DE3500999A1

DE3500999A1 - Lager und verfahren zum zwischen- oder endlagern von verbrauchten brennelementen aus einem kernreaktor

Info

Publication number: DE3500999A1
Application number: DE19853500999
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl.-Ing. 8501 Wendelstein Kumpf
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1985-01-14
Filing date: 1985-01-14
Publication date: 1986-07-17
Also published as: DE3500999C2

Description

Lager und Verfahren zum Zwischen- oder Endlagern von
verbrauchten Brennelementen aus einem Kernreaktor Die Erfindung betrifft ein Lager und ein Verfahren zum Zwischen- oder Endlagern von verbrauchten Brennelementen aus einem Kernreaktor, die in Büchsen eingeschlossen und in einem abgeschirmten, gekühlten Lagerraum aufbewahrt werden, wobei die Brennelemente in einem von einem Wagen getragenen Transportbehälter vom Kernreaktor zu einer Eingangs station des Lagerraumes transportiert werden.
Die Aufbewahrung von verbrauchten Brennelementen in Büchsen, die in einem abgeschirmten, gekühlten Lagerraum gestapelt werden, ist zum Beispiel aus der DE-OS 29 44 955 bekannt. Die Anlieferung dieser Brennelemente in einem Transportbehälter zu einer Eingangsstation des Lagerraumes ist dort zwar nicht beschrieben.
Im Hinblick auf die Gewichte und Abmessungen solcher Transportbehälter kann jedoch angenommen werden, daß ein Transportbehälter mit einem eigenen Wagen benutzt wird.
Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, ein Verfahren der oben genannten Art möglichst einfach zu gestalten, um den dabei entstehenden Aufwand klein zu halten.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Brennelemente am Kernreaktor in Büchsen eingeschlossen und mit diesen zur Eingangsstation transportiert werden, daß der Transport mit einem Wagen erfolgt, der eine Schwenkbewegung des Transportbehälters in eine vertikale Lage ermöglicht, in der die obere Stirnseite des Transportbehälters an der Oberseite des Wagens liegt, und daß die Brennelemente mit ihren Büchsen in ein Magazin übergeben werden, das von einer den Lagerraum bedienenden Lademaschine erreichbar ist.
Bei der Erfindung wird im Gegensatz zu den früher propagierten zentralen Lagern mit einer Lagerung gearbeitet, die im Gelände des Kernreaktors Platz findet. Damit entfallen mindestens für die Zeit einer Zwischenlagerung, in der die Aktivität der Brennelemente stark abklingen kann, der Transport aus dem Kraftwerksgelände und die dafür erforderlichen Vorrichtungen und Sicherheitsmaßnahmen. Die geringe Länge des Transportwagens macht auch die Verwendung von speziellen Wagen möglich, die eine Schwenkbewegung des Transportbehälters ermöglichen. Solche Wagen sind zwar zum Beispiel aus der DE-OS 28 40 558 an sich bekannt. Die bekannten Wagen haben aber die Schwenkachse etwa in der Mitte des länglichen Transportbehälters so angeordnet, daß der Behälter weit über die Abmessungen des Wagens nach oben gegen eine Öffnung geschwenkt wird. Bei der Erfindung wird dagegen der Transportbehälter zur Schwenkung nach unten abgesenkt. Deshalb kann hier die Anschlußstelle des Transportbehälters nur geringfügig über dem Wagen (Schienen-) Niveau liegen.
Wesentlich ist für die Erfindung ferner die Verwendung eines Magazins, weil es damit möglich ist, das Entladen des Transportbehälters zeitlich von der Beschickung des Lagerraumes zu trennen. Deshalb kommt man mit einem sehr einfachen fernbedienbaren Gerät aus, das die eingebüchsten Brennelemente aus dem Transportbehälter ent- nimmt und in das Magazin einsetzt. Pür das Umsetzen in den eigentlichen Lagerraum, das wegen der größeren und komplizierteren Wege längere Zeit erfordern kann, genügt die dafür vorgesehene Lademaschine.
Die Brennelemente können in einem Brennelement-Lagerbecken des Kernreaktors unter Wasser in die Büchsen eingesetzt und dort unter eingTauchglocke zugeschweißt werden. Der dafür im Brennelement-Lagerbecken des Kernreaktors erforderliche zusätzliche Platz ist gering.
Er beträgt nur etwa einen Quadratmeter.
Besonders sicher ist es, wenn der Wagen unter einer Erdabdeckung mit einer Kurve in die Eingangs station gefahren wird. Man erhält dadurch eine Abschirmung des Zubringerweges, die als Schutz gegen Einwirkungen von außen geeignet ist.
