DE2841871A1

DE2841871A1 - Storage racks for long fuel elements esp. of water reactor - arranged in two layers with shielding tubes of upper layer used as lifting baskets

Info

Publication number: DE2841871A1
Application number: DE19782841871
Authority: DE
Inventors: Mihail Dipl Ing Ghezzo; Ullrich Ing Grad Ristow; Guenther Ing Grad Zeitzschel
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1978-09-26
Filing date: 1978-09-26
Publication date: 1980-04-03

Abstract

A storage rack for rod-shaped fuel elements, esp. from light water reactors, stores the elements at defined positions individually surrounded by tubes of neutron-absorbing material. These tubes are stored in two different levels or storeys the tubes of the lower storey being firmly mounted in a lattice structure, while the tubes of the upper storey constitute a lifting basket, being suspended by pins in vertical slits of guide bars. For a given floor area of storage pool, the number of elements stored is doubled. The open structure of the top storey provides access to the lower layer. The tubes of the upper layer can rest upon those of the lower layer, thus relieving the support pins of weight.

Description

Lagergestell für stabförmige BrennelementeStorage rack for rod-shaped fuel assemblies

Die Erfindung betrifft ein Lagergestell für stabförmige Brennelemente insbesondere von Leichtwasserreaktoren, die an definierten Brennelementpositionen sitzen und von Hüllen aus neutronenabsorbierendem Material umschlossen sind.The invention relates to a storage rack for rod-shaped fuel assemblies in particular of light water reactors, which are located at defined fuel element positions sit and are enclosed by covers made of neutron-absorbing material.

Aus der DE-OS 26 29 938 ist es bekannt, daß man mit solchen Hüllen den Platzbedarf für die Unterbringung von Brennelementen wesentlich verringern kann, weil man den Abstand zwischen benachbarten Brennelementen kleiner machen kann, ohne daß sich die Kritikalität der Anordnung ändert. Die Hüllen bestehen beim Bekannten aus 3orstahl. Sie sind zwischen einer Bodenplatte und einer Kopfplatte herausnehmbar angeordnet. Für den Normalfall jedoch, insbesondere dann, wenn sie Brennelemente einschließen, sind sie als fester Bestandteil des Lagergestells anzusehen.From DE-OS 26 29 938 it is known that one with such cases can significantly reduce the space required to accommodate fuel assemblies, because you can make the distance between adjacent fuel assemblies smaller without that the criticality of the arrangement changes. The shells exist with the acquaintance made of 3orstahl. They can be removed between a base plate and a top plate arranged. In normal cases, however, especially if they are fuel elements include, they are to be regarded as an integral part of the storage rack.

Aufgabe der Erfindung ist es gegenüber dem Stand der Technik, mit einfachen Mitteln auf einer gegebenen Grundfläche noch mehr Brennelemente als bisher unterbringen zu können. Dies gelingt erfindungsgemäß dadurch, daß die Hüllen in zwei übereinanderliegenden Ebenen liegen, daß die Hüllen der unteren Ebene in einem Gitterverband fest angeordnet sind, und daß die Hüllen der oberen Ebene als Tragkorb ausgebildet und mit Tragzapfen in vertikale Schlitze von Führungsleisten eingehängt sind.The object of the invention is compared to the prior art, with simple means on a given area even more fuel elements than before to be able to accommodate. This is achieved according to the invention in that the casings in two superimposed levels lie that the envelopes of the lower level in one Lattice association are firmly arranged, and that the covers of the upper level as a support basket formed and hung with trunnions in vertical slots of guide rails are.

Bei der Erfindung wird die Zahl der auf einer gegebenen Grundfläche unterzubringenden Elemente praktisch verdoppelt. Dennoch ist der Aufwand dafür relativ gering, wie sich aus der späteren Beschreibung noch klarer ergibt. Außerdem kann mit der erfindungsgemäßen Ausbildung der oberen Ebene die Zugänglichkeit zu den Brennelementpositionen im unteren Gitterverband besonders günstig erhalten werden.In the invention, the number of on a given area The elements to be accommodated are practically doubled. Nevertheless, the effort involved is relative low, as will become clearer from the later description. Also can with the inventive design of the upper level accessibility to the Fuel element positions in the lower lattice association can be obtained particularly favorably.

Die Ausbildung einer ein Brennelement einschließenden Hülle aus absorbierendem Material als Tragkorb ist zwar bereits vorgeschlagen worden (Patentanmeldungen P 27 18 305.7 und P 28 19 318.2). Bei den älteren Vorschlägen fehlt jedoch die für die Erfindung wesentliche Anordnung in der oberen von zwei verschiedenen Ebenen, wobei die Bauweise der unteren Ebene als normal bezeichnet werden kann, weil sie einen festen Gitterverband aufweist.The formation of an absorbent shell enclosing a fuel assembly Material as a carrier basket has already been proposed (patent applications P 27 18 305.7 and P 28 19 318.2). In the older proposals, however, there is no one for the invention essential arrangement in the upper of two different levels, the construction of the lower level can be called normal because it has a solid grid structure.

