DE1639317B1 - Schnellabschaltsystem - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein Schnell-

  abschaltsystem für wassergekühlte Kernreaktoren mit

  mehreren Absorberstäben, je einem kombinierten

  Antrieb für jeden Absorberstab, bestehend aus einem

  mechanischen Antrieb für normale Stellbewegungen

  und einem hydraulischen Antrieb zur Schnell-

  abschaltung, Ausgleichsverbindungen zwischen Reak-

  tordruckgefäß und dem hydraulischen Antrieb, und

  Drucktanks, die zum Teil mit Hydraulikmittel gefüllt

  sind, über dessen Flüssigkeitsspiegel ein Druckgas-

  polster liegt, die mit Mitteln zum Regeln des Füll-

  standes und des Druckes versehen und gruppenweise

  derart zusammengefaßt sind, daß jede Gruppe über

  ihr zugeordnete Gruppenrückschlagventile auf alle

  hydraulischen Antriebe geschaltet ist, nach Patent

  1274 752. '" - - '

  Durch die deutsche Auslegeschrift 1169 596 ist

  ein Schnellabschaltsystem für Siedewasserreaktoren

  bekannt, bei dem Absnrberstäbe mit einem kombi-

  nierten, mechanischen Antrieb für normale Stellbewe-

  gungen und mit hydraulischem Antrieb für Schnell-

  abschaltung verwendet sind, welche jeweils Aus-

  gleichsverbindungen zwischen Reaktordruckgefäß

  und hydraulischem System besitzen und bei dem

  Drucktanks über Rückschlagventile auf die Steuer-

  stabantriebe geschaltet sind. Die Verwendung von

  zwei voneinander unabhängigen Systemen ist aus

  Sicherheitsgründen erforderlich. Der mechanische

  Antrieb gestattet es, den Absorberstab genau in eine

  vorgesehene Stellung zu bringen, also die normalen

  Stellbewegungen auszuführen, während der hydrau-

  lische Antrieb für den Gefahrenfall vorgesehen ist, in

  dem der sichere Zustand des Reaktors durch schnelles

  Einschießen des Stabes in den Reaktorkern herbei-

  geführt ist. Aus der bekannten Auslegeschrift ist zu

  entnehmen, daß das Hydraulikmittel gleichzeitig

  Reaktorkühlmittel ist und daß zum Zweck der Gas-

  abgabe Ausgleichsverbindungen zwischen Reaktor-

  druckgefäß und hydraulischem Antrieb vorhanden

  sind. Der Drucktank gibt bei einem Befehl zur

  Schnellabschaltung sein Hydraulikmittel an den

  hydraulischen Antrieb' s b. .Das Hydraulikmittel

  wird innerhalb des Drucktanks durch ein Gas-

  polster auf dem erforderlichen Druck gehalten.

  Durch die genannte AusIegesehrift ist es bekannt,

  jedem hydraulischen Antrieb je einen Drucktank

  zuzuordnen, der jeweils die Instrumentierung zur

  Druckhaltung und Nachfüllung bzw. Neufüllung auf-

  weist.

  Die Aufgabe der Erfindung der Hauptpätentan-

  meldung ist es, diesen Aufwand an Drucktanks und

  Instrumentierung wesentlich zu verringern, ohne .daß

  die Sicherheitsbelange vernachlässigt werden. Diese

  Aufgabe wird dadurch gelöst, daß alle Drucktanks

  gleichzeitig auf alle hydraulischen Antriebe geschal-

  tet sind. Insbesondere sind die Drucktanks gruppen-

  weise zusammengefaßt, und jede Gruppe ist über ihr

  zugeordnete Gruppenrückschlagventile auf alle hy-

  draulischen Antriebe geschaltet.

  Es ist ersichtlich, daß die Sicherheit beträchtlich

  vermindert wird, falls von zwei Drucktankgruppen

  eine teilweise außer Betrieb sein sollte und die zu-

  sammenfassende Leitung der anderen Drucktank-

  gruppe bricht.

  Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, für

  diesen Fall einer Betriebsstörung eine Schaltung der

  Drucktanks anzugeben, durch die die Abschaltsicher-

  heit gewährleistet ist, sowie ferner eine Schaltung für

  diejenigen Leitungen anzugeben, die die Drucktanks gruppenweise zusammenfassen.
• Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Drucktanks einer Gruppe über mindestens je zwei Tankableitungen mit Schnellöffnungsventilen in eine Ringleitung einspeisen, an welche die hydraulischen Antriebe über ihre Gruppenrückschlagventile angeschlossen sind.
• Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
• Die Drucktanks 15 der dargestellten zwei Gruppen sind parallel geschaltet und speisen Druckmittel in die Ringleitungen 13' bzw. 13". Die Versorgung der Drucktanks 15 erfolgt über die Drucktankspeiseleitung 30. Mittel zur Überwachung der Drucktanks 15, wie z. B. Füllstandsregler und Gasdruckmesser, sind nicht dargestellt. Die Ableitung des Druckmittels aus den Drucktanks erfolgt über die Tankableitungen 14, die je Drucktank doppelt ausgeführt sind und mit 14.1, 14.2 und 14.3, 14.4 usw. bezeichnet sind. Die doppelte Ausführung der Tankableitungen 14 erhöht zwar die Zahl der Rohrleitungen und der Schnellöffnungsventile 16 in diesen Tankableitungen, es wird jedoch erreicht, daß ein Drucktank 15 nicht vollständig ausfällt, falls ein Schnellöffnungsventi116 nicht anspricht. Wegen des geringeren Rohrdurchmessers bei mehreren Tankableitungen und Schnellöffnungsventilen sind Werkstoffmehraufwand und Verteuerung jedoch gering. Die Schnellöffnungsventile sind entsprechend den Tankableitungen mit 16.1 und 16.2 usw. bezeichnet.-In jeder Tankableitung 14 ist unmittelbar vor ihrer Einmündung in eine Ringleitung 13 ein absperrbares Ableitungsrückschlagventi132 geschaltet, so daß Druckmittel nur von einem Drucktank in eine Ringleitung strömen kann. Es wird damit verhindert, daß der Bruch einer Tankableitung 14 eine Ringleitung 13 außer Betrieb setzt, da die Leckage und damit der Druckabfall infolge des Bruchs beträchtlich sein würde. Die Ableitungsrückschlagventile 6 sind absperrbar, damit die zugehörigen Drucktanks zu Reparaturarbeiten abgeschaltet werden können. Ein Ableitungsrückschlagventi132 tritt an Stelle eines Handabsperrventils und bedeutet damit keinen wesentlichen Mehraufwand. Außerdem kann eines mehrerer Ableitungsrückschlagventile auch während des Betriebes abgesperrt werden, ohne daß dadurch die Sicherheit des Systems und die Verfügbarkeit wesentlich verringert würden.
• Es wird eine Vielzahl von Antriebsanschlüssen 10 aus den Ringleitungen 13 über Anschlußabsperrventile 11 gespeist. Jeder Antriebsanschluß 10 ist über ein -Gruppenrückschlagventil 12' bzw. 12" mit einer Ringleitung 13' bzw. I3" verbunden. Die Mündungsstellen der- Tankableitungen 14 sind entsprechend gekennzeichnet, also z. B. gehört zur Tankableitung 14.1 die Mündungsstelle.1.
• Im allgemeinen Fall mehrerer Drucktanks einer Gruppe ist die in einer Drucktankgruppe enthaltene Druckmittelenergie so groß bemessen, daß sie zum Abschalten und Halten aller Antriebe ausreicht. Mindestens ein Drucktank muß jedoch 100 % Druckmittelbedarf (Mindestabschaltenergie zum Abschalten aller Antriebe) enthalten. Bei Schnellabschaltung im Falle des Ausführungsbeispieles arbeiten normalerweise alle sechs Drucktanks auf alle Antriebe. Zum Antrieb steht 3fach soviel Druckmittel bereit, wie zum Transport der Absorberstäbe in die Abschaltlage erforderlich ist, da jeder Drucktank einer Gruppe für 50 % des Druckmittelbedarfs ausgelegt ist. Durch 100 % Druckmittelbedarf soll also abgeschaltet werden, jedoch das Halten eines Absorberstabes in der Abschaltlage bis zum Nachfahren des mechanischen Antriebs ist bei nur 100 % Druckmittelbedarf nicht mehr sicher gewährleistet. Ein sehr schwerer Unfall ist der Bruch einer Ringleitung 13, durch den eine der Gruppen von Drucktanks in ihrer Wirksamkeit zumindest sehr stark gestört wird. Der Druckmittelvorrat einer Gruppe in Höhe von 15 % reicht dann zum Antrieb und Halten der Absorberstäbe -in der Abschaltlage aus und kann außerdem noch die Leckage der Gruppenrückschlagventile decken. Derartige Rückschlagventile schließen erfahrungsgemäß selten völlig dicht. Selbst das Versagen z. B. des Schnellöffnungsventils 16.1 bei gestörter Drucktankgruppe 2, wobei das gleichzeitige Zusammentreffen beider Störungen sehr unwahrscheinlich ist, verhindert nicht das ordnungsgemäße Abschalten durch die Absorberstäbe und das Halten derselben in der Abschaltstellung. Sollten tatsächlich nur 100 % Druckmittelbedarf zur Verfügung stehen, so kann eine ratschenartig wirkende Sperre vorgesehen werden, bei der eine Klinke in sägeformähnliche Ausnehmungen eines mit dem Absorberstab verbundenen Teiles greift und dadurch das Abgleiten des Absorberstabes verhindert.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Schnellabschaltsystem für wassergekühlte Kernreaktoren mit mehreren Absorberstäben, je einem kombinierten Antrieb für jeden Absorberstäb, bestehend aus einem mechanischen Antrieb für normale Stehbewegungen und einem hydraulischen Antrieb zur Schnellabschaltung, Ausgleichsverbindungen zwischen Reaktordruckgefäß und dem hydraulischen Antrieb, und Drucktanks, die zum Teil mit Hydraulikmittel gefüllt sind, über dessen Flüssigkeitsspiegel ein Druckgaspolster liegt, die mit Mitteln zum Regeln des Füllstandes und des Druckes versehen und gruppenweise derart zusammengefaßt sind, daß jede Gruppe über ihr zugeordnete Gruppenrückschlagventile auf alle hydraulischen Antriebe geschaltet ist, nach Patent 1274 752, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Drucktanks (15) einer Gruppe über mindestens je zwei Tankableitungen (14.1, 14.2) mit Schnellöffnungsventilen (16.1, 16.2) in eine Ringleitung einspeisen, an welche die hydraulischen Antriebe über ihre Gruppenrückschlagventile (12') angeschlossen sind.
2. 2. Schnellabschaltsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Tankableitung (14.1) unmittelbar vor ihrer Einmündung (.1) in die Ringleitung (13') ein absperrbares Ableitungsrückschlagventil (32) geschaltet ist.
3. 3. Schnellabschaltsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Gruppe mindestens einen Tank mehr aufweist, als für 100 0/0 Abschaltenergie notwendig sind, und daß alle Tanks einer Gruppe genügend Druckmittelenergie zum Abschalten und Halten aller Antriebe aufweisen.
4. 4. Schnellabschaltsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Drucktank (15) für 50 % Druckmittelbedarf ausgelegt ist.