DE2854815A1

DE2854815A1 - Probenaufbau fuer eine bestrahlungsueberwachung

Info

Publication number: DE2854815A1
Application number: DE19782854815
Authority: DE
Inventors: David D Kalen; Francis C Klahn; Jerry W Mitchem
Original assignee: Babcock and Wilcox Co
Current assignee: Babcock and Wilcox Co
Priority date: 1978-02-17
Filing date: 1978-12-19
Publication date: 1979-08-23
Also published as: CH638063A5; FR2417827B1; SE7900079L; IL56074A; IT7809680A0; IT1174750B; NL7900477A; LU80767A1; GB2015239A; CA1108313A; US4196047A; AT366197B; ES475600A1; GB2015239B; FR2417827A1; JPS54117892A; BE873237A; ATA21879A

Description

Probenaufbau für eine Bestrahlungsüberwachung

Die Erfindung bezieht sich auf Kernreaktoren und insbesondere auf Materialüberwachungsaufbauten für die Kontrolle von Veränderungen in den Reaktormaterialeigenschaften, welche sich aus der Neutronenbestrahlung und der thermischen Umgebung innerhalb des Reaktors ergeben.

Programme zur Materialüberwachung von Reaktorbehältern werden entworfen, um die durch die Strahlung und Temperatur induzierten Veränderungen zu überwachen, welche in den mechanischen Eigenschaften eines Behälters während seiner Betriebsdauer auftreten. Normalerweise werden Testproben aus solchen Materialien vorbereitet, die tatsächlich bei der Herstellung des bestrahlten Bereiches des Reaktorbehälters verwendet werden. Der bestrahlte Bereich, der auch als Core-Gürtel bekannt ist, ist als derjenige Bereich definiert, welche unmittelbar die effektive Höhe der Brennelementenaufbauten umgibt. Die Materialproben enthalten Metall aus einer Charge des Grundmetalls, das in dem bestrahlten Bereich verwendet wird, Schweißwerkstoff, der für die Herstellungspraxis, die bei den Schweißnähten in dem bestrahl-

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ten Bereich eingesetzt wird, repräsentativ ist, und eingeschweißtes Warmeexnflußbereichsmaterial.

Die Überwachungsproben werden im allgemeinen in Proben enthaltende Kapseln eingelegt, welche ihrerseits in Trägeraufbauten im Inneren des Reaktorbehälters innerhalb des Gürtelbereiches zusammengestellt werden. Die Überwachungskapseln werden in der Nähe der Innenseite der Behälterwand angeordnet, so daß sie einer Neutronen- und Wärmebelastung ausgesetzt sind, die für dieBelastung des zu überwachenden Reaktorbehälters repräsentativ ist, um so genau wie möglich das NeutronenflußSpektrum, den Temperaturverlauf und den maxi- -c malen angesammelten Neutronenstrom des Behälters nachzuahmen.

Ausgestaltung und Anordnung der Trägeraufbauten und der Überwachungskapseln müssen die Entfernung der Kapseln und das Einführen von Ersatzkapseln ermöglichen. In Übereinstimmung „β mit einem vorbestimmten Plan werden periodisch ausgewählte Überwachungskapseln aus dem Reaktorbehälter herausgezogen und die Materialproben überprüft, um Veränderungen in den Bruchzähigkeitseigenschaften der Materialien festzustellen.

η,. Die Trägeraufbauten und die Überwachungskapseln müssen so gestaltet sein, um das Entfernen der Überwachungskapseln und das Einführen von Ersatzkapseln zu erleichtern. Die Trägeraufbauten müssen darüber hinaus in angemessener Weise die Kapseln festhalten, um eine Beschädigung oder einen

2Q Bruch der Kapseln aufgrund des Kühlmitteldruckes und der Kühlmittelströmung sowohl unter stationären als auch Übergangsbedingungen zu verhindern.

