FI84117C - Transportsystem foer kaernbraenslepatroner. - Google Patents

Description

84117

Ydinpolttoainepatruunoiden siirtojärjestelmä

Esillä oleva keksintö kohdistuu järjestelmään ydinpolttoaine-patruunoiden siirtämiseksi polttoaineen käsittelyrakennuksen, johon on sijoitettu käytetyn polttoaineen varastoallas tai -kuoppa, ja ydinreaktorin suojarakennuksen alueen sisälle rajatun reaktorin polttoaineen käsittelyaltaan välillä.

Suurten, esimerkiksi sen tyyppisten ydinreaktoreiden, joita käytetään sähkötehon kehittämiseen, polttoaine on pitkien, pieniläpimittaisten polttoainesauvojen tai -elementtien sisällä, joiden pituus voi vaihdella välillä noin 35-7 m. Poltto-ainepatruunan sisälle on järjestetty tyypillisesti noin 225-400 polttoaine-elementtiä määrättyyn järjestykseen, jolloin polttoaine-elementtien välille on muodostettu tai ne rajoittavat välilleen tilat pystysuunnassa aseteltavien säätösauvojen vastaanottamiseksi. Vaikka reaktoreihin sijoitettujen poltto-ainepatruunoiden lukumäärä vaihtelee reaktorin koosta ja sen halutuista tehovaatimuksista riippuen, kuvan reaktorin koosta antaa se, että 1100 MW reaktori sisältää todellisuudessa noin 200 polttoainepatruunaa.

Kun polttoainepatruunat on sijoitettu asianmukaisesti reaktorin sisälle ja reaktori käynnistetään, ytimen halkeamisprosessi kuluttaa polttoaineen melko pitkän ajan kuluessa, mikä tekee välttämättömäksi vanhojen polttoainepatruunoiden poistamisen ja niiden korvaamisen tuoretta polttoainetta sisältävillä uusilla polttoainepatruunoilla. Koska jokaiseen polttoainepat-ruunaan sisältyvät metallisauvat ja muut tukirakenteet tulevat radioaktiivisiksi, toiminta, jossa suoritetaan vanhojen polttoainepatruunoiden korvaaminen uusilla polttoainepatruunoilla, on suoritettava kokonaan vedenalaisessa tilassa, jotta vältettäisiin mahdolliset säteilystä johtuvat vaarat. Lisäksi koska vanhat polttoaine-elementit ovat kuumentuneet korkeisiin lämpötiloihin ydinten halkeamisprosessin vaikutuksesta ja tuottavat edelleen huomattavia lämpömääriä hajoamisprosesseista ainakin useiden kuukausien ajan, vanhoja polttoainepatruunoita ei voi 2 84117 yksinkertaisesti suoraan poistaa laitoksesta, vaan ne on päinvastoin varastoitava vedenalaiseen ympäristöön, mikä tällöin muodostaa polttoainepatruunoille säteilysuojauksen ja tarvittavan jäähdytyksen. Tavanomaisen käytännön mukaan jokainen vanha ja käytetty polttoainepatruuna on tällöin poistettu reakto-risydämestä ja kuljetettu käytetyn polttoaineen varastoaltaaseen tai -kuoppaan ja lähetetty pois laitoksesta sopivaa sijoitusta, uudelleenkäsittelyä tai muuta käyttökelpoista sijoitus-käsittelyä varten.

Koska on ilmeisesti välttämätöntä, että reaktorin on voitava toimia vastakorvatuilla polttoainepatruunoilla käytettyjen polttoainepatruunoiden ollessa sijoitettuina varastoaltaaseen tai -kuoppaan, käytetyn polttoaineen varastokuopan on sijattava reaktorisydämen ja suojarakennuksen ulkopuolella. Koska reaktorin suojarakennus on suunniteltu kestämään verrattain korkeita paineita ja muodostamaan säteilysuojauksen, suojarakennuksen varustaminen suurilla siirtokuljetusaukoilla on epäkäytännöllistä ja epätaloudellista. Käytetyn polttoaineen varastoallas tai -kuoppa on siten tavallisesti sijainnut reaktorin suojara-kennuksen ulkopuolella, joka ympäröi reaktoria ja muodostaa sisälleen reaktorin polttoaineen käsittelyaltaan. Reaktorin suojarakennuksen seinämään ja/tai polttoaineen käsittelyraken-nuksen seinämään on sijoitettu siirtoputket tai -käytävät yhdistämään nesteyhteydellä molemmat oleellisesti samalla korkeustasolla sijaitsevat altaat. Pitkänomaisia polttoainepat-ruunoita siirretään tarvittaessa pitkittäin vaakasuorassa asennossa siirtoputkien tai -käytävien läpi altaiden välillä.

Varsinaisen vanhojen tai käytettyjen polttoainepatruunoiden tuoreilla polttoaineyksiköillä korvaamisen suorittamiseksi polttoainepatruunat sijoitetaan polttoaineen kuljetusvälineisiin tai -säiliöihin ja viimeksi mainitut kuljetetaan kisko-tyyppisillä vaunuilla, jotka voivat liikkua siirtoputkissa tai -käytävissä kahden altaan välillä. Polttoainepatruunoiden sijoittamiseksi tai poistamiseksi pystysuunnassa polttoaineen kuljetusvälineisiin tai -säiliöihin tai niistä pois laitteistossa on nostolaitteet ja/tai nosturikoneistot ja tavanomais- 3 84117 ten polttoaineen käsittely- ja siirtojärjestelmien ja -menetelmien mukaisesti lisälaitteet polttoaineen kuljetusvälineiden tai -säiliöiden kääntämiseksi vaaka-asentoon tai vaaka-asennosta siten, että kuljetusvälineet tai -säiliöt voidaan joko kuljettaa kiskovaunuilla siirtoputkien tai -kanavien kautta tai suunnata uudelleen nostureiden tai nostolaitteiden yhteydessä.

