DE2929465A1 - Verfahren und vorrichtung zum befestigen und entfernen von abbrennbaren absorberstaeben in brennelementen von kernreaktoren - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum befestigen und entfernen von abbrennbaren absorberstaeben in brennelementen von kernreaktorenInfo
- Publication number
- DE2929465A1 DE2929465A1 DE19792929465 DE2929465A DE2929465A1 DE 2929465 A1 DE2929465 A1 DE 2929465A1 DE 19792929465 DE19792929465 DE 19792929465 DE 2929465 A DE2929465 A DE 2929465A DE 2929465 A1 DE2929465 A1 DE 2929465A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- stem
- bore
- arm star
- star
- arm
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C7/00—Control of nuclear reaction
- G21C7/02—Control of nuclear reaction by using self-regulating properties of reactor materials, e.g. Doppler effect
- G21C7/04—Control of nuclear reaction by using self-regulating properties of reactor materials, e.g. Doppler effect of burnable poisons
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C7/00—Control of nuclear reaction
- G21C7/06—Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section
- G21C7/08—Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section by displacement of solid control elements, e.g. control rods
- G21C7/10—Construction of control elements
- G21C7/117—Clusters of control rods; Spider construction
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C7/00—Control of nuclear reaction
- G21C7/06—Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section
- G21C7/08—Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section by displacement of solid control elements, e.g. control rods
- G21C7/10—Construction of control elements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Description
The Babcock & Wilcox Company -| 8 . JuIi 1979
1010 Common Street
New Orleans, La.
U.S.A.
New Orleans, La.
U.S.A.
Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zum Befestigen und Entfernen von abbrennbaren Absorberstäben in Brennelementen
von Kernreaktoren
Die Erfindung betrifft Kernreaktorbrennelemente und insbesondere Verfahren und Vorrichtungen zum Befestigen und
Entfernen von abbrennbaren Absorberstäben an bzw. von einem Armstern in einem Brennelement und dergleichen.
Um Nutzenergie aus Kernprozessen zu erzeugen, ist es erforderlich,
eine ausreichende Konzentration spaltbaren Urans oder eines anderen geeigneten Materials in einer
räumlichen Konfiguration vorzusehen, welche eine kontinierliche
Folge von energieerzeugenden Reaktionen aufrechterhält. Diese Anordnung oder der Reaktorkern überträgt
die in den Spaltungsreaktionen erzeugte Wärme auf ein Arbeitsströmungsmittel. Häufig wird zu diesem Zweck
Druckwasser verwendet, das durch den Kern mit hohen Geschwindigkeiten strömt.
Da die Wärme, Schwingung und Strahlung, die innerhalb
0 30017/0 5 54
- 4 1
eines Reaktorkerns erzeugt wird, eine im allgemeinen feindselige Umgebung schafft, ist die strukturelle Unversehrtheit
der Kernkomponenten ein wichtiger Gesichtspunkt. Dem- f. zufolge bestehen Druckwasserreaktorkerne häufig aus Gruppen
von Brennelementen, welche in einer im allgemeinen genau kreisförmigen zylindrischen Konfiguration angeordnet
sind. Jedes Brennelement weist darüber hinaus gewöhnlich ungefähr 200 lange, dünne Brennstäbe auf, die unter-IQ
einander parallel und im Abstand angeordnet sind. Jeder Brennstab enthält einen Stapel von im allgemeinen zylindrischen
Urandioxid-Tabletten, in denen das Uran den spaltbaren Brennstoff für den Leistungsreaktor bildet.
•je Diese Brennelemente sind nicht auf Brennstäbe beschränkt,
sondern unterstützen eine Anzahl von anderen Komponenten. So sind z.B. Instrumentierungsrohre zur überwachung von
Temperatur- und Neutronenflußbedingungen innerhalb des Kerns, Endstücke und Brennelementgitter zur Stabilisierung
der Brennelementkomponenten und Steuerstäbe und Steuerstabführungsrohre
zur Regulierung des Leistungsausganges aus dem Reaktor durch die selektive Absorption von spaltungsauslösenden
Neutronen innerhalb des Reaktorkerns oft ein Teil des Brennelementenaufbaus.
