DE68915669T2 - Zerlegbare Befestigungsvorrichtung eines Führungsrohres in einem Brennstabbündelendstück eines Kernreaktors. - Google Patents

Zerlegbare Befestigungsvorrichtung eines Führungsrohres in einem Brennstabbündelendstück eines Kernreaktors.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein zerlegbares Brennstabbündel eines mit Wasser gekühlten Kernreaktors und insbesondere eines mit Druckwasser gekühlten Kernreaktors.
  • Mit Wasser gekühlte Kernreaktoren und insbesondere mit Druckwasser gekühlte Kernreaktoren verfügen über aus mehreren sehr langen Brennstäben bestehende Bündel, welche parallel zueinander angeordnet sind und in einem Gerüst zusammengehalten werden, das aus Führungsrohren, Abstandsstücken und zwei Endstücken besteht. Die Führungsrohre sind in Längsrichtung des Brennstabbündels angeordnet und mit transversalen, in regelmäßigen Abständen an der Längsseite des Brennstabbündels befindlichen Abstandsstücken verbunden.
  • Die Führungsrohre sind ebenfalls an ihren beiden Enden mit einem der beiden Endstücke verbunden, welche die Versteifungs- und Verschlußteile des Brennstabbündels bilden.
  • Die Brennstäbe sind zu einem Bündel zusammengefaßt, in dem die Stäbe parallel zueinander stehend und sind in den transversalen Abschnitten des Bündels nach einem regelmäßigen, durch die Abstandsstücke gebildeten Netz angeordnet. Bestimmte Positionen des Netzes sind von Führungsrohren besetzt, die durchweg mit den Abstandsstücken fest verbunden sind.
  • Die Führungsrohre besitzen eine größere Länge als die Brennstäbe und sind in der Weise in dem Bündel angeordnet, daß sie an jedem ihrer beiden Enden einen Überhang in Bezug auf das Brennstabbündel aufweisen. Die Endstücke sind auf diesen Überhängen der Führungsrohre in der Weise befestigt, daß sie den Verschluß des Brennstabbündels an jedem seiner Enden gewährleisten.
  • Die Brennstäbe bestehen aus gesinterten Plättchen aus atomarem Brennstoffmaterial, welche in einer Metallhülse aufeinander geschichtet sind, um die Plättchen von der das Brennstabbündel umgebenden Flüssigkeit zu isolieren. Bei einem Platzen der Hülse eines zum Bündel gehörenden Brennstabs ist ein rasches Auswechseln des Brennstabs geboten, um das Austreten von radioaktivem Material in die Kühlflüssigkeit des Reaktors zu vermeiden. Für den Zugang zu den Brennstäben und zur Durchführung ihres Auswechselns ist das Zerlegen eines der Endstücke des Bündels erforderlich, was eine Unterbrechung der Verbindung zwischen den entsprechenden Enden der Führungsrohre und dem Endstück voraussetzt.
  • Die Endstücke weisen Durchgangsöffnungen auf, welche das Netz der Führungsrohre reproduzieren, und in denen jeweils ein Führungsrohr eingeführt und befestigt ist.
  • Um das Auswechseln von defekten Brennstäben in Brennstabbündeln zu ermöglichen, wurden neue Brennstabbündel konzipiert und bereitgestellt, zu denen Führungsrohre gehören, deren Verbindung mit mindestens einem der Endstücke zerlegbar ist.
  • Zur Durchführung des Auswechselns von defekten Brennstäben wird das Brennstabbündel senkrecht in einem Becken in der Art eines Lagerbeckens unter Wasser gesetzt; das Brennstabbündel steht auf dem Boden des Beckens auf einem seiner Endstücke oder dem unterem Endstück. Das andere Endstück oder obere Endstück ist unter einer gewissen Wasserhöhe von oberhalb des Beckens zugänglich.