Erikoisesti eräässä käytännöllisessä polttoaineen käsittelyjä siirtojärjestelmässä on ensimmäinen hydraulinen koneisto, joka kääntää esimerkiksi käytetyn polttoainepatruuna-kuljetus-säiliöyhdistelmän pystyasennosta vaaka-asentoon, niin että se on valmiina kiskovaunutyyppisellä kuljetusjärjestelmällä siirtoputken tai -kanavan kautta tapahtuvaa siirtokuljetusta varten. Toinen koneisto, joka voi esimerkiksi muodostua molempiin suuntiin toimivasta sähkökäyttöisestä ketjuvetojärjestelmästä, siirtää kiskovaunukuljetuslaitteen ja sille sijoitetun polttoaineyksikkö-kuljetussäiliöyhdistelmän siirtoputken läpi käytetyn polttoaineen säilytysaltaaseen tai -kuoppaan, ja kolmas koneisto, joka voi olla olennaisesti samanlainen kuin ensimmäinen hydraulinen koneisto, kääntää polttoaineysikkö-kuljetussäiliöyhdistelmän ylös pystysuuntaiseksi. Kuten on selvää, tuoreiden polttoaineyksiköiden ja kuljetussäiliöiden yhdistelmien siirrossa on kysymys oleellisesti samanlaisesta mutta käänteisestä prosessista ja tämän tyyppisestä tavanomaisesta järjestelmästä on esimerkkinä US-patentti 4 035 067.

Voidaan siten havaita, että vaikka tällaiset tavanomaiset tunnetut järjestelmät ilmeisesti toimivat melko tyydyttävästi, tällaiset järjestelmät kuitenkin sisältävät ja ne edellyttävät kolmen erillisen, erilaisen ja toisistaan eroavan käyttö-koneiston käyttämistä. Tämä esimerkkijärjestelmä vaatii siten erilliset ohjausvälineet, minkä toteuttaminen on kallista ja mikä tekee lisäksi koko järjestelmästä melko monimutkaisen. Tämän lisäksi käsittelyajasta tulee välttämättä pitkä eri siirtomuotojen tai -vaiheiden aikana johtuen polttoainepatruu-na-kuljetussäiliöyhdistelmien siirtomuotojakson aikaisista epäjatkuvista kierto- ja siirtoliikkeistä, jotka aikaansaadaan 4 84117 edellä mainituilla kolmella erillisellä, erilaisella ja toisistaan eroavalla käyttökoneistolla.

Eräs toinen tavanomainen polttoaineen käsittely- ja siirtojärjestelmä on esitetty US-patentissa 3 637 096. Vaikka tässä järjestelmässä käytetään vain yhtä siirtokäyttökoneistoa, tämä tavanomainen järjestelmä on toteutukseltaan kuitenkin kallis, kun otetaan huomioon, että siinä on käytettävä polttoaineen kuljetusvälineen ohjainrullien kanssa yhteistoiminnassa olevaa suurta ohjainkiskojärjestelmää.

Esillä olevan keksinnön päätavoitteena on saada aikaan yksinkertainen ydinreaktorin polttoainepatruunoiden siirtojärjestelmä, jolla vältetään monien käyttövälineiden tarve polttoaine-patruuna-kuljetussäiliöyhdistelmien eri siirtosuuntausasentojen toteuttamiseksi käytetyn polttoaineen varaston ja reaktorin käsittelyaltaiden välisen siirtoprosessin aikana.

Tämä tavoitteena esillä oleva keksintö kohdistuu ydinpoltto-ainepatruunoiden siirtojärjestelmään, johon sisältyy siirrettävä säiliö polttoainepatruunan vastaanottamiseksi ja siirtämiseksi vaakatasossa ensimmäisestä paikasta toiseen paikkaan, jolloin mainittu säiliö on tuettu kääntyvään varteen niin, että se voidaan kallistaa vaakasuoran siirtoasennon sekä pystysuoran täyttö- tai purkausasennon välillä, sekä elimet säiliön siirtämiseksi vaakatasossa mainitun ensimmäisen ja toisen paikan välillä, jolle järjestelmälle on tunnusomaista, että säiliö on varustettu uritetuilla tartuntasangoilla, jotka on sovitettu - säiliön vaakatasossa tapahtuvan liikkeen suunnassa katsottuna - mainitun kääntövarren eteen, ja että kääntö-varsirakenne on kääntyvästi tuettu akselille, joka ulottuu kohtisuoraan säiliön vaakatasossa tapahtuvaa liikettä vastaan sekä pystysuunnassa erillään mainituista tartuntasangoista, jolloin mainitussa kääntövarsirakenteessa on ainakin yksi varsi, jonka vapaaseen päähän on sovitettu tartuntatanko, joka on sijoitettu mainittujen uritettujen sankojen vaakatasoon liikkeen tiehen niin, että se voi sijoittua mainittuihin uritettuihin tartuntasankoihin säiliön kallistamisen ohjaamiseksi 5 84117 sen vaakasuoran ja pystysuoran asennon välillä mainituilla, säiliön vaakatasossa tapahtuvasta liikkeestä huolehtivilla elimillä.

Esillä olevan keksinnön ensimmäisen suoritusmuodon mukaan polttoaineen kuljetussäiliö, jonka sisällä polttoainepatruuna sijaitsee, asennetaan kääntyvästi kiskotyyppiseen kuljetus-vaunuun sopivilla tappilaitteilla ja polttoaineen kuljetussäi-liön ylä- ja alapinnat on varustettu kääntöpitimillä. Pitimet on sijoitettu kuljetusvaunun ja polttoainepatruuna-kuljetussäi-liöyhdistelmän siirtoliikkeen suunnassa katsottuna ennen tappeja ja pitimiin on muodostettu urat. Reaktorin suojarakennuksen käsittelyaltaaseen ja käytetyn polttoaineen säilytysaltaaseen on sijoitettu kääntyvästi kääntövarsikoneistot, joissa on polttoaineen kuljetussäiliöiden pitimiin kytkeytyvät kytkentä-tangot, riittäville etäisyyksille siirtoputken tai -kanavan päästä siten, että ne sallivat polttoainepatruuna-kuljetussäi-liöyhdistelmän kiertyvän liikkeen ilman polttoaineen kuljetus-säiliön takapään ja siirtoputken tai -käytävän välistä kosketusta .

