DE2840558A1

DE2840558A1 - Verfahren und einrichtung zur behandlung von verbrauchten brennelementen wassergekuehlter kernreaktoren

Info

Publication number: DE2840558A1
Application number: DE19782840558
Authority: DE
Inventors: Guenther Ing Grad Dannehl; Walter Haase; Gerhard Ing Grad Haenle
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-09-18
Filing date: 1978-09-18
Publication date: 1980-03-27
Also published as: FR2436477A1; FR2436477B1; DE2840558C2

Description

KRAFTWERK UNION AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen

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Verfahren und Einrichtung zur Behandlung von verbrauchten Brennelementen wassergekühlter Kernreaktoren

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von verbrauchten Brennelementen wassergekühlter Kernreaktorenj die mit einem Brennelement-Transportbehälter mit einer Ladeöffnung zu einem wassergefüllten Lagerbecken gebracht werden. Sie hat ferner eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Gegenstand.

Den Transportbehälter hat man bisher in das Wasser des Lagerbeckens oder eines besonderen Behälterbeckens eingetaucht, bevor man ihn entladen hat, weil man das Wasser zur Abschirmung schon für den Entladevorgang nutzen wollte.

Die Erfindung sucht einen anderen Weg zur Behandlung von verbrauchten Brennelementen, denn die bekannte Arbeitsweise bringt es mit sich, daß die Oberfläche des Brennelement-Transportbehälters von dem Wasser des Lagerbeckens kontaminiert wird, da sich in dem Wasser Spaltprodukte befinden. Die deswegen notwendige Dekontamination ist besonders dann unerwünscht, wenn es sich um Entsor-

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gungsanlagen handelt, in denen die verbrauchten Brennelemente vieler Kernreaktoren gesammelt werden und deshalb ständig Transportbehälter zu entladen sind,

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß der Transportbehälter mit seiner Öffnung einer "heißen" Zelle zur trockenen Handhabung der Brennelemente zugekehrt und von außen mit dieser abgedichtet in Verbindung gebracht wird, daß die Brennelemente aus dem Transportbehälter trocken in die heiße Zelle und von dort in das Lagerbecken gebracht werden und daß die Brennelemente beim Übergang von der heißen Zelle zum Lagerbecken gesteuert abgekühlt werden.

Der Brennelement-Transportbehälter kann bei der Erfindung trocken bleiben und braucht nicht dekontaminiert zu werden. Während des Transportes der Brennelement-Transportbehälter und während die Brennelemente in heißen Zellen ohne Abschirmung durch Wasser entladen werden, heizen sie sich durch die in ihnen fortdauernde Wärmeentwicklung auf. Deshalb ist als wesentliches Merkmal der Erfindung eine gesteuerte Abkühlung vorgesehen, mit der vermieden wird, daß die Brennelemente beim Eintauchen in das Wasser des Lagerbeckens durch einen Temperaturschock überbeansprucht werden.

Die Erfindung ist in erster Linie für den Fall vorgesehen, daß die Brennelemente trocken im Transportbehälter untergebracht sind. Sie kann aber auch bei wassergekühlten Transportbehältern angewendet werden. Hier ist lediglich dafür zu sorgen, daß das ausdampfende Wasser durch Auffangen und/oder Absaugen von der heißen Zelle ferngehalten wird.

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Die gesteuerte Abkühlung der Brennelemente beim Übergang in das Lagerbecken kann in erster Linie mit Hilfe einer Dosierung der mit den Brennelementen in Berührung kommenden Wassermenge vorgenommen werden. Zu diesem Zweck kann ein in das Lagerbecken tauchender Kühlbehälter mit einer Zuleitung für den Zutritt von Kühlwasser vorgesehen sein. Der Kühlbehälter kann ortsfest angebracht werden. Er kann einen Deckel aufweisen, der sich oberhalb des Wasserstandes im Becken befindet.

Für den Fall, daß der Kühlbehälter ortsfest angeordnet ist, kann er mit auswechselbaren Einsätzen versehen werden, die die Brennelemente in bestimmten Positionen halten. Dabei ist es günstig, wenn der Kühlbehälter etwa den gleichen freien Innenraum wie der Brennelement-Transportbehälter aufweist. Hier kann man unter Umständen einen gleichen Einsatz verwenden, wie er auch in den Brennelement-Transportbehältern verwendet wird.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird ein Ausführungsbeispiel anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben, die in Figur 1 in einem Vertikalschnitt eine kerntechnische Anlage.mit dem für die Erfindung wesentlichen Teil zeigt. In den Figuren 2 und 3 ist in zwei zueinander senkrechten Darstellungen ein Ausschnitt in größerem Maßstab gezeichnet.

In Figur 1 ist zu sehen, daß ein Brennelement-Transportbehälter 1 auf einem Wagen 2 in dem Gebäude 3 einer Entsorgungseinrichtung gefahren wird. Der Wagen 2 umfaßt eine Wippe 4, mit der der Transportbehälter 1 aus der horizontalen Fahrstellung in die vertikale Ladestellung geschwenkt wird. In letzter wird er mit seiner Stirnseite 6 mit einer Durchtrittsöffnung 7 in Verbindung gebracht, die von dem Fahrweg 8 des Transportbe-

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hälters zu einer sogenannten heißen Zelle 9 führt.Nach dem Anschluß des Transportbehälters 1 wird der aus Abschirmmaterial bestehende Verschluß 5 der Durchtrittsöffnung 7 beiseite geschwenkte
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In der heißen Zelle 9 ist ein Brennelement-Manipulator 10 auf einer Schiene 11 angeordnet der die Brennelemente aus dem Transportbehälter 1 aufnimmt und durch einen Übergabeschacht 12 in ein wassergefülltes Brennelement-Lagerbecken 13 absenkt» In diesem sind Gestelle 14 zur Aufnahme der Brennelemente untergebracht. Der Wasserstand in dem Lagerbecken 13 ist durch den Flüssigkeitsspiegel 15 angedeutet, der Weg der Brennelemente durch die strichpunktierten Pfeile 16, 17 und 18.

Wie die Figuren 2 und 3 zeigen, ist der Brennelement-Transportbehälter 1 in der Entladestelle mit seiner Stirnseite 6 gegen eine Dichtfläche 20 im Bereich der Öffnung 7 gepreßt, so daß eine dichte Verbindung gegenüber der heißen Zelle 9 besteht. Die Brennelemente 21, die in dem Transportbehälter 1 durch einen Einsatzkorb 22 gehalten werden,wie in Figur 3 genauer zu sehen ist, werden einzeln in einen ortsfesten Kühlbehälter 24 transportiert, der im Lagerbecken 13 angeordnet ist und einen entsprechenden Einsatzkorb 23 aufweist. Dieser Weg (Pfeil 16) wird trocken zurückgelegt.

Der Kühlbehälter 24 ist mit einem Deckel 25 verschließbar, der oberhalb des Wasserspiegels 15 an einer HaI-terung 26 befestigt ist. Nach dem Verschließen des Deckels kann Kühlwasser über einen Kühlmitteleintritt 27 in den Kühlbehälter 24 gelassen werden, der mit einem außerhalb des Beckens befindlichen Ventil ausgerüstet ist. Damit wird die Menge des in den Kühlbehälter eintretenden Wassers so dosiert, daß eine all-

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mähliche Abkühlung der Brennelemente 21 erhalten wird. Da die Brennelemente im allgemeinen höhere Temperaturen als 100° aufweisen, kann der dabei entstehende Dampf über einen Kühlmittelaustritt 29 abgeleitet werden.

Nach dem Abkühlen in dem Kühlbehälter 24 können die Brennelemente 21 in das freie Wasservolumen des Lagerbeckens

13 transportiert werden (Pfeil 17). Dabei kann, wie in Figur 3 zu sehen ist, ein Korb 30 eingesetzt werden, der ein einzelnes Brennelement aufnimmt. Man kann aber auch eine größere Trageinrichtung 31 für den durch den Pfeil 32 angedeuteten Weg der Brennelemente vom Übergabeschacht 12 weg im Lagerbecken 13 einsetzen, unter Umständen auch den Einsatzkorb 23 selbst, aus dem die Brennelemente dann gemäß dem Pfeil 18 in die Gestelle

14 umgesetzt werden (Figur 1).

7 Patentansprüche
3 Figuren

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Behandlung von verbrauchten Brennelementen wassergekühlter Kernreaktoren, die mit einem Brennelement-Transportbehälter mit einer Ladeöffnung zu einem wassergefüllten Brennelement-Lagerbecken gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Transportbehälter mit seiner öffnung einer "heißen" Zelle zur trockenen Handhabung der Brennelemente zugekehrt und von außen mit dieser abgedichtet in Verbindung gebracht wird, daß die Brennelemente aus dem Transportbehälter trocken in die heiße Zelle und von dort in das Lagerbecken gebracht werden und daß die Brennelemente beim Übergang von der heißen Zelle zum Lagerbecken gesteuert abgekühlt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 unter Verwendung eines wassergekühlten Brennelement-Transportbehälters, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser durch Auffangen und/oder Absaugen von der heißen Zelle ferngehalten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gesteuerte Abkühlung mit Hilfe einer dosierten Wassermenge vorgenommen wird.
4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichne t,daß ein in das Lagerbecken (13) tauchender Kühlbehälter (24) mit Rohrleitungen (27, 29) für den Zutritt von Kühlwasser vorgesehen ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlbehälter (24) einen

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Deckel (25) auf\tfeist₉ der sich oberhalb des Wasserstandes (15) im Becken befindet,
6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5₅ dadurch

gekennzeichnet, daß der Kühlbehälter (24) ortsfest angeordnet ist und einen beweglichen Einsatz (23) aufweist«,
7. Einrichtung nach Anspruch 4₈ 5 oder 6₉ dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlbehälter (24) etwa den gleichen freien Innenraum v/ie der Brennelement- Transportbehälter (1) aufweist.

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