NO134497B - - Google Patents

Description

Anordning ved gasskjølte kjernereaktorer.

Foreliggende oppfinnelse angår bren-selspåfyllingsmaskiner for gasskjølte kjernereaktorer. Ved påfylling og tømming av brenselselementer fra kraftproduserende gasskjølte kjernereaktorer, i hvilke gass-formet kjølemiddel ble sirkulert i lukket krets under trykk, har det hittil vært nød-vendig å styre ned reaktoren og oppheve trykket i kjølekretsen før arbeidet med nyfylling av brensel kunne settes i gang. Da denne prosess er både tids- og arbeidskre-vende og avbryter kraftleveransen fra reaktoren, er det antatt at fremtidige kraftproduserende reaktorer, særlig hvor det vil forlanges at slike reaktorer skal arbeide under dårlige belastningsforhold, nødven-digvis må være egnet for nyfylling av bren-

sel, uten nedstyring og uten opphevelse av trykket.

Etterfylling under forhold med full be-lastning forårsaker problemer, som f. eks.

at et brenselelement som har vært utsatt for stråling fortsetter å bli oppvarmet på grunn av fisjonsprodukter, etter at det er fjernet fra reatorkjerneri. Et annet pro-'

blem er nødvendigheten" av å bevare' helheten i reaktorens kjølekrets under etter-fyllingsarbeidene som nødvendiggjør åp-

ning av en passasje som står i forbindelse med en brenselelementkanal i reaktorkjernen ved fjerning av den vanlige skjermingsplugg som normalt lukker passasjen.

Oppfinnelsen går ut på en kombinasjon

av gasskjølt kjernereaktor med brenselselementer inneholdt i kjølemiddelførende

hus og brenselspåfyllingsmaskin med et trykk-kar innrettet til å forbindes med en brenselspåfyllingskanal, et brenselelementmagasin anordnet inne i trykk-karet og anordninger for tilførsel av kjølemiddel under trykk til det indre av trykkaret, og det særegne består i anvendelsen av pumpe- (26) og kanal-anordninger (21, 38)

som er forbundet med påfyllingsmaskinen (1) og som kan drives under overføringen

av et brenselselement (51) fra reaktorkjer-

nen (54) til lagringsmagasinet (6) og er innrettet til å drive kjølemiddel som tilfø-

res trykk-karet (2) inn i reaktoren over det ytre av brenselselementhuset (51a) slik at det støter sammen med kjølemiddel-strømmen gjennom reaktoren og ledeanordninger (58) som er forbundet med reaktoren og innrettet til å lede en retur-strøm av kjølemiddel fra reaktoren inn i lagringsmagasinet (6) i motsatt retning langs innsiden av brenselselementhuset (51a).

En utførelsesform for oppfinnelsen vil

nå bli beskrevet ved hjelp av et eksempel under henvisning til de vedføyde, delvis skjematiske tegninger.

Fig. IA, IB og 1C er deler som når de settes sammen langs linjene X—X og Y—Y utgjør en del av et sideriss, delvis i snitt i midt-planet av en reaktor-påfyllingsma-

skin i henhold til oppfinnelsen.

Fig. 2 viser skjematisk en kjølekrets innbefattet i den maskin som er vist i fig IA, IB og 1C. Fig. 3—7 er skjematiske sideriss i snitt som viser trinn ved uttagningen av en brenselselementenhet ved hjelp av den påfyllingsmaskin som er vist i fig. IA, IB og 1C fra en brenselselementkanal i en kjernereaktor. Fig. 8 viser et skjematisk sideriss av midt-snitt av en kjerne-reaktorinstalla-sjon. Fig. 9 viser et planriss, delvis i snitt og trukket opp i forstørret målestokk, av topp-partiet av påfyllingsmaskinen som vist i fig. IA, IB og 1C. Fig. 10 viser et sideriss av en del av topp-partiet i snitt langs linjen X—X i fig. 9. Fig. 11 viser et skjematisk atskilt sideriss av en detalj ved topp-partiet i snitt langs linjen XI—XI i fig. 9. Fig. 12 viser en del av et skjematisk sideriss delvis i snitt av en brenselselementenhet i stilling i installasjonen som vist i fig. 8 og trukket opp i større målestokk enn i fig. 8. Fig. 13 viser en del av et riss delvis i snitt av en detalj av enheten som vist i fig. 12, og trukket opp i en større målestokk enn fig. 12. Fig. 14 er et lignende riss til fig. 13 og viser en annen detalj og er trukket opp i større målestokk enn i fig. 13. Fig. 15 viser en del av et sideriss i midt-snitt av det nedre parti av påfyllingsmaskinen som vist i fig. IA, IB og 1C og er trukket opp i større målestokk enn fig. IA, IB og 1C. Fig. 16 viser et planriss i snitt langs linjen XVI—XVI i fig. 15. I den utgørelse som er vist på tegnin-gene har en brenselspåfyllingsmaskin for en gasskjølt kjernereaktor et trykk-kar 2 hvis nedre ender omfatter et nese-stykke 3 som kan beveges nedover for å komme i anlegg mot og tette et vertikalt standrør 4 1 reaktoren (se fig. 1C og 3—7) ved påfyllingsnivået (vist med henvisningstallet 5 i fig. 1C, 3—7, 8, 12 og 15). Trykk-karet 2 inneholder en vertikal magasinsylinder 6 som har tre vertikale magasinrør, av hvilke to er vist i fig. IB, 1C, 3—7 og 9 og betegnet 7, henholdsvis 8, og hvor sylinderen 6 kan roteres i forhold til trykk-karet 2 for at magasinrørene etter tur skal kunne bringes aksialt i linje med nesestykket 3. Hvert magasinrør inneholder en løftekjede, hvor den i magasinrøret 7 er vist i fig. 1C, IB og 3—7, og er betegnet med 9, og hvor den i magasinrøret 8 er vist i fig. 3—7 og er betegnet med 10, idet løftekjeden 9 bærer en lukkeplugg 11 og løftekjeden 10 bærer

