SE446569B - Integrerad reaktorhuvudenhet for att minska den tid som erfordras for att demontera och montera en standardreaktorbehallare under brenslebytesoperationer - Google Patents

Description

..=...,...w. 446 569 2 huvudenheten kan därefter lyftas med alla kablar och kabelstöden fortfarande fastgjorda därvid, såsom avslöjas i US-A-B 836 430 för att blottställa reak- torkärnan.

US-A-B 836 429 avslöjar konsolideringen av egenskaper hos den övre delen av en kärnreaktor för att införlíva den integrerade huvudenheten hos den snabba bränslebytesreaktorn. Under bränslebytet förblir alla kompo- nenter och underordnade anordningar som individuellt demonterades från reaktorns behållare av standardtypreaktorn fast fästa vid behållarens tillslut- bara huvud av den snabba bränslebytesreaktorn. Dessa komponenter och underordnade anordningar innefattar alla kablar, alla komponenter hör till den övre inre enheten, såsom den övre stödplattan, stödpelare och I övre kärnplattan, styrstavarnas drivmekanísmer och styrstavarnas drivaxlar. Styr- stavknippená avlägsnas ocksa som en del av den integrerade huvudenheten hos det snabba bränslebytesutförandet.

Den snabba bränslebytesreaktorn innebär avsevärda strukturella förändringar jämfört med utförandet av standardtypreaktorn för att underlät- ta fastsättning av den övre invändiga enheten vid behållarens tillslutbara huvud på ett strukturellt tillfredsställande sätt. Som en följd därav kan den snabba bränslebytesreaktorn inte genomföras såsom en återinpassning av existerande standardreaktorer. Följaktligen föreligger fortfarande ett väsent- ligt problem förenat med de långa bränslebytestiderna avseende standardtyp- reaktorer i drift och allmänt under konstruktion.

I enlighet därmed är det ett ändamål med föreliggande uppfinning att åstadkomma en huvudenhet för en reaktorkonstruktion, som medger både snabbt bränslebyte och genomförandet på standardreaktorkonstruktioner.

Detta ändamål uppnås enligt uppfinningen med en integrerad reaktorhuvudenhet för att minska den tid som erfordras för att demontera i och montera en standardreaktorbehållare under bränslebytesoperationerna, varvid nämnda huvud består av en integrerad anordning innefattande ett tillslutande huvud för tryckbehållaren i ändamål att tätande tillsluta en reaktorbehållare, styrstavsdrivmekanismer för att reglera läget av styrstav- knippena inuti en reaktorkärna, ett kylande hölje för att innesluta styrstavar- nas drivmekanismer och för att kvarhålla den kylande omgivningen däri, en hård sköld för att åstadkomma sidostöd till nämnda styrstavsdrivmekanismer och för att förhindra utskjutning av nämnda styrstavsdrivmekanismer, organ för att fästa en lyftkran vid nämnda huvudenhet för att lyfta nämnda huvudenhet på och av reaktorbehållaren, ett flertal vertikala lyftstavar som är ledade fastgjorda vid nämnda lyftkrans fastgöringsorgan med nämnda m-ß-f 446 569 3 tíllslutna huvud för att åstadkomma konstruktionsstöd för nämnda huvuden- het, ett flertal vinschanordningar för att hantera bultatdragningsverktyg och bultavlägsningsverktyg, organ för att uppstödja nämnda vinschanordningar, ett flertal kylfläktar fästa vid nämnda kylande höije för att rikta kylluft- strömmen inuti nämnda kylhöije, en kabeltraganordning för att uppstödja kablar som är placerade mellan nämnda huvudenhet och ett driftsgolv, vilken traganordning snabbt kan demonteras fran nämnda huvudenhet, varvid nämn- da anordning innefattar en anslutningsplatta för att förenkla den snabba avlägsnlngen av nämnda kabeltraganordning fran nämnda huvudenhet, och ett trag för att uppstödja kablarna mellan nämnda anslutningsplatta och genom- trängningspunkter in i nämnda kylande hölje.