  • Bei einem bekannten zerlegbaren Brennstabbündel- Typ besitzen die im oberen Endstück des Brennstabbündels eingeführten Teile der Führungsrohre einen radial ausdehnbaren Teil, der beispielsweise auf das Ende des Führungsrohres übertragen werden kann. Dieser ausdehnbare Teil kann aus einer längsgeteilten Hülse bestehen, die einen nach außen gerichteten radialen Überhang aufweist, der zur Aufnahme in einer im Inneren des Endstücks, in der Durchgangsöffnung des Führungsrohres, eingelassenen Aussparung entsprechender Form bestimmt ist. Eine im Inneren des Führungsrohres befindliche Arretierungshülse sorgt für die radiale Ausdehnung der längsgeteilten Hülse und das Einhängen des Führungsrohres, dessen radialer Überhang von der im Endstück eingelassenen Aussparung aufgenommen wird.
  • Das Führungsrohr ist lediglich auf einer bestimmten Länge in die Durchgangsöffnung der Adapterplatte des Endstücks eingeführt, wobei der übrige Teil der Öffnung oberhalb des Führungsrohres, in die Oberseite der Adapterplatte des Endstücks mündet.
  • Man kennt eine zerlegbare Verbindung für Führungsrohre des oben beschriebenen Brennstabbündel-Typs, die eine Arretierungshülse umfaßt mit einer Hülse, welche für die Ausdehnung des Führungsrohres in seiner durch einen Befestigungsring gebildeten axialen Verlängerung sorgt, wobei der Befestigungsring, wenn die Arretierungshülse in das Führungsrohr eingesetzt wird, von dem oberhalb des Führungsrohres befindlichen und in die Oberseite der Adapterplatte mündenden Teil der Öffnung aufgenommen wird. In diesem Teil der Öffnung der Adapterplatte sind Ringaussparungen vorgesehen, und nach Einsetzen der Arretierungshülse in das Führungsrohr verformt sich der Befestigungsring dergestalt, daß die verformten Teile dieses Befestigungsrings im Inneren der Aussparungen für die Arretierung in Axial- und Drehrichtung der Arretierungshülse sorgen.
  • Man erhält so eine wirksame Befestigung des Führungsrohres durch Arbeitsgänge, die problemlos von oberhalb des Brennstabbündels ausgeführt werden können.
  • Das Zerlegen des Führungsrohres erfordert jedoch zunächst einmal das Herausziehen der Arretierungshülse, welche durch den Befestigungsring in dem Endstück Halt findet. Dieser Arbeitsgang kann mit Hilfe eines Werkzeugs erfolgen, das in die Arretierungshülse eingeführt wird und aus in radialer Richtung beweglichen Teilen besteht, die sich unter das untere Ende der Hülse setzen. Auf das Werkzeug läßt man dann eine Zugkraft einwirken, um den Befestigungsring lösen und die Hülse aus dem Führungsrohr herausziehen zu können.
  • Dieser Arbeitsgang des Herausziehens der Arretierungshülse vor dem Zerlegen des Brennstabbündel- Endstücks erfordert den Einsatz einer komplexen Werkzeugausrüstung, deren Position in Axialrichtung, innerhalb der Öffnung des Endstücks und der Hülse mit großer Präzision eingestellt werden muß, damit die beweglichen Teile sich bei Einwirken der zugkraft auf das Werkzeug auf das untere Ende der Hülse stützen. Es ist weiterhin sehr schwierig, das korrekte Einsetzen des Werkzeugs in das Innere der Hülse vom oberen Niveau des Beckens aus zu steuern.
  • Darüber hinaus erfolgt das Herausziehen der Hülse durch Druck auf ihr unteres Ende, so daß diese Hülse einem gewissen Knicken ausgesetzt ist, welches das Herausziehen erschwert.
  • Schließlich können die verformten Bereiche des in der Aussparung befindlichen Befestigungsrings bei Druckeinwirkung auf das untere Ende der Hülse nur unter Schwierigkeiten aus den Aussparungen herausgezogen werden.