Bei einigen Ausgestaltungen des überwachungsprobenaufbaus sind die Probenkapseln in Längsrichtung gestapelt und in vertikal ausgerichteten, hohlen, langgestreckten Behältern oder Trägern untergebracht worden. Diese langgestreckten Behälter sind im allgemeinen viel länger als die Gesamt-

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länge der Kapseln und weisen einen oberen Teil auf, der oberhalb des Gürtelbereiches ausgerichtet ist, um die Überc führung der Kapseln während der Einführungs- und Entfernungsoperationen zu erleichtern. Die Kapseln sind natürlich in Teilen der Träger innerhalb des Gürtelbereiches angeordnet. Die Längseinspannungen sind daher häufig mit Hilfe von langgestreckten Stangen oder dergleichen erfolgt, welche die

-ι« Strecke vom oberen Ende des Behälters bis zur obersten Kapsel durchqueren und mit Hilfe einer Federbelastung die Kapseln in Längsrichtung festlegen. Ein seitliches Spiel ist erforderlich, um das Einführen und Entfernen der Kapseln zu ermöglichen. Bei einigen früheren Konstruktionen hat man

ic daher eine seitliche Arretierung der Kapseln weggelassen. Bei anderen Konstruktionen ist eine seitliche Arretierung der Kapseln durch begrenzten Kontakt der Kapseln mit der Behälterwand bewirkt worden. Solche Anordnungen bringen eine Anzahl von Unzulänglichkeiten mit sich. Die federbelasteten, langgestreckten Längseinspannungen sind häufig Schwingungsbelastungen unterworfen, welche eine Abnutzung und einen möglichen Bruch des überwachungsprobenaufbaus mit sich bringen, insbesondere, wenn seitliche Arretierungen weggelassen sind oder die Kapseln hydraulischen Bedingungen unterworfen sind, welche eine Schwingungserregung fördern.

Temperaturdifferenzen, die durch Veränderungen in den Strömungsbedingungen und der Gammastrahlenerwärmung entstehen, zwischen den Überwachungsprobenaufbauten und dem benachbarten Reaktoraufbau, an welchem der Behälter befestigt ist, haben zusätzlich gegenseitige Verbindungen erforderlich gemacht, welche differientielle Wärmegradienten ausgleichen können, ohne entsprechende Belastungsdeformationen auf den Behälter zu übertragen. Der Trägeraufbau und sein Haltesystem müssen darüber hinaus so ausgebildet sein, daß sie zerstörerischen Schwingungserregungen, die entweder hydraulisch oder mechanisch"induziert werden können, widerstehen und diese möglichst klein halten.

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Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, die Unzulänglichkeiten der bekannten Aufbauten zu vermeiden. Dies _ wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch einen Überwachungsprobenaufbau mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erzielt. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Überwachungsprobenaufbau für die Aufnahme und Lagerung von Bestrahlungsprobenkapseln innerhalb eines Kernreaktors vorgesehen. Ein

,~ langgestrecktes Trägerrohr nimmt eine Anzahl von langgestreckten Überwachungsprobenkapseln auf, welche Ende an Ende innerhalb des Trägerrohrs gestapelt sind. Die entgegengesetzten Enden der Überwachungsprobenkapseln weisen alternativ Endstücke mit entweder einer V-förmigen Aussparung oder

•je einem V-förmigen Vorsprung auf. Die Kapseln sind derart ausgerichtet, daß benachbarte Endstücke miteinander kämmen bzw. in Eingriff stehen. Eine Endkappe und eine Verschlußeinrichtung, die an entgegengesetzten Enden des Trägerrohrs angeordnet sind, sind ebenfalls derart geformt, daß sie mit den