Kiskotyyppisen kuljetusvaunun ja polttoainepatruuna-kuljetus-säiliöyhdistelmän käyttöjärjestelmä on tavanomaiseen tapaan sähköllä toimiva vaijeri- tai ketjuvetoinen vetohammaspyöräjärjestelmä, edellä mainitun kääntöliikkeen sen pysty- ja vaaka-asentojen välillä sekä polttoainepatruuna-kuljetussäiliö-kisko-vaunuyhdistelmän siirtokuljetuksen laitoksen siirtoputken tai -käytävän läpi. Erikoisesti esimerkiksi kun polttoainepatruuna-kul jetussäiliöyhdistelmää kuljetetaan siirtoliikkeellä kisko-vaunun avulla laitoksen siirtoputken tai -käytävän läpi reaktorin suojarakennuksen käsittelyaltaan ja käytetyn polttoaineen säilytysaltaan välillä, ts. yhdistelmän edetessä käytetyn polttoaineen säilytysallasta kohti polttoaineyhdistelmän tullessa ulos siirtoputkesta tai -käytävästä ylemmät kääntöpitimet kytkeytyvät kääntö- 6 84117 tankoihin, jolloin kiskovaunu-polttoainepatruunayhdistelmän siirtoliikkeen vaikutus saattaa kääntölaitteen varsikoneist.on kiertymään ylöspäin aikaansaaden siten automaattisesti poltto-ainepatruuna-kuljetussäiliöyhdistelmän kiertyvän uudelleen-suuntauksen sen vaaka-asennosta sen pystyasentoon. Polttoaine-patruuna on luonnollisesti edelleen tuettuna kiskovaunun päälle tappilaitteiden avulla. Tässä vaiheessa polttoainepatruuna on valmiina poistettavaksi polttoaineen kuljetussäiliöstä sopivan nosto- tai nosturilaitteen avulla.

Samalla tavalla kun polttoainepatruunaa kuljetetaan siirtäen kiskotyyppisellä vaunulla laitoksen siirtoputken tai -käytävän läpi polttoaineen käsittelyrakennuksen käytetyn polttoaineen varastoaltaasta reaktorin suojarakennuksen käsittelyaltaa-seen, uusi tai tuore polttoaine asetetaan aluksi pystysuuntaiseen polttoaineen kuljetussäiliöön ja tämän jälkeen kiskovaunun kuljetusjärjestelmä aktivoidaan. Kiskovaunun siirtoliike vastakkaiseen suuntaan kohti reaktorin suojarakennuksen käsitte-lyailasta aikaansaa aluksi polttoainepatruunan automaattisen uudelleen suuntauksen sen pystyasennosta sen vaaka-asentoon kääntölaitteen varsikoneiston käänteisen kiertoliikkeen vaikutuksesta, mitä seuraa polttoaineen kuljetussäiliön yläpitimien irtautuminen kääntövarren kytkentätangoista. Kiskovaunun ja polttoainepatruunan siirtoliikkeen jatkuminen kohti reaktorin suojarakennuksen käsittelyallasta ja siirtoputken tai -käytävän läpi aikaansaa polttoaineen kuljetussäiliön pitimien kytkeytymisen reaktorin suojarakennuksen käsittelyaltaaseen sijoitetun kääntökoneiston kytkentätankoihin sen jälkeen kun pitimet ovat tulleet esiin siirtoputkesta. Kuljetusvaunu-polttoaine-patruunayhdistelmän siirtoliike aikaansaa reaktorialtaan kääntö-koneiston alaspäin kiertyvän liikkeen, minkä avulla polttoaine-yhdistelmä tulee automaattisesti uudelleen suunnatuksi vaaka-asennosta pystyasentoon. Uusi tai tuore polttoainepatruuna on tällöin valmiina poistettavaksi polttoainesäiliöstä sopivalla nosto- tai nosturilaitteella reaktoriin asetettavaksi.

n 7 84117

Esillä olevan keksinnön toisen suoritusmuodon mukaan, sen sijaan että kääntölaitteen pitimet olisi sijoitettu polttoaineen kuljetussäiliön päälle ja alle, pitimet voi olla kiinnitetty polttoaineen kuljetussäiliön sivuille ja kääntölaitteen varsikoneistot on vastaavasti varustettu sisäänpäin suuntautuvilla kytkentätangoilla, jotka kytkeytyvät polttoaineen kuljetussäiliön sivuille asennettuihin urilla varustettuihin pitimiin.

Siten voidaan havaita, että esillä olevan keksinnön ydinreaktorin polttoainepatruunoiden siirtojärjestelmä aikaansaa yksinkertaisen välineen polttoainepatruunoiden siirtämiseksi automaattisesti reaktorin käsittelytilan ja käytetyn polttoaineen varaston altaiden välillä tarvittavia kääntäviä ja siirtäviä kuljetusmuotoja käyttäen, johon sisältyy polttoainepatruuna-kuljetussäiliöyhdistelmien asettaminen sekä vaaka- että pystyasentoon yhden ainoan siirtävän kuljetuskäyttövälineen tai -järjestelmän vaikutuksesta.

Keksintö ilmenee paremmin seuraavasta sen parhaana pidetyn oheisissa piirustuksissa vain esimerkkinä esitetyn suoritusmuodon selityksestä, joissa piirustuksissa toisiaan vastaavat osat on merkitty kaikissa kuvioissa samoilla viitemerkeillä ja joissa:

Kuvio 1 on esillä olevan keksinnön ydinreaktorin polttoaine-patruunoiden siirtojärjestelmässä käytetyn kiskotyyppisen kul-jetusvaunun ja polttoaineen kuljetuslaatikon yhdistelmän perspektiivinen kuvanto, kuvio 2 on perspektiivinen yksityiskohtakuvanto kuvion 1 polttoaineen kuljetussäiliön osasta toiminnallisesti liittyneenä esillä olevan keksinnön käytetyn polttoaineen varastoaltaassa sijaitsevaan ydinreaktorin polttoainepatruunoiden siirtojärjestelmään, kuvio 3 on kaaviollinen piirustus toiminnallisesta vuorovaikutuksesta, joka tapahtuu kuvioiden 1 ja 2 polttoaineen kuljetussäiliön ja kuvion 2 kääntökoneiston välillä polttoaineen 8 84117 kuljetussäiliön tullessa esiin laitoksen siirtoputkesta tai -käytävästä ja lähestyessä siirtyvän kuljetusliikkeensä päättymistä käytetyn polttoaineen varastoaltaaseen, kuvio 4 on kuviota 2 vastaava kuvanto, joka kuitenkin esittää kuvion 1 polttoaineen kuljetussäiliötä liittyneenä toiminnallisesti esillä olevan keksinnön reaktorin käsittelyaltaassa sijaitsevaan ydinreaktorin polttoainepatruunoiden kääntölait-teeseen, kuvio 5 on kuviota 3 vastaava kuvanto, joka kuitenkin esittää toiminnallista vuorovaikutusta, joka tapahtuu kuvioiden 1 ja 4 polttoaineen kuljetussäiliön ja kuvion 4 kääntölaitteen välillä polttoaineen kuljetussäiliön tullessa esiin laitoksen siirtoputkesta tai -käytävästä ja lähestyessä siirtyvän kulje-tusliikkeensä päättymistä reaktorin käsittelyaltaaseen ja kuvio 6 on kuviota 2 vastaava kuvanto, joka kuitenkin esittää toista suoritusmuotoa polttoaineen kuljetussäiliöstä ja siihen toiminnallisesti liittyvästä käytetyn polttoaineen varastoaltaaseen sijoitetusta kääntökoneistosta.

Kuviossa 1 on esitetty kiskotyyppinen kuljetusvaunu, joka on osoitettu yleisesti viitenumerolla 10 ja jota käytetään tavanomaisella tavalla esillä olevan keksinnön ydinreaktorin polttoainepatruunoiden siirtojärjestelmässä. Kuljetusvaunussa 10 on pitkittäinen keskellä oleva pääkannatinpalkkielin 12, johon on kiinnitetty esimerkiksi hitsaamalla tai vastaavalla tavalla ainakin kaksi pituussuunnassa välimatkan päässä toisistaan olevaa poikittaista apupoikittaispalkkielintä 14 ja 16.

Tätä tarkastelua varten nuolella A osoitetun kuljetusvaunun 10 etenevän liikkeen oletetaan suuntautuvan ei-esitetystä reaktorin suojarakennuksen käsittelyaltaasta käytetyn polttoaineen varastoaltaaseen, jota myöskään ei ole esitetty. Tässä yhteydessä voidaan todeta, että etumainen poikittaispalkki 14 on kiinnitetty kiinteästi keskipalkkielimen 12 yläpinnalle aksiaalisuunnassa palkin 12 päiden välillä olevaan kohtaan, kun taas taaempi poikittaispalkki 16 on kiinnitetty kiinteästi keskipalkkielimen 12 alapinnalle sen takapäähän.

9 84117

Etumaisen poikittaispalkin 14 vastakkaisiin päihin on kiinnitetty kiinteästi ylöspäin suuntautuvat neliönmuotoiset levyt 18 ja taaemman poikittaispalkin 16 vastakkaisiin päihin on samalla tavoin kiinnitetty kiinteästi taaksepäin suuntautuvat pitkänomaiset levyt 20. Kumpikin levy 18 muodostaa asennus-alustan kiskotyyppiselle pyörälle 22 kummankin oleellisesti suorakulmionmuot.oisen levyn 20 toimiessa asennusalustana joukolle pituussuunnassa välimatkan päässä toisistaan olevia pyöriä 22. Tämä mahdollistaa vaunun 10 kuljettamisen ei-esitetty-jä kiskoja tai raiteita pitkin, jotka on sijoitettu laitoksen siirtoputkeen tai -käytävään, reaktorin suojarakennuksen käsit-telyaltaaseen ja käytetyn polttoaineen varastoaltaaseen, joista mitään ei myöskään ole esitetty mutta jotka ovat yleisesti tunnettuja. Vaunu on myös varustettu ylöspäin ulkonevalla kaa-renmuotoisella sidepalkilla 24 vaunun levyjen 20 takapäiden kytkemiseksi toisiinsa antamaan tarvittavan sivuttaisen rakenteellisen jäykkyyden vaunun takapäälle.

Polttoaineen kuljetussäiliö 26, joka on muodoltaan oleellisesti suorakulmainen suuntaissärmiö, joka on poikkileikkaukseltaan neliömäinen, asennetaan kääntyväsii kuljetusvaunuun 10 tappien 28 avulla. Tapit 28 kiinnitetään kiinteästi vaunun sivulevyjen 20 päälle levyihin 20 asennetun aksiaalisesti etumaisen pyöräryhmän 22 ja levyjen 20 takapyöräryhmän 22 välillä olevaan asemaan. Polttoaineen kuljetussäiliö 26 voi täten liikkua kääntyvästä sen pysty- eli ylöskäännetyn aseman, jossa se on kuljetustiensä ääripäässä, ja laitoksen ei-esitetyn siirtoputken tai -käytävän kautta tapahtuvalle kuljetukselle ominaisen vaaka-asentonsa välillä. On huomattava, että kun polttoaineen kul-jetussäiliö 26, joka reaktorin suojarakennuksen käsittelyaltaan ia käytetyn polttoaineen varastoaltaan välisen laitoksen siirtoputken tai -käytävän läpi tapahtuvan kuljetusvaiheen aikana sisältää luonnollisesti joko käytettyjä tai tuoreita poltto-ainepatruunoita, on asetettuna vaaka-asentoonsa tai -asemaansa, säiliön 26 etupää on etumaisen poikittaispalkin 14 ja ylöspäin suuntautuvien pyöräalustojen 18 muodostaman kehdon avulla poi-kittaissuunnassa tehokkaasti lukittuna. Keskikannatinpalkin 12 io 84117 etupäähän voidaan kiinnittää sopiva lukkokoneisto 30 polttoaineen kuljetussäiliön 26 pitämiseksi vaakasuuntaisessa kuljetusasennossaan. Tämän patenttihakemuksen ja tähän sisältyvän keksinnön kannalta tämä lukkokoneisto 30 ei kuulu esillä olevaan keksintöön.

