DE1489821B1 - Be- und Entlademaschine zum Beschicken von Brennstoffkanaelen heterogener Kernreaktoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Be- und Entlademaschine zum Beschicken von Brennstoflkanälen heterogener Kernreaktoren von einer oberhalb der biologischen Abschirmung des Reaktors gelegenen Beschickungsbühne, die aus zwei, jeweils einen biologischen Schutzschild mit einem Durchlaß aufweisenden, dicht abschließbaren und voneinander trennbaren Baugruppen besteht, von denen die eine auf der Beschickungsbühne verfahrbar und dicht mit auf die Beschickungsbühne mündenden Beschickungsschachten verbindbar ist und die andere so an der ersten abgedichtet festlegbar ist, daß die Durchlässe in den Schutzschilden miteinander und mit einem Beschickungsschacht fluchten.

Maschinen dieser Art sind in der deutschen Aus-Iegeschrift 1 095 411 und den französischen Patent-Schriften 1218 487 und 1247 089 beschrieben. Bei allen diesen bekannten Maschinen ist jedoch an den zur Verhinderung der beiden Baugruppen der Maschinen miteinander bestimmten Öffnungen lediglich eine Tür vorgesehen, die einen gasdichten Abschluß des Innenraumes der jeweiligen Baugruppe bewirken kann, eine Vervollständigung des biologischen Schutzschildes der einzelnen Baugruppen ist dagegen nicht vorhanden. Es besteht also die Gefahr, daß bei der Trennung der Baugruppen voneinander an der Lücke der Abschirmung ein unzuträglicher Strahlungsaustritt erfolgt.

Ausgehend von diesem bekannten Stand der Technik liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, sicherzustellen, daß auch während der Trennung der beiden Baugruppen voneinander und während des Trennungsvorganges selbst keinerlei Lücke in der biologischen Abschirmung gegenüber dem Außenraum entstehen kann.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Maschine der eingangs erwähnten Art, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mit jeder Baugruppe ein ortsbeweglicher Schutzschirm derart verkoppelbar ist, daß der zu der jeweiligen einen Baugruppe gehörende Schutzschirm den Durchlaß im Schutzschild der anderen Baugruppe abdeckt, sobald dieser nicht mehr vom Schutzschild der einen Baugruppe selbst gegen den Außenraum abgeschirmt ist, und daß der zu der jeweiligen einen Baugruppe gehörende Schutzschirm in dieser Stellung von seiner Baugruppe lösbar und an die andere Baugruppe, deren Durchlaß abdichtend, ankoppelbar ist.

Die oben beschriebene Maschine und ihre Arbeitsweise werden an Hand der nun folgenden Beschreibung und der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht, näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen schematischen Vertikalschnitt durch die Maschine im zusammengebauten Zustand an einem zu bedienenden Schacht,

F i g. 2 in ähnlicher Ansicht wie F i g. 1 die in ihre beiden Baugruppen getrennte Maschine.

Die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Maschine A ist für die Neubeschickung bzw. Nachladung von Brennstoffelementen in einen Kernreaktor B bestimmt, von dem nur schematisch mit gestrichelten Linien eine über der biologischen Abschirmung angeordnete Bühne 4 sowie Schienen 5 dargestellt sind, auf welchen die Maschine fahren kann, ferner ein Beschickungsschacht 3, an den die Maschine durch eine dichte, nicht gezeigte Verbindung angeschlossen ist. Die Maschine besteht im wesentliehen aus einer unteren Baugruppe 6 und einer oberen Baugruppe 8, die nacheinander beschrieben werden sollen.

Die untere Baugruppe 6 besteht aus einem abgeschlossenen Gehäuse 10, das widerstandsfähig gegen das Kühlgas ausgebildet und mit einem Rohrstutzen 12 zu seiner Verbindung mit dem Beschickungsschacht 3 versehen ist, der mit einem nicht gezeigten Verschlußbauteil verschlossen wird. Über den Flächen des Gehäuses 10, die nicht der Bühne 4 zugewandt

ίο sind, ist das Gehäuse 10 mit einem biologischen Schutzschild 16 versehen, der einen einzigen Durchlaß 13 mit einem Ventil 14 für die Verbindung mit der oberen Baugruppe 8 aufweist.

In dem Gehäuse 10 befinden sich Mechanismen, wie z. B. eine Zellentrommel und eine Winde, die zur Lagerung und zur Handhabung der neuen oder der bestrahlten Brennstoffelemente dienen. Alle derartigen Vorrichtungen, die von bekannter Bauart sein können, sind nicht beschrieben.