on benachbarten Enden der angrenzenden Probenkapseln ineinandergreifen. Die Verschlußeinrichtung kann axial belastet werden, um die Probenkapseln auf Druck und das Trägerrohr auf Zug zu beanspruchen. Die unter axialer Belastung ineinandergreifenden V-förmigen Aussparungen und Vorsprünge ergeben eine Lagerung und Einspannung der Probenkapseln. Das Trägerrohr ist durchlöchert, um zu ermöglichen, daß das Reaktorkühlmittel die Kapseln umströmt. Das Trägerrohr ist mit dem Reaktor durch eine einteilige starre Halteeinrichtung, die ungefähr an seinem Mittelpunkt angeordnet ist, und durch einteilige Halteeinrichtungen verbunden, welche vergleichsweise flexibel in der Ebene der Längsachse des Trägerrohres sind und einteilig bzw. ein Ganzes bildend in der Nähe der Endteile des Trägerrohres geformt sind. Die Erfindung schafft daher eine Einrichtung für die Aufnahme und Festlegung des Trägerrohres und der die Überwachungsproben enthaltenden Kapseln in einer repräsentativen Wärme- und Strahlungsumgebung.

WeiteieVorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der

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vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. Darin zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch einen Kernreaktor,

Fig. 2 eine teilweise weggebrochene Vorderansicht eines Trägerrohrs für Überwachungsproben,

Fig. 3 eine teilweise weggebrochene Seitenansicht des Trägerrohrs für Überwachungsproben der Fig. 2,

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Haltebügel gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 5 eine Draufsicht auf einen anderen Haltebügel gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 6 eine Vorderansicht einer Endverschlußkappe,

Fig. 7 eine Seitenschnittansicht der Endverschlußkappe der Fig. 6 längs der Linie 7-7,

Fig. 8 eine Seitenansicht der Endverschlußkappe der Fig. 7 längs der Linie 8-8,

Fig. 9 eine teilweise weggebrochene Vorderansicht einer Überwachungsprobenkapsel gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig.10 eine Seitenansicht längs der Linie 10-10 eines Teils der Kapsel der Fig. 9,

Fig. 11 eine Ansicht längs der Linie 11-11 der Fig. 9, Fig.12 eine Ansicht längs der Linie 12-12 der Fig. 9, Fig.13 eine abgeänderte Ausführungsform des Abschnitts der Fig. 12, und

Fig.14 eine Vorderansicht eines Probenaufbaus mit einem im Schnitt dargestellten Trägerrohr.

In Fig. 1 sind einige Komponenten eines typischen Kernreaktors in einem schematischen Querschnitt dargestellt.

In Fig. 1 ist ein Kernreaktordruckbehälter 10 dargestellt, dessen Längsachse 11 in einer vertikalen Ebene ausgerichtet

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ist. Der Druckbehälter 10 weist einen geradzylindrischen Mantel 12 auf, welcher bei der dargestellten Ausführungsc form einen einteiligen Mantelflansch 13 an seinem oberen Ende aufweist und der an seinem unteren Ende durch einen einteiligen, kugelförmig abgerundeten Endverschluß 14 abgeschlossen ist. An dem zylindrischen Mantel 12 ist ein ebenfalls kugelförmig abgerundeter,geflanschter oberer Kopfver-

IQ schlußaufbau 15 mit Hilfe mehrerer Stiftschrauben 16 befestigt, welche den Flansch des Verschlußkopfes 15 durchdringen und von dem einteiligen Mantelflansch 13 aufgenommen und an diesem befestigt sind. Einlaßstutzen 20 und Auslaßstutzen 21, von denen jeweils nur einer gezeigt ist, neh-

lr men jeweils das von einem Reaktorkühlmittelsystem (nicht gezeigt) kommende Kühlmittel auf und geben das erwärmte Strömungsmittel wieder in das Reaktorkühlmittelsystem ab.