Ein für die Beschickung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren besonders geeignetes Lager ist so ausgebildet, daß eine Eingangsstation mit zwei Räumen vorgesehen ist, von denen der eine den Transportbehälter mit seinem Wagen aufnimmt und der zweite ein Magazin enthält, das mit der Lademaschine eines an die Eingangs station angeschlossenen Lagerraumes erreichbar ist, und daß die Wand zwischen dem ersten und dem zweiten Raum eine Öffnung für den Anschluß des Transportbehälters aufweist, durch die ein fernbedienbares Gerät greift, das die BUchsen aus dem Transportbehälter in das Magazin befördert.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben, das der Einfachheit halber nur den Lagerraum mit der Eingangs station in einer Seitenansicht und einem Grundriß zeigt.
Auf dem sicherheitstechnisch abgegrenzten Gelände eines Kernkraftwerkes ist ein Betongebäude 1 angeordnet, das zur Zwischen- und Endlagerung von verbrauchten Elementen des Kernreaktors dient. Der Kernreaktor ist zum Beispiel ein Druckleistungsreaktor für 1300 MW. In ihm fallen jährlich etwa 30 t verbrauchte Brennelemente an.
Sie werden in dem Lagergebäude 1 gelagert, das eine Kapazität von zum Beispiel 300 t hat.
Das Lagergebäude 1 ist für Luftkühlung ausgerüstet. Es trägt deshalb an seiner Oberseite einen Kamin 2 mit einem Kaminaufsatz 3, der nicht weiter dargestellte Einlaßöffnungen umfaßt.
Der Boden 5 des Lagergebäudes ist in das Erdreich eingelassen. Die Grenze zwischen dem normalen Erdreich 6 und einem das Lagergebäude 1 umgebenden aufgeschütteten Hügel 7 ist bei 8 angedeutet.
Das Lagergebäude 1 umschließt einen Aufbewahrungsraum 12, in dem die eingebüchsten Brennelemente in geeigneten Gestellen, vorzugsweise in vertikaler Längsachse, aufbewahrt werden. An der einen Seite des Lagerraumes 12 ist die als Ganzes mit 13 bezeichnete Eingangsstation angeordnet. Sie umfaßt einen Vorbereitungsraum 15, eine Ubergabezelle 16, einen Raum 17 für Lüftung, Personal usw. und einen Steuerraum 18.
In den Vorbereitungsraum 15 führen Schienen 20, die mit einer Krümmung um einen rechten Winkel abgebogen sind. Sie verlaufen zunächst in einem Tunnel 21, der aus dem Hügel 7 herausführt. Am anderen Ende der Schienen 20, die über das Kernkraftwerksgelände führen, liegt der nicht weiter dargestellte Kernreaktor, in dessen Reaktorgebäude ein Brennelementlagerbecken vorgesehen ist. In diesem werden die verbrauchten Brennelemente gegebenenfalls nach einer Abklingzeit in Büchsen eingeschlossen. Zu diesem Zweck werden sie unter dem Wasser des Kernreaktors in einer Taucherglocke behandelt. Die Behandlung umfaßt das Zuschweißen der Büchse nach einer Trocknung. Die Dichtigkeit kann dabei durch geeignete Anzeigemittel überprüft werden.
Die eingebüchsten Brennelemente werden im Kernreaktorgebäude in einen Transportbehälter 24 eingeladen, der auf einem besonderen Wagen 25 verfahren wird. Der Wagen hat, wie die Fig. 1 zeigt, ein Schwenklager 26 für eine Schwenkung des Transportbehälters 24 aus der horizontalen Transportlage in eine vertikale Lage, in der die obere Stirnseite 27 des Transportbehälters 24 an der Oberseite des Wagens 25 zu liegen kommt. Sie ragt praktisch nicht über den Rahmen des Wagens 25 hinaus. Die untere Stirnseite 30 des Transportbehälters 24 wird dabei mit Hilfe eines Seiles 32 von einer Seilrolle 31 gesteuert abgelassen in eine Grube 33 des Lagergebäudes 1. In dieser Lage kann der Transportwagen 25 soweit gefahren werden, daß der Transportbehälter 24 unter einer Öffnung 35 im Boden 34 der über gabezelle 16 liegt.
In der Ubergabezelle ist ein Magazin 36 vorgesehen, das zum Beispiel in Form eines drehbaren Gestells ausgebildet ist. In dieses Magazin 36 werden die aus dem Transportbehälter 24 ausgeladenen Brennelemente mit ihren Büchsen von einem nicht näher dargestellten fernbedienbaren Gerät 37 eingehängt oder eingesetzt.
Sie stehen dann neben einem Gang 38, in dem eine Lademaschine 39 zur Beschickung der Gestelle 12 verfahrbar ist. Zum Verfahren der Lademaschine 39 ist eine strichpunktiert angedeutete Schiene 40 vorgesehen. Sie reicht in den Raum 16, so daß die Brennelemente dann zu einem geeigneten, von dem Entladen des Transportbehälters 24 unabhängigen Zeitpunkt von der Lademaschine 39 in die Gestelle 12 transportiert werden können. Nach dem Entleeren des Magazins 36 kann der Durchgang zum Lagerraum mit einem Betonriegel 42 verschlossen werden.
3 Patentansprüche 2 Figuren

Claims

Patentansprüche Verfahren zum Zwischen- oder Endlagern von verbrauchten Brennelementen aus einem Kernreaktor, die in Büchsen eingeschlossen und in einem abgeschirmten, gekühlten Lagerraum aufbewahrt werden, wobei die Brennelemente in einem von einem Wagen getragenen Transportbehälter vom Kernreaktor zu einer Eingangs station des Lagerraumes transportiert werden, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Brennelemente am Kernreaktor in Büchsen eingeschlossen und mit diesen zur Eingangs station transportiert werden, daß der Transport mit einem Wagen erfolgt, der eine Schwenkbewegung des Transportbehälters in eine vertikale Lage ermöglicht, in der die obere Stirnseite des Transportbehälters an der Oberseite des Wagens liegt, und daß die Brennelemente mit ihren Büchsen entnommen und in ein Magazin übergeben werden, das von einer den Lagerraum bedienenden Lademaschine erreichbar ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Wagen unter einer Erdabdeckung in die Eingangsstation gefahren wird.
3. Mit dem Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 beschicktes Lager, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Eingangsstation (13) mit zwei Räumen (15, 16) vorgesehen ist, von denen der eine (15) den Transportbehälter (24) mit seinem Wagen (25) aufnimmt und der zweite ein Magazin (36) enthält, das mit der Lademaschine (39) eines an die Eingangsstation (13) angeschlossenen Lagerraumes (12) erreichbar ist, und daß die Wand (34) zwischen dem ersten und dem zweiten Raum eine Öffnung (35) für den Anschluß des Transportbehälters (24) aufweist, durch die ein fernbedienbares Gerät (37) greift, das die Büchsen aus dem Transportbehälter (24) in das Magazin (36) befördert.