Die Neutronenverteilung wird natürlich von Ort zu Ort innerhalb des Reaktorkerns veränderlich sein. In der Nähe
der Kernperipherie kann erwartet werden, daß die Neutronenmenge relativ zur Mitte des Reaktorkerns klein ist,
da die Konzentration von neutronenerzeugendem Uran an der Kernperipherie kleiner ist als in der Kernmitte. Neutronen
an der Kernperipherie können durch die Kernoberfläche leichter "entkommen" als von der Mitte des Kerns, wodurch
die Neutronenkonzentration in der Nähe der Reaktorkernoberfläche weiter reduziert wird. Da die Wärmeerzeugung
innerhalb eines speziellen Teils des Reaktorkerns abhängig ist von der Neutronenmenge innerhalb dieses Teils, besteht
eine deutliche Tendenz dahin, daß in der Mitte des
030017/0594
Reaktorkerns höhere Temperaturen erzeugt werden als an seinem Rand. Diese Neigung, lokale Temperaturmaxima in
verschiedenen Bereichen innerhalb des Reaktorkerns zu erzeugen, ist aus einer Anzahl von Gründen im allgemeinen
unerwünscht. Zunächst ist der Reaktor für einen Kernbetrieb entworfen, bei dem eine vorbestimmte Temperatur
nicht überschritten wird. Wenn diese Kerntemperatur an gerade einem oder einigen Punkten innerhalb des Reaktorkerns
erreicht wird, kann das gesamte wärmeerzeugende Potential des Kerns nicht realisiert werden. Dieser Effekt
ergibt sich dadurch,daß die Temperaturen an anderen Stellen im Kern auf geringeren Werten gehalten werden müssen, um
die Auslegungstemperatur an diesen begrenzten Punkten oder
"heißen Punkten" nicht zu überschreiten, an welchen die maximale Auslegungstemperatur erreicht worden ist.
Demgemäß kann bei dem vereinfachten betrachteten Beispiel
die gesamte Reaktorleistung erhöht werden, wenn die Neutronenmenge (und demzufolge die Wärmemenge) im mittleren
Teil des Kerns verringert und die Neutronenmenge in dem größeren Volumen, das durch den peripheren Reaktorkernring
charakterisiert ist, erhöht wird. Auf diese Weise wird durch "Abflachen" der Leistungsverteilung in dem
Reaktorkern der Kern tatsächlich in die Lage versetzt, mehr Leistung bzw. Energie zu erzeugen, als er erzeugen
könnte, wenn die Neutronenkonzentration, Temperatur und Leistung eine Spitze in der Mitte des Kerns oder an einem
anderen Ort erreichen könnten. Um diese "flache" Leistungsverteilung zu erzielen, sind in der Praxis abbrennbare
Absorberstäbe bzw. Stäbe aus "abbrennbarem Reaktorgift" in die Brennelemente eingeführt worden. Normalerweise ist
ein abbrennbarer Absorberstab ein Rohr, das mit einem Material gefüllt ist, das eine sehr hohe Neutrcnenabsorptionswahrscheinlichkeit
hat. Zu diesem Zweck ist z.B. eine gesinterte Dispersion von Borcarbid in einer Aluminiummatrix
geeignet.
030017/0594
Neutronen, die auf diese Weise mit Hilfe des innerhalb des Stabes befindlichen Materials absorbiert werden, werden
tatsächlich dem Spaltungs- und Energieerzeugungsvorc gang entzogen. Um die Leistungsverteilung innerhalb eines
Reaktorkerns "abzuflachen", werden die abbrennbaren Absorberstäbe
in den Brennelementen konzentriert, die im mittleren Teil des Reaktorkerns angeordnet sind.
IQ Abhängig von einer Anzahl von subtilen Wirkungen kann es
auch ratsam sein, abbrennbare Absorberstabkonzentrationen in anderen Teilen des Reaktorkerns vorzusehen, in welchen
spezielle Auslegungs- oder Betriebsmerkmale große lokale Neutronenmengen erzeugen.
Das Brennelement bzw. der Brennstoffaufbau muß nicht nur
alle diese verschiedenen Baukomponenten trotz der im allgemeinen feindseligen Umgebung innerhalb eines Reaktorkerns
unterstützen, sondern das Brennelement muß auch dem etwas widersprechenden Bedürfnis nach schneller und leichter
Zerlegung entsprechen. Es muß in diesem Zusammenhang angemerkt werden, daß Brennelemente nach dem Aussetzen in
einem arbeitenden Reaktorkern radioaktiv werden. Diese Strahlung ist so intensiv, daß eine Inspektion und Reparatur
nur mit einer fernbedienbaren Handhabungsausrüstung hinter einer angemessenen Strahlungsabschirmung durchgeführt
werden können.
Da Zerlegungsvorgänge kostspielig und zeitaufwendig sind, ist das Bedürfnis nach einem stabilen und doch leicht
zerlegbaren Aufbau von erheblicher wirtschaftlicher Bedeutung .
Die abbrennbaren Absorberstäbe, die in vielen Brennelementen verwendet werden, sind Teil dieses Aufbaubildes. Die
bekannten abbrennbaren Absorberstäbe sind im allgemeinen derart gelagert, daß sie in einer Richtung bewegt werden
können, die parallel zur Längsorientierung der Brennstäbe
030017/0594
ist. Ein "Armstern" in Form einer mittig angeordneten Nabe,
von welcher in radialer Richtung eine Anzahl von Armen ausgeht, wird häufig verwendet, um die abbrennbaren Absorberstäbe
für eine Längsbewegung relativ zum Rest des Brennelementes zu verbinden. Diese Bewegung ist erforderlich,
um es der Leistungsreaktorbedienungsperson zu ermöglichen, abbrennbare Absorberstäbe entsprechend den Leistungsabflachungsbedürfnissen
in den Reaktorkern einzufüh-Ί_ ren oder aus diesem herauszuziehen.
Gegebenenfalls müssen punktförmig verteilte abbrennbare Absorberstäbe vom Betrieb entfernt, in einem Transportbehälter,
der für eine angemessene Abschirmung gegen Strahle lung sorgt, verpackt und dann zur Beseitigung bzw. Aufbereitung
an einen geeigneten Ort gebracht werden. Es ist wünschenswert, jeden Stab aus dem Armstern zu entfernen,
um Raum im Transportbehälter zu sparen. Leider ist das Entfernen der abbrennbaren Absorberstäbe aus dem Armstern
on kompliziert und aus einer Anzahl von Gründen gegebenenfalls
gefährlich. Die bestrahlten Absorberstäbe haben nach einer ausreichenden Bestrahlung im Reaktorkern einen inneren
Gasdruck entwickelt. Die Hülle oder das Rohr, in welcher das brennbare Neutronengift eingebracht worden ist,
wird außerdem als Folge einer Bestrahlungsperiode ziemlich spröde. Die abbrennbaren Absorberstäbe werden gewöhnlich
mit ihren jeweiligen Sternarmen mit Hilfe von mit Gewinde versehenen Befestigungselementen vereinigt. Die am häufigsten
vorgeschlagene Methode zum Entfernen der Stäbe von -dem Armstern besteht im Abscheren oder Absägen. Das Absägen
der Stäbe erlaubt eine vorsichtigere Handhabung der Stäbe - eine wichtige Überlegung im Hinblick auf den Gasdruck
innerhalb der Stäbe - , aber der Sägevorgang erzeugt radioaktive Späne. Das Abscheren vermeidet im wesentlichen dieses
Problem, bringt jedoch eine unerwünscht grobe Handhabung mit sich.
30017/059Λ
—■ 8 —
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, geeignete Einrichtungen zum Verbinden von abbrennbaren Absorberstäben
mit Sternarmen zu schaffen in einer Art und Weise, welche gegenüber der Reaktorkernumgebung widerstandsfähig
ist, aber eine einfache, schnelle und feinfühlige Entfernung der Stäbe vom Armstern ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Verfahren und Vorrichtungen gemäß dem Schutzbegehren gelöst. Hierbei
ist insbesondere ein Stift an einem Querende eines abbrennbaren Absorberstabes befestigt. Der Stift sitzt in
einer Bohrung, die in einem dem betrachteten Stab zugeordneten Sternarm ausgebildet ist. Es sind geeignete Mittel
bzw.Einrichtungen vorgesehen, um den Stab an dem Sternarm zu befestigen. Geeignet für diesen Zweck ist das Anstauchen
des Stiftendes, woduch der Stift am benachbarten Teil des Sternarms festgelegt wird.
Gemäß einem wesentlichen Merkmal der vorliegenden Erfindung wird der abbrennbare Absorberstab von dem Sternarm
getrennt durch Aufbringen einer Kraft in einer Richtung, die mit der Längsrichtung des Stabes und seines zugeordneten
Stiftes übereinstimmt. Die Kraft ist von ausreichender Größe, um den Stift aus dem Sternarm herauszudrücken.
Die Längskraft preßt den angestauchten Teil gegen den Sternarm und extrudiert im wesentlichen den angestauchten
Teil des Stiftes durch die Bohrung in dem Sternarm, welche
den Stift aufnimmt.
30
30
Obwohl eine erhebliche Kraft gegebenenfalls erforderlich ist, um den Stift durch die Sternarmbohrung zu pressen,
wird angemerkt, daß die Kraft in einer Längsrichtung relativ zum Stift aufgebracht wird. Dieses Merkmal der vorlie-
^ genden Erfindung schützt nicht nur den spröden, unter Druck
gesetzten abbrennbaren Absorberstab gegenüber Bruchgefahr oder einer anderen Beschädigung aufgrund grober Handhabung,
welche das Abscheren charakterisiert, sondern vermeidet
030017/0594
- 9 1
auch die Erzeugung einer Masse radioaktiver Späne, die auftritt, wenn der Stab vom Armstern abgesägt wird.