In dem Reaktordruckbehälter 10 ist das Reaktorcore 22 untergebracht und gelagert, das aus einer Anordnung von vertikalen Brennelementenaufbauten 23 zusammengesetzt ist, die ein Bündel von Brennelementen enthalten. Die Brennelementenaufbauten 23 sind mechanisch austauschbar. Ein Hohlzylinder 24, bekannt als Coreumfassung oder Corefaß, umfaßt das Reaktorcore und unterstützt die Brennelementenaufbauten 23, einen unteren Gitteraufbau 25, auf welchem die Brennelementenaufbauten ruhen, und einen unteren Strömungsverteiler 26. Die Coreumfassung 24 ist radial im Abstand von einem Teil der Innenwand des Mantels 12 angeordnet, wodurch ein Ringraum 30 gebildet wird. Der untere Gitteraufbau 25 besteht aus einer Reihe von Gitterkörpern, die quer in bezug zur mittleren Längsachse 11 und zum unteren Ende der Coreumfassung 24 angeordnet sind. Die Brennelementenaufbauten 23 werden durch den unteren Gitteraufbau ausgerichtet und gehalten.

Der untere Strömungsverteiler 26 ist eine durchlöcherte abgerundete Platte, welche horizontal unter der Coreumfassung 24 ausgerichtet und an dieser befestigt ist. In dem Ringraum 30 zwischen der Coreumfassung 24 und der Innenwand

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des Reaktorbehälters ist ein zylindrischer thermischer Schild 31 eingebaut. Der thermische Schild 31 wird vom untec ren Gitteraufbau 25 getragen.

über die Einlaßstutzen 20 tritt ein Reaktorkühlströmungsmittel in den Reaktor ein. Die Pfeile 32 zeigen den allgemeinen Strömungsweg an, welchen das Kühlmittel durch den

IQ Reaktor nimmt. Das Reaktorkühlmittel strömt nach unten durch den Ringraum 30 zu dem unteren Strömungsverteiler 26, welcher das Kühlmittel auf das Core 22 verteilt. Das Kühlmittel durchquert die Länge der Brennelemente, von welchen Wärme übertragen wird. Das Kühlmittel wird anschließend über die

ic Auslaßstutzen 21 zu den Reaktorkühlmittelkreisen abgegeben.

Um Veränderungen in den Reaktormaterialeigenschaften zu überwachen, wie im vorhergehenden beschrieben worden ist, sind im Ringraum 30 zwischen dem thermischen Schild 31 und

2Q der Innenwand des Mantels 12 an in Umfangsrichtung räumlich verteilten Abständen Überwachungsprobenaufbauten 40 (nur eine ist gezeigt) eingebaut. Wie am besten aus Fig. 2 und 3 zu sehen ist, weist jeder Probenaufbau ein Trägerrohr 41 auf, das aus rohrförmigen Segmenten und Haltebügeln bzw. Tragkonsolen, die einteilig durch Schweißen oder andere Mittel befestigt sind, zusammengebaut ist. Das Trägerrohr 41 weist ein unteres rohrförmiges Segment 33, ein mittleres rohrförmiges Segment 34 und ein oberes rohrförmiges Segment 35 mit jeweils kreisförmigem Querschnitt und einen unteren Bügel 42, einen mittleren Bügel 43 und einen oberen Bügel 44 auf. Der untere Bügel 42 ist einteilig am unteren Ende des Trägerrohres 41 befestigt, während der mittlere Bügel 43 einteilig zwischen den rohrförmigen Segmenten 33 und 34 und der obere Bügel 44 einteilig zwischen den rohrförmigen Segmenten 34 und 35 befestigt ist. In die Wände der rohrförmigen Segmente 33 und 34 sind in in Umfangsrichtung und Längsrichtung räumlich verteilten Abständen viele Löcher 51 gebohrt. Das untere Ende des Trägeraufbaus ist im wesent-

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lichen durch eine EndverschluEkappe 50 abgeschlossen, welche in einen zylindrischen Teil 45 des unteren Bügels im Ausdehnungssitz eingefügt ist. Ein innerer in Umfangsrichtung verlaufender Absatz 48 ist auf der Innenseite des oberen rohrförmigen Segments 35 ausgebildet, um eine Anschlagfläche für einen Verschlußmechanismus zu schaffen, welcher das obere Ende des Trägerrohrs 41 verschließt. Das obere Ende des rohrförmigen Segments 35 ist an der Stelle 56 so ausgebildet, daß ein tJberführung-Führungsrohr (nicht gezeigt) mit bekannten Einrichtungen während der Einführungs- und Entfernungsoperationen der Kapseln lösbar mit diesem Segment verbunden werden kann.