en lukkeplugg 12. Løftekjedene drives se-lektivt fra en eneste drivanordning 10, (fig. IA og 10), idet de to kjeder f. eks. kjede 10 i fig. 3—6 og kjede 9 i fig. 7, som ikke

drives er hindret fra hevnings- og senk-nings-bevegelser ved hjelp av mekanismer som er vist i fig. 9—11 og beskrevet i det følgende, og omgitt av et hus 61 (fig. IA, 9 og 10). Nesestykket 3 har en ytre, i det

vesentlige sylindrisk del 13 (fig. 1C og 3—

7) forsynt med en indre ringformet tette-anordning 14 (fig. 3—7) innrettet til å komme i anlegg mot og tette den ytre vegg av den øvre ende av standrøret 4 som står i forbindelse med et vertikal brenselselementkanal 15 (fig. 3—7 og 8) i reaktorkjernen. Nesestykket 3 har også en indre, i det vesentlige sylindrisk del 16 (fig. 1C og 3—7) som er koaksial med den ytre del 13 og er innrettet til å plasseres inne i

standrøret 4 i forbindelse med den ytre del 13. Delen 16 rager nedover i røret 4 i nærheten av tetteanordningen 14 med kla-ring fra den indre vegg i standrøret 4 slik at det dannes en ringformet passasje 3—7 mellom det indre av standrøret 4 og den indre del 16. Det indre av delen 16 står i forbindelse med magasinsylinderen 6 via et fast rør 7E (fig. 1C og 3—7) som rager oppover til magasinsylinderen 6 på hvilken den indre del 16 av nesestykket 3 kan gli i tettende forbindelse ved bevegelse av nesestykket 3. Det faste rør 17 har et ringformet sete for tettende anlegg av lukkepluggen f. eks. 11 eller 12 som henger ned fra kjeden 9, henholdsvis 10 som løper gjennom det magasinrør 7 eller 8 som står i linje med nesestykket 3. Den respektive lukkeplugg er forsynt med en teleskop-kobling for tilknytning ved hjelp av en løsbar kulelåskobling til en biologisk skjermingsplugg 18 som utgjør den øvre ende av en brenselselementenhet 19, hvor den biologiske skjermingsplugg 18 er mekanisk koblet til og lukker det respektive standrør 4 under normal oppbrenning. Ma-gasinrøret 7 har nær sin nedre ende en begrensningsenhet 20 (se særlig fig. 3—7) hvis oppbygning og funksjon vil bli beskrevet nedenfor.

Påfyllingsmaskinen har et sirkulasjonssystem for kjølemiddel, som er vist spesielt i fig. 2 og som omfatter en kanal 21 (ikke vist i fig. 1C) som står i forbindelse med det indre av det nedre område, men ovenfor begrensningsenheten 20, i det rør 7 i magasinsylinderen 6 som er beregnet til å huse en uttatt brenselselementenhet 19, idet kanalen 21 står via en isolert nødsventil 22, en trykkfølsom ventil 23 og et filter 24 beregnet til å fjerne faste for-urensninger i kjølemidlet i forbindelse med et sirkulasjonssystem 25 bestående av en hovedsirkulasjonsanordning 26 og en reserve-sirkulasjonsanordning 27 i parallell og en omskiftningsventil 28, en kanal 29 fra sirkulasjonssystemet 25 som forløper til en kjøleanordning 30 (se også fig. IB) forsynt med en omføringskanal 31 og en blandeventil 32, en kanal 33 fra kjølean-ordningen 30 som forløper via en begrens-ningsventil 34, en ventil 35 for normal iso-lering fra maskinstyringen, og en nødsiso-leringsventil 36 som skal stå i forbindelse (se fig. 1C og 3—7) med den ringformete passasjen 37 (fig. 1C og 3—7) mellom standrøret 4 og den indre del 16 i nesestykket 3, og en kanal 38 som forløper fra blandeventilen 32 over en nødsisoler-ingsventil 39 for å stå i forbindelse (fig. 1C og 3—7) med det indre av det faste rør 17 (fig. 1C og 3—7) i trykk-karet 2. Kjøleranordningen 30 kan være luftkjølet og være forsynt med en vifte 76 og en reserve-vifte 77. Kjølesystemet har videre et uttak 40 forsynt med en ventil 41 for kanalen 33 som forløper til nesestykket 3 for å kjøle tetningen, og en kanal 42, som er forbundet med kanalen 33 og som for-løper via ventiler 43, 44 til en utblåsnings-, evakuerings-, rense- og tilførselsanordning 45 bestående av vakuumpumper 46, over-føringstanker 47, kompressorer 48 som alle går i parallell til en lagringsbeholder 49 som via en kanal 50 står i forbindelse med et (ikke vist) kjemisk absorbsjonsanlegg.