Lopuksi on huomattava, että polttoaineen kuljetussäiliön 26 kuviossa 1 alempi pää on luonnollisesti suljettu polttoaine-patruunoiden pitämiseksi laatikon sisällä, kun polttoainepat-ruunoita ladataan kuljetussäiliöön 26 sen avoimen yläpään kautta sopivalla nosturi- tai nostolaitteella. Kun polttoaineen kuljetussäiliö 26 tämän jälkeen käännetään vaakasuoraan asentoonsa laitoksen siirtoputken tai -käytävän läpi tapahtuvaa kuljetusta varten, kuljetussäiliön 26 yläpää tai etupää on suotavaa sulkea, estämään polttoainepatruunoiden tahaton tai ei-haluttu aksiaalinen siirtyminen ulos kuljetussäiliöstä 26 mahdollisten aksiaalisten kuormitusten vaikutuksesta, joita kuljetussäiliö-polttoainepatruunayhdistelmään saattaa kohdistua vaakasuoran siirtovaiheen aikana. Tätä varten kuljetusvaunun keskipalkin 12 etupäähän on kiinnitetty kiinteästi ylöspäin suuntautuva polttoainepatruunoiden pidinlevy 32 siten, että se tehokkaasti peittää polttoaineen kuljetussäiliön 26 avoimen etupään, kun tämä siirtyy kääntyvästi pystysuuntaisesta ylös-käännetystä polttoaineen kuormaus-purkausasennostaan vaakasuoraan kuljetusasentoonsa.

Esillä olevan keksinnön mukaan aikaansaadaan reaktorin suoja-rakennuksen käsittelyaltaaseen ja käytetyn polttoaineen varastoaltaaseen sijoitetut kääntökoneistot, jotka kääntävät automaattisesti polttoaineen kuljetussäiliön 26 ja siihen liittyvät polttoainepatruunat edellä mainittujen pystysuoran kuormaus-purkausasennon ja vaakasuoran kuljetusasennon välillä polttoaineen kuljetussäiliö-kuljetusvaunuyhdistelmien siirtoliikkeen vaikutuksesta. Seuraavassa tarkastellaan erikoisesti piirustusten kuviota 2, jossa on esitetty käytetyn polttoaineen varastoaltaaseen sijoitettu kääntökoneisto ja -järjestelmä, n 84117 joka sisältää kääntövarren 34. Varsi 34 on asennettu kään-tyvästi kääntöakseliin 36, joka on tuettu käytetyn polttoaineen varastoaltaaseen ei-esitetyillä sopivilla elimillä. Vastapaino 38 on asennettu kiinteästi vastapainovarteen 40, joka liittyy kiinteästi varteen 34 siten, että se muodostaa tämän kanssa terävän kulman, jolloin vastapaino 38 on sijoitettu polttoaineen kuljetussäiliön liikkeen nuolella A merkityssä etenevässä suunnassa katsottuna kääntövarren 34 etupuolelle. Varastoaltaaseen on kiinnitetty kiinteästi vaakasuoraan asetettu pysäytyslevy 42 kääntövarren 34 takana olevaan kohtaan ja kääntövarsi 34 on tämän seurauksena normaalisti asettuneena pysäytyslevyä 42 vastaan pystyasentoon vastapainon 38 paino-vaikutuksen alaisena.

Kääntövarsi 34 ulottuu alaspäin pysäytyslevyn 42 tason alapuolelle ja kääntövarren 34 alapää on varustettu poikittaisella tangolla 44 siten, että sen päät ulkonevat sivusuuntaisesti ylöspäin kääntövarren 34 tasosta. Kääntökoneisto sijaitsee polttoaineen kuljetussäiliön 26 vaakasuuntaisen liikkeen tason yläpuolella olevalla korkeustasolla, kun polttoaineen kuljetus-säiliö on asetettuna vaakasuuntaiseen kuljetusasentoonsa tai -suuntaan. Polttoaineen kuljetussäiliön 26 yläpinnalle 48 on kiinnitetty kiinteästi pidinpari 46 aksiaali- tai pituussuunnassa tappien 28 etupuolella olevaan kohtaan. Kumpikin pidin 46 on varustettu eteenpäin suuntautuvalla avoimella uralla 50, joka on sijoitettu kääntötangon 44 korkeustasoa vastaavalle korkeustasolle. Täten kun polttoaineen kuljetus-säiliö tulee esiin laitoksen siirtoputkesta tai -käytävästä ja siirtyy käytetyn polttoaineen varastoaltaaseen, polttoaineen kuljetussäiliön urilla varustetut pitimet 46 kytkeytyvät kääntövarren tangon 44 päihin ja säiliö tulee automaattisesti käännetyksi ylös vaakasuuntaisesta kuljetusasennostaan pystysuoraan purkaus-kuormausasentoonsa.