Die obere Baugruppe 8 besteht ebenfalls aus einem dichten Gehäuse 18, das mit einem kontinuierlichen biologischen Schutzschild 20 versehen ist, der nur durch einen Durchlaß 22 mit einem Ventil 24 unter- { brachen ist. Dieser Durchlaß 22 kann durch eine lösbare Verbindungsvorrichtung (die nicht gezeigt ist) dicht mit dem Durchlaß 13 verbunden werden, wenn die beiden Durchlässe 13 und 22 einander gegenüberliegen. Ein strahlenabsorbierender Ring 25, der an der Baugruppe 8 sitzt und während der Verbindungsperioden bis zum Eingriff in eine ringförmige, zu diesem Zweck in dem Schutzschild 16 vorgesehene Aussparung abgesenkt werden kann, dient dazu, die austretende Strahlung in dem Zwischenraum zwischen den Flächen der beiden Schutzschilde 16 und 20 aufzufangen.

In dem Gehäuse 18 befinden sich eine oder mehrere Zellen zur Aufnahme der verschiedenen Geräte, wie Verschlußstopfen für die Schächte, Beschickungsarme, Steuerstäbe usw. Es können mehrere obere Baugruppen 8 vorgesehen sein, die alternativ mit der Baugruppe 6 verbunden werden können, wobei jede von ihnen für die Aufnahme eines bestimmten Gerätes verwendet werden kann, von denen auch einige nur in besonderen Fällen herangezogen werden können, wie z. B. für die Beseitigung der Folgen eines Unfalls bei der Beschickung. Außer den eingelagerten Geräten kann das Gehäuse 18 der oberen Baugruppe 8 auch Handhabungsbauteile für diese Geräte enthalten.

Bei der vorstehend beschriebenen Anordnung können die beiden Baugruppen — selbst wenn sie unter Druck stehen — auch voneinander getrennt werden, nachdem die beiden Ventile 14 und 24 geschlossen und der Zwischenraum entleert worden ist. Wenn jedoch diese Trennung ohne besondere Vorkehrungen erfolgen würde, würde in der biologischen Abschirmung eine Unterbrechung auftreten, durch welche Strahlung austreten könnte.

Die oben beschriebene Maschine soll eine solche Unterbrechung verhindern: Einerseits erfolgt die Trennung der beiden Baugruppen durch eine gegenseitige Querbewegung, und andererseits sind zwei ortsbewegliche Schutzschirme 26 und 28 vorgesehen, die sich im Verlauf der Verschiebung an die Stelle der Abschirmung setzen, die jede Baugruppe für den Durchlaß der anderen bildet. Der Baugruppe 6 ist der Schutzschirm 26 zugeordnet, der gemäß F i g. 1 von einem Ausleger 30 getragen wird und in einer Warte-

stellung gezeigt ist, in der seine obere Fläche eine Verlängerung derjenigen der Baugruppe 6 bildet. Der oberen Baugruppe 8 ist der Schutzschirm 28 zugeordnet, der in Fig. 1 in einer Wartestellung dargestellt ist, wo er an der Baugruppe 8 befestigt ist. Die obere Baugruppe 8 und der Schutzschirm 28 sind mit Rollen 32 und 32' versehen, die auf Schienen 34 und 34' rollen, die zu diesem Zweck an der oberen Fläche des Schutzschildes 16 und an der oberen Fläche des Schutzschirmes 26 vorgesehen sind. So wird, wenn die obere Baugruppe 8 seitlich in Richtung des Pfeils F (Fig. 1) verschoben wird, der Durchlaß 13 in dem biologischen Schutzschild 16 der Baugruppe 6 durch den Schutzschirm 28 abgeschlossen, der eine biologische Abschirmung sicherstellt, die mit derjenigen durch den Schutzschild 16 vergleichbar ist, nachdem der Durchlaß 13 nicht mehr durch den Schutzschild 20 verschlossen ist.

Der Schutzschild 20 ist mit einer bundartigen Verdickung 36 versehen, die den Durchtritt von Strahlen verhindert, die durch den Spalt zwischen dem Schutzschild 20 und dem Schutzschirm 28 austreten könnten, wenn der Durchlaß 13 in dem Schutzschild 16 der Verbindungsstelle zwischen dem Schutzschild 20 und dem Schutzschirm 28 gegenüberliegt. Wenn der Schutzschirm 28 über dem Durchlaß zentriert ist, kann ein Ring 38 ähnlich dem Ring 25 in einen ringförmigen Sitz abgesenkt werden, der zu diesem Zweck vorgesehen ist, um das Austreten von Leckstrahlung zu verhindern.

Die aufeinanderfolgenden Arbeitsgänge beim Trennen der Maschine in ihre beiden Baugruppen ergeben sich aus der vorstehenden Beschreibung und sollen nur kurz geschildert werden. Zu Beginn dieser Arbeitsgänge befinden sich die verschiedenen Bauteile in der in Fig. 1 dargestellten Stellung: Die beiden Baugruppen 6 und 8 sind dicht miteinander verbunden, wobei die Ventile 14 und 24 offen sind; der Schutzschirm 26 befindet sich auf dem Ausleger 30 und wird in einer Stellung festgehalten, in der die Schienen 34', die er trägt, eine Verlängerung der Schienen 34 bilden, die von der oberen Fläche der Baugruppe 6 getragen werden; der Schutzschirm 28 ist mit der oberen Baugruppe 8 verbunden.

