DE3806872C3 - Anordnung für die Druckentlastung des Sicherheitsbehälters einer Kernkraftanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Anordnung für die Druckentlastung des Sicherheitsbehälters einer Kernkraftanlage mit Druckwasserreaktor oder Siedewasserreaktor im Störungsfall, wobei der Druckluftstrom aus dem Sicherheitsbehälter gefiltert an die Atmosphäre abgegeben wird, - mit Filteraggregat für die Abfilterung von in dem Druckluftstrom mitgeführten radioaktiv kontaminierten Substanzen sowie mit einem die Filterelemente des Filteraggregates verbindenden Rohrleitungssystem und Armaturen.

Der Sicherheitsbehälter einer Kernkraftanlage ist bekanntlich ein nach sicherheitstechnischen Regeln ausgelegtes Bauwerk, welches den Reaktordruckbehälter und damit den Reaktorkern umgibt. Filteraggregat bezeichnet im Rahmen der Erfindung die funktionelle Vereinigung einer Vielzahl von Filterelementen, auch von solchen unterschiedlichster Zweckbestimmung. Ein Rohrleitungssystem kann im Rahmen der Erfindung aus einer Rohrleitung oder aus mehre­ ren über Armaturen verbundenen Rohrleitungen bestehen.

Die gattungsgemäße Anordnung ist aus Empfehlungen der Reaktorsicherheitskommission bekannt und mit den wesentlichen Merkmalen in der DE-Z "Atomwirtschaft", November 1986, Seiten 542-548, insbesondere S. 547, Bild 9 wiedergegeben. Sie gehört zu den anlageinternen Maßnahmen des Störungsfallschutzes und dient der Reduzierung des Restrisikos, insbesondere bei einem Kernschmelzunfall. Bei der bekannten Anordnung ist das Filteraggregat mit all seinen Filterelementen außerhalb des Sicherheitsbehälters angeordnet. Das macht besondere, aufwendige Bauwerke oder die Bereitstellung entsprechender Bauwerke für das Filteraggregat erforderlich, zumal die Filterelemente im Einsatzfall radioaktive Substanzen aufnehmen und entsprechend abgeschirmt werden müssen. Darüber hinaus bestehen in funktioneller Hinsicht Probleme: Die Filterelemente befinden sich, wenn nicht weitere Maßnahmen in dem Bauwerk, in dem das Filteraggregat angeordnet ist, verwirklicht werden, in einer Umgebung mit gegenüber der Temperatur im Sicherheitsbehälter beachtlich reduzierter Temperatur. Es fällt daher in den Filterelementen in störender Menge Kondensat an, welches radioaktiv kontaminiert ist. Die Kondensatmenge beeinträchtigt die Wirksamkeit der Filterelemente. - Außerdem gibt es technische Vorschläge zur Aufteilung von Filteraggregaten innerhalb und außerhalb eines Sicherheitsbehälters im Zusammenhang mit dem Aufbau lufttechnischer Anlagen (Deutsche Risikostudie Kernkraftwerke-Hauptband, Verlag TÜV Rheinland, 1980, Seiten 60-63). Diese lufttechnischen Anlagen sind aber lediglich für den Normalbetrieb bzw. für den Fall kleinerer Leckagen einer kerntechnischen Anlage vorgesehen.

Aus der DE-OS 37 15 466 bzw. der DE-OS 37 15 467 ist es im Sinne von PatG §3(2) bekannt, ein Teilaggregat eines Filteraggregates im Innern des Sicherheitsbehälters unterzubringen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Anordnung so weiter auszubilden, daß mit wesentlich geringerem baulichen Aufwand gearbeitet werden kann und darüber hinaus die anfallende Kondensatmenge in den Filterelementen reduziert und folglich die Wirksamkeit der Filterelemente durch störende Kondensatbildung nicht mehr beeinträchtigt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1, daß das Filteraggregat ein Aerosolfilter- Teilaggregat sowie ein Molekularsieb-Teilaggregat für die Jodfilterung aufweist und daß das Aerosolfilter-Teilaggregat inner­ halb des Sicherheitsbehälters angeordnet und das Molekular­ sieb-Teilaggregat über ein Rohrleitungssystem mit Reduzier­ ventil und steuerbaren Armaturen außerhalb des Sicherheitsbe­ hälters an das Rohrleitungssystem für die Abführung des Druck­ luftstromes angeschlossen ist. Dabei kann das Molekularsieb- Teilaggregat in einem ohnehin vorhandenen Bauwerk für Hilfs­ armaturen angeordnet sein.