Bei dem bevorzugten illustrierten Ausführungsbeispiel sind der untere Bügel 42 und der obere Bügel 44 identisch. Daher wird der Klarheit wegen nur der untere Bügel 42 beschrieben. Wie aus den Fig. 2 und 3 und insbesondere aus Fig. 4 hervorgeht, weist der Bügel 42 grundsätzlich ein mittleres zylindrisches Bauteil 45 mit zwei gegabelten Schenkeln 46, 47 auf, die sich symmetrisch von diesem aus bogenförmig erstrecken zur Ausbildung einer U-förmigen Gestalt, wobei der kreisförmige Querschnitt des zylindrischen Bauteils 45 an der Basis des U ausgerichtet ist.Die Enden der beiden gegabelten Schenkel 46, 47 enden jeweils in einem Flanschbauteil 52, 53, die quer zur Längserstreckung der Schenkel angeordnet sind und eingekerbte Aussparungen 57, 58 in der Nähe der Schenkelenden aufweisen. Die Schenkel 46 und 47 sind in einer Ebene senkrecht zur LängserStreckung des zylindrischen Bauteils 45 gegabelt. Bei der dargestellten Ausführungsform weisen die Flansche 52, 53 jeweils Bolzen- bzw. Schraubenlöcher 54, 55 auf, um die Befestigung an einer Einbaufläche zu erleichtern.

Der mittlere Bügel 43, wie am besten aus Fig. 5 zu sehen ist, besteht grundsätzlich aus einem mittleren zylindrischen Bauteil 60 mit zwei Schenkeln 61, 62, die sich symme-

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trisch von diesem aus bogenförmig erstrecken zur Ausbildung einer U-förmigen Gestalt ähnlich derjenigen der Bügel 42, 44. Die Schenkel 61, 62 des Bügels 43 sind nicht gegabelt. Jeder Schenkel 61, 62 endet jeweils in einem Flanschbauteil 63, 64, welche jeweils mit Schraubenlöchern 65, 66 zur Befestigung des Bügels 43 an einer Einbaufläche versehen sind. Aufgrund der Unterschiede in den Querschnitten der Schenkel

IQ der Bügel 42, 44 relativ zum Bügel 43 und der Gabelung der Schenkel der Bügel 42, 44 sind die Bügel 42 und 44 in der Ebene der Längsachse des Trägerrohres 41 biegsam und der Bügel 43 relativ starr. Alle drei Bügel 42, 43, 44 sind radial und tangential starr in bezug zum kreisförmigen

ig Querschnitt des Trägerrohres 41.

In den Fig. 6, 7 und 8 ist die Endverschlußkappe 50 im einzelnen illustriert. Die Verschlußkappe 50 besteht im wesentlichen aus einem massiven Zylinder mit einer V-förmigen Aussparung 71, welche schräg in ein Ende eingeschnitten ist, und mit einem kreisförmigen Flansch 72 am entgegengesetzten Ende. Die V-förmige Aussparung 71 ist in die Verschlußkappe 50 unter einem schiefen Winkel 73 in bezug zur Längsachse der zylindrischen Kappe eingeschnitten. Ein Abflußschlitz 74 erstreckt sich in Längsrichtung am Umfang der Kappe 50 und eine zentrale Längsbohrung 75 erstreckt sich in Längsrichtung durch das Zentrum der Kappe und ist teilweise am geflanschten Ende mit einem Schraubengewinde 76 versehen.

