial gewährleistet ist. Gemäß Fig. 1 und 2 sind die Bleche 2 je Wandung parallel angeordnet, wodurch zwischen den Schächten Zwischenräume entstehen, die zur Sicherung der ünterkritikalität beitragen und die Kühlung verbessern. Mit einer derartigen Parallel-Anordnung der Bleche erfolgt auch erforderlichenfalls die Anpassung der Schachtquerschnitte bzw. des Lagergestells an verschiedene Brennelement-Typen. Vorzugsweise werden Bleche mit einer Länge von zwei Metern verwendet um eine problemlose Handhabung bei der Herstellung und Montage zu gewährleisten.

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Die dabei entstehenden Lagergestelleinheiten mit beispielsweise 64 Schächten werden in bekannter Weise mit dem Boden eines Brennelementlagerbeckens verbunden.

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Claims (2)

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   Patentansprüche

   Lagergestell für Kernreaktorbrennelemente bestehend aus mehreren Schächten zur Aufnahme der Brennelemente, wobei die Wandungen der Schächte aus neutronenabsorbierendem Werkstoff bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen der Schächte (1) aus kreuzweise übereinander angeordneten Blechen (2) gebildet sind, die sich über mehrere Schächte in waagerechter Richtung erstrecken und mittels an ihren Rändern (3) angebrachten Einschnitten (4) gegenseitig in ihrer Lage gehalten sind.
2. 2. Lagergestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen aus parallelen Blechen bestehen, zwischen denen ein Zwischenraum (5) vorgesehen ist.

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   ORIGINAL INSPECTED