DE2840558C2

DE2840558C2 -

Info

Publication number: DE2840558C2
Application number: DE2840558A
Authority: DE
Inventors: Guenther Ing.(Grad.) 6057 Dietzenbach De Dannehl; Walter 8757 Karlstein De Haase; Gerhard Ing.(Grad.) 6055 Hausen De Haenle
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-09-18
Filing date: 1978-09-18
Publication date: 1988-01-21
Also published as: DE2840558A1; FR2436477B1; FR2436477A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von ver brauchten Brennelementen wassergekühlter Kernreaktoren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Sie hat ferner eine Vor richtung zur Durchführung des Verfahrens zum Gegenstand.

Den Transportbehälter hat man bisher meist in das Wasser des Lagerbeckens oder eines besonderen Behälters eingetaucht, bevor man ihn entladen hat, weil man das Wasser zur Abschirmung schon für den Entladevorgang nutzen wollte. Eine solche Ab schirmung gibt es auch bei der aus der DE-OS 24 47 522 bekann ten Umschlaganlage eines trockenen Umladebehälters zum Versen den von Kernbrennstoff, die die Merkmale a) bis c) des An spruches 1 umfaßt. Dort wird der Brennelement-Transportbehälter mit einem größeren Umladebehälter umgeben, damit die Oberfläche des Brennelement-Transportbehälters nicht von dem Wasser des Lagerbeckens kontaminiert wird, in dem sich Spaltprodukte befinden. Die Verwendung eines solchen Umladebehälters ist jedoch recht aufwendig, denn sie vergrößert das Transport gewicht und verdoppelt die Zahl der Dichtungsstellen. Dies ist besonders dann unerwünscht, wenn es sich um Entsorgungsanlagen handelt, in denen die verbrauchten Brennelemente vieler Kern reaktoren gesammelt werden und deshalb ständig Transportbe hälter zu entladen sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, die vorgenannten Probleme zu ver meiden. Dies gelingt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1.

Der Brennelement-Transportbehälter kann bei der Erfindung tro cken bleiben und braucht nicht dekontaminiert zu werden. Während des Transportes der Brennelement-Transportbehälter und während die Brennelemente in heißen Zellen ohne Abschirmung durch Was ser entladen werden, heizen sie sich durch die in ihnen fort dauernde Wärmeentwicklung auf. Deshalb ist als wesentliches Merkmal der Erfindung eine gesteuerte Abkühlung mit Hilfe einer dosierten Wassermenge vorgesehen, mit der vermieden wird, daß die Brennelemente beim Eintauchen in das Wasser des Lagerbe ckens 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 Kühlwasser des Transportbehälters durch Auffangen und/oder Absaugen von der heißen Zelle ferngehalten wird.

Die gesteuerte Abkühlung der Brennelemente beim Übergang in das Lagerbecken mit Hilfe einer Dosierung der mit den Brennelemen ten in Berührung kommenden Wassermenge ist auch nicht mit einer aus der AT-PS 3 37 839 bekannten Mindestwassermenge zu verglei chen, die für die Kühlung der Brennelemente in einem Brenn element-Lagerbecken erforderlich ist. Dort gibt es nämlich kei ne trockene Handhabung von Brennelementen, weil die flutbare Ladestation zwar zum Anbringen eines Transportbehälters noch nicht geflutet, also trocken ist, aber vor dem Transport von Brennelementen mit dem zur Abschirmung verwendeten borierten Wasser gefüllt wird. Dies kann also nur mit den Merkmalen a) bis c) des Anspruches 1 verglichen werden.

Als vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des erfindungs gemäßen Verfahrens kann zur Dosierung der Wassermenge ein in das Brennelement-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 Innen raum 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 Ausführungsbei spiel anhand der Zeichnung beschrieben, die in

Fig. 1 in einem Vertikalschnitt eine kerntechnische Anlage mit dem für die Erfindung wesentlichen Teil zeigt. In den

Fig. 2 und 3 ist in zwei zueinander senkrechten Darstellungen ein Ausschnitt in größerem Maßstab gezeichnet.