Durch die Praxis der vorliegenden Erfindung ergeben sich weiterhin eine Anzahl von subtileren Vorteilen. Die Herstellungskosten
sind z.B. relativ gering im Vergleich zu den bekannten mit Gewinde versehenen Befestxgungselementen.
Darüber hinaus ist die Leistungsfähigkeit der Verbindung
größer bei den Temperaturen, die normalerweise innerhalb von Reaktorkernen erreicht werden.Die größere thermische
Ausdehnung des Sternarms, welcher häufig aus rostfreiem Stahl besteht, relativ zu der Zirkoniumlegierung des Stiftes
am Endstopfen des abbrennbaren Absorberstabes, verursacht z.B. unerwünschte axiale Belastungen, die durch
andere Mittel kompensiert werden müssen. Dies wird bei der vorliegenden Erfindung durch eine entsprechende radiale
Lockerung erzielt, wodurch die Wahrscheinlichkeit reduziert wird, daß unerwünschte thermische Belastungen in
diesem Bereich auftreten. Ohne diese automatische Spannungsentlastung könnten diese thermisch induzierten Kräfte
sonst ein Abscheren des Stiftes verursachen, wodurch der abbrennbare Absorberstab zu einem unerwünschten losen
Objekt innerhalb des Reaktorkerns werden würde. 25
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. Darin zeigen:
Fig.1 eine typische Anordnung eines Armsterns mit abbrennbaren
Absorberstäben,
Fig.2 einen Längsschnitt einer typischen Ausfuhrungsform
eines Teils eines Stiftes gemäß der vorliegenden Erfindung,
030017/0594
Fig.3 einen weggebrochenen Längsschnitt eines Stifteinbaus
in einen Teil eines Armsterns gemäß der vorliegenden Erfindung und
Fig.4 einen weggebrochenen Längsschnitt, in welchem eine
Methode zum Entfernen von abbrennbaren Absorberstäben
gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt ist.
In Fig.1 ist ein Armstern 10, z.B. aus rostfreiem Stahl
und dergleichen, gezeigt, der eine mittig angeordnete, ' im allgemeinen zylindrische Nabe 11 mit einer Längsachse
12 aufweist. Der Armstern 10 hat eine Anzahl von Sternarmen, die sich von der Nabe 11 aus radial in einer Ebene
erstrecken, die rechtwinklig zur Achse 12 verläuft. Zum Zwecke der vereinfachten Beschreibung sind nur Sternarme
13, 14, 15, 16, 17, 20 und 21 gezeigt, welche in der Ebene der Fig.1 zu sehen sind.
An den jeweiligen Sternarmen ist eine Gruppe von abbrennbaren Absorberstäben 22, 23, 24, 25, 26, 27 und 30 befestigt.
Alle diese abbrennbaren Absorberstäbe sind lange, dünne Rohre, deren Längsachse parallel zur Längsachse 12
der Nabe 11 verläuft. Wie im einzelnen bei dem abbrennbaren Absorberstab 30 illustriert ist, bildet ein Hohlrohr
31 die äußere Oberfläche des Stabes. Ein Längsende des Rohres 31 ist mit Hilfe eines massiven Stopfens 32
verschlossen, der im offenen Rohrende verschweißt oder anderweitig befestigt ist. Innerhalb des Rohres 31 und
in Abstützung gegen den Stopfen 32 ist ein Stapel von
kurzen zylindrischen abbrennbaren Absorbertabletten 33 angeordnet. Die einzelnen zylindrischen Tabletten im Stapel
33 werden in Längsrichtung durch eine Feder 34 zusammengedrückt, welche zwischen der letzten Tablette im
OJ Stapel 33 und einem Stopfen 35 angeordnet ist, der im
oberen offenen Ende des Hohlrohrs 31 befestigt ist.
Wie aus Fig.3 hervorgeht, ist der Stopfen 35 mit einem
030017/0594
abgeschrägten Ende 36 versehen, das eine Einführung für einen zylindrischen Abschnitt 37 bildet. Der Innendurchmesser
des Hohlrohrs 31 entspricht dem Außendurchmesser des zylindrischen Abschnitts in einem Maße, daß ein Paßsitz
erzielt wird.
Wie in der Zeichnung dargestellt ist, endet der zylindrische Abschnitt 37 in einem radial vorspringenden Absatz
40, der mit dem Querende des Hohlrohres 31, mit welchem er verschweißt ist, in Eingriff steht. Bei dieser beispielhaften
Ausführungsform hat das Hohlrohr 31 einen solchen Außendurchmesser, daß sich eine bündige Beziehung
zwischen einem freiliegenden zylindrischen Abschnitt 41 des Stopfens 35, der sich über das Querende des Rohres 31
erstreckt, und der Außenfläche des Rohres ergibt.
Ein in Längsrichtung von dem Absatz 40 beabstandeter Querflansch
42 beendet den freiliegenden zylindrischen Abschnitt 41 des Stopfens 35. Vom mittigen Abschnitt des
Querflansches 42 springt in Längsrichtung ein Stiel 43
vor. Der größte Teil des den Stiel 4 3 bildenden Schaftes besteht aus einem massiven Metallwerkstoff. In dem Stiel
4 3 ist jedoch eine Längsbohrung 44 ausgebildet in einer Tiefe, die sich vom freien Ende des Stiels über eine Distanz
erstreckt, die ungefähr der halben Stiellänge entspricht.
In Fig.2 ist ein Abschnitt eines Stiels nach seiner Heron
ου stellung und vor der vollständigen Installation an einem Sternarm 46 dargestellt. Der Stiel 45 hat daher eine im allgemeinen zylindrische äußere Gestalt. Eine Bohrung 47, die sich von dem freien Ende des Stiels 45 über ungefähr seine halbe Länge erstreckt, weist ebenfalls eine im all-
ου stellung und vor der vollständigen Installation an einem Sternarm 46 dargestellt. Der Stiel 45 hat daher eine im allgemeinen zylindrische äußere Gestalt. Eine Bohrung 47, die sich von dem freien Ende des Stiels 45 über ungefähr seine halbe Länge erstreckt, weist ebenfalls eine im all-
gemeinen zylindrische Form mit Ausnahme des Bodens der Bohrung auf, welcher in Form eines flachen Kegels ausgebildet
ist.
030017/059/*
Es wird daran erinnert, daß der Stiel 4 5 in dem Sternarm 46 aufgenommen ist. Um dies zu erreichen, ist der Sternarm
46 mit einem im allgemeinen zylindrischen Durchlaß 50 verc sehen, der eine Längsachse 51 aufweist, welche im wesentlichen
mit der Längsachse des Stiels 45 und des abbrennbaren Absorberstabes (nicht gezeigt in Fig.2) zusammenfällt.
Gemäß einem kennzeichnenden Merkmal ist innerhalb des Durchlasses 50 eine vergrößerte Aussparung 52 ausge-IQ
bildet. In dieser Beziehung wird angemerkt, daß die Aussparung 52 nur einen Teil der Bohrung 4 7 im Stiel 4 5 überlappt.
Eine kegelstumpfförmige Oberfläche 5 3 sorgt für einen Überic
gang von der Aussparung 52 zu einer Bohrung 54, welche den Rest des Durchlasses 50 bildet.
Im Betrieb wird der Stiel 45 in den zugeordneten Durchlaß 50 eingeführt. Der Stiel wird mechanisch durch Hydroformgebungseinrichtungen,
mechanische Aufweitungseinrichtungen oder andere geeignete Einrichtungen deformiert, um sich
der Kontur der kegelstumpfförmigen Oberfläche 5 3 und der
erweiterten Aussparung 52 anzupassen und um einen vorbestimmten "Schwachpunkt" zur Entfernung des AbsorberStabes
zu bilden, wie in_Fig.3 illustriert. Auf diese Weise wird der abbrennbare Absorberstab in dem zugeordneten Sternarm
festgehalten, ohne daß kostspielige und schwer zu handhabende Schweißausrüstungen und dergleichen verwendet werden.
" Es wird darüber hinaus angemerkt, daß oft verschiedene Metalle für den Sternarm und für den abbrennbaren Absorberstab
verwendet werden. Die kegelstumpfförmige Oberfläche 55 sorgt jedoch für eine trichterförmige Oberfläche, welche
die Wirkung der verschiedenen thermischen Ausdehnungskoeffizienten
mildert. Wenn die Temperatur ansteigt, dehnt sich der z.B. aus rostfreiem Stahl bestehende Sternarm
in einer axialen Richtung mehr aus als der Endstopfen 35 (gewöhnlich aus einer Zirkoniumlegierung) des Absorber -
030017/0594
Stabes. Die axialen Beanspruchungen, die sonst hierdurch erzeugt würden, werden durch die radiale Lockerung der
Teile gemildert. Da sich der Sternarm auch in radialer c Richtung mehr als der Stopfen 35 ausdehnt, verschiebt sich
die konische Grenzfläche zwischen dem benachbarten deformierten Abschnitt des Stiels 4 3 und der konischen Oberfläche
53 axial nach unten. Die beiden Teile bleiben radial und axial in engem Kontakt, wobei die Beanspruchung im
IQ Stiel 45 wesentlich reduziert worden ist relativ zu den Beanspruchungen,
die sonst erzeugt worden wären.
Obwohl also eine feste Verbindung über den gesamten Bereich der Reaktorbetriebstemperaturen aufrechterhalten wird,
weist der Aufbau trotzdem einen vorbestimmten "Schwachpunkt" auf, um die Entfernung des abbrennbaren Absorberstabes zu
erleichtern, wie dies im nachfolgenden im einzelnen beschrieben ist.