Die zum Einhängen dienenden Führungsleisten können eine kammähnliche Tragstruktur bilden, damit die Tragkörbe mit einer seitlichen Ladebewegung eng benachbart mit parallel verlaufenden Tragzapfen untergebracht werden können. Insbesondere können die Führungsleisten vorteilhaft quer zu ihrer Längsrichtung verstellbar sein, weil damit die Durchtrittsfläche zu den Traggestellen der unteren Ebene variiert werden kann.The guide rails used for hanging can be a comb-like one Form support structure so that the support baskets are closely spaced with a lateral loading movement with parallel trunnions can be accommodated. In particular, can the guide strips advantageously be adjustable transversely to their longitudinal direction because so that the passage area to the support frames of the lower level can be varied can.

Für die Verstellbarkeit ist es günstig, wenn die Führungsleisten mit Rollen abgestützt sind.For the adjustability, it is beneficial if the guide rails with Roles are supported.

Die Erfindung ist nicht darauf beschränkt, daß die Hüllen der oberen Ebene das volle Gewicht der Brennelemente aufnehmen. Vielmehr ist es auch möglich, die Hüllen der oberen Ebene auf denen der unteren Ebene aufsitzen zu lassen, so daß die Tragzapfen vorteilhaft wenig belastet sind. Dies erreicht man dadurch, daß die Schlitze in den Führungsleisten entsprechend tief ausgebildet werden.The invention is not limited to the covers of the upper Take the full weight of the fuel assemblies on the 1st level. Rather, it is also possible to let the covers of the upper level sit on those of the lower level, so that the trunnions are advantageously little loaded. This is achieved in that the slots in the guide strips are made correspondingly deep.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden anhand der beiliegenden Figuren Ausführungsbeispiele beschrieben.For a more detailed explanation of the invention are based on the enclosed Figures exemplary embodiments described.

In den Fig. 1 und 2 ist in einem Vertikalschnitt und in einer Draufsicht ein Brennelementlagerbecken dargestellt, das zum Beispiel in einer Entsorgungsanlage zur Aufnahme von verbrauchten Brennelementen von Leichtwasserreaktoren benötigt wird, die dort gesammelt und gelagert werden sollen, bis eine Aufarbeitung möglich ist. Fig. 3 zeigt ein anderes Lagerbecken in einem Vertikalschnitt.1 and 2 is in a vertical section and in a plan view a fuel storage pool shown, for example in a waste disposal facility required for the reception of spent fuel elements from light water reactors that are to be collected and stored there until processing is possible is. Fig. 3 shows another storage pool in a vertical section.

Das Lagerbecken 1 wird von Betonwänden 2 begrenzt, die in bekannter Weise mit einer Auskleidung aus Blech versehen sein können. Es enthält in einer unteren Ebene 3 Brennelementlagergestelle 4, die mit Stützen 5 auf dem Boden 6 des Lagerbeckens 1 sitzen. Die Lagergestelle 4 sind in bekannter Weise ausgebildet, zum Beispiel so wie in der vorgenannten Offenlegungsschrift 26 29 938 angegeben ist. Dies bedeutet, daß sie zur Aufnahme von im Querschnitt quadratischen Brennelementen ein Gitter von Brennelementpositionen in rechtwinkliger Anordnung aufweisen. Jeder Brennelementposition ist eine Hülle 7 mit quadratischem Querschnitt zugeordnet, die aus Borstahl besteht und jeweils eins der Brennelemente zum Beispiel von einem Druckwasserreaktor aufnimmt. Die Gestellteile 4 haben ihrerseits einen quadratischen Querschnitt.The storage pool 1 is bounded by concrete walls 2, which are known in Way can be provided with a lining made of sheet metal. It contains in one lower level 3 fuel assembly racks 4 with supports 5 on the bottom 6 of the storage basin 1 sit. The storage racks 4 are in a known manner formed, for example as in the aforementioned laid-open specification 26 29 938 is specified. This means that they are designed to accommodate square cross-sections Fuel assemblies a grid of fuel assembly positions in a right-angled arrangement exhibit. Each fuel element position is an envelope 7 with a square cross-section assigned, which consists of boron steel and each one of the fuel elements for example receives from a pressurized water reactor. The frame parts 4 in turn have one square cross-section.

Uber der unteren Ebene 3 ist zur Lagerung von Brennelementen eine obere Ebene 10 für praktisch die gleiche Anzahl von Brennelementen vorgesehen. Hier sind die Brennelemente in Tragkörben 11 untergebracht, die aus neutronenabsorbierendem Material, vorzugsweise aus Borstahl, bestehen und nicht nur zur Lagerung sondern auch zum Transport der Brennelemente dienen.Above the lower level 3 is a for storing fuel assemblies upper level 10 is provided for practically the same number of fuel assemblies. here the fuel elements are housed in support baskets 11, which are made of neutron-absorbing Material, preferably made of boron steel, and not only for storage but also serve to transport the fuel assemblies.