  • Aus EP-A-0.098.774 kennt man außerdem eine Arretierungshülse mit einer Greifringnut, die in das Innere der Hülse eingelassen ist, und zwar im oberen im Durchmesser erweiterten Teil der Arretierungshülse, in dem sich auch der verformbare Befestigungsring befindet. Eine derartige Hülse bietet gewisse Vorteile dergestalt, daß ihr Herausziehen durch Einführen eines Werkzeugs in die Ringnut erfolgen kann sowie unter Einwirkung von Zugkraft auf die Hülse durch einen Teil ihrer Innenbohrung.
  • Eine derartige Arretierungshülse, die einen im Durchmesser erweiterten oberen Teil umfaßt und über eine radiale Stütze zur Trennung des oberen Teils vom unteren Teil der Arretierung der Hülse verfügt, macht jedoch eine spezielle Bearbeitung des Brennstabbündel-Endstücks an der Durchgangsöffnung des Führungsrohres notwendig. Die Form der Hülse erfordert komplexere und kostspieligere Form- und Bearbeitungsvorgänge.
  • Darüber hinaus bezieht sich EP-A-0.098.774 auf eine Befestigungsvorrichtung eines Führungsrohres, bei der das Führungsrohr mit einem entsprechenden Präzisions- Klemmteil bestückt ist, welches geteilte Abschnitte besitzt, die in einer Aussparung des Endstücks eingeführt sind; diese kostspielige Ausführung wird durch die der Arretierungshülse gegebene Form notwendig, da das Einsetzen und wirksame Arretieren der Hülse nur erfolgen kann, sofern diese eine ausreichende geometrische und dimensionelle Präzision aufweist und mit einem mechanischen Präzisions-Klemmteil verbunden ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein zerlegbares Brennstabbündel eines mit Leichtwasser gekühlten Kernreaktors anzubieten, bestehend aus einem Bündel paralleler, durch ein Gerüst zusammgengehaltener Brennstäbe, welches Führungsrohre, Abstandsstücke und Endstücke umfaßt, die an den Enden der Führungsrohre befestigt sind, wobei mindestens eines der Endstücke, z.B. das obere Endstück, durch eine Adapterplatte jeweils am oberen Ende der Führungsrohre fixiert ist, und zwar zerlegbar, mittels eines radial verformbaren Teils des oberen Endes des Führungsrohres, welches ein Kupplungsteil mit einem nach außeren gerichteten ringförmigen Überhang aufweist und nach innen und auf einem Teil der Länge einer durch das Endstück gehenden Öffnung eingeführt ist und in seinem das Führungsrohr aufnehmenden Teil eine Ringerweiterung zur Aufnahme des Kupplungsteils des Führungsrohres umfaßt, wobei die radiale Ausdehnung des Führungsrohrendstücks und der Zusammenhalt seines Kupplungsteils in der Ringerweiterung der Öffnung der Adapterplatte des Endstücks durch eine Arretierungshülse erfolgt, die aus einer Erweiterungshülse besteht, die am Ende des Führungsrohres in der Arretierungsposition der Hülse überhängt, wobei im Inneren eines Teils der Öffnung des Endstücks, durch welchen das Führungsrohr nicht hindurchgeht, dieser Teil der Öffnung der Adapterplatte über mindestens eine Ringaussparung verfügt, innerhalb derer ein Teil des Befestigungsrings in radialer Richtung verformt wird, um die Fixierung der Arretierungshülse zu gewährleisten, in welcher, für jedes der zerlegbaren Führungsrohre:
  • - der Teil des oberen Endes des Führungsrohres kegelstumpfförmig ist und die Öffnung ebenfalls eine Kegelstumpfform mit einem am Scheitelpunkt ähnlichen Winkel aufweist wie das Endstück des Führungsrohres,
  • die Außenfläche der Arretierungshülse fortlaufend von oben nach unten in Axialrichtung einen zylindrischen und einen kegelstumpfförmigen Teil aufweist mit einem am Scheitelpunkt ähnlichen Winkel wie der kegelstumpfförmige Teil der Öffnung, wobei die beiden Teile an der großen Grundlinie des Kegelstumpfteils, dessen Durchmesser gleich dem Durchmesser des zylindrischen Teils ist, verbunden sind,
  • - der durch den zylindrischen Teil der Hülsenoberfläche abgegrenzte Befestigungsring gemeinsam mit dem durch die kegelstumpfförmige Oberfläche abgegrenzten Teil, welcher die Erweiterungshülse bildet, aus einem Stück besteht und eine geringere Dicke aufweist als die Erweiterungshülse im an den Befestigungsring angrenzenden Bereich; der Befestigungsring außerdem eine dünne Wand besitzt, welche durch ihre Verformung in mindestens einer Ringaussparung die Arretierung und die Unverlierbarkeit der Arretierungshülse gewährleistet, und die Erweiterungshülse, zumindest in dem an den Befestigungsring angrenzenden Bereich, eine dicke Wand besitzt, um das Festdrehen des Führungsrohres in der Öffnung der Adapterplatte zu gewährleisten, und
  • - eine Greifringnut in die Innenfläche der dicken Wand der Erweiterungshülse der Arretierungshülse eingelassen ist.