Die erreichten Vorteile bestehen einerseits in der baulichen Vereinfachung und andererseits in beachtlichen funktionellen Verbesserungen. Die bauliche Vereinfachung resultiert aus der Tatsache, daß bei der erfindungsgemäßen Anordnung der ohne­ hin vorhandene Sicherheitsbehälter eine zusätzliche Funktion erfüllt, nämlich für die Aufnahme der Filteraggregate zusätz­ lich eingesetzt wird, wozu bauliche Veränderungen nicht erfor­ derlich sind, woraus aber auch funktionelle Verbesserungen resultieren. Im Vergleich mit der eingangs beschriebenen be­ kannten Anordnung erreicht die Erfindung zunächst Vorteile in bezug auf die Aerosolfilterung: Die in den Aerosol-Filter­ elementen zurückgehaltenen radioaktiven Aerosole verbleiben im Sicherheitsbehälter. Das außerhalb des Sicherheitsbehälters noch anfallende Kondensat enthält folglich weniger radioaktive Spaltprodukte. Eine Abschirmung der Filterelemente bzw. des Filteraggregates im Sicherheitsbehälter ist nicht erforder­ lich, weil insoweit der Sicherheitsbehälter auch die Abschirm­ funktion erfüllt. Infolge der im Sicherheitsbehälter höheren Betriebstemperatur fällt in den Filterelementen weniger Kon­ densat als bei der bekannten Ausführungsform an. Daher wird die Wirksamkeit der Aerosol-Filterelemente, auch bei Inter­ vallbetrieb, durch Kondensatbildung nicht beeinträchtigt. In­ folge der im Sicherheitsbehälter höheren Dichte und somit des geringeren spezifischen Volumens des Filtermediums ergibt sich ein geringeres Bauvolumen. Vorteile ergeben sich aber auch in bezug auf das Molekularsieb-Teilaggregat für die Jodfil­ terung. Bei der beschriebenen Schaltung werden insoweit keine Fremdmedien benötigt. Besonderer Aufwand für die Regelung ist nicht erforderlich. Es handelt sich bei dem erfindungsgemäß angeordneten und geschalteten Molekularsieb-Teilaggregat um ein passives und damit gegen Störungen wenig anfälliges System. Es versteht sich, daß man alle Komponenten auf etwa gleichem Druck halten wird, wie die Umgebung am Aufstellungs­ ort, so daß keine besonderen Anforderungen an die Festigkeit erfüllt werden müssen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zei­ gt in schematischer Darstellung die einzige Figur die erfindungsgemäße Anordnung mit Aerosolfilter- Teilaggregat und Molekularsieb-Teilaggregat.

Die in den Figuren dargestellte Anordnung dient für die Druck­ entlastung des Sicherheitsbehälters 1 einer Kernkraftanlage mit Druckwasserreaktor oder Siedewasserreaktor im Störfall. Bei einer solchen Druckentlastung wird der Druckluftstrom aus dem Sicherheitsbehälter 1 gefiltert an die Atmosphäre ab­ gegeben, in den Ausführungsbeispielen bei 2. Zu der Anordnung gehören zumindest ein Filteraggregat 3 bzw. 4 für die Abfil­ terung von in dem Druckluftstrom mitgeführten radioaktiven Sub­ stanzen sowie ein die Filterelemente 3a bzw. 4a des Filter­ aggregates bzw. der Filteraggregate 3, 4 verbindendes Rohr­ leitungssystem 5, 6 und Armaturen 7.

Das Filteraggregat 3, 4 weist ein Aerosolfilter-Teilaggregat 3 sowie ein Molekularsieb-Teilaggregat 4 für die Jodfilterung auf. Die Teilaggregate 3 bzw. 4 bestehen jeweils aus mehreren Filter­ elementen 3a bzw. 4a. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist das Aerosolfilter-Aggregat 3 innerhalb des Sicherheitsbehäl­ ters 1 angeordnet. Das Molekularsieb-Teilaggregat 4 ist über ein Rohrleitungssystem 6 mit Reduzierventil 8 und steuer­ baren Armaturen 7 außerhalb des Sicherheitsbehälters 1 an das Rohrleitungssystem 5 für die Abführung des Druckluftstromes angeschlossen. Das Molekularsieb-Teilaggregat 4 befindet sich im Ausführungsbeispiel in einem ohnehin vorhandenen Bauwerk 9 für Hilfsanlagen. Zwischengeschaltet zwischen diesem Bau­ werk 9 und dem Sicherheitsbehälter 1 ist ein Ringraum 10, der die üblichen Armaturen 7 und außerdem einen Prüfanschluß 11 aufweist. Hier ist auch eine Entwässerung 12 angeordnet.

Claims (2)

1. Anordnung für die Druckentlastung des Sicherheitsbehälters einer Kernkraftanlage mit Druckwasserreaktor oder Siedewasserreaktor im Störungsfall, wobei der Druckluftstrom aus dem Sicherheitsbehälter gefiltert an die Atmosphäre abgegeben wird, mit einem Filteraggregat für die Abfilterung von in dem Druckluftstrom mitgeführten radioaktiven Substanzen sowie mit einem die Filterelemente des Filteraggregates verbindenden Rohrleitungssystem und Armaturen, dadurch gekennzeichnet, daß das Filteraggregat (3, 4) ein Aerosolfilter- Teilaggregat (3) sowie ein Molekularsieb- Teilaggregat (4) für die Jodfilterung aufweist, und daß das Aerosolfilter-Teilaggregat (3) innerhalb des Sicherheitsbehälters (1) angeordnet und das Molekularsieb-Teilaggregat (4) über ein Rohrleitungssystem (6) mit Reduzierventil (8) und steuerbaren Armaturen (7) außerhalb des Sicherheitsbehälters (1) an das Rohrleitungssystem (5) für die Abführung des Druckluftstromes angeschlossen ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Molekularsieb-Teilaggregat (4) in einem ohnehin erforder­ lichen Bauwerk (9) für Hilfsanlagen angeordnet ist.