Tämä viimeksi mainittu toimintasekvenssi voidaan ymmärtää tarkastelemalla piirustusten kuviota 3, jossa tämä esillä 12 84 1 1 7 olevan keksinnön kääntöjärjestelmän aikaansaama polttoaineen kuljetussäiliön 26 liike on esitetty kaaviollisesti. Polttoaineen kuljetussäiliön edetessä reaktorin suojarakennuksen käsittelyaltaasta kohti käytetyn polttoaineen varastoallasta vaakasuuntaisessa kuljetusasennossaan ja nuolella A osoitetussa liikesuunnassa polttoaineen kuljetussäiliö tulee ulos laitoksen siirtoputkesta tai -käytävästä ja lähestyy käytetyn polttoaineen varastoaltaaseen sijoitettua kääntökoneistoa. Kuvio 3 esittää kaaviollisesti kääntökoneistoa, johon sisältyy kääntö-laitteen kääntöakseli 36 ja kääntölaitteen kytkentätanko 44. Polttoaineen kuljetussäiliö 26 on esitetty erilaisissa asennoissa kääntölaitekoneiston suhteen kuten esimerkiksi sen tulo-asennossa B, jossa polttoaineen kuljetussäiliön tapit on osoitettu viitemerkillä 28'. Kun polttoaineen kuljetussäiliö on tässä suhteellisessa asemassa, polttoaineen kuljetussäiliön kääntöpitimet 46' ovat vielä kulkusuunnassa kääntölaitteen kytkentätangon 44 takana. Polttoaineen kuljetussäiliön 26 tullessa lähemmäksi kääntökoneistoa ja kytkentätankoa 44 kytkentä polttoaineen kuljetussäiliön pitimien 46 ja kytkentätangon 44 välillä tapahtuu, kun polttoaineen kuljetussäiliön tapit ovat asemassa tai kohdassa C. Kiskokuljetusvaunun 10 vaakasuuntaisen siirtoliikkeen jatkuminen aikaansaa polttoaineen kuljetussäiliön 26 vastaavan siirtoliikkeen nuolen A suuntaan ja kuten polttoaineen kuljetussäiliön tappien 28" havainnollistava asento asemassa tai kohdassa D esittää, polttoaineen kuljetussäiliön pitimien 46 kytkeytyminen kääntölaitteen kytkentätankoon 44 aiheuttaa kuitenkin automaattisesti kääntövarren 34, kääntölaitteen kytkentätangon 44, polttoaineen kuljetussäiliön 26 ja polttoaineen kuljetussäiliön pitimien 46 siirtymisen niiden ylöskäännettyihin asemiin, jotka on merkitty vastaavasti 34", 44", 26" ja 46". Itseasiassa esillä olevan keksinnön kääntöjärjestelmän avulla polttoaineen kulje-tussäiliö saatetaan tällöin kiskokuljetusvaunun 10 yhdellä siirtoliikkeellä suorittamaan automaattisesti samalla sekä siirtyvän että kiertyvän liikkeen kulkutiensä päässä käytetyn polttoaineen varastoaltaassa. Käytetyn polttoaineen varastoaltaassa on alemmalla syvyydellä vaakasuuntaisesti sijoitettu

II

i3 841 1 7 pysäytinlevy 54, joka on samanlainen kuin pysäytinlevy 42, polttoaineen kuljetussäiliön 26" takapään kiertoliikkeen pysäyttämiseksi ja polttoaineen kuljetussäiliön suuntaamiseksi pystyasentoonsa, jolloin kuljetussäiliö 26" on saatettu valmiiksi sopivilla ei-esitetyillä nosto- tai nosturilaitteilla suoritettavia käytetyn polttoaineen purkaus- tai tuoreen polttoaineen kuormaustoimintojaan varten. Sopivat pysäytinvälineet, joita myöskään ei ole esitetty, on sijoitettu kulkusuunnassa välittömästi raiteiden tai kiskojen pään eteen kuljetusvaunun siirtyvän liikkeen pysäyttämiseksi samalla tavalla tappien 28" kohdalle tai asemaan D.

On tietenkin selvää, että esillä olevan keksinnön kääntöko-neisto on sijoitettu käytetyn polttoaineen varastoaltaaseen riittävälle etäisyydelle kulkusuunnassa käytetyn polttoaineen varastoaltaaseen ulottuvan laitoksen siirtoputken tai -käytävän pään eteen antamaan tilaa polttoaineen kuljetussäiliölle 26 siirtoputken pään jälkeen, jolloin polttoaineen kuljetussäi-liön 26 kiertyvä kääntöliike voidaan suorittaa. Lisäksi on huomattava, että vastapainokoneisto 38 suorittaa edullisen lisätoiminnan pitäen kääntölaitteen kytkentätankoa 44 ja polttoaineen kuljetussäiliön pitimiä 46 toisiinsa kytkettyinä. Jos käytännössä havaitaan, että tätä vastapainovoimaa on täydennettävä, kääntölaitteen varsijärjestelmään voidaan lisätä sopivat ei-esitetyt jousimekanismit siten, että ne pyrkivät esijännittämään varsijärjestelmää vielä enemmän sen normaalia pystysuuntaista kuviossa 2 esitettyä asentoa kohti.

Eräs toinen esillä olevan keksinnön järjestelmän huomattava piirre on, että polttoaineen kuljetussäiliön 26 tapit 28 on sijoitettu polttoaineen kuljetussäiliön keskipisteestä taaksepäin sen aksiaalisessa pituussuunnassa tarkasteltuna. Täten painopiste sijoittuu kuviossa 3 tarkasteltuna polttoaineen kuljetussäiliön tappien 28 suhteen oikealle tai kulkusuunnassa etupuolelle. Johtuen tästä erityisestä polttoaineen kuljetus-säiliön asennuksesta kuljetusvaunun 10 polttoaineen kuljetus- i4 841 1 7 säiliö 26 pyrkii asettumaan vaakasuoraan kuljetusasentoonsa.

Tämä parantaa järjestelmän stabiilisuutta ja avustaa vastapai-novoimien vaikutusta, jotka vastapaino 38 kohdistaa kääntö-koneistoon. Nämä voimat vaikuttavat erikoisesti, kun polttoaineen kuljetusäiliö saatetaan siirtymään kuviossa 3 viitenumerolla 26" esitetystä pystyasennosta vaaka-asentoonsa 26, kun tuoreen polttoaineen kuormaustoimint.a on suoritettu loppuun ja siirtotoiminta käytetyn polttoaineen varastoaltaasta kohti reaktorin suojarakcnnuksen käsittelyallasta alkaa. Polttoaineen kuljetussäiliön alkuliikkeen aikana lähdettäessä sen pystyasennosta 26" on luonnollisesti selvää, että esillä olevan keksinnön kääntökoneisto toimii täsmälleen samalla tavalla kuin edellä on selitetty paitsi, että toiminta tapahtuu käänteisesti kääntölaitteen kytkentätangon 44 ja polttoaineen kuljetussäiliön pitimien 46 irtautumisen tapahtuessa, kun polttoaineen kul jetussäiliön tapit sijaitsevat, asemassa C.

Kuten edellä on lyhyesti mainittu ydinvoimalaitoksen polttoaineen siirtojärjestelmän yleisten toimintaominaisuuksien yhteydessä, laitoksen reaktorin suojarakennuksen käsittelyallas on varustettava samoin kääntövälineillä ja tällaiset esillä olevan keksinnön mukaiset välineet on esitetty kuviossa 4. Tämä järjestelmä on toiminnaltaan samankaltainen mutta joiltakin osilta käänteinen käytetyn polttoaineen varastoaltaassa käytettyyn kääntöjärjestelmään verrattuna ja kuten havaitaan järjestelmä sisältää kaksi pidintä 146, jotka on kiinnitetty kiinteästi polttoaineen kuljetussäiliön 26 alapinnalle. Pitimet 146 on sijoitettu polttoaineen kuljetussäiliön tappien 28 etupuolelle polttoaineen kuljetussäiliön suhteellisen liikkeen suunnassa käytetyn polttoaineen varastoaltaasta reaktorin suojarakennuk-sen käsittelyaltaaseen nuolen E esittämässä suunnassa katsottuna ja pitimiin sisältyy eteenpäin avoimet urat 150.