In Fig. 14 ist eine Verschlußeinrichtung 90 mit einem schräg verlaufenden V-förmigen Vorsprung 91 und einer Verriegelungseinrichtung 92 gezeigt.

In Fig. 9 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer überwachungsprobenkapsel 80 gezeigt. Die Probenkapsel 80 weist ein langgestrecktes _f hohles_/rohrförmiges Bauteil 82 auf, das an seinen Enden durch Endstücke 81, 83 abgeschlossen ist. Das Endstück 81 besteht im wesentlichen aus einer massiven

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zylindrischen Kappe bzw. einem Stöpsel, dessen Durchmesser an einem Ende aufeinanderfolgend abgestuft ist, so daß die Kappe sicher in das rohrförmige Bauteil 82 eingepaßt werden kann. Das entgegengesetzte Ende des Endstückes 81 weist eine V-förmige Aussparung 84 auf, die unter einem schiefen Winkel in bezug zu der senkrecht zur Längsachse der Kapsel verlaufenden Ebene in die Kappe eingeschnitten ist.

Wie in Fig. 9 und insbesondere'in den Fig. 10 und 11 gezeigt ist, weist das Endstück 81 einen zentralen Längshohlraum und eine Kerbnut bzw. einen Schlüsselschlitz 101 auf, mit dessen Hilfe ein fernbetätigtes Werkzeug (nicht gezeigt) zum

, _ Einführen und Entfernen der Probenkapsel in das Trägerrohr lösbar verbunden werden kann. Der Scheitel des V, wie am besten aus Fig. 12 hervorgeht, kann gerundet oder, wie aus Fig. 13 hervorgeht, mit einer Aussparung 102 ausgebildet sein, um einen Messerschneidenkontakt von in Eingriff ste-

2Q henden Teilen zu verhindern, wie im nachfolgenden beschrieben wird. Das Endstück 83 besteht ebenfalls im wesentlichen aus einer massiven zylindrischen Kappe, deren Durchmesser an einem Ende abgestuft ist, um sicher in das rohrförmige Bauteil 82 eingepaßt zu werden. Das entgegengesetzte Ende

oc des Endstückes 83 ist mit einem V-förmigen Vorsprung 85 ausgebildet, welcher den Durchmesser der Kappe unter einem schiefen Winkel in bezug auf eine senkrecht zur Längsachse der Kapsel verlaufende Ebene durchquert. Die Form des Vorsprunges 85 des Endstückes 83 ist komplementär zur ausge-

3Q sparten V-Form 84 des Endstückes 81 und ebenfalls zu der V-förmigen Aussparung 71 der Endverschlußkappe 50. Die Probenkapseln 80 können daher Ende an Ende gestapelt werden, wie in Fig. 14 gezeigt ist, so daß die benachbarten Endstücke der benachbarten Kapseln ineinandergreifen.

Wie in Fig. 14 illustriert ist, wird im Betrieb eine Überwachungskapsel 80 in ein Überwachungsträgerrohr 41 eingeführt, wobei sein Endstück 83 am unteren Ende der Kapsel

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ausgerichtet ist. Das Endstück 83 der ersten in das Rohr eingeführten Kapsel kommt in Eingriff mit der V-förmigen c Aussparung 71 der unteren Endverschlußkappe 50. Zusätzliche Überwachungskapseln werden in ähnlicher Weise über die Längserstreckung des Trägerrohres eingelegt, derart, daß die oberen Endstücke und unteren Endstücke der übereinander angeordneten Kapseln ineinandergreifen. Die Verriegelungsein-