Ein weiteres wesentliches Merkmal der vorliegenden Vorrichtung
ist in Fig.4 gezeigt. Wie illustriert, verschließt ein Stopfen 56 ein Ende eines abbrennbaren Absorberstabes
57. Der Stopfen 56 hat einen Stiel 60, dessen Längsachse mit der Längsachse 61 des abbrennbaren Absorberstabes 57
zusammenfällt.
In Längsrichtung über die halbe Länge des Stiels 60 erstreckt sich eine Bohrung 62. Wie gezeigt, ist diese Bohrng
ungefähr über ihre halbe Länge ausgeweitet oder angestaucht, um einen vergrößerten Hohlraum zu bilden, der es
ermöglicht, daß der Außendurchmesser des benachbarten Abschnitts des Stiels 60 sich auf der vergrößerten Aussparung
64 im Sternarm 65 abstützt.
Die Bohrung 62 weist eine kegelstumpfförmige Verjüngung
6 3 auf, die außerdem einen übergang zu einem Bohrungsabschnitt 66 mit kleinerem Durchmesser bildet. Der Bohrungsabschnitt 66 mit kleinerem Durchmesser endet in einem
030017/0594
Kegel 67.
Gemäß einem wesentlichen !lerkmal wird ein Dorn 70 in die Bohrung 62 in Richtung des Pfeils 71 gedrückt. Der Dorn
70/ der vorzugsweise in Form eines dünnen, zylindrischen Metallschaftes ausgebildet ist, hat einen Durchmesser,
der geringfügig kleiner als der Durchmesser des Bohrungsabschnittes 66 mit kleinerem Durchmesser ist.Die Längs-]0
achse des Dorns 70 fällt im wesentlichen mit der Längsachse 61 des abbrennbaren AbsorberStabes 57 zusammen.
Um den abbrennbaren Absorberstab 57 derart zu entfernen, daß unerwünschte Abscherungs- und Sägevorgänge vermieden
werden, ist es nur erforderlich, den Dorn 70 in Richtung des Pfeiles 71 mit einer ausreichenden Kraft zu drücken,
um den Stiel durch die Aussparung 72 mit kleinem Durchmesser herauszupressen, wodurch der Stiel 60 vom Sternarm
65 befreit wird.
Obwohl in der Zeichnung nicht gezeigt, kann eine Gruppe von Dornen auf einer Platte mechanisch gekoppelt werden.
Diese Dorne, welche mit den entsprechenden Bohrungen in den jeweiligen abbrennbaren, in einem Sternarm montierten
Absorberstäben ausgerichtet und in diese eingeführt sind, können alle Stäbe in einem Arbeitsgang aus dem Sternarm
herausdrücken. Auf diese Weise wird ein möglicherweise gefährlicher, kostspieliger und mühsamer Abscherungs- oder
Absägevorgang eines jeden abbrennbaren Absorberstabes vom Sternarm vermieden.
030017/0594
eerse
it
Claims (5)
1. Verfahren zum Installieren und Entfernen eines abbrennbaren
Absorberstabes mit einem von einem Ende vorspringenden Stiel an bzw. von einem Armstern, der eine
Bohrung zur Aufnahme des Stiels aufweist, g e k e η η-zeichnet durch Einführen des Stiels In
axialer Richtung in die Armsternbohrung, Befestigen des Stiels in der Bohrung, Pressen des Stiels in axialer
Richtung in Bezug auf die Bohrung mit ausreichender Kraft zur Überwindung der den Stiel in der Bohrung haltenden
Kraft und Zurückziehen des Stiels aus der Bohrung.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigen des Stiels in der Bohrung ein Deformieren
<*> eines Teils des Stiels umfaßt, um den Stiel gegen die
q> 15 Oberfläche der Armsternbohrung zu drücken.
3. Armstern mit einer Bohrung zur Aufnahme eines abbrennen
baren Absorberstabes, gekennzeichnet durch einen ab-
*«. brennbaren Absorberstab (22 bis 27, 30) mit einer Längsachse,
einen Stiel (43, 45, 60), der von einem Ende
"? UGE LA SSE NF. VERTRETER BF'M EUROPAISCHEN PATENTAMT PROF1ESSONAl REPRESENTATIVES BEFORE ThE EUROPEAN PATFNT Of * Ci
MANDATAiRESAGRtESPRtSL OFFiCE E URQPtEN DES BRE VETS
des abbrennbaren Absorberstabes hervorspringt, sich in Längsausrichtung mit dem Stab erstreckt und in einer
Armsternbohrung (52, 54; 64, 72) aufgenommen ist und durch Befestigungseinrichtungen, die mit dem Stiel innerhalb
des Armsterns in Eingriff stehen, den Stiel zwangsweise in der Bohrung zurückhalten und einen vorbestimmten
Schwachpunkt aufweisen, damit der Stiel in einer Längsrichtung bewegbar ist, um die Rückhaltekraft
durch die Anwendung einer größeren Kraft in Längsrichtung zu überwinden.
