DE3914331C1 - Fuel element storage for dry storing spherical shape fuel elements - comprises concrete outer casing, concrete lid with openings, concrete base with air channels, vertical storage shafts and air spaces - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Brennelementelager zur trockenen La­ gerung von kugelförmigen Brennelementen, die in Kannen einge­ füllt sind, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentan­ spruchs 1.

Ein derartiges Brennelementelager ist aus der DE-PS 29 09 549 bekannt. Es kann z. B. für die mehrjährige Zwischenlagerung ab­ gebrannter Brennelemente von Hochtemperaturreaktoren verwendet werden. Bei diesem Brennelementelager werden die Lagerschächte von Betonrohren gebildet, die mit Beton umgossen sind. Es kön­ nen auch mehrere Betonrohre übereinander gesetzt sein, die mit­ tels durch den Beton geführter Zuganker axial zusammengehalten sind. Eine Demontage der Lagerschächte, die zusammen mit den übrigen Gebäudeteilen errichtet werden müssen, ist hier nicht möglich.

In der DE-OS 27 30 729 ist ein weiteres Brennelementelager mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 beschrie­ ben. Die die Brennelementkannen aufnehmenden Lagerschächte werden hier von einem Rohrgestell gebildet, das auf einer Fundamentplatte ruht. Die Fundamentplatte ist mit Luftzufüh­ rungskanälen versehen.

Von dem genannten Stand der Technik ausgehend, liegt der Erfin­ dung die Aufgabe zugrunde, ein Brennelementelager mit den Merk­ malen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 so zu gestalten, daß das die Lagerschächte umschließende Gebäude unabhängig von der Montage der Lagerschächte errichtet werden kann und eine einfache Montage wie auch Demontage der Lagerschächte möglich sind.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1.

Durch die Unterteilung jedes Lagerschachtes in zwei Rohrteile, von denen nur das untere, wesentlich kürzere Teil fest mit dem Gebäude verbunden ist, während das eigentliche, die Brennele­ mentkannen aufnehmende Schachtrohr von oben eingesetzt ist und sich leicht wieder nach oben herausziehen läßt, kann die Monta­ ge des Lagergebäudes getrennt von der der Lagerschächte durch­ geführt werden. Der Lagerraum kann zudem voll genutzt werden (z. B. für Einrichtungen zum Erstellen der Deckenschalung), da keine Behinderung durch große "Säulen", wie sie die Lager­ schächte darstellen, eintritt.

Nach Fertigstellung der Betondecke werden die Schachtrohre durch deren Be- und Entladeöffnungen in den Lagerraum einge­ bracht und in die Standzargen gestellt. Sie werden unten von den Standzargen horizontal geführt. Im oberen Bereich werden die Schachtrohre über die Stützkäfige in der Betondecke hori­ zontal geführt. In vertikaler Richtung können sich die Schacht­ rohre frei nach oben ausdehnen; Kompensatoren sind daher nicht erforderlich.

Die Durchführung von wiederkehrenden Prüfungen gestaltet sich sehr einfach, da die Schachtrohre leicht nach oben herausgezo­ gen werden können.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteran­ sprüchen sowie der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbei­ spiels im Zusammenhang mit den schematischen Zeichnungen zu entnehmen. Die Figuren zeigen im einzelnen:

Fig. 1a den oberen Teil eines Ausschnitts aus einem Brennele­ mentelager mit zwei Lagerschächten, von denen der eine im Längsschnitt, der andere in der Seitenansicht dargestellt ist,

Fig. 1b den unteren Teil des in der Fig. 1a gezeigten Aus­ schnitts,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 1a, in grö­ ßerem Maßstab,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie B-B der Fig. 1b, in grö­ ßerem Maßstab,

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie C-C der Fig. 1b, eben­ falls vergrößert.