IQ richtung 92 der Verschlußeinrichtung 90 steht mit dem Trägerrohr 41 an dem Absatz 48 in Verbindung. Die Verschlußeinrichtung 90 steht über den Vorsprung 91 mit der Aussparung 84 des Endstückes 81 an der obersten Überwachungskapsel in Eingriff. Die Verschlußeinrichtung 90 ist axial belastet, um die

ic Probenkapseln 80 zusammenzudrücken und das Trägerrohr 41 auf Zug zu belasten, indem entgegengesetzte Anpreßdrücke auf das Rohr und die Kapseln durch einen Hebel, eine Schraube, einen Nocken oder eine andere Verbindungsart mit der Rohrwand ausgeübt werden. Die Verschlußeinrichtung 90 kann einen Aufbau haben, wie sie in der US-Patentanmeldung Serial Number 878 beschrieben ist. Die Wechselwirkung der ineinandergreifenden V-Formen der Endstücke der Probenkapseln untereinander, der Endverschlußkappe des Trägerrohrs und der Belastungseinrichtung ergibt eine doppelte Keilwirkung, welche seitliche Bewegungen in anderen Richtungen als längs des Scheitels des "V" verhindert, andererseits jedoch die Seiten der ineinandergreifenden Komponenten gegen die Stützwand an den Enden des Scheitels des V verkeilen.

Die Bügel 42, 43, 44, welche das Trägerrohr 41 halten, wie in Fig. 1 gezeigt ist, können mit dem thermischen Schild 31 verbunden sein. Es wird angemerkt, daß der hier offenbarte Probenaufbau nicht auf die Verbindung mit dem thermischen Schild eines Kernreaktors beschränkt ist. Die Endhaltebügel 42, 44, wie oben ausgeführt worden ist, sind in radialer und tangentialer Richtung strukturell steif in bezug auf den kreisförmigen Querschnitt des Trägerrohrs, jedoch relativ biegsam in der Längsebene des Trägerrohrs. Der mittige

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Bügel 43, der im wesentlichen im Mittelabschnitt des Rohres angeordnet ist, ist im allen Richtungen strukturell steif, c Die orthotrope Steifheitseigenschaft dieser Halteanordnung ist derart ausgebildet, daß eine Einspannung bzw. Arretierung gegen Strömungswiderstand, Auftrieb und Stoßbeanspruchungen geschaffen wird, jedoch eine Anpassung an thermisches Wachsen des thermischen Schildes möglich ist, ohne entspre-

IQ chende Deformationen auf den Trägerrohraufbau zu übertragen. Obwohl bei der bevorzugten Ausführungsform drei Bügel gezeigt sind, kann eine größere Anzahl von biegsamen Bügeln vorgesehen sein, um das Trägerrohr in Übereinstimmung mit der beschriebenen Einspannung und den thermischen Betrachtungen zu halten. Die Bügel können fest an dem thermischen Schild oder anderen Teilen des Reaktors durch Schrauben, welche sich durch die Schraubenlöcher der Halteschenkelflansche erstrecken, durch Schweißen oder andere bekannte Mittel befestigt sein.

Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die hohlen rohrförmigen Bauteile 82 der Probenkapseln 80, welche tatsächlich die Reaktormaterialproben aufnehmen, koinzident mit und umgeben von einem durchlöcherten rohrförmigen Segment 33 oder 34 des Trägerrohrs. Die Endstücke 81, 83 werden von den zylindrischen Bauteilen 45 oder 60 der Bügel 42, 43, 44 umgeben und stützen sich auf diesen ab. Das obere rohrförmige Segment umgibt und nimmt einen Teil der Verschlußeinrichtung 90 auf. Obwohl die illustrierte Ausführungsform zwei Probenkapseln 80 aufnehmen kann, wie in Fig. 14 gezeigt ist, wird angemerkt, daß der offenbarte Probenaufbau nicht hierauf beschränkt ist.

Das Reaktorkühlmittel tritt seitlich in das Trägerrohr 41 ein und aus über Löcher 51, welche in der Wand des Trägerrohrs ausgebildet sind.

Der Abflußschlitz 74 der unteren Endverschlußkappe 50

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schafft eine Einrichtung zum Abführen von Reaktorkühlmittel, das radioaktive Verschmutzungen enthält, beim Entfernen des Trägerrohrs aus dem Reaktor. Die Schraubenverbindung 76 am unteren Ende der Endverschlußkappe ermöglicht den Eingriff eines entsprechenden Werkzeugs.