Kääntölaite on sijoitettu reaktorin suojarakennuksen käsittely-altaaseen ja kuten havaitaan se sisältää kääntövarren 134, joka on asennettu kääntyvästä kääntöakseliin 136, joka on kiinnitetty kiinteästi reaktorin suojarakennuksen käsittely-

II

is 84117 altaaseen sopivilla elimillä, joita ei ole esitetty. Vastapaino 38 on asennettu kiinteästi vastapainovarteen 140, joka on muodostettu kääntövarteen 134 kiinteästi liittyvänä muodostamaan tämän kanssa tylpän kulman siten, että vastapaino sijoittuu kääntövarren 134 suhteen alapuolelle ja taakse. Reaktorin suojarakennuksen käsittelyaltaaseen on kiinnitetty kiinteästi vaakasuoraan sijoitettu pysäytinlevy 142 kääntövarren 134 takana olevaan kohtaan ja tämän seurauksena kääntövarsi 134 on normaalisti vastapainon 138 voiman vaikutuksesta esiasetettuna pystyyn pysäytinlevyä 142 vastaan.

Kääntövarsi 134 ulottuu pystysuunnassa pysäytinlevyn 142 yläpuolelle ja varren 134 yläpää on varustettu poikittaisella tangolla 144 siten, että sen päät ulkonevat sivuttaissuunnassa ulospäin varren 134 tasosta. Kääntökoneisto on sijoitettu polttoaineen kuljetussäiliön 26 vaakasuuntaisen siirtoliikkeen tason alapuolella olevalle korkeustasolle siten, että koneisto ei häiritse kuljetussäiliön 26 kuljetusta reaktorin suojarakennuksen käsittelyaltaaseen. Kääntölaitteen kytkentätanko 144 on kuitenkin sijoitettu pitimien urien 150 korkeustasoon sopivalle korkeustasolle siten, että se kytkeytyy toiminnallisesti niihin. Tällöin polttoaineen kuljetussäiliön 26 tullessa esiin laitoksen siirtoputkesta tai -käytävästä reaktorin suoja-rakennuksen käsittelyaltaaseen suojarakennuksen altaassa oleva kääntökoneisto aikaansaa automaattisesti polttoaineen kuljetus-säiliön 26 etupään kiertymisen alaspäin, jolloin polttoaineen kuljetussäiliö 26 tulee lopulta uudelleensuunnatuksi pystysuuntaiseen tuoreen polttoaineen purkausasentoon.

Tämä viimeksi mainittu toimintasekvenssi voidaan ymmärtää tarkastelemalla piirustusten kuviota 5, jossa on esitetty kaaviol-lisesti tämä polttoaineen kuljetussäiliön 26 liike ja vuorovaikutus reaktorin suojarakennuksen altaassa olevan kääntökoneis-ton kanssa. Polttoaineen kuljetussäiliön edetessä vaakasuorassa kuljetusasennossa laitoksen siirtoputken tai -käytävän kautta ja tullessa siitä esiin säiliö 26 tulee suojarakennuksen altaaseen ja lähestyy kuviossa 4 esitettyä kääntökoneistoa.

ie 84117

Kuviossa 5 kuvion 4 kääntökoneisto on esitetty kaaviollisesti kääntölaitteen kääntöakselin 136 ja kääntölaitteen kytkentä-tangon 144 sisältävänä. Polttoaineen kuljetussäiliö 26 on esitetty kääntökoneiston suhteen eri asennoissa kuten esimerkiksi lähestymisasennossaan F, jossa polttoaineen kuljetussäi-liön tapit on merkitty viitemerkillä 28'. Kun polttoaineen kuljetussäiliö 26' on tässä suhteellisessa asemassa, polttoaineen kuljetussäiliön kääntöpitimet 1461 ovat vielä kääntö-laitteen kytkentätangon 144 takana. Polttoaineen kuljetussäiliön lähestyessä edelleen kääntökoneistoa ja kytkentätankoa 144, polttoaineen kuljetussäiliön pitimet 146 ja kytkentätanko 144 kytkeytyvät toisiinsa, kun polttoaineen kuljetussäiliön tapit 28 tulevat asemaan tai kohtaan G. Kiskokuljetusvaunun 10 vaakasuuntaisen siirtoliikkeen jatkuminen aiheuttaa polttoaineen kuljetussäiliön 26 vastaavan siirtoliikkeen nuolen E suuntaan ja kuten polttoaineen kuljetussäiliön tappien 28" sijainti asemassa tai kohdassa D osoittaa johtuen polttoaineen kuljetus-säiliön pitimien 146 kytkeytymisestä kääntölaitteen kytkentä-tankoon 144, kääntövarsi 134, kääntölaitteen kytkentätanko 144, polttoaineen kul jet ussä i 1 .iö 26 ja polttoaineen kuljetussäiliön pitimet. 146 tulevat kuitenkin automaattisesti käännetyiksi alaspäin siten, että ne asettuvat käännettyihin asemiinsa 134", 144", 26" ja vastaavasti 146". Reaktorin suojarakennuksen kä-sittelyaltaassa on syvemmällä vaakasuoraan sijoitettu pysäytin-levy 154 siten, että se pysäyttää polttoaineen kuljetussäiliön 26" etupään alaspäin kiertyvän liikkeen ja suuntaa siten säiliön pystyasentoon, jolloin säiliö 26" on valmiina sopivalla ei-esi-tetyllä nosto- tai nosturilaitteella suoritettavaa tuoreen polttoaineen purkausta ja käytetyn polttoaineen kuormausta varten.