Kjølemidlets sirkulasjonsanlegg har også tilknytninger for å anvende det i forbindelse med en nødsanordning i påfyllingsmaskinen 1. Nødsanordningen er stort sett lik den normale fylle-tømme-anordning for påfyllingsmaskinen 1, bortsett fra at dens magasinsylinder er kortere enn

. den i den normale anordning (se fig. IA og IB) da nødsanordningen er beregnet til bare å oppta komponentdeler av en brenselselementenhet 19 eller deler av brenselselementene i dette i tilfeller hvor et element er blitt brukket mens det er i reaktoren. I denne hensikt kan hvilken som helst av de tre magasinrør i nødsanordnin-gen 69 (hvor to av de tre rør er vist i fig. 1 B og betegnet 80 henholdsvis 81) bli bragt på linje med et gjennomgående rør 82 forsynt med en ventil 83 og en f jernbar skjerming 84, en komponent eller frag-mentfjerningsgrabb 85 forsynt med et te-levisjonskamera som kan senkes fra det gjennomgående rør 82 gjennom et av ma-gasinrørene og inn i reaktoren gjennom et

nesestykke 86 (fig. 1C) på nødsanordnin-gen, idet nesestykket 86 kan bringes i tettende inngrep med et reaktorstandrør 4 på den måte som er beskrevet under henvisning til nesestykket 3. Grabben 85 drives

av en vinsj 87 (fig. IA) og det gjennomgående rør 82 har en dør 88 som kan åpnes for å tillate inspeksjon og vedlikehold av grabben og fjerning av komponenter fra brenselselementenheten eller brensels-elementfragmenter som er blitt avsatt fra grabben i en beholder i et av magasin-rørene, idet selve beholderen fjernes med sitt innhold via døren 88. En ventil 89 er anordnet under magasinet til nødsanord-ningen og mellom denne og kanalen til nesestykket 86, hvorved helheten i kjøle-kretsen til påfyllingsmaskinen, når kret-sen knyttes til nødsanordningen og når den ikke er forenet med reaktorens kjølekrets, kan opprettholdes ved lukking av ventilene 83 og 89. Som vist i fig. 2 har utløpskanalen

21 en avgrening 67 (vist med prikkete linjer

i fig. 2) som er forsynt med en ventil 68 og som står i forbindelse med hvilket som helst av de tre kamre i nødsanordningen som er skjematisk antydet med henvis-ningstall 69 i fig. 2. Innløpskanalen 38 har en avgrening 70 forsynt med en ventil 71 og innløpskanalen 33 har en avgrening 72 forsynt med en ventil 73, idet avgrenin-gene 70 og 72 står i forbindelse med nøds-anordningen 69 og utgjør, når knyttet til denne, de samme funksjoner som med den normale arbeidsdel av påfyllingsmaskinen. Avgreningen 72 har også en luft-uttaks-kanal 74 forsynt med en ventil 75 og til-svarer kanalen 40 og ventilen 41 i hoved-systemet. Strømmen av kjølemiddel kan således føres til nødsanordningen på samme måte som den føres til hovedanordnin-gen for å kjøle neselukket før nødsanord-ningen, og de komponenter av brensels-elementenhetene og brenselselementene eller deler av disse som håndteres av eller lagres i nødsanordningen.