4. Armstern nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtungen einen massiven Abschnitt
über die halbe Längserstreckung des Stiels aufweisen und mindestens ein Teil der Bohrung (44, 47) im Stiel
(43, 45) in Eingriff mit der Oberfläche der Bohrung im Armstern gepreßt ist, um den abbrennbaren Absorberstab
am Armstern zu halten.
5. Armstern nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Armstern (46, 65) eine vergrößerte Aussparung (52,
64) in der Bohrung aufweist, eine kegelstumpfförmige Oberfläche (53) einen übergang von der vergrößerten
Aussparung zu der Bohrung (54, 72) bildet und daß die Oberfläche des Stiels (45) in Eingriff mit den Oberflächen
des Armsterns gepreßt ist,welche die vergrößerte Aussparung und die kegelstumpfförmige Oberfläche bilden.
030017/0594
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US95252278A | 1978-10-18 | 1978-10-18 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2929465A1 true DE2929465A1 (de) | 1980-04-24 |
DE2929465C2 DE2929465C2 (de) | 1983-12-01 |
Family
ID=25492987
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2929465A Expired DE2929465C2 (de) | 1978-10-18 | 1979-07-20 | Einendige Befestigung von Absorberstäben in einer gemeinsamen Halterungsplatte |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5928875B2 (de) |
CA (1) | CA1132728A (de) |
CH (1) | CH650352A5 (de) |
DE (1) | DE2929465C2 (de) |
ES (2) | ES8101803A1 (de) |
FR (1) | FR2439457A1 (de) |
GB (2) | GB2032163B (de) |
IT (1) | IT1124381B (de) |
MX (1) | MX6683E (de) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3337636C1 (de) * | 1983-10-15 | 1987-01-02 | Brown Boveri Reaktor GmbH, 6800 Mannheim | Verfahren und Einrichtung zum Austausch von Neutronenabsorberstaeben |
US4576787A (en) * | 1983-12-21 | 1986-03-18 | Westinghouse Electric Corp. | Burnable absorber assembly |
EP0159509B1 (de) * | 1984-03-30 | 1989-01-04 | Westinghouse Electric Corporation | Steuerstabjoch für eine Kernbrennstoffkassette |
JPS60163566U (ja) * | 1984-04-02 | 1985-10-30 | ソニー株式会社 | ディスクカセット |
US4640813A (en) * | 1984-09-26 | 1987-02-03 | Westinghouse Electric Corp. | Soluble burnable absorber rod for a nuclear reactor |
FR2599884B1 (fr) * | 1986-06-10 | 1988-10-07 | Fragema Framatome & Cogema | Grappe de reglage munie de crayons demontables pour assemblage de combustible nucleaire |
FR2633435B1 (fr) * | 1988-06-28 | 1990-11-09 | Framatome Sa | Grappe de reglage a crayons demontables pour assemblage combustible nucleaire |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3361639A (en) * | 1965-08-10 | 1968-01-02 | Atomic Energy Authority Uk | Nuclear reactor grid structure |
GB1152003A (en) * | 1965-08-17 | 1969-05-14 | Atomic Energy Authority Uk | Improvements relating to Nuclear Reactors |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR633615A (fr) * | 1927-04-30 | 1928-02-01 | Soc Fr Constr Babcock & Wilcox | Procédé de mandrinage de pièces tubulaires dans les trous d'autres pièces |
US3314859A (en) * | 1963-12-05 | 1967-04-18 | Combustion Eng | Nuclear reactor fuel assembly-control rod organization |
FR2208730B1 (de) * | 1972-12-05 | 1978-03-10 | Kerjean Yves | |
FR2233587A1 (en) * | 1973-06-14 | 1975-01-10 | Chausson Usines Sa | Tube bundle heat exchanger - has tube ends shaped as complementary polygons |
-
1979
- 1979-06-15 CA CA329,872A patent/CA1132728A/en not_active Expired
- 1979-07-20 DE DE2929465A patent/DE2929465C2/de not_active Expired
- 1979-08-08 GB GB7927621A patent/GB2032163B/en not_active Expired
- 1979-08-08 GB GB8121246A patent/GB2077483B/en not_active Expired
- 1979-09-25 MX MX798399U patent/MX6683E/es unknown
- 1979-09-25 CH CH8628/79A patent/CH650352A5/de not_active IP Right Cessation
- 1979-09-28 IT IT09548/79A patent/IT1124381B/it active
- 1979-10-01 ES ES484631A patent/ES8101803A1/es not_active Expired