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung werden nachfolgend als Beispiele, denen keine Grenzen gesetzt sind, unter Bezugnahme auf die als Anhang beigefügten Abbildungen mehrere Ausführungsarten einer Befestigungsvorrichtung gemäß der Erfindung anhand eines zerlegbaren Brennstabbündels eines mit Druckwasser gekühlten Kernreaktors beschrieben.
  • Figur 1 zeigt einen Aufriß eines zerlegbaren Brennstabbündels eines mit Druckwasser gekühlten Kernreaktors.
  • Figur 2 zeigt einen Aufriß des Gerüsts des in Abbildung 1 dargestellten Brennstabbündels.
  • Figur 3 zeigt einen Aufriß mit Teilquerschnitt des oberen Brennstabbündel-Endstücks.
  • Figur 4 zeigt eine Draufsicht gemäß 4 des in Abbildung 3 dargestellten oberen Endstücks.
  • Abstandsstücken 3 und Endstücken 5 und 6 besteht. Dieses Gerüst 9 dient zur Aufnahme der zum Bündel gehörenden Brennstäbe, welche eingeführt oder aus dem Gerüst herausgezogen werden können, wenn das obere Endstück 5 entfernt worden ist. Zum Auswechseln oder Entnehmen von Brennstäben sind zerlegbare Verbindungen zwischen dem Ende der Führungsrohre 4 und dem oberen Endstück 5 vorgesehen.
  • Die Figuren 3 und 4 zeigen ein oberes Endstück eines Brennstabbündels, das eine Adapterplatte zum Einführen der Führungsrohre im Inneren von Öffnungen 11 besitzt, die durch diese Adapterplatte hindurchgehen und vom oberen Teil des Brennstabbündels aus zugänglich sind. Das im mittleren Teil befindliche Instrumentations-Führungsrohr wird von einer besonders geformten Öffnung 12 aufgenommen. Das obere Endstück des Brennstabbündels besteht aus der Adapterplatte 10 und einem Rahmen 14, die untereinander mittels eines auf die Platte 10 und den Rahmen 14 aufgeschweißten Mantels 3 verbunden sind. Der Rahmen 14 besitzt Buckel 8, die aus den Zentrierungsöffnungen und den Flanschen 8' zum Zusammenhalten der Federn 7 bestehen.
  • Wie aus Figur 4 ersichtlich, sind die für die Befestigung der Durchgangsöffnungen 11 sorgenden Führungsrohre in definierten Positionen entsprechend den Positionen der vierundzwanzig Führungsrohre des Brennstabbündels angeordnet. Wasser-Durchgangsöffnungen 15 befinden sich in der Adapterplatte 10 des Endstücks zwischen den Durchgangsöffnungen 11 der Führungsrohre.
  • Wie aus Figur 5 ersichtlich, besitzt der obere Teil 4a des Rohres 4 die Form eines nach oben auslaufenden Kegelstumpfes passend zur Form der Durchgangsöffnung 11 in ihrem unteren Teil, der das Ende des Rohres 4 aufnimmt.
  • Der obere Teil 4a des Rohres 4 verfügt außerdem über zwei Schlitze in der Art von Schlitz 18, die in Richtung der Generatoren des Kegelstumpfes und in diametrisch entgegengesetzten Positionen angeordnet sind. Diese beiden Schlitze in der Art von Schlitz 18 begrenzen zwei kegelstumpfförmige Abschnitte im oberen Teil des Führungsrohres 4, das dadurch eine gewisse radiale
  • Figur 5 zeigt eine Ansicht eines Achsenquerschnitts einer Befestigungsvorrichtung eines Führungsrohres gemäß der Erfindung.
  • Figur 6 zeigt eine perspektivische Ansicht mit Ausreißen der Arretierungshülse der in Abbildung 5 dargestellten Befestigungsvorrichtung.
  • Figur 6A zeigt einen Querschnitt in symmetrischer Axialebene der in Abbildung 6 dargestellten Arretierungshülse.
  • Figur 7 zeigt eine perspektivische Ansicht mit Ausreißen einer Arretierungshülse einer Befestigungsvorrichtung gemäß der Erfindung in einer zweiten Ausführungsvariante.
  • Fgur 7A zeigt einen Querschnitt in symmetrischer Axialebene der in Abbildung 7 dargestellten Arretierungshülse.
  • In Figur 1 sieht man ein allgemein mit Ziffer 1 bezeichnetes Brennstabbündel, das aus einer Anzahl von parallelen Brennstäben 2 besteht, welche von Abstandsstücken 3 zusammengehalten werden, die in bestimmtem Abstand an der Längsseite der Brennstäbe 2 angeordnet sind. Die Abstandsstücke 3 bestehen aus Gittern, deren Zellen jeweils einen Brennstab aufnehmen. Bestimmte Positionen im Gitternetz sind durch Führungsrohre 4 besetzt, deren Länge größer ist als die der Brennstäbe 2.
  • Die Führungsrohre 4 sind an einem ihrer Enden mit einem Endstück 5 verbunden, welches das obere Endstück des Brennstabbündels bildet und an ihrem anderen Ende mit einem zweiten Endstück 6, welches das untere Endstück bildet.
  • Wenn sich das Brennstabbündel in Lagerposition unter Wasser in einem Becken befindet, ist das obere Endstück 5 von oberhalb des Beckens zugänglich. Dieses obere Endstück besitzt Blattfedern 7, die für den Halt des Brennstabbündels im Reaktorkern sorgen, dessen obere Kernplatte auf den Federn 7 aufliegt. Das Endstück umfaßt außerdem Klötze 8, die in Bezug auf seine obere Seite überhängen.
  • In Figur 2 ist das Gerüst 9 des Brennstabbündels dargestellt, welches aus Führungsrohren 4, Verformungsbreite besitzt. Im oberen Teil 4a des Führungsrohres 4 ist andererseits auf jedem der radial verformbaren Abschnitte ein nach außen überhängender Teil 17 in der Form eines Ringabschnittes vorgesehen, der, wenn das Führungsrohr 4 in der Öffnung 11 der Adapterplatte 10 eingesetzt ist, im Inneren einer Ringerweiterung 16 der Öffnung 11 aufgenommen wird. Die radiale Ausdehnung des oberen Teils 4a des Rohres 4 erfolgt durch eine Arretierungshülse 20. Auf diese Weise werden das Einhängen und die Befestigung des Rohres 4 auf der Adapterplatte 10 und dem zerlegbaren Endstück 5 durchgeführt.
  • Der kegelstumpfförmige Teil der Durchgangsöffnung 11, welcher das Führungsrohr 4 aufnimmt und die Ringerweiterung 16 umfaßt, weist ein auslaufendes Eingangsteil 19 auf zur Erleichterung des Einführens des Rohres 4 und endet mit einem Bund 21.
  • Der ringförmige und nach außen überhängende Teil 17 des Rohres 4 wird vor dem Einführen des Rohres in die Öffnung 11 vorgeformt und sorgt durch die Elastizität der kegelstumpfförmigen Abschnitte für die axiale Arretierung des Rohres 4 in der ringförmigen Aussparung 16. Es ist anzumerken, daß der obere Teil des Rohres 4 nicht an dem Bund 21 in seiner Position des Einführens in die Adapterplatte anschlägt. Diese Anordnung erleichtert das Einsetzen des Führungsrohres 4 und sorgt für seine verbesserte Positionierung in der Adapterplatte 10.
  • Der oberhalb des Bundes 21 befindliche Teil der Öffnung besitzt Aussparungen 22 in Form von Ringabschnitten, die in radialer Richtung in die Adapterplatte 10 eingelassen sind.
  • Oberhalb dieser Aussparungen 22 besitzt die Öffnung 11 einen kegelstumpfförmigen nach oben aufweitenden Teil 23, der in die obere Oberfläche der Adapterplatte 10 mündet.
  • Die Figuren 6 und 6A zeigen eine Arretierungshülse 20 einer Befestigungsvorrichtung eines Führungsrohres, wie in Abbildung 5 dargestellt, das einen unteren aus einer kegelstumpfförmigen Hülse bestehenden Teil 24 und einen oberen aus einem zylindrischen Ring bestehenden Teil 25 umfaßt.
  • Die kegelstumpfförmige Hülse 24, die an ihrem unteren Ende eine Einführungsfläche 24a aufweist, ist zur Einnahme der Arretierungsposition im Endstück 4a des Führungsrohres 4 bestimmt, wie in Abbildung 5 dargestellt. Die Hülse 24 sorgt für die radiale Ausdehnung der den oberen Teil 4a des Rohres 4 bildenden kegelstumpfförmigen Abschnitte und den Zusammenhalt der Überhänge 17 in der Ringerweiterung 16 der Öffnung 11 der Adapterplatte 10 des Endstücks.
  • Der obere Ring 25 bildet den Befestigungsring der Arretierungshülse, die vom oberen Teil der Öffnung 11 der Adapterplatte 10 aufgenommen wird, wenn die Hülse 20 sich in Arretierungsposition befindet, wie in Abbildung 5 dargestellt.
  • Gemäß der Erfindung hat die Außenfläche der Arretierungshülse zylindrisch-kegelstumpfartige Form und umfaßt keinen radial nach außen überhängenden Teil.
  • Die Arretierungshülse 20 umfaßt eine aus einem Stück bestehende röhrenförmige Wand 26, deren Außenfläche aus einem oberen zylindrischen Teil und einem unteren kegelstumpfförmigen Teil besteht, die an der großen Grundlinie des Kegelstumpfteils miteinander verbunden sind.
  • Die Stärke der Wand 26 variiert in Abhängigkeit von ihrer Höhe. Der obere Teil 25 der Wand bildet einen dünnwandigen Ring. Die innere Bohrung des unteren Teils 24 der Arretierungshülse besitzt zylindrische Form, so daß die Wand in diesem unteren Teil eine von oben nach unten abnehmende Stärke aufweist.
  • Der Teil 24 der Wand umfaßt eine ringförmige Nut in der Nähe seines oberen Endes in seinem dickwandigen Teil. Die Wandstärke des Teils 24 ist spürbar größer als die des Rings 25, zumindest in seinem oberen dickwandigen Teil.
  • Der Ring 25 ist von dem Kegelstumpfteil 24 durch einen in das Innere der Hülse überhängenden Rand 30 abgetrennt. Die Nut 29 ist an der dem Rand 30 gegenüberliegenden Seite, d.h. nach unten, durch einen Bund 31 abgegrenzt.
  • Die Nut 29 kann beim Einsetzen der Arretierungshülse 20 in ein Führungsrohr verwendet werden, indem ein Greifwerkzeug in die Nut 29 eingeführt wird. Ein axialer Druck kann auf die Hülse 20 mittels der Stütze 31 ausgeübt werden, um für die Arretierung des Führungsrohres zu sorgen, dessen Abstand durch den in das Führungsrohr eingeführten Kegelstumpfteil 24 gewahrt wird, da dieser Teil 24 das Erweiterungsteil der Hülse bildet.
  • Der Ring 25 befindet sich somit in einem Teil der Bohrung der Adapterplatte 10 des Brennstabbündel-Endstücks, der nicht vom Führungsrohr besetzt ist. Nach Arretierung des Führungsrohres wird der Ring 25 in das Innere der radialen Rillen der Bohrung des Endstücks gedrückt, in denen er für die Befestigung der Arretierungshülse sorgt.
  • Die Abbildungen 7 und 7A zeigen eine abgewandelte Ausführung der in den Abbildungen 6 und 6A dargestellten Arretierungshülse. Die Hülse 20' ist identisch mit der Hülse 20, abgesehen davon, daß sie einen kegelstumpfförmigen Bund 31' anstelle des flachen Bundes 31 besitzt, die beim Einsetzen der Arretierungshülse in das Führungsrohr verwendet wird.
  • Als Variante kann beim Einsetzen der Hülse der Druck mittels des radial überhängenden Rands 30 ausgeübt werden.
  • Die Befestigung der Arretierungshülse kann durch Verformung von Bereichen 32 des Ringes 25 im Inneren der Aussparungen 22 erfolgen, und zwar mit Hilfe einer bekannten Werkzeugausrüstung, die in den oberen Teil der Hülse eingeführt wird. Auf diese Weise wird die Arretierung der Hülse 20 in Axial- und Drehrichtung erzielt.
  • Zum Zerlegen des Brennstabbündel-Endstücks ist zunächst einmal das Herausziehen der am Ende der Führungsrohre befindlichen Arretierungshülsen 20 erforderlich.
  • Bei der Befestigungsvorrichtung, wie sie in den Figuren 6 und 7 dargestellt ist, erfolgt das Herausziehen einer Hülse mit Hilfe von Einhängeteilen in der Art von Greifern eines Zugwerkzeugs, welche in die Nut 29 bzw. 29' eingeführt werden können.
  • Die Einhängeteile des Zugwerkzeugs auf der Hülse können leicht durch das Innere der Hülse eingesetzt werden, wobei sie vom Inneren des Beckens aus gesteuert werden. Die auf die Hülse durch einen ausgehöhlten Teil seiner Innenfläche einwirkende Zugkraft ermöglicht ein leichteres Zerlegen durch Herausziehen der verformten Befestigungsbereiche 32 der Aussparungen 22. Die Hülse hat dann im Endstück keinen Halt mehr und die Erweiterungshülse 24 kann somit aus dem Führungsrohr 4 herausgezogen werden.
  • Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsarten beschränkt.
  • Man kann sich beispielsweise vorn Inneren der Hülse zugängliche Einhängenuten vorstellen, die eine andere Form als die beschriebenen besitzen.
  • Kurz, die Erfindung kommt bei jedem Brennstabbündel für einen Leichtwasser-Reaktor mit einem zerlegbaren Endstück zur Anwendung, bei dem die Brennstabbündel-Führungsrohre mit Arretierungshülsen befestigt sind.

Claims (3)

1. - Zerlegbares Brennstabbündel eines mit Leichtwasser gekühlten Kernreaktors, bestehend aus einem Bündel paralleler, durch ein Gerüst (9) zusammengehaltener Brennstäbe, welches Führungsrohre (4), Abstandsstücke (3) und Endstücke (5, 6) umfaßt, die an den Enden der Führungsrohre (4) befestigt sind, wobei mindestens eines der Endstücke (5, 6), z.B. das obere Endstück (5), durch eine Adapterplatte (10) jeweils am oberen Ende der Führungsrohre (4) fixiert ist, und zwar zerlegbar, mittels eines radial verformbaren Teils des oberen Endes (4a) des Führungsrohres (4), welches ein Kupplungsteil (17) mit einem nach außen gerichteten ringförmigen Überhang aufweist und nach innen und auf einem Teil der Länge einer durch das Endstück (5, 10) gehenden Öffnung (11) eingeführt ist und in seinem das Führungsrohr (4) aufnehmenden Teil eine Ringerweiterung (16) zur Aufnahme des Kupplungsteils (17) des Führungsrohres umfaßt, wobei die radiale Ausdehnung des Führungsrohrendstücks und der Zusammenhalt seines Kupplungsteils (17) in der Ringerweiterung (16) der Öffnung (11) der Adapterplatte (10) des Endstücks (5) durch eine Arretierungshülse erfolgt (20), die aus einer Erweiterungshülse (24) des Führungsrohres (4) und einem im Endstück befindlichen Ausdehnungsring (25) besteht, der am Ende des Führungsrohres in der Arretierungsposition der Hülse überhängt, wobei im Inneren eines Teils der Öffnung (11) des Endstücks (5, 10), durch welchen das Führungsrohr (4) nicht hindurchgeht, dieser Teil der Öffnung (11) der Adapterplatte (10) über mindestens eine Ringaussparung (22) verfügt, innerhalb derer ein Teil (32) des Befestigungsrings (25) in radialer Richtung verformt wird, um die Fixierung der Arretierungshülse zu gewährleisten, in welcher, für jedes der zerlegbaren Führungsrohre:
- der Teil des oberen Endes (4a) des Führungsrohrs (4) kegelstumpfförmig ist und die Öffnung (11) an der Spitze ebenfalls eine Kegelstumpfform mit einem ähnlichen Winkel aufweist wie das Endstück (4a) des Führungsrohres (4),
- die äußere Oberfläche der Arretierungshülse (20) fortlaufend von oben nach unten in Axialrichtung einen zylindrischen und einen kegelstumpfförmigen Teil aufweist mit einem am Scheitelpunkt ähnlichen Winkel wie der kegelstumpfförmige Teil der Öffnung (11), wobei die beiden Teile an der großen Grundlinie des Kegelstumpfteils, dessen Durchmesser gleich dem Durchmesser des zylindrischen Teils ist, verbunden sind,
- der durch den zylindrischen Teil der Hülsenoberfläche abgegrenzte Befestigungsring (25) gemeinsam mit dem durch die kegelstumpfförmige Oberfläche abgegrenzten Teil, welcher die Erweiterungshülse (24) bildet, aus einem Stück besteht und eine geringere Dicke aufweist als die Erweiterungshülse im an den Befestigungsring angrenzenden Bereich; der Befestigungsring (25) außerdem eine dünne Wand besitzt, welche durch ihre Verformung in mindestens einer Ringaussparung (22) die Arretierung und die Unverlierbarkeit der Arretierungshülse (20) gewährleistet, und die Erweiterungshülse (24), zumindest in dem an den Befestigungsring (25) angrenzenden Bereich, eine dicke Wand besitzt, um das Festdrehen des Führungsrohres (4) in der Öffnung (11) der Adapterplatte (10) zu gewährleisten, und
- eine Greifringnut (29) in die innere Oberfläche der dicken Wand der Erweiterungshülse (24) der Arretierungshülse (20) eingelassen ist.
2. - Brennstabbündel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifringnut (29) von dem Befestigungsring (25) durch einen in das Innere der Hülse (20) radial überhängenden Rand (30) abgetrennt ist.
3. - Brennstabbündel nach einem der beiden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifringnut (29) in ihrem dem Befestigungsring (25) gegenüberliegenden Teil durch einen kegelstumpfförmigen, koaxial zur Erweiterungshülse (24) befindlichen Rand (31) abgegrenzt ist.
DE68915669T 1988-09-19 1989-09-13 Zerlegbare Befestigungsvorrichtung eines Führungsrohres in einem Brennstabbündelendstück eines Kernreaktors. Expired - Fee Related DE68915669T2 (de)

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