Suojarakennuksen altaaseen on myös sijoitettu välittömästi kiskojen tai raiteiden pään eteen sopivat pysäytinvälineet, joita ei myöskään ole esitetty, kuljetusvaunun siirtoliikkeen pysäyttämiseksi samalla tavalla tappien 28" sijaintia tai asemaa D vastaavasti. Tässä yhteydessä on huomattava, että edellä mainittu polttoaineen kuljetussäiliön painopisteen ja tappien 28 keskinäinen asema parantaa järjestelmän toiminnan stabiilisuut-ta reaktorin suojarakennuksen käsittelyaltaassa samoin kuin oli ominaista käytetyn polttoaineen varastoaltaan toimintamuodoille.

il 17 841 1 7

Piirustuksen kuviossa 6 on esitetty esillä olevan keksinnön kääntölaitejärjestelmän toinen muunnettu järjestely. Vaikka kuvion 6 järjestelmä on kuvion 2 järjestelmän kaltainen siten, että sitä käytetään polttoaineen käsittelyrakennuksen käytetyn polttoaineen varastoaltaassa, myös toinen kuvion 6 kaltainen järjestelmä, jota on kuitenkin muunnettu kuvion 4 järjestelmän toimintasuunnan mukaisesti, on mahdollista muodostaa siten, että sitä voidaan käyttää reaktorin suojarakennuksen altaassa. Kuten kuviosta 6 havaitaan, kuvion 6 järjestelmässä käytetään kuvion 2 suoritusmuodon yhden riippuvan kääntövarren 34 tilalla kahta sivuttaissuunnassa välimatkan päässä toisistaan olevaa riippuvaa kääntövartta 234. Lisäksi kuvion 2 järjestelmän yhden sivuttain ulospäin ulkonevan kytkentätangon tilalla kummankin varren 234 alapää on varustettu sivuttaissuunnassa sisäänpäin suuntautuvalla kytkentätangolla 244. Varret 234 on tuettu kääntyvästi sopivien ei-esitet.tyjen kääntöakselien avulla ja kytketty toisiinsa poikittaisella kannatintangolla 252. Kääntö-varsiin 234 on yhdistetty toiminnallisesti kaksi vastapainoa 238 kääntövarsiin 234 kiinteästi liittyvinä muodostettujen vastapainovarsien 240 välityksellä. Toinen kuvion 6 järjestelmään sisältyvä kuvion 2 järjestelmän muunnos sisältyy polttoaineen kuljetussäiliön kääntölaitteen pitimien 246 sijoittamiseen polttoaineen kuljetussäiliön 226 sivuseinämille sen sijaan, että ne olisivat säiliön ylä- ja alapinnoilla. Pitimet 246 on tietenkin edelleen varustettu eteenpäin avoimilla urilla 250, joiden avulla pitimet. 246 voivat kytkeytyä toiminnallisesti kääntölaitteen kytkentätankoihin 244.

Claims (7)

1. Ydinpolttoainepatruunoiden siirtojärjestelmä, johon sisältyy siirrettävä säiliö (26) polttoainepatruunan vastaanottamiseksi ja siirtämiseksi vaakatasossa ensimmäisestä paikasta toiseen paikkaan, jolloin mainittu säiliö (26) on tuettu kääntyvään varteen (28) niin, että se voidaan kallistaa vaakasuoran siirtoasennon sekä pystysuoran täyttö- tai purkausasennon välillä, sekä elimet säiliön siirtämiseksi vaakatasossa mainitun ensimmäisen ja toisen paikan välillä, tunnettu siitä, että säiliö (26) on varustettu uritetuilla tartuntasangoilla (46, 146), jotka on sovitettu -säiliön vaakatasossa tapahtuvan liikkeen suunnassa katsottuna - mainitun kääntövarren (28) eteen, ja että kääntövarsi-rakenne (34, 134) on kääntyvästi tuettu akselille, joka ulottuu kohtisuoraan säiliön (26) vaakatasossa tapahtuvaa liikettä vastaan sekä pystysuunnassa erillään mainituista tartuntasangoista (46, 146), jolloin mainitussa kääntövar-sirakenteessa (34, 134) on ainakin yksi varsi, jonka vapaaseen päähän on sovitettu tartuntatanko (44, 144), joka on sijoitettu mainittujen uritettujen sankojen (46, 146) vaakatasoon liikkeen tiehen niin, että se voi sijoittua mainittuihin uritettuihin tartuntasankoihin (46, 146) säiliön (26) kallistamisen ohjaamiseksi sen vaakasuoran ja pystysuoran asennon välillä mainituilla, säiliön (26) vaakatasossa tapahtuvasta liikkeestä huolehtivilla elimillä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen siirtojärjestelmä, tunnettu siitä, että kukin kääntövarsirakenne (34) on tuettu korkeustasolle, joka on mainitun säiliön (26) yläpuolella tämän ollessa vaaka-asennossaan, ja että mainitut uritetut tartuntasangat (46) on kiinnitetty tämän yläpuoliseen pinta-osaan.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen siirtojärjestelmä, tunnettu siitä, että kukin kääntövarsirakenne (34) on tuettu korkeustasolle, joka sijaitsee mainitun säiliön (26) alapuolella tämän ollessa vaaka-asennossaan, ja että säiliön (26) i9 841 1 7 uritetut tartuntasangat (146) on kiinnitetty tämän alasi-vuun.

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen siirtojärjestelmä, tunnettu siitä, että polttoainesäiliön (26) painopiste sijaitsee polttoainesäiliön (26) kääntöakseliin nähden siten, että polttoainesäiliö (26) pyrkii asettumaan vaakatasoon.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen siirtojärjestelmä, tunnettu siitä, että kääntövarsirakenne (34, 134) on sovitettu pyrkimään pystysuoraan asentoon siihen tarttumista varten mainituilla sankaelimillä (46, 146), kun säiliö (26) on vaakasuorassa liikeasennossaan.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen siirtojärjestelmä, tunnettu siitä, että kääntövarsirakenne (34, 134) on esipai-notettu painolla (38, 138).

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen siirtojärjestelmä, tunnettu pysäytinelimestä (54), joka on sovitettu rajoittamaan polttoainesäiliön (26) kallistusta mainitun vaakasuoran ja pystysuoran asennon välillä. 20 841 1 7