In Fig. 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 einer Ladeöffnung 5 in seiner Stirnseite 6 mit einer Durch trittsöffnung 7 in Verbindung gebracht, die von dem Fahrweg 8 des Transportbe hälters zu einer sogenannten heißen Zelle 9 führt. Nach dem Anschluß des Transportbehälters 1 wird der aus Ab schirmmaterial bestehende Verschluß 51 der Durchtritts öffnung 7 beiseite geschwenkt.

In der heißen Zelle 9 ist ein Brennelement-Manipulator 10 auf einer Schiene 11 angeordnet, der die Brennele mente aus dem Transportbehälter 1 aufnimmt und durch einen Übergabeschacht 12 in ein wassergefülltes Brenn element-Lagerbecken 13 absenkt. In diesem sind Gestelle 14 zur Aufnahme der Brennelemente untergebracht. Der Wasserstand in dem Lagerbecken 13 ist durch den Flüssig keitsspiegel 15 angedeutet, der Weg der Brennelemente durch die strichpunktierten Pfeile 16, 17 und 18.

Wie die Fig. 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 gegen über der heißen Zelle 9 besteht. Die Brennelemente 21, die in dem Transportbehälter 1 durch einen Einsatzkorb 22 gehalten werden, wie in Fig. 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 verschließ bar, der oberhalb des Wasserspiegels 15 an einer Hal 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 ausge rüstet ist. Damit wird die Menge des in den Kühlbehäl ter eintretenden Wassers so dosiert, daß eine all 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 Brenn elemente 21 in das freie Wasservolumen des Lagerbeckens 13 transportiert werden (Pfeil 17). Dabei kann, wie in Fig. 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 52 angedeuteten Weg der Brennelemente vom Über gabeschacht 12 weg im Lagerbecken 13 einsetzen, unter Umständen auch dann den Einsatzkorb 23 selbst, aus dem die Brennelemente dann gemäß dem Pfeil 18 in die Gestelle 14 umgesetzt werden (Fig. 1).

Claims

1. Verfahren zur Behandlung von verbrauchten Brennelementen wassergekühlter Kernreaktoren,

a) die mit einem Brennelement-Transportbehälter (1) mit einer Ladeöffnung (5) zu einem wassergefüllten Brennelement-La gerbecken (13) gebracht werden,
b) wobei der Brennelement-Transportbehälter (1) mit seiner Ladeöffnung (5) einer Zelle (9) zur Handhabung der Brenn elemente (21) zugekehrt, umd
c) von außen mit dieser abgedichtet in Verbindung gebracht wird,

dadurch gekennzeichnet,

d) daß die Zelle (9) eine "Heiße Zelle" zur trockenen Hand habung der Brennelemente (21) ist,
e) in die die Brennelemente (21) aus dem Brennelement- Transportbehälter (1) trocken eingebracht und von dort in das Brennelement Lagerbecken (13) gebracht werden,
f) daß die Brennelemente (21) bei Übergang von der "Heißen Zelle" (9) zum Lagerbecken (13) mit Hilfe einer dosierten Wassermenge gesteuert abgekühlt werden und
g) daß sie dann durch das Wasser des Brennelement-Lager beckens (13) gekühlt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1 unter Verwendung eines wasser gekühlten Brennelement-Transportbehälter, dadurch gekennzeichnet,

h) daß das Kühlwasser des Transportbehälters durch Auffangen und/oder Absaugen von der "Heißen Zelle" ferngehalten wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

i) daß ein in das Brennelement-Lagerbecken (13) tauchender Kühlbehälter (24) mit Rohrleitungen (27, 29) für den Zutritt von Kühlwasser vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

j) daß der Kühlbehälter (24) einen Deckel (25) aufweist, der sich oberhalb des Wasserstandes (15) im Brennelement-Lager becken befindet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,

k) daß der Kühlbehälter (24) ortsfest angeordnet ist und einen beweglichen Einsatz (23) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,

l) daß der Kühlbehälter (24) etwa den gleichen freien Innenraum wie der Brennelement-Transportbehälter (1) aufweist.