- 1979-10-16 FR FR7925657A patent/FR2439457A1/fr active Granted
- 1979-10-17 JP JP54133043A patent/JPS5928875B2/ja not_active Expired
-
1980
- 1980-09-08 ES ES494899A patent/ES8302345A1/es not_active Expired
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3361639A (en) * | 1965-08-10 | 1968-01-02 | Atomic Energy Authority Uk | Nuclear reactor grid structure |
GB1152003A (en) * | 1965-08-17 | 1969-05-14 | Atomic Energy Authority Uk | Improvements relating to Nuclear Reactors |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Atomwirtschaft 16 (1971), 581-583 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IT7909548A0 (it) | 1979-09-28 |
MX6683E (es) | 1985-10-08 |
DE2929465C2 (de) | 1983-12-01 |
ES484631A0 (es) | 1980-12-16 |
GB2077483B (en) | 1983-04-27 |
FR2439457B1 (de) | 1984-06-08 |
ES494899A0 (es) | 1982-12-16 |
GB2032163B (en) | 1982-09-15 |
GB2032163A (en) | 1980-04-30 |
ES8101803A1 (es) | 1980-12-16 |
FR2439457A1 (fr) | 1980-05-16 |
JPS5928875B2 (ja) | 1984-07-16 |
IT1124381B (it) | 1986-05-07 |
CH650352A5 (de) | 1985-07-15 |
JPS5557188A (en) | 1980-04-26 |
CA1132728A (en) | 1982-09-28 |
GB2077483A (en) | 1981-12-16 |
ES8302345A1 (es) | 1982-12-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CH638063A5 (de) | Ueberwachungsprobenanordnung innerhalb eines kernreaktors. | |
DE2631182C3 (de) | Mutternplatte für ein Kernreaktor-Brennelement | |
DE2929506A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum befestigen und entfernen von abbrennbaren absorberstaeben in brennelementen von kernreaktoren | |
DE2845515A1 (de) | Endhalterung fuer ein kernreaktor- brennelement | |
DE2236758A1 (de) | Schweissverfahren und vorrichtung zu seiner durchfuehrung | |
DE2515709C2 (de) | ||
DE2442038A1 (de) | Anordnung mit feder und anschlag fuer kernbrennstoffbuendel | |
CH661334A5 (de) | Vorrichtung zum abdichten einer rohrverbindung und verwendung der vorrichtung. | |
DE2543663C3 (de) | Berstschutzanordnung für im wesentlichen zylindrisch gestaltete Dampferzeuger, vorzugsweise von Druckwasserkernkraftwerken | |
DE2929465A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum befestigen und entfernen von abbrennbaren absorberstaeben in brennelementen von kernreaktoren | |
DE1878879U (de) | Folgekoerper fuer regelstaebe heterogener atomreaktoren. | |
DE2413464B2 (de) | Kernreaktorbrennelement | |
DE2734981C2 (de) | Sperrmuttervorrichtung | |
EP0252375B1 (de) | Verfahren zum Reparieren eines Kernreaktorbrennelementes und Austauschstab für ein solches Verfahren | |
DE2609231A1 (de) | Regeleinrichtung fuer einen kernreaktor | |
EP0033074B1 (de) | Reparaturvorrichtung für Brennelemente von Siedewasserkernreaktoren | |
DE1083443B (de) | Kernreaktor-Beschickungsvorrichtung | |
DE1051422B (de) | Verfahren zum Betreiben von Kernreaktoren und Kernreaktor zur Durchfuehrung dieses Verfahrens | |
DE1292263B (de) | Verfahren zum Auswechseln von Brennstoffeinsaetzen in einzelnen Druckrohren eines mit einem biologischen Schirm umgebenen Kernreaktors sowie Brennstoffelement aus einem Druckrohr und einem Brennstoffeinsatz zur Ausfuehrung des Verfahrens | |
DE1589849C3 (de) | Brennstoffbündel für Kernreaktoren | |
DE1245254B (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Anstauchen einer begrenzten Stirnzone eines metallischen Bauteils | |
DE19947120C2 (de) | Verfahren zur Vorbereitung eines Brennelements für die Endlagerung und vorbereitetes Brennelement | |
DE1093495B (de) | Trag- und Stuetzvorrichtung fuer Kernreaktor-Brennstoffelemente | |
DE3202009A1 (de) | "verfahren zum ent- und beladen eines kernreaktors und brennelement insbesondere fuer ein solches verfahren" | |
DE2816264C2 (de) | Kernreaktoranlage |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAP | Request for examination filed | ||
OD | Request for examination | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |