DE3500999C2

DE3500999C2 -

Info

Publication number: DE3500999C2
Application number: DE3500999A
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl.-Ing. 8501 Wendelstein De Kumpf
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1985-01-14
Filing date: 1985-01-14
Publication date: 1992-01-09
Also published as: DE3500999A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zwischen- oder End lagern von verbrauchten Brennelementen aus einem Kernreaktor, wie es im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dargelegt ist.

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 Lagerraums ist dort zwar nicht beschrieben. Die DE-OS 22 51 380 zeigt jedoch einen derartigen Transportbehälter mit einem eigenen Wagen. Bei dieser bekannten Anordnung wird der Transportbehälter durch einen hydraulischen Arbeitszylinder in einer Eingangsstation in eine vertikale Lage geschwenkt, so daß er unter einem Schacht steht. Durch diesen Schacht sind dem geöffneten Transportbehäl ter die verbrauchten Brennelemente entnehmbar.

Eine durch die DE-OS 29 29 467 bekannte Anordnung ist demgegen über aufwendiger, weil der Transportbehälter selbst innerhalb des Lagers in einem hängenden Transportwagen von Kammer zu Kammer bewegt wird.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, ein Verfahren der oben genannten Art bei größtmöglicher Sicherheit des Einschlusses radioaktiver Stoffe doch noch einfach zu gestalten, um den dabei entstehenden Aufwand in vertretbaren Grenzen zu halten.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnen den Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei der Erfindung wird im Gegensatz zu den früher pro pagierten zentralen Lagern mit einer Lagerung gearbei tet, die im Gelände des Kernreaktors Platz findet. Da mit entfallen mindestens für die Zeit einer Zwischenla gerung, in der die Aktivität der Brennelemente stark abklingen kann, der Transport aus dem Kraftwerksgelän de und die dafür erforderlichen Vorrichtungen und Sicherheitsmaßnahmen. Die geringe Länge des Transport wagens 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 Erfin dung wird dagegen der Transportbehälter zur Schwen kung nach unten abgesenkt. Deshalb kann hier die An schlußstelle 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 einge büchsten Brennelemente aus dem Transportbehälter ent nimmt und in das Magazin einsetzt. Für 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-Lager becken des Kernreaktors unter Wasser in die Büchsen eingesetzt und dort unter einer Tauchglocke zugeschweißt werden. Der dafür im Brennelement-Lagerbecken des Kern reaktors 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 Eingangsstation 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 Eingangsstation an geschlossenen Lagerraumes erreichbar ist, und daß die Wand zwischen dem ersten und dem zweiten Raum eine Öff nung für den Anschluß des Transportbehälters aufweist, durch die ein fernbedienbares Gerät greift, das die Büch sen aus dem Transportbehälter in das Magazin beför dert.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel be schrieben, das der Einfachheit halber nur den Lager raum mit der Eingangsstation 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 Ele menten 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 ein gelassen. Die Grenze zwischen dem normalen Erdreich 6 und einem das Lagergebäude 1 umgebenden aufgeschütte ten Hügel 7 ist bei 8 angedeutet.

Das Lagergebäude 1 umschließt einen Aufbewahrungsraum 12, in dem die eingebüchsten Brennelemente in geeigne ten 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 Übergabezelle 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 füh ren, liegt der nicht weiter dargestellte Kernreaktor, in dessen Reaktorgebäude ein Brennelementlagerbecken vorgesehen ist. In diesem werden die verbrauchten Brenn elemente gegebenenfalls nach einer Abklingzeit in Büch sen 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 kam da bei durch geeignete Anzeigemittel überprüft werden.

Die eingebüchsten Brennelemente werden im Kernreaktor gebäude 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 hori zontalen 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 Seil rolle 31 gesteuert abgelassen in eine Grube 33 des Lagergebäudes 1. In dieser Lage kann der Transport wagen 25 soweit gefahren werden, daß der Transportbe hälter 24 unter einer Öffnung 35 im Boden 34 der Über gabezelle 16 liegt.

In der Übergabezelle ist ein Magazin 36 vorgesehen, das zum Beispiel in Form eines drehbaren Gestells aus gebildet 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 Lade maschine 39 zur Beschickung der Gestelle 12 verfahrbar ist. Zum Verfahren der Lademaschine 39 ist eine strich punktiert 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 Ent leeren des Magazins 36 kann der Durchgang zum Lagerraum mit einem Betonriegel 42 verschlossen werden.

Claims

1. Verfahren zum Zwischen- oder Endlagern von verbrauchten Brennelementen aus einem Kernreaktor, die in einem abgeschirm ten, gekühlten Lagerraum (12) aufbewahrt werden,

a) bei dem die Brennelemente am Kernreaktor in einen Transportbehälter (24) eingeschlossen,
b) und die Brennelemente in dem von einem Wagen (25) getrage nen Transportbehälter (24) zu einer Eingangsstation (13) des Lagerraums (12) transportiert werden,
c) bei dem der Transport mit einem Wagen (25) erfolgt, der eine Schwenkbewegung des Transportbehälters (24) in eine vertikale Lage ermöglicht, in der die obere Stirnseite (27) des Transportbehälters (24) an der Oberseite des Wagens (25) liegt,
d) und bei der die Brennelemente dem Transportbehälter (24) entnommen und in ein Magazin (36) übergeben werden, das von einer den Lagerraum (12) bedienenden Lademaschine (39) erreichbar ist, dadurch gekennzeichnet,
e) daß die Schwenkbewegung so durchgeführt wird, daß die obere Stirnseite (27) des Transportbehälters (24) praktisch nicht über den Rahmen des Wagens (25) hinausragt,
f) in dem die untere Stirnseite (30) des Transportbehälters (24) dabei mit Hilfe eines Seiles (32) von einer Seilrolle (31) gesteuert
g) in eine Grube (33) des Lagergebäudes (1) abgelassen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

h) daß der Wagen (25) in einem Vorbereitungsraum (15) der Eingangsstation (13) mit dem geschwenkten Lagerbehälter (24) in dieser Lage so weit gefahren wird, daß der Trans portbehälter (24) unter einer Öffnung (35) im Boden (34) einer Übergabezelle (16) der Eingangsstation (13) liegt.