Es ist für den Durchschnittsfachmann klar, daß Änderungen z.B. in der Orientierung der Kapseln und in der Form der Endverschlußkappe und der Verschlußeinrichtung und der Anzahl von Probenkapseln und biegsamen Bügeln vorgenommen werden können, ohne vom Grundkonzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

So könnte die Endverschlußkappe z.B. derart geformt sein,

daß sie anstelle einer Aussparung einen V-förmigen Vorsprung aufweist, und die Verschlußeinrichtung könnte in ähnlicher Weise derart ausgebildet sein, daß sie anstelle eines ₉_ V-förmigen Vorsprungs eine V-förmige Aussparung aufweist.

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Al

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Claims

Patentansprüche

Überwachungsprobenaufbau für die Aufnahme und Lagerung von Bestrahlungsproben innerhalb eines Kernreaktors, gekennzeichnet durch ein langgestrecktes Trägerrohr (41) mit Löchern (51), eine Endkappe (50) an einem Ende des Trägerrohrs und eine Verschlußeinrichtung (90) am entgegengesetzten Ende des Trägerrohrs, durch Halteeinrichtungen (42, 43, 44) zur Verbindung des Trägerrohrs mit dem Reaktor, durch mehrere langgestreckte Probenkapseln (80), die jeweils entgegengesetzte Endstücke (81, 83) mit einer V-förmigen Aussparung (84) am Ende eines Endstückes

(81) und mit einem V-förmigen Vorsprung (85) am Ende des anderes Endstückes (83) aufweisen, wobei die Probenkapseln Ende an Ende innerhalb des Trägerrohrs in einer solchen Ausrichtung untergebracht sind, daß die Endstücke benachbarter Probenkapseln miteinander in Eingriff stehen, durch eine Einrichtung (71), welche die Endkappe mit dem Ende der benachbarten Probenkapsel in Eingriff bringt, und durch eine Einrichtung zur axialen Belastung der Verschlußein-

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richtung (90), so daß die Probenkapseln festgehalten sind.
2. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichent, daß die

V-förmige Aussparung (84) und der V-förmige Vorsprung (85) unter einem schiefen Winkel in bezug zu der Ebene geformt sind, welche senkrecht zur Längsachse der Pro-I^ benkapsel (80) verläuft.
3. Aufbau nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, welche die Endkappe (50) mit dem Ende der benachbarten Probenkapsel (80) in Eingriff bringt, eine

■ic in der Endkappe geformte V-förmige Aussparung (71) aufweist und daß die Einrichtung, welche die Verschlußeinrichtung (90) mit dem Ende der benachbarten Probenkapsel in Eingriff bringt, einen V-förmigen Vorsprung (91) in der Verschlußrichtung aufweist.
4. Aufbau nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die

Einrichtung, welche die Endkappe mit dem Ende der benachbarten Probenkapsel in Eingriff bringt, einen in der Endkappe, geformten V-förmigen Vorsprung aufweist ης und daß die Einrichtung, welche die Verschlußeinrichtung mit dem Ende der benachbarten Probenkapsel in Eingriff bringt, eine V-förmige Aussparung in der Verschlußeinrichtung aufweist.

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5. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung zur Verbindung des Trägerrohrs (41) mit dem Reaktor einen starren Bügel (43) und mindestens einen axialen_/in bezug zur Längsebene des Trägerrohrs flexiblen Bügel (42, 44) aufweist.
6. Aufbau nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der axial starre Bügel (43) mittig mit dem langgestreckten Trägerrohr (41) verbunden ist.

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7. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (51) des langgestreckten Trägerrohrs (41) in in Umfangsrichtung und Längsrichtung räumlich verteilten Abständen angeordnet sind.

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