DE3004677A1 - Verfahren und einrichtung zum abbau des im sicherheitsbehaelter einer wassergekuehlten kernreaktoranlage eingeschlossenen wasserstoffs - Google Patents

Verfahren und einrichtung zum abbau des im sicherheitsbehaelter einer wassergekuehlten kernreaktoranlage eingeschlossenen wasserstoffs

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    • G—PHYSICS
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Description

  • Verfahren und Einrichtung zum Abbau des im Sicherheits-
  • behälter einer wassergekühlten Kernreaktoranlage eingeschlossenen Wasserstoffs.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abbau des im Sicherheitsbehälter einer wassergekühlten Kernreaktoranlage eingeschlossenen Wasserstoffs, der als Wasserstoff-Luftmischung vorliegt.
  • Bei Kühlmittelverluststörfällen in wassergekühlten Kernreaktoranlagen ist es nicht auszuschließen, daß Wasserstofffreisetzungen im Sicherheitsbehälter zu unerwünschten Knallgasbildungen führen. Aus diesem Grunde fordert die Reaktorsicherheitskommission (RSK) in ihren Leitlinien neben Anschlußmöglichkeiten für einen außerhalb des Sicherheitsbehälters angeordneten Rekombinator zusätzlich noch mehrere Gebläse innerhalb des Sicherheitsbehälters. Trotz dieses hohen leit- und maschinentechnischen Aufwandes ist eine Verpuffung oder eine Explosion nach Störfällen nicht auszuschließen. Außerdem besteht der weitere Nachteil, daß über den Rekombinator Radioaktivität nach außerhalb des Sicherheitsbehälters gelangen kann.
  • Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, auch kurzfristig in großen Mengen anfallenden Wasserstoff ohne eine Gefährdung des sicheren Einschlusses von Radioaktivität im Sicherheitsbehälter abzubauen.
  • Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die Wasserstoff-Luftmischung bei Erreichen der unteren Zündgrenze innerhalb desSicherheitsbehälters abgefackelt wird.
  • Mit dieser Maßnahme wird der Wasserstoff innerhalb des Sicherheitsbehälters kontrolliert abgebaut. Weiterhin wird ein Hinaustragen von Radioaktivität nach außerhalb des Sicherheitsbehälters vermieden.
  • Zur Durchführung des Verfahrens sind in allen Bereichen des Sicherheitsbehälters, in denen Wasserstoff auftreten kann, Zündquellen angeordnet. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß örtlich sich bildende Wasserstoff-Luftmischungen sofort bei Erreichen der unteren Zündgrenze abgefackelt werden können.
  • Weitere Ausgestaltungen der Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren und die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird nachfolgend beschrieben.
  • Innerhalb eines Sicherheitsbehälters einer wassergekuhlten Kernreaktoranlage sind in den Bereichen innerhalb derer Wasserstoff auftreten kann, Zündquellen wie z.B. Glü)ei'zen, Zündkerzen oder in Glas eingeschmolzene Widerstände, die außen mit einer dünnen Pt-bzw. Pd-Schicht überzogen sind, angeordnet. Die Zündquellen sind dabei in einem Raster angeordnet, dessen Abstand von dem Gefährdungspotential des jeweiligen Bereiches abhängt. So beträgt der Abstand in besonders gefährdeten Bereichen zehn Meter während er in Bereichen mit einem geringeren Wasserstoffanfall z.B. zwanzig Meter beträgt. Örtlich sich bildende Wasserstoff-Luftmischungen werden somit sofort nach Erreichen der unteren Zündgrenze abgefackelt. Die dabei kurzzeitig bereichsweise entstehenden Gaswolkentemperaturen von maximal 5000C können keinen Schaden anrichten. Auch die bei der Abfackelung örtlich entstehenden überdrücke liegen immer unterhalb zwei bar. Diese Drücke können sich in die übrigen Bereiche des Sicherheitsbehälters entspannen, so daß integrale Druckanstiege noch kleiner anzusetzen sind. Da sogenannte Volldruckcontainments auf Auslegungsdrücke in der Größnordnung von fünf bar ausgelegt sind, bereitet die Beherrschung des Druckes keine Schwierigkeiten. Werden als Zündquellen Glühkerzen verwendet, so beträgt deren Betriebstemperatur im Falle eines Kühlmittelverluststörfalles welligs+ens 7500C. Bei Verwendung von Zündkerzen ist an diesen eine elektrische Begleitheizung angebracht, damit sie im Anforderungsfall keinen Wasserfilm an ihrer Oberfläche aufweisen und sicher zünden. Die Zündung der Zündkerzen erfolgt z.B. mittels handelsüblicher Kfz.-Zündspulen. erden katalytische Zündquellen verwendet, so werden diese zur Vermeidung von unzulässigen Katalysatorvergiftungen im Betriebsfall auf ca. 2000 bis 3000C geheizt.
  • Zusammenfassung Verfahren und Einrichtung zum Abbau des im Sicherheitsbehälter einer wassergekühlten Kernreaktoranlage eingeschlossene Wasserstoffs.
  • Bei Kühlmittelverluststörfällen in wassergekühlten Kernreaktoranlagen soll die Knallgasbildung im Sicherheitsbehälter verhindert werden. Dazu wird vorgesehen, daß die WasFerstoff-Luftmischung bei Erreichen der unteren Zündgrenze innerhalb des Sicherheitsbehälters abgefackelt wird. Hierzu id itl allen Bereichen des Sicherheitsbehälters, in denen Wasserstoff auftreten kann, Zündquellen angeordnet.

Claims (6)

  1. P a t~e~n t a n s~p~r ü c h e { 1 <' Verfahren zum Abbau des im Sicherheitsbehälter einer wassergekühlten Kernreaktoranlage eingeschlossenen Wasserstoffs, der als Wasserstoff-Luftmischung vorliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserstoff-Luftmischullg bei Erreichen der unteren Zündgrenze innerhalb des Sicherheitsbehälter abgefackelt wird.
  2. 2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach aspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in allen Bereichen des Sicherheitsbehälters, in denen Wasserstoff auftreten }ranll, Zündquellen angeordnet sind.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündquellen in einem Raster angeordnet sind, dessen Abstand von dem Gefährdungspotential des jeweiligen Bereiches abhängig ist.
  4. 4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündquellen Glühkerzen sind, die eine Betriebstemperatur von mehr als 750°C aufweisen.
  5. 5. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündquellen mit einer Begleitheizung versehene Zündkerzen sind.
  6. 6. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündquellen katalytischer Natur sind und einp Betriebstemperatur von 2000 bis 3000C aufweisen.
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