For å beskrive driften av påfyllings-maskinens kjølesystem som vist skjematisk i fig. 3 til 7 og for å klargjøre hvorledes det er lavet for å samarbeide med reaktorens kjølesystem, vil det være nødvendig i korthet å beskrive en brenselselementenhet 19 og så meget av reaktorens kjøle-system som er nødvendig for å forstå på-fyllings-operasjonen og kjøleanordningen i tilknytning til denne. Fig. 8 viser skjematisk en passende kjernereaktor-installa-sjon hvor påfyllingsmaskinen 1 kan arbeide. Brenselselementkanalen 15 (vist i fig. 3 og 8, bare to kanaler er for enkelt-hets skyld vist i fig. 8, et eksempel på passende antall kanaler er 250) i reaktorkjernen 54 mottar kjølemiddel som sirkuleres under trykk ved sine nedre ender, idet kjølemiddelstrømmen er oppadrettet gjennom kanalene som vist med piler i den nedre ende av fig. 3. En av kanalene 15 skal nå betraktes, i hvilken der er anbragt et antall brenselselementer 51 (fig. 3) i normal stilling for bestråling. Hvert bren-selement omfatter kjernebrensel i et kjøle-middelførende hus 51a. Brenselementene 51 er innbyrdes forbundet og festet ved den øvre ende til en nøytronskjermings-plugg 52 som igjen er forbundet med en biologisk skjermingsplugg 18 via en mel-lomliggende del 53. Brenselelementene 51, nøytron-skjermingspluggen 52 og den biologiske skjermingsplugg 18 omfatter til sammen en brenselelementenhet 19, som i det følgende skal beskrives under henvisning til fig. 12. Den biologiske skjermingsplugg 18 tetter normalt ved hjelp av en mekanisk lås som bare kan løses når trykket utjevnes over pluggen, med den øvre ende av et standrør 4 som via en kanal 55 i nøytronskjermen 56 som er anordnet over reaktorkjernen 54 og som sammen med re-flektoren 110 og moderatoren 108 som ut-gjør kjernen 54 inneholdes i den termiske skjerm 112 står i forbindelse med brenselselementkanalen 15 i kjernen 54. Dia-meteren av standrørene 4 som vist i fig. 8 er forstørret, for tydelighets skyld. Over nøytronskjermen 56, inne i reaktorens trykktank 100 (hvis øvre ende 57 er vist skjematisk i fig. 3—7) er anordnet et var-mekammer 58, hvis normale funksjon er å samle opp kjølemiddel som strømmer opp kjernekanalen 15 gjennom brenselselemen-tet 51 i denne og gjennom nøytronskjerm-ingspluggen 52, og som forlater det indre av den nedre del av brenselselementenheten 19 via en lukkeventil 59 anordnet over nøytronskjermingspluggen 52, idet lukkeventilen 59 er regulerbar for strømningen ved hjelp av mekanismer anordnet i den biologiske skjermplugg 18 og tilgjengelig fra påfyllingsnivået 5 som er fastlagt av toppen av den biologiske skjerm 101. Lukkeventilen og dens nevnte mekanisme vil bli beskrevet i det følgende under henvisning til fig. 12, 13 og 14. Reaktorens kjølemid-del føres fra varmekammeret 58 ut av trykktanken 100 og føres gjennom passasjen 105 i koaksiale rør 104 til en eller flere varmeutvekslere 117 og sirkulasjonsinnret-ninger 118 og føres tilbake til trykktanken 110 langs passasjen 119 i det koaksiale rør 104 og til de nedre ender av brenselsele-mentkanalene 15. Påfyllingsprosessen begynner med at påfyllingsmaskinen er anbragt med sitt nesestykke 3 over et stand-rør 4, idet maskinen er blitt anbragt nøy-aktig i stilling for dette formål. I maskinen er magasinsylinderen 6 i en stilling i hvilken dens magasinrør 7 beregnet til å oppta en utbrukt brenselselementenhet 19 er aksialt på linje med nesestykket 3, og lukkepluggen 11 henger ned fra løftekjeden 9 i røret 7 i tettende inngrep med det ringformete sete i det faste rør 17. Ventilen 35 som isolerer nesestykkets tettende kjøle-kanal 33 er lukket, og kjølemidlet i ma-skinanlegget har bevart sin integritet slik at kjølemidlet er holdt tilbake under trykk ved virkningen av tettingen som frem-bringes av lukkepluggen 11. Nesestykket 3 er i sin tilbaketrukne stilling. En del av den aller nederste skjermingen til maskinen, i det følgende beskrevet under henvisning til fig. 15 og 16, er fjernet for å tillate manuell adkomst, den teleskopiske del er tilbaketrukket og en forbindelse er gjort mellom den teleskopiske koblingsdel på lukkepluggen 11 og den biologiske skjermplugg 18 ved hjelp av kulelås anordnet på lukkedelen.

På Samme tid etableres termoelement-forbindelse mellom termoelementledningen 342 (fig. 14) og ledninger til anvisnings-og registreringsanordninger på det sted hvorfra påfyllingsmaskinen betjenes. Mens dette arbeide utføres, kan mellomrommet mellom den biologiske skjermplugg 18 og maskinens lukkeplugg 11, i hvilket de manuelle operasjoner foretas, fylles med luft via luftuttaket 40 i nesestykkets kjølekanal 33. Etter fullførelse av de manuelle opp-gaver og etterat den angjeldende person er trukket tilbake, settes den fjernbare skjerm tilbake og nesestykket 3 senkes ned for å komme i inngrep med lukkemekanismen 14 med standrøret 4. Det nevnte mellomrom tømmes for luft ved hjelp av anordningen 45 over kanalene 42 og 33, fylles med kjøle-middel og blir til slutt satt under trykk av kjølemidlet. Sirkulasjonsanordningen 26 for maskinens kjølesystem blir så startet. Brenselselementenhetens stilling er vist i fig. 3. Heisingen begynner så, hvilket virker til å frigjøre den biologiske skjermplugg 18 fra tettende forbindelse med standrør 4, idet trykkutj evningen har på-virket en sikringsenhet og befridd til ut-løsning det mekaniske inngrep med stand-røret 4. Ingen strøm av kjølemiddel finner sted til å begynne med fra standrøret 4, fordi der ikke er noe trykkfall. Brenselselementene 19 stiger opp inn i påfyllingsmaskinen 1, idet den passerer gjennom stand-røret 4, nesestykkets indre del 16, det faste rør 17 og inn i magasinrøret 7. Etter som lukkeventilen 59 med brenselselementenheten 19 stiger opp, passerer reaktorens kjøle-middel gjennom den og returnerer til varmekammeret 58 via det ringformete rom mellom enheten 19 og rørene som inne-slutter den, dvs. ett eller flere standrør 4, den indre del 16 av nesestykket og det faste rør 17. Stillingen av brenselselementenheten og kjølemiddelstrømmen er vist i fig. 4. Imens kjøles nesestykkets lukkean-ordning 14 av kjølemidlet via kanalen 33 fra maskinsystemet, som flyter sammen méd returstrømmen av reaktorens kjøle-middel (fig. 4). Når lukkeventilen 59 når frem til begrensningsenheten 20 begynner en del av reaktorens kjølemiddel å bli tatt med av maskinens kjølesystem for å føres til maskinens sirkulasjonsanordning 26 via kanalen 21 som står i forbindelse med ma-gasinrøret som vist i fig. 4. Begrensningsenheten 20 settes i funksjon, når lukkeventilen en gang har passert den (se fig. 5) for å lukke til enheten 19 og avstenge den ringformete passasje mellom enheten 19 og magasinrøret 7. For. å utføre denne funksjon kan begrensningsenheten 20 be-stå av et par lukkere som hver kan svinges om en horisontal akse og som hver har semisirkulære utskårne deler (som skjematisk vist i fig. 3—7), eller være sideveis glidende lukkere av den samme konstruk-sjon (ikke vist) eller den kan være av iris-konstruksjon som danner en sirkulær åpning med variabel diameter (ikke vist). Like etter at begrensningsenheten 20 er satt i funksjon, fortsetter reaktorens og maskinens kjølekretser å arbeide sammen. Etter ytterligere tilbaketrekning til stillingen som vist i fig. 5, heves imidlertid den nedre ende av brenselelementetene 51 over varmekammeret 58 og de to kjølemiddel-kretser blir adskilt, og reaktorens kjøle-middel har da en uhindret strømnings-passasje til varmekammeret 58. Begrensningsenheten 20 tjener til å skille inn-løpskanalen 21 til maskinens sirkulasjonsanordning 26 fra de to utløpskanaler 38, 33 og anordner to kjølemiddelfraksjoner. Kjølemiddel fra maskinsystemet sirkuleres for å strømme som vist i fig. 5 fra de to sirkulasjonsutløpskanaler 38, 33 ned gjennom det ringformete rom på utsiden av brenselselementenheten 19, og inn i brenselselementenheten 19 ved bunnen av dette, stiger opp gjennom brenselselementenheten 19, kjøler brenselselementene 51, og går ut gjennom lukkeventilen 59 for å pas- sere derfra til innløpskanalen 21 til maskinens sirkulasjonsanordning 26. Når den nedre ende av brenselselementenheten 19 har passert nesestykket og oppnådd den stilling som er vist i fig. 6, føres den kjøle-middelfraksjon som føres via kanal 33 og som kjøler nesestykkets lukkedel 14 til standrøret 4 og oppover for å nå brenselselementenheten 19, sammen med den andre kjølemiddelf raks jon som føres via kanalen 38. Når enheten er helt inne i ma-gasinrøret, fig. 6, er brenselselementene 51 utsatt for en konstant kjølemiddelstrøm, og som det vil være klart arbeider påfyl-lingsmaskinens kjølesystem uavhengig av reaktorens kjølesystem. Magasinsylinderen 6 kan nå bli dreiet for å føre magasinet 8, som inneholder en ny brenselselementenhet 19a, aksialt på linje med nesestykket 3 og standrøret 4, (se fig. 7) og den nye enhet kan senkes ned på plass, idet lukkepluggen 12 på løftekjeden 10 i det ny-lig innrettete magasinrør 8 danner lukke for å isolere maskinens kjølesystem, og tet-ning dannes mellom den biologiske skjermplugg 18a for den nye enhet 19a og stand-røret 4, mekanisk forbindelse mellom den biologiske skjermplugg 18a og standrøret 4 tilveiebringes. Det nevnte mellomrom evakueres og fylles med luft via luft-kanalene 42 og 33, henholdsvis kanalene 40 og 33, nesestykket 3 løses og heves, og heisekoblingen frakobles manuelt og påfyllingsmaskinen fjernes. De utbrukte brenselselementer 51 fortsetter å bli kjølt av maskinens kjølesystem, idet utløpsrøret 21 forbindes med røret 7 i dets nye stilling ved hjelp av en passaje 65 og utløpskanalen 38 står i forbindelse med denne via passasjen 66, fig. 7, mens innføring av den nye enhet 19a utføres, og den utbrukte brenselselementenhet 19 kan føres til en lagringsinnretning gjennom et (ikke vist) transittrør som forløper fra påfyllingsnivået 5 gjennom reaktorens ytre omhyl-ning, idet den kjøles i sin passasje ved å forbinde maskinens kjølesystem med et kjølesystem i lagringsinnretningen.

For å hindre ikke ønsket forvridning av magasinsylinderen 6 på grunn av at et av dens rør 7 blir oppvarmet ved kontakt med et «hett» element fra reaktoren mens de andre to rør (ett av disse er røret 8) forblir kolde, er sylinderen splittet på langs mellom rørene langs radialplan som rager utover fra sylinderaksen og deler sylinderen 6 mellom rørene, idet tilgren-sende plan således er i 120° vinkel fra hverandre. Videre er magasinsylinderen 6, for å forhindre strekk i trykk-karet 2 på grunn av ekspansjon i lengderetningen av sylinderen 6, utført av et antall longitudinale seksjoner som glidbart låses til hverandre hvorved longitudinale ekspansjoner og kontraksjoner kan finne sted; videre kan sylinderen 6 oppta forandringer i de longitudinale stillinger av dens endeun-derstøttelser forårsaket av ulik ekspansjon og kontraksjon av trykk-karet 2 som un-derstøtter magasinsylinderen 6 ved dens ender. For klarhets skyld er ingen av disse konstruksjoner vist.

For å hindre at det oppstår skade på grunn av en fallende lukkeplugg forårsaket av brudd på løftekjeden eller svikt i brem-sen for kjedetrekket, er hver lukkeplugg forsynt med et stoppe-gear som trer i funksjon ved opphevelse av strekket i løftekje-den. Gearet (ikke vist) kan være av hvilken som helst egnet type f. eks. slike som er anordnet for passasjerbefordrende hei-ser, og virker på veggen i det rør som inneholder lukkepluggen.

En sideveis spalte til å se gjennom (fig. 1C) og som inneholder et televisjonska-mera 64, er hensiktsmessig anordnet under begrensningsenheten 20 slik at fremskrit-tene av en brenselselementenhet 19 eller 19a som heves inn i eller senkes ut av maskinen kan iakttas av den som betjener maskinen, hvorved den omtrentlige stilling av en enhet i maskinen ved et hvert gitt tidspunkt kan iakttas av den som betjener maskinen for å hjelpe til med den riktige betjening av maskinkontrollene.

Mekanismen som hører sammen med huset 61 og som omfatter drivmekanismen 60 skal nå beskrives under henvisning til figurene 9, 10 og 11. Magasinsylinderen 6 som har tre magasinrør, hvor to er betegnet med 7 henholdsvis 8 og er vist i fig. IB, 1C og 3—7 og det tredje (ikke vist i de sist angitte figurer) er betegnet 204 i fig. 9 og 10, har øvre og nedre endeplater 205 henholdsvis 206 og er roterbare inne i et sylindrisk hylster 203 som har en indre flens 207 på hvilken magasinet 6 er un-derstøttet av et trykk-lager 208. Dreining av magasinet 6 utføres ved hjelp av en elektrisk motor 202 (fig. IA) forsynt med et hånddrev 201 for nødstilfelle (fig. IA) og driver en aksel 212, et konisk tannhjul 211 og et ringformet konisk tannhjul 213 på magasinet 6.

Hvert magasinrør har et pigghjul 235 montert på en aksel 234 innført i lagre 237 og 238 anbragt på platen 205. Hver aksel 234 har en drivkam 262 med elliptisk tverrsnitt som med sin store akse mer eller mindre horisontalt samvirker med et ringformet spor 263 anordnet i en del 232 i huset 61, hvor sporet 263 forhindrer rotasjon av akslene 234 mens det tillater rotasjon av magasinsylinderen 6. Huset 61 er utformet med en hals 264 som har en flens 265 festet til en hylse 287 som inneholder drivmekanismen 60. I halsen er det innført en aksel 266 som ender i en koblingsdel 267 som har en tverrgående sliss 268 som når den er horisontal utgjør en fortsettelse av sporet 263. Akselen 266 drives via et reduksjonsgear 286, en elektro-magnetisk bremse og en stoppe- og vrid-ningsbegrensende innretning som alt er generelt betegnet med 299, fra en elektrisk motor 295 forsynt med et hånddrev 200 for nødstilfelle (se også fig. IA) idet disse drivenhetene utgjør drivmekanismen 60 og som bortsett fra hånddrevet 200 er inneholdt i hylsen 287.

Hvert pigghjul (kjedehjul) 235 bærer en løftekjede hvis ene løp går i det respektive magasinrør og bærer en lukkeplugg. Kjeden 9 løper i røret 7 og bærer lukkepluggen 11, kjeden 10 løper i røret 8 og bærer lukkepluggen 12 (se også fig. IB, 1C og 3—7) og kjeden 236 løper i røret 204 og bærer en lukkeplugg 261 (fig. 11). Det annet løp av hver kjede har en bukt 253 som løper ned i en kanal 254 med rektangulært tverrsnitt, hvilken kanal ligger mellom pla-tene 205 og 206 (det er en kanal 254 for hvert magasinrør), og bærer en motvekt 255 forsynt med et pigghjul 256, idet kjedens fri ende er festet til en knekt 258 anordnet på platen 205.

Det vil lett kunne forstås at ved drift av motoren 202 kan hvilken som helst av akslene 234 komme i inngrep med drivmekanismen 60 og hevning og senkning kan iverksettes i det respektive magasin-rør. Motoren 202 er utstyrt med grense-brytere (ikke vist) for å lokalisere magasinsylinderen 6 i den riktige vinkelstilling for bruk av hvert magasinrør etter tur. Det vil forstås at de to aksler 234 som er utkoblet fra drivmekanismen 60 fastholdes mot rotasjon ved inngrep av de respektive kammer 262 i spor 263, hvorved rotasjon av de respektive pigghjul 235 og langs-gående bevegelse av de respektive løfte-kjeder forhindres.

Lukkeventilen og dens driftsmekanisme skal nå beskrives under henvisning til figurene 12, 13 og 14. Brenselselementenheten 19 som vist i fig. 12, og av hvilken stoppeventilen 59 utgjør en del, omfatter en sammenhengende lenke av brenselselementer 51 forbundet ved hjelp av et avstandsstykke 315 til neutronskjermings- og spredningspluggen 52, hvilken plugg selv er festet ved hjelp av et avstandsstykke 317 til en innretning 318 som stort sett består av et rørformet understøttelsesstykke 319 som har lukkeventilen 59 ved sin nedre ende og er festet ved sin øvre ende til den biologiske skjermplugg 18. I den normale stilling av brenselselementenheten 19 i reaktoren er lukkeventilen 59 plassert nær den øvre tverrgående vegg i varmekammeret 58 slik at lukkeventilen 59 er inne i dette. Kjølemiddel strømmer oppover inne i brenselselementene 51 (et egnet brenselselement er for eksempel den annen utfø-relsesform som er vist og beskrevet i bel-gisk patent nr. 575.083) i kontakt med bren-selsstavene i disse og passerer oppover gjennom nøytronspredningspluggen 52 til lukkeventilen 59 hvorfra det passerer utover til varmekammeret 58. Lukkeventilen 59 er vist mere detaljert i fig. 13 og består av et rørstykke 321 forsynt med åpninger 322 og en skruegjenget krave 323 som er i inngrep med ytre skruegj enger på et be-tjeningsrør 324 som forløper oppover og aksialt inne i det rørformete understøt-telsesstykke 319. Veggene i understøttelses-stykket 319 er ved sin nedre ende også forsynt med åpninger 325, og rotasjon av be-tjeningsrøret 324 tjener til å bevege rør-stykket 321 aksialt slik at åpningene 322 i dette veksler sine stillinger i forhold til åpningene 325 i understøttelsesstykket 319 for å styre utdgående kjølemiddelstrøm. Kalandriske rør 311 i varmekammeret 58, i hvilken lukkeventilen 59 er anbragt, er hvert forsynt med registreringsåpninger for å tillate kjølemidlet å strømme fra den respektive lukkeventil til varmekammeret 58. Det vises nå til fig. 14, hvor betjeningsrøret 324 forløper oppover til den biologiske skjermplugg 18 (som i drifts-stilling er lukket til standrøret 4 ved hjelp av pakningsringer 350) og rager et kort stykke forbi denne, og den øvre ende av røret 324 har rifler 326. Under riflene 326 har røret 324 et ringformet parti 327 av større diameter som samvirker med en ringformet utboring i den biologiske skjermplugg 18, idet partiet 327 har ringformete pakninger 329 som ligger an mot veggen i utboringen 328, hvorved røret 324 kan roteres uten å bryte integriteten av reaktorens kjølekrets. Et innvendig riflet rør-stykke 330 samvirker med riflene i røret 324, idet rørstykket 330 har ytre rifler 331 og er belastet med en fjær 332 mot nedover rettet bevegelse i en ringformet utboring 333 i den biologiske skjermplugg 18. Utboringen 333 har korte indre rifler 334. Rotasjon av røret 324 kan iverksettes ved inngrep av en (ikke vist) nøkkel ved dens øvre riflete ende, idet nøkkelen hviler på toppen av rørstykket 330 og tvinger dette nedover mot virkningen av fjæren 332 i tilstrekkelig grad til å bevirke at riflene 331 løses fra riflene 334 i den ringformete utboring 333 i den biologiske skjermplugg 18 og derved frigjør røret 324 for rotasjon ved hjelp av nøkkelen. Når den ønskede stilling av betjeningsrøret 324 er oppnådd, tillater opphevelsen av trykket nedover på nøkkelen at rørstykket 330 heves og ved inngrep av riflene 331 og 334 låses røret 324 i sin justerte stilling.

Betjeningsrøret 324 for lukkeventilen 59 kan, i stedetfor å være i inngrep med

en skruegj enget krave på lukkeventilens rørstykke 321, alternativt være fastkilt til dette rørstykke 321, hvorved rørstykket 321 i stedet for å senkes eller heves ved rotasjon av driftsstaven 324, blir rotert slik at åpningene 322, 325 i lukkeventilens rør-stykke 321, henholdsvis understøttelses-delen 319 føres inn og ut av stilling med hverandre.

Betjeningsrøret 324 utgjør hensiktsmessig en foring for termoelementlednin-ger, hvor to slike ledninger 342 er vist som et eksempel i fig. 14.

Den nederste skjerm i påfyllingsmaskinen kan fjernes for å muliggjøre adkomst til den teleskopiske koblingsdel for kobling av denne til henholdsvis fra den biologiske skjemplugg 18 for brenselselementenheten 19 og skal nå bli beskrevet under henvisning til figurene 15 og 16. Bunnpartiet 410 for påfyllingsmaskinen 1 inneholder nesestykkene 3 og 86 av maskinen og sitter over påfyllingsnivået 5 for reaktoren. Partiet 410 har skjerming 412

med en avskåret del 413 ved sin nedre ende

for å oppta ytterligere skjerming 414 som

kan beveges vertikalt på en aksel 415 for å lukke gapet mellom partiet 410 og overflaten 5. I fig. 15 er nesestykket 3 vist sen-ket inn i en åpning 438 for å komme i inngrep med et standrør 4 (ikke vist i fig. 15 men vist i fig. 1C).

Skjermen 412 er bygget opp av en se-rie blokker 439a, b, c, d som er avtrappet for å forhindre fri bane for stråling som unnslipper fra maskinen. Blokkene 429a og 439b er trappet slik at de kan beveges relativt til det resterende av skjermingen 412 og kan åpnes for å tillate adkomst for heisegearet. De flyttbare blokker 439a og 439b er i fig. 16 vist forbundet med hoved-skjermen 12 ved hjelp av et hengsel 440. Under blokkene 439a og 439b og anbragt i en boring 413' i disse er en ytterligere

skjerm 441 tilsvarende den ytterligere

skjerm 414 som er forbundet med hoved-skjermen 412. Den ytterligere skjerm 441

er forbundet med blokken 439a ved hjelp

av aksler 442 og kan heves og senkes ved

hjelp av et drivgear 443 som påvirkes med

et håndtak 444. Den ytterligere skjerming

414, 441 er forsynt med dempere 445 som

er løst festet til skjermene 414, 441 for å

oppta uregelmessigheter på overflaten 5

ved senkning av skjermene 414 og 441.

Den indre skjerming er fortrinnsvis av

støpejern og'den ytre skjermingen er av egnet kjernefysisk skjermematerial.

Påfyllingsmaskinen kan bli bragt i stilling slik at et av nesestykkene 3, 86 er på

linje med standrøret 4 eller med et lederrør

til en lagringsinnretning (henvist til i det

ovenstående under beskrivelse av driften).

I denne hensikt har maskinen hjul 450

(fig. 1C) drevet over reduksjonsgear fra

en elektrisk motor 451, idet hjulene 450 går

på (ikke viste) skinner anordnet på påfyllingsnivået slik at de er utenfor området for standrørene, idet maskinen spri-ker over dette området. Dette tillater at

maskinen beveges langsetter. For tvers-gående bevegelse er trykktanken 2 og dens

tilhørende nesestykker, skjermer, magasi-ner, kj ølekretser etc. montert på et stativ

452 som har hjul 453 som er drevet over

reduksjonsgear fra koblete motorer 454 (fig.

IB) og som går på skinner 455 som er i

rett vinkel til skinnene på hvilke hjulene

450 løper.

Claims (3)

1. Kombinasjon av gasskjølt kjernereaktor med brenselselementer inneholdt i kjølemiddelførende hus og brenselspåfyllingsmaskin med et trykk-kar innrettet til å forbindes med en brenselspåfyllingskanal,

et brenselelementmagasin anordnet inne i trykk-karet og anordninger for tilførsel av kjølemiddel under trykk til det indre av trykk-karet, karakterisert ved anvendelsen av, pumpe- (26) og kanal-anordninger (21, 38) som er forbundet med påfyllingsmaskinen (1) og som kan drives under overføringen av et brenselselement (51) fra reaktorkjernen (54) til lagringsmagasinet (6) og er innrettet til å drive kjølemiddel som tilføres trykk-karet (2) inn i reaktoren over det ytre av brenselselementhuset (51a) slik at det støter sammen med kjølemiddel-strømmen gjennom reaktoren og ledeanordninger (58) som er forbundet med reaktoren og innrettet til å lede en returstrøm av kjølemiddel fra reaktoren inn i lagringsmagasinet (6) i motsatt retning langs innsiden av brenselselementhuset (51a).

2. Kombinasjon som angitt i påstand 1, karakterisert ved at minst en del av det kølemiddel som drives inn i reaktoren over det ytre av brenselselementhuset (51a), først avkjøles ved hjelp av en kjøleanordning (30) og deretter ledes ved hjelp av strømningsledeanordninger, f. eks. avgreningskanalen (33) og delen (16), slik at det bringes i varmeutvekslingsforhold til forbindelsen (3) mellom trykk-karet (2) og en brenselpåfyllingskanal (4).

3. Kombinasjon som angitt i påstand 1 eller 2, karakterisert ved en begrensningsenhet (20) anordnet inne i trykk-karet for å danne forbindelse med huset (51a) for et brenselselement (51) for å holde kjølemiddel som strømmer fra trykk-karet (2) inn i reaktoren adskilt fra kjølemiddel som returnerer fra reaktoren til trykk-karet.