Med anordningen enligt uppfinningen minskas avsevärt den tid som erfordras för att byta bränsle hos en standardreaktor genom att använda en integrerad huvudenhet som konsoliderar manga komponenter och underordna- de anordningar hos den övre reaktorkonstruktionen och som kan avlägsnas fran reaktorbehallaren medelst ett enda lyft.

Uppfinningen beskrivs närmare i det följande med hänvisning till bifogade ritning, som i perspektiv, delvis aektionerad, visar en föredragen utföringsform av en integrerad huvudenhet för en kärnreaktor.

De vanligaste komponenterna hos en reaktor är en tryckbehallares huvud med styrstavsdrivmekanismer, en lyftrigg, en hard skyddsdel, lyftsta- var, ett kylande hölje, kabeltrag och kablar, kylfläktar, en operatörplats och vinschanordningar. Detaljerad beskrivning av konstruktion och funktionen av dessa komponenter föreligger inom känd teknik och kommer inte att göras här. Beskrivningen nedan är riktad pa en kombination av dessa komponenter som resulterar i en förbättrad integrerad huvudenhet för standardreaktorn.

Det skall noteras fran början att föreliggande uppfinning, införlivad som en standardintegrerad huvudenhet, inte innefattar en övre inre enhet eller styrstavanordning sasom föreligger hos huvudenheten enligt den tidigare beskrivna snabba bränslebytesreaktorn, pa grund av att tillägget av dessa underordnade anordningar skulle göra det nödvändigt med stora konstruk- tionstekniska förändringar pa standardreaktorbehallaren.

Ritningen visar en standardintegrerad huvudenhet. En med tre ben försedd lyftrigg 12 för huvudenheten är medelst tappar ansluten till en hard skyddsanordning 14. Den harda skyddsanordningen 14 uppstödjes pa tre lyftstänger 16 som är fästa vid en reaktorbehallares huvudenhet 18. Den harda skyddsanordningen 14 är vanligtvis en kraftig förstärkt platta av stal för att hindra och avskilja ett drivhus för styrstavarna i händelse av ett stort problem. 446 569 4 Ett kylande hölje 20 är monterat direkt pa en övre del av huvudenheten och omger styrstavsdrivmekanismerna 22 som reglerar rörelsen av styrstavsknippena in och ut ur kärnan. Det kylande höljet 20 utgör en stödkonstruktion för huvudenheten liksom definierar en inneslutning som åstadkommer en kylande omgivning för styrstavdrivmekanismerna 22. Kyl- fläktar 24 är monterade- direkt pa det kylande höljet 2D. Lyftstënger 16 är atdragna vid det kylande höljet 20 för att åstadkomma extra stabilitet hos konstruktionen och för att överföra en lyftlast fran den harda skyddsplattan lll till behallarens huvudenhet 18. Kablar 26 är placerade fran den övre delen av styrstavsdrivmekanismerna 22 kring den övre delen av den standardinteg- rerade huvudenheten 10 till en anslutningsplatta 28 pa konstruktionens sida.

Fran anslutningsplattan 28 är kablarna förda utmed ett kabeltrag 3D till respektive kabelanslutning.

Kabeltraget 30 är kortare än kabeltraget hos den snabba bränsle- bytesreaktorn för att anpassas till den speciella geometrin hos standardreak- toranläggningarna. Kabeltraget uppstödjes vid reaktoränden pa det kylande höljet 20 och vid den andra änden pa stöd pa en icke visad anggeneratorvägg.

Som del av bränslebytesoperationerna är kablarna 26 urkopplade vid anslut- ningsplattan 28 och lagrade pa kabeitraget 3D. Kabeltraget 30 kan därefter svängas vid rnanövergolvsänden till ett lagringsläge bort fran reaktorbehalla- ren. Detta arrangemang skiljer sig fran kabeltragets arrangemang hos den snabba bränslebytesreaktorn, där konstruktionen inom gränser medger att kabeltraget förblir fastgjort vid huvudenheten under bränslebytet.

Ett kylande hölje 20 gjort i fyra fastbultade sektioner motsats till tre sektioner pa den snabba brânslebytesreaktorn. En nedre höljes del 20a, eller första sektion, är fastbultad direkt pa den övre delen av behallarens huvudenhet 18. Den nedre höljesdelen 20a innefattar ett flertal dörrar 32 som medger tillträde för underhall till icke visade termoelementpelare för isole- ring och instrumentering av behallarens huvudenhet. Den nedre höljsesdelen 20a uppbär ocksa baffelplattor (icke visade) som omger styrstavdrivrnekanis- merna 22 och används för att rikta flödet av kylluft.

En mitthöljesdel 2Db är fastbultad pa den övre delen av den nedre höljesdelen 20a. Denna sektion uppbär baffelplattor liksom vinschstöd 34.

Vinschstöden 311 innefattar tva banor som löper runt mitthöljesdelens 20b omkrets. En yttre bana uppbär huvudrullar 36 pa vinschanordningarna 38. En inre bana används som ett motviktsstöd för vinschanordningarna _38. Vinsch- anordningarna 38 vänds för att manövrera bultatdragningsverktygen och bultavlägsningsverktygen under bränslebytesaktiviteterna. 44.6 569 En övre höljesdel 20c är fastbultad pa den övre delen av mitthöl- jesdelen 20b och uppstödjer baffelplattor (icke visade) och ett flertal kylfläktar 24 för styrstavarnas drivmekanismer. Kylfläktarna 24 cirkulerar luft i höljet 2D för att överföra avgaende värme fran styrstavdrivmekanis- merna 22.

En kabeltraganordning 20d som löper runt den övre höljesdelens 20c omkrets används för att uppbära kablar 26 till kraftuttag och instrumen- tering för styrstavdrivmekanismerna. Kablar fran styrstavdrivmekanlsmerna 22 och fran de icke visade termoelementen passerar utmed icke visade linstöd till kabeltraganordningen 20d. Alla kablar konvergerar vid en ansiutningsplat- ta som utgör en led för kabeltraget 30 till kabeltraganordningen 20d.

Användningen av kabeltraganordningen 20d och anslutningsplattan 28 under- lättar snabb urkoppling och återkoppling av kabeltraget fran den integrerade huvudenheten, ett förfarande som är nödvändigt för den snabba bränslebytes- reaktorn.

De tre vertikala lyftstängerna 16 är medelst tappar fastgjorda pa behallarens huvud 18 och är fästa vid det kylande höijet 2D pa tva ställen utmed sin längd. Lyftstängerna 16 tjänar till att överföra en lyftkraft som bibringas medelst en kran fran den hårda skyddsanordningen 14 till behalla- rens huvud 18. Lyftstängerna 16 medges att röra sig vertikalt relativt höljet , men hindras fran horisontell rörelse. En avrundad spets bearbetas pa den övre änden 42 av lyftstängerna 16 för att åstadkomma styrning då den hårda skyddsanordningen 14 sänks pa iyftstängerna 16.

Den harda skyddsanordningen 14 innefattar en cirkulär plan platta . 44 som är fastbultad pa lyftflikar 46 vilka medelst tappar fasta vid lyftriggen 12. Den plana plattan 44 är perforerad medelst flertal fasade hal 48 för att medge genomträngning av utsprangen 50 pa styrstavarnas drivmekanismhus.

Detta arrangemang astadkommer sidostöd för styrstavarnas drivmekaniam 22 och förhindrar att eventuellt en del av mekanismen 22 tränger in i det icke visade inneslutande huset i händelse av ett stort avbrott. Halen 48 i den harda skyddsanordningen 14 av uppfinningen är avfasade för att underlätta installa- tionen. Den fastbultade planplattsutformningen av den harda skyddsanord- ningen 14 hos den integrerade huvudenheten 10 skiljer sig fran det svetsade eggkratermönstret hos de harda skyddsanordningarna inom förut känd teknik.

Det fastbultade planplattsutförandet förbättrar tillverkníngstekniskt anord- ningen 14, åstadkommer en säkrare och mer bekväm operatörarbetsyta och eliminerar vissa krav avseende svetsar (American Society of Mechanical Engineers Boiler and Pressure Vessel Code, Section lll). 446 569 6 En operatörplattform S2 som är fastškruvad direkt på den hårda skyddsplattan 44 åstadkommer säker och bekvämt tillträde till lyftriggens 12 öga för anslutning av den icke visade polarkrankroken därtill.

Den standardintegrerade huvudenheten âstadkom följaktligen ge- nom en nätt, kompakt utformning, ett system som minskar reaktorns stilla- standstid och minskar kravet pa manuellt arbete genom att reducera antalet _ operationer som erfordras för att montera och demontera standardreaktorbe- V hallaren under bränslebytet.

Claims (4)

446 569 PATENTKRAV

1. Integrerad reaktorhuvudenhet för att minska den tid som erford- ras för att demontera och montera en standardreaktorbehållare under bräns- lebytesoperationer, varvid huvudenheten är bildad av en integrerad anordning bestående av en tryckbehallares tillslutande huvud (18) för att tätande tillsluta en reaktorbehållare, styrstavdrivmekanišmer (22) för i att reglera läget av styrstavsknippena i en reaktorhärd, ett hölje (20) för inneslutning av styrstavdrivmekanismerna (22), en skyddsplatta (14) för att åstadkomma sidostöd för styrstavsdrivmekanismerna (22) och för att förhindra utskjutning av styrstavsdrivmekanismerna (22), organ för att en lyftkran skall kunna fästas vid huvudenheten och lyfta huvudenheten på och av reaktorbehallaren, ett flertal vertikala lyftstänger (16) som ledbart förenar lyftkranens fäst- organ (12) med det tillslutande huvudet (18) för att stödja huvudenheten, ett flertal vinschanordningar (38) för hantering av bultåtdragningsverktyg och bultavlägsningsverktyg, organ (34, 36) för att uppbära vinschanordningar (38), en kabeltraganordning (28, 30) för att uppbära kablar som är dragna mellan huvudenheten och ett driftsgolv, vilken kabeltråganordning (28, 30) är snabbt avlägsningsbar fran huvudenheten, varvid kabeltråganordningen innefattar en anslutningsplatta (28) för att underlätta snabb avlägsning av kabeltråganord- ningen (28,30) fran huvudenheten, k ä n n e t e c k n a d av att höljet (20) bildar ett kylande hölje, att ett flertal kylfläktar (24) är anbringade vid det kylande höljet för att rikta. flöde av kylluft i det kylande höljet (20) och att ett tråg (ZOd) är anbringat runt och förbundet vid höljets övre del för att uppbära kablarna mellan anslutningsplattan (28) och genomföringsställen i det kylande höljet, varvid det kylande höljet (20) innefattar ett flertal sektioner (20a, b, e) som är staplade på varandra och fastbultade vid varandra, och att en nedre del (20a) av det kylande höljet (20) innefattar ett flertal dörrar som åstadkommer tillträde för underhåll i helhetens inre. I

2. Huvudenhet enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att skydds- plattan (14) innefattar en plan platta med ett flertal avfasade hal för att underlätta installation av skyddsplattan över styrstavsmekanismerna och att skyddsplattan utgör en övre del av ett inneslutande hölje som är utformat av det kylande höljet.

3. Huvudenhet enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att de vertikala lyftstängerna (16) har en avrundad spets (42) vid sin övre ände, vilken underlättar installation av skyddsplattan (lli) därpa. u..- _..-- 446 569

4. Huvudenhet enligt nagot av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n a d av att organen (34, 36) för att uppbära vinschanordningarna (38) innefattar tva koncentriska spar som löper runt omkretsen av det kylande höljet (20) och är fastgjorda därpå.