Die Ventile 14 und 24 werden nun geschlossen, der Zwischenraum auf Atmosphärendruck gebracht, die dichte Verbindung und die mechanische Verbindung zwischen den beiden Baugruppen aufgehoben, und der Ring 25 wird wieder an Ort und Stelle angehoben. Die obere Baugruppe 8 und der Schutzschirm 28 werden mit Hilfe einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung in der durch den Pfeil F (Fig. 1) dargestellten Richtung bewegt. Bei dieser Verschiebung verschließt, nachdem der Durchlaß 13 in dem Schild 16 durch die Baugruppe 8 freigelegt wird, der Schutzschirm 28, welcher der Verschiebung der Baugruppe 8 folgt, den Durchlaß 13.

Wenn der Schutzschirm 28 in die in F i g. 2 dargestellte Stellung gelangt, wird die Verschiebung der Baugruppe 8 vorübergehend aufgehalten, der Ring 38 in seinen Sitz herabgelassen und die mechanische Verbindung zwischen dem Schutzschirm 28 und der Baugruppe 8 gelöst.

Die Bewegung der oberen Baugruppe 8 im Sinne des Pfeils F wird nun wieder fortgesetzt, bis diese Baugruppe auf dem Schutzschirm 26 zentriert ist. Der Ring 25 wird nun in den ringförmigen Sitz des Schutzschirms 26, der hierfür vorgesehen ist, abgesenkt, die Baugruppe 8 und der Schutzschirm 26 werden mechanisch miteinander verbunden und können nunmehr als Ganzes in einer beliebigen Richtung bewegt werden, beispielsweise mit Hilfe eines Laufkrans, ohne daß die Gefahr eines Strahlungsaustritts besteht.

Beim umgekehrten Vorgang kann eine andere obere Baugruppe 8 (oder die gleiche Baugruppe, die mit anderen Geräten versehen ist) herangeführt und an der unteren Baugruppe befestigt werden, ohne daß auch nur zu irgendeinem Zeitpunkt eine Strahlung austritt.

Es ist noch zu erwähnen, daß die normale Arbeitsweise der Maschine in keiner Weise durch das Hinzufügen der Schutzschirme verändert wird. Das Ersetzen der verbrauchten Brennstoffelemente, die in der unteren Baugruppe enthalten sind, kann durch frische Brennstoffelemente sichergestellt werden, wenn die Maschine an eine Element-Austauschstelle gebracht wird, an der sie in der gleichen Weise befestigt werden kann wie über einen Beschickungsschacht des Kernreaktors.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Be- und Entlademaschine zum Beschicken von Brennstoff kanälen heterogener Kernreaktoren von einer oberhalb der biologischen Abschirmung des Reaktors gelegenen Beschickungsbühne, die aus zwei, jeweils einen biologischen Schutzschild mit einem Durchlaß aufweisenden, dicht abschließbaren und voneinander trennbaren Baugruppen besteht, von denen die eine auf der Beschickungsbühne verfahrbar und dicht mit auf die Beschickungsbühne mündenden Beschickungsschächten verbindbar ist und die andere so an der ersten abgedichtet festlegbar ist, daß die Durchlässe in den Schutzschilden miteinander und mit einem Beschickungsschacht fluchten, dadurch gekennzeichnet, daß mit jeder Baugruppe (6; 8) ein ortsbeweglicher Schutzschirm (26; 28) derart verkoppelbar ist, daß der zu der jeweiligen einen Baugruppe gehörende Schutzschirm (26; 28) den Durchlaß (22, 13) im Schutzschild der anderen Baugruppe abdeckt, sobald dieser nicht mehr vom Schutzschild (16; 20) der einen Baugruppe selbst gegen den Außenraum abgeschirmt ist, und daß der zu der jeweiligen einen Baugruppe gehörende Schutzschirm in dieser Stellung von seiner Baugruppe lösbar und an die andere Baugruppe deren Durchlaß abdichtend ankoppelbar ist.

2. Be- und Entlademaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Baugruppe (6) und der erste Schutzschirm (26) eine obere Fläche aufweisen, die mit Führungen (34, 34') versehen sind, die miteinander fluchten, wenn die Baugruppe (6) und der Schutzschirm (26) miteinander verbunden sind, und daß die zweite Baugruppe (8) und der zweite Schutzschirm (28) Rollorgane (32, 32') aufweisen, die auf den Führungen (34, 34') rollen.

COPY

Hierzu I Blatt Zeichnungen