Die Tragkörbe 11 besitzen an ihrem oberen Ende auf gegenüberliegenden Seiten fluchtende, zylindrische Tragzapfen 9. Mit diesen sind sie in der Ebene 10 in Führungsleisten 12 eingehängt, die zum Beispiel als Gußkonstruktion mit einer Strebe 13 ausgeführt und mit Trägern 14 an Konsolen 15 der Beckenwand 16 befestigt sind. Es können mehrere Führungsleisten 12 in paralleler Anordnung an einem Ende im Bereich der Abstützung 14 zusammengefaßt sein, während am anderen Ende 18 zusätzliche Mittel 19 zur Unterstützung und seitlichen Festlegung in einzelnen Führungsleisten 12 angeordnet sind, die zusammen eine kammähnliche Struktur bilden In der Oberseite der Führungsleisten 12 sind Schlitze 20 parallel zueinander in vertikaler Richtung eingearbeitet. In diese Schlitze werden die Tragkörbe 11 mit den Tragzapfen 9 eingehängt, die, wie Fig. 2 zeigt, auf gegenüberliegenden Seiten der im Querschnitt quadratischen Tragkörbe 11 angebracht sind. Der Querschnitt zwischen zwei benachbarten Führungsleisten 12 ist freigelassen. Deshalb ist es möglich, die Tragkörbe 11, die zum Transport mit einem Hebezeug 21 an einem oberhalb der Zapfen 9 liegenden Kragen 22 gefaßt werden, stattdessen aber auch Fenster zum Eingreifen von Haken oder Klinken aufweisen können, aus dem in Fig. 1 ersichtlichen mittleren Ladeschacht 23 in seitlicher Richtung in der oberen Ebene 10 zwischen die Führungsleisten 12 einzuführen. Dabei sind die Tragkörbe 11 lediglich um die Tiefe der Schlitze 20 über die Führungsleisten 12 hinauszuheben. Deshalb kommt man bei dieser seitlichen Beladung ohne Vertiefung des Brennelementlagerbeckens 1 aus.The baskets 11 have at their upper end on opposite Lateral aligned, cylindrical support pins 9. With these you are in plane 10 hung in guide strips 12, for example as a cast construction with a Strut 13 executed and fastened with brackets 14 to brackets 15 of the pool wall 16 are. Several guide strips 12 can be arranged in parallel at one end be summarized in the area of the support 14, while at the other end 18 additional Means 19 for support and lateral fixing in individual guide strips 12 are arranged, which together form a comb-like structure In the top of the guide strips 12 are slots 20 parallel to each other in a vertical direction Incorporated direction. The support baskets 11 with the support pins are in these slots 9, which, as FIG. 2 shows, on opposite sides of the in cross section square baskets 11 are attached. The cross section between two neighboring ones Guide strips 12 is left free. Therefore, it is possible, the support baskets 11, the for transport with a hoist 21 on a collar lying above the pin 9 22, but instead also windows for engaging hooks or latches can have, from the central loading bay 23 shown in FIG. 1 in the lateral To introduce direction in the upper level 10 between the guide rails 12. Included the baskets 11 are only by the depth of the slots 20 over the guide strips 12 to lift out. Therefore, with this side loading, there is no recess of the fuel element storage pool 1.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist am unteren Ende der Führungsleisten ein Gittereinsatz 25 zu sehen, der die Tragkörbe 11 auch am unteren Ende festhält. Dies ist vorteilhaft, wenn mit seitlichen Kräften etwa bei einem Erdbeben zu rechnen ist. Ohne solche Kräfte können die Tragkörbe 11 aber auch frei eingehängt sein, da durch die Schwerpunktlage störende, seitliche Neigungen ausgeschlossen sind.In the embodiment according to FIG. 1, the guide strips are at the lower end To see a grid insert 25, which also holds the baskets 11 at the lower end. This is advantageous if lateral forces are to be expected, for example in the event of an earthquake is. Without such forces, the baskets 11 can also be freely suspended, because the center of gravity prevents disruptive lateral inclinations.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3, die einen Vertikalschnitt durch ein anderes Lagerbecken in größerem Maßstab zeigt, sitzen die Führungsleisten 30 um weniger als die Höhe der Tragkörbe 31 über der unteren Gestellebene. Anders ausgedrückt sind die Schlitze 32 so tief, daß die eingehängten Tragkörbe 31 sich auf den Hülsen 35 der darunterliegenden Gestell ebene 3 abstützen können. Auch hier kann man durch ein unteres Gitter 36 den seitlichen Halt der Tragkörbe 31 vergrößern und bei Bedarf für denkbare Seitenkräfte zusätzliche, seitliche Abstützungen 37 und 38 vorsehen.In the embodiment of FIG. 3, which is a vertical section through shows another storage basin on a larger scale, the guide strips 30 are seated by less than the height of the support baskets 31 above the lower frame level. Expressed differently the slots 32 are so deep that the suspended baskets 31 can be supported on the sