DE2245955A1

DE2245955A1 - Gitterrost fuer kernreaktoren

Info

Publication number: DE2245955A1
Application number: DE2245955A
Authority: DE
Inventors: Sabino Gallo
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA; Creusot Loire SA
Current assignee: Creusot Loire SA; Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1971-09-23
Filing date: 1972-09-19
Publication date: 1973-03-29
Also published as: FR2153177A1; FR2153177B1; DE2245955C2; GB1374174A

Description

DR. HANS ULRICH MAY

D 8 MÜNCHEN 2, OTTOSTRASSE 1a

TELEQRAMME: MAYPATENT MÜNCHEN

TELEFON CO8113 59 36 82

S-45-P-2/U12 München, 19. fieptest*?

— Dr.M/st

B 4142.3 PG

Societe Creusot-Loire, S.a. und Commissariat ä 1'Energie Atomique

in Paris, Frankreich

Gitterrost für Kernreaktoren.

Die Erfindung betrifft verbesserte Gitterroste (Traggerüste) für Kernreaktoren, besonders mit schnellen Neutronen arbeitende, integrierte Einzelteile aufweisende und durch flüssiges Metall gekühlte Kernreaktoren, und soll vor allem einen Gitterrost schaffen, der teilweise oder insgesamt aus^- und wieder eingebaut werden kann.

Bekanntlich ist der Gitterrost eines mit schnellen Neutronen arbeitenden und durch ein flüssiges Metall gekühlten Kernreaktors von erheblicher Bedeutung für den Betrieb solcher Kernreaktoren, per Gitterrost trägt die Last der den Reaktorkern bildenden Spalt- und Brutelementanordnungen und eines Teils der Schu-t ζ element anordnungen. Außerdem sorgt er für die gewünschte Verteilung des flüssigen Metalls als Kühlmittel in den von ihm getragenen Spaltelementanordnunyen-Bei üblichen Kernreaktoren zwingt die Beschädigung eines Teils eines Elements eines solchen Gitterrostes infolge eines Be-* triebszwischenfalls des Kernreaktors im allgemeinen dazu_s den gesamten Gitterrost auszuwechseln,

Durch die Erfindung soll ein Gitterrost geschaffen werden, der teil-

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l der Lebensweise oder insgesamt ausgebaut werden kann» um während dauer des Kernreaktors beschädigte oder abgenutzte·Teile des, rostes zu ersetzen.

Diese Aufgabe erfüllt ein Gitterrost für Kernreaktoren, d.i? parallele, waagerechte, mit ihren Rändern fest mit 8iBt$ Traggerüst verbundene und den Deckel b$v. Boden b41denc|e und zur Unterteilung senkrechte Leitrohre, in die eil* Metall eingespeist werden kann und die die Füße de? elementanordnungen aufnehmen, αμίνθΐβί, und erfinduiifSfemail «ja-? durch gekennzeichnet ist, daß der Kopf jedes Leitrohrs an einer dritten, nahe über dem Deckel des Traggerüstes angeordneten Platte durch eine mit einer Vorrichtung zur Befestigtling am Leitrpiip verse hene Hülse befestigt ist,

Vorzugsweise weist jede Hülse einen Gewindea^sefonitt §uj^f, der mit einem entsprechenden Gewindeabaehnitt eines lieilroiirai amsamm^n= wirkt, wobei diese Gewindeabschnitte die ßefe st igung se, ini>ie HfMniJ zur Verbindung einer Hülse mit dem zugehörigen Leitr§tii>

Außerdem weist jede Hülse vorzugsweise· eine Verrichtung, |Uf riegelung am Leitrohr auf, Diese VepriegeliJ»ng9VCiiTic|||unf kjn.n 3 art ausgebildet sein, daß sie in eine?» SteHw^ $®V Hülse* welcHe die VferZii-ncJunj des Lettrohra wif der dritten Pi^tte des

Gitterrosts gewährleistet, einrastet, .

Schiießlich ist voraugsweise die dritte Platte, dia für einen Schutz des Gitterrostdecfcels sorgt, mit ihren Rändern durch abnehmbare Säu-^ ien und Befestigungsvorrichtungen mit dem seitlichen T?aggei*Ust des Gitterrostes verbunden.

Veitere Vorteile und Einzelheiten der Prfindunn enieben sich aus der folgenden Bsnchreibuiriii pinor nur als Bei^pial ^nqeijebenpn Au fUhrungsform, Die UiM^hrclljürirj beziielit JivU 4M¹' tue beiije|üf|t:e

Zeichnung, in deren einziger Figur ein senkrechter Schnitt, teilweise weggebrochen, eines Kernreaktorgitterrosts gezeigt ist, der erfindungsgemäß mit Leitrohren und Hülsen versehen ist.

Der gezeigte Gitterrost weist drei Platten 1, 2, 3 auf, die waagerecht und damit parallel zueinander angeordnet sind. Die Platten 1 und 2 haben einen erheblichen Abstand voneinander, während die Platte 2 der Platte 3 benachbart ist. ·

Ein verhältnismäßig langes Leitrohr 4, das an seinem oberen Ende eine kreisrunde Bohrung 4a aufweist, ist im Gitterrost senkrecht angeordnet und in entsprechende Bohrungen der Platten 1 und 2 eingesetzt und festgehalten. Die Platte 3 v/eist ebenfalls eine Bohrung auf, deren Durchmesser zwischen dem der IrinenboJirung des Leitrohrs und/der seitlichen Außenwand des oberen' Teils des Leitrohrs 4 liegt, <3a diese Bohrung mit dew Loitrohr 4 gleichachsig ist, stützt sich die Platte 3 auf der Stirnfläche des Leitrohrs 4 ab.

Eine Hülse 5 ist an ihrem einen Ende mit einer Schulter 5a ausgebildet und in die Boh*,. ng 4a des Leitrohrs 4 eingesetzt und in üblicher weise durch eine Schraub^ verbindung daran-befestigt, indem entsprechende Gewindeabschnitte an der HUlse 5 und in der Boh-r rung des Elements 4 miteinander verschraubt sind»

Der untere Teil der Hülse 5 ist erheblich dünnwandiger als der Gewindeabschnitt und mit Längsschlitzen ausgebildet, sodaß er elas-. tische Zungen lh bildet. Schließlich sind die Enden dieserZungen 5b mit Radialrippen 5c ausgebildet, die unter eine Ringschulter greifen, die von einer in der Wand des Leitrohrs 4 ausgebildeten Ringnut ^c -gebildet wird. Die Seitenwand des Leitrohrs 4 v/eist

Längi scbl i.f e 11 auf, sodaß in diesem Fcioich e ine--Art Saugkorb gebildet wird, wie im Folgenden erläutert,

An ih.rorn oberen Erich, jM. <Uc HUJ se S mit einem Kcgclsit.K 5d axisge-·

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ausgebildet, der die Einführung des Fuße» des Brennstoffelements A

und leine Zentrierung im Leitrohr 4

in axialer Richtung in die Hülse 5 /erleichtert und auf dem das Brennstoffelement aufsitzt. Der Fuß des Leitrohrs 4 1st ebenfalls sentri«rt gehalten, hier durch «inen in e,in innengewinde des Leitrohrs eingeschraubten Zentriersapfen 6.

Die Platten 1, 2, 3 haben vorteilhafterweist in Otnttn die Form von Platten, deren Ränder an den Enden der Säulen 8 befestigt sind. Die Säulen 8 sind mit Gevindeenden 8s, 6i versehen, wodurch sie mit einem seitlichen Traggerüst 9 verbunden werden können, um den Gitterrost zu bilden. Entsprechend den Positionen der Brennstoffelementanordnungen im Reaktorkern sind zwischen den Platten 1, 2 und 3 weitere gleiche Leitrohre 4 angeordnet, welch« diese Anordnungen stützen und ihnen durch die Schlitse 41 Kühlmittel zuführen. Die legelflachen 5d und die Bohrung der Hülsen 5 sind so gewählt, daß sie die Füße dieser Brennelementanordnungen des Reaktorkerns aufnehmen und «entrieren, welche Kanäle für den Kreislauf des als Kühlmittel dienenden flüssigen lfatriuas aufweisen.

Vie ersichtlich ist es so leicht möglich, eine durch einen Unfall me*hr oder weniger beschädigte Hülse 5 auszubauen und zu ersetzen. Dazu wird das in diese Hülse eingesetzte Brennelement des Reaktorkerns in üblicher Weise entladen. Dann werden mit Hilfe eines nicht gezeigten Werkzeugs die Zungen 3b in Richtung auf die Achse des Leitrohrs 5 gezogen, bis die Rippen 5c von der Schulter des Leitrohrs freikommen, worauf die Hülse 5 mit Hilfe des Werkzeugs herausgeschraubt werden kann.

Das Einsetzen einer anderen Hülse 5 in das Leitrohr 4 erfolgt in umgekehrter Weise unter Benutzung des gleichen Werkzeugs, das wiederum die e astischen Zungen 5c zunächst nach innen zieht.

Falls Beschädigungen der Platte 3 einen Austausch derselben erfordern, müssen alle Hülsen 5 nach Entladen der von ihnen und den

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Leitrohren 4 gestützten 'Brennelementanordnungen demontiert werden. Dann werden die Muttern 10,abgeschraubt, welche die Platte 3 an den Säulen 8 und damit am seitlichen Traggerüst 9 festhalten, sodaß die Platte 3 abgenommen und durch eine andere Platte 3 ersetzt werden kann, die dann in entsprechender tfeise, durch die gleichen Arbeitsgänge/umgekehrter Reihenfolge, mit dem seitlichen Traggerüst 9 und den Köpfen der Leitrohre 4 verbunden wird.

Wenn infolge von Schaden an einer großen !Zahl von Elementen eines Gitterrostes dieser insgesamt ersetzt werden muß, baut man alle Teile des Gitterrostes aus, die von Elementen des Kernreaktors ab~ gedeckt sind, entfernt dann die Säulen 8 vom -seitlichen Traggerüst 9, die den Gitterrost an diesem Traggerüst 9 festhalten, und nimmt schließlich den Gitterrost heraus. Dieser wird dann repariert oder durch einen anderen Gitterrost ersetzt, der in den Reaktorbehälter eingesetzt und dann am seitlichen Traggerüst: durch die umgekehrte Folge von Arbeitsgängen wie beim Ausbau des beschädigten Gitterrosts befestigt wird. ^s

Eine solche Ausführung des Gitterrostes gestattet die Vornahme von Reparaturen "an Ort und Stelle", indem bei geringfügigen Unfällen beschädigte Hülsen ausgetauscht werden. Auch kann hier die obere Platte ersetzt werden, welche den zur Verteilung des flüssigen Metalls in den Leitrohren der Brennelementanordnungen des Reaktorkerns dienenden Kasten schützt. Ferner kann der Gitterrost vom Traggerüst abgenommen werden, an dem er befestigt ist.

Schließlich sorgen die Rippen 5c der elastischen Zungen 5d für eine wirksame Verriegelung der Hülsen 5 an den Leitrohren 4, sodaß sich die Hülsen, welche die Platte 3 fest gegen die Leitrohre 4 drücken, nicht von selbst herausschrauben können. Der erfindungsgemäße Gitterrost kann selbstverständlich in Einzelheiten abgewandelt werden, besonders hinsichtlich der Hülsen, dar oberen Bohrungen der LeitrohT v*ivi der Befestigung der Platte 3 an den Säulen 8 des Gitterrostes.

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Claims

Patentansprüche

M J Gitterrost für Kernreaktoren· der zwei parallele» waagerechte, mit ihren Rändern fest mit einem seitlichen Traggerüst verbundene» den Deckel, bzw. Boden bildende Platten und als Unterteilung senkrechte Leitrohre, in die ein flüssiges Metall gespeist und die Füße von Bxennstoffelementanordnungen eingesetzt werden können,aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf jedes Leitrohrs (4) mit einer dritten, dem Deckel (2) des Gitterrostes benachbartenpiatte (3) durch eine mit einer Vorrichtung zur Befestigung am Leitrohr versehene Hülse (5) verbunden ist.
2. Gitterrost nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Jede Hülse (5) als Vorrichtung zur Befestigung am Leitrohr (4) einen Gewindeabschnitt aufweist, der mit einem Innengewindeabschnitt des Leitrohrs (4) zusammenwirkt;.
3· Gitterrost nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet! daß jede Hülse (5) eine Verriegelungsvorrichtung (5c) aufweist, die nach Einsetzen in das Leitrohr (4} an diesem einrastet·
4. Gitterrost nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Platte (3) Bohrungen zum Einsetzen der Hülsen (5) aufweist und sich mit den Rändern dieser Bohrungen auf der? Stirnseiten der Leitrohre (4) abstützt.

5· Gitterrost nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dxitte Platte (3) mit ihrem Rand mittels abnehmbarer Säulen (8) am seitlichen Traggerüst (9) befestigt ist.

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