Die Fig. 1a und 1b lassen ein Brennelementelager für kugel­ förmige Brennelemente erkennen, die in Kannen 1 eingefüllt sind. Das Brennelementelager umfaßt einen von einer Betonumman­ telung 3, einer Betondecke 4 und einem Betonboden 5 umschlosse­ nen Lagerraum 2, in dem dicht nebeneinander in einem Vierecks­ raster eine Vielzahl von Lagerschächten 6 angeordnet ist. Die Betondecke 4 weist eine der Anzahl der Lagerschächte 6 entspre­ chende Zahl von verschließbaren Be- und Entladeöffnungen 7 zum Einbringen der Kannen 1 auf, die je mit einer Rohrdurchführung 8 ausgekleidet sind. Im Betonboden 5 sind Kühlluftkanäle 9 vorgesehen, durch welche ein kalter Luftstrom in die Lager­ schächte 6 eingeleitet wird (wie später noch ausgeführt wird).

Um eine von dem Einbau der Lagerschächte 6 unabhängige Errich­ tung des Lagergebäudes 3, 4, 5 zu ermöglichen, besteht jeder Lagerschacht 6 aus zwei nicht miteinander verbundenen metalli­ schen Rohrteilen, und zwar aus einer Standzarge 10 und einem zylindrischen Schachtrohr 11.

Die Standzarge 10 wird von einem kurzen zylindrischen Rohrstuck 12 sowie einem sich trichterförmig nach oben öffnenden Kragen 13 gebildet. An dem Rohrstück 12 sind mehrere radial angeordne­ te Stützwände 14 angeschweißt. Die Stützwände 14 wie auch das Rohrstück 12 stehen auf einer quadratischen Grundplatte 15, mit der sie mittels Schweißnaht verbunden sind. Alle Grundplatten 15, die in diesem Ausführungsbeispiel aus zwei durch Schrauben 16 verbundenen Metallplatten 15 a und 15 b bestehen, sind mittels in dem Beton eingelassener Anker 17 fest an dem Betonboden 5 angebracht. Vor dem Anziehen der Schrauben 16 werden die Metallplatten 15 a zum Ausrichten der Standzargen 10 auf den Metallplatten 15 b verschoben.

Wie die Fig. 4 erkennen läßt, sind die quadratischen Grundplat­ ten 15 des Brennelementelagers ohne Abstand nebeneinander an­ geordnet und an den aneinanderstoßenden Seiten miteinander ver­ schweißt. Auf diese Weise kann das Rastermaß gering gehalten werden, was mit einer größeren Aufnahmekapazität des Brennele­ mentelagers verbunden ist.

Das zylindrische Schachtrohr 11 jedes Lagerschachtes 6 er­ streckt sich durch den gesamten Lagerraum 2, wobei sein unteres Ende in der zugehörigen Standzarge 10 horizontal geführt ist, und zwar über mehrere über seinen Umfang verteilte Führungslei­ sten 18, mit denen es sich auch auf der quadratischen Grund­ platte 15 abstützt. An seinem oberen Ende weist das Schachtrohr 11 einen Stützkäfig 19 auf, welcher bis in die Be- und Entlade­ öffnung 7 der Betondecke 4 hineinragt und durch die Rohrdurch­ führung 8 horizontal geführt wird. In der Vertikalen kann sich das Schachtrohr 11 frei nach oben ausdehnen.

Die Länge der Schachtrohre 11, durch welche auch die Höhe des Brennelementlagers festgelegt ist, richtet sich nach der Anzahl der ubereinandergestapelten Kannen 1, die das Schachtrohr 11 aufnehmen soll. Um zwischen den aufeinandergestellten Kannen 1 und der Wandung des Schachtrohres 11 Raum für einen Ringkanal 20 zur Durchleitung von Kühlluft zu schaffen, weist jedes Schachtrohr 11 innen über seinen Umfang und seine Länge ver­ teilt eine Anzahl von Führungs- und Abstandsleisten 21 auf. Mit diesen Leisten werden auch die Kannen 1 in ihrer Position ge­ halten.

Wie bereits erwähnt, sind im Betonboden 5 Kühlluftkanäle 9 vor­ handen. Die Kühlluftkanäle 9 verlaufen genau unter den Lager­ schächten 6. Sie stehen mit den Ringkanälen 20 der Lagerschäch­ te 6 in Verbindung, und zwar durch in den quadratischen Grund­ platten 15 vorgesehene Schlitze 22. Jede quadratische Grund­ platte 15 weist - auf einem Kreis angeordnet - eine Anzahl von Schlitzen 22 auf, wie die Fig. 3 und 4 zeigen. Der Durchmes­ ser des Kreises ist so gewählt, daß die Schlitze 22 mit dem Ringkanal 20 des jeweiligen Lagerschachtes 6 kommunizieren. Die Kühlluft wird durch die Kanäle 9 herangeführt, gelangt durch die Schlitze 22 in die Ringkanäle 20 und strömt an den Kannen 1 entlang nach oben, wobei sie die in den Kannen 1 erzeugte Wärme abführt. Oben tritt die Kühlluft durch die Stützkäfige 19 aus.

Claims (8)

1. Brennelementelager zur trockenen Lagerung von kugelförmigen Brennelementen, die in Kannen (1) einge­ füllt sind, bestehend aus

• a) einer Betonumantelung (3),
• b) einer mit Be- und Entladeöffnungen (7) versehenen Betondecke (4),
• c) einem mit Kühlluftkanälen (9) ausgerüsteten Beton­ boden (8),
• d) einer Vielzahl von in einem Vierecksraster angeord­ neten vertikalen Lagerschächten (6), in denen die Kannen (1) aufeinandergesetzt untergebracht sind,
• e) Ringkanälen (20) zwischen der Wandung der Lager­ schächte (6) und den Kannen (1), durch welche Kühl­ luft nach oben geführt wird, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
• f) jeder Lagerschacht (6) wird von zwei ineinanderge­ steckten, aber nicht miteinander verbundenen metal­ lischen Rohrteilen gebildet;
• g) das eine Rohrteil besteht aus einer in dem Betonbo­ den (5) verankerten Standzarge (10), aus einem kur­ zen zylindrischen Rohrstück (12) und einem sich trichterförmig nach oben öffnenden Kragen (13);
• h) das andere Rohrteil ist ein in der Standzarge (10) stehendes zylindrisches Schachtrohr (11) mit einem an seinem oberen Ende angebrachten Stützkäfig (19), der sich bis in eine der Be- und Entladeöffnungen (7) in der Betondecke (4) erstreckt und dort ge­ führt wird;
• i) alle Schachtrohre (11) weisen innen über ihre Um­ fang und ihre Länge verteilt eine Anzahl von Füh­ rungs- und Abstandsleisten (21) für die Bildung der Ringkanäle (20) und Führung der Kannen (1) auf.

2. Brennelementelager nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet,

• j) daß die Standzargen (10) jeweils auf einer quadra­ tischen Grundplatte (15) befestigt sind, die mit­ tels in dem Beton eingelassener Anker (17) auf dem Betonboden (5) gehalten wird.

3. Brennelementelager nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet,

• k) daß die quadratischen Grundplatten (15) eine Anzahl auf einem Kreis angeordneter und mit den Ringkanä­ len (20) konmunizierender Schlitze (22) aufweisen, die mit den Kühlluftkanälen (9) des Betonbodens (5) in Verbindung stehen.

4. Brennelementelager nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet,

• l) daß die Stützkäfige (19) so ausgebildet sind, daß die durch die Ringkanäle (20) nach oben geführte Kühlluft durch sie frei ausströmen kann.

5. Brennelementelager nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet,

• m) daß an dem zylindrischen Rohrstück (12) jeder Standzarge (10) mehrere radial angeordnete und an der quadratischen Grundplatte (15) angeschweißte Stützwände (14) angebracht sind.

6. Brennelementelager nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet,

• n) daß die unteren Enden der Schachtrohre (11) mittels mehrerer Führungsleisten (18) auf den quadratischen Grundplatten (15) abgestützt und in den Standzargen (10) geführt sind.

7. Brennelementelager nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet,

• o) daß die quadratischen Grundplatten (15) ohne Ab­ stand nebeneinander angeordnet und benachbarte Grundplatten jeweils miteinander verschweißt sind.

8. Brennelementelager nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,

• p) daß die quadratischen Grundplatten (15) aus zwei gegeneinander verschiebbaren und mit Schrauben (16) verbundenen Metallplatten (15 a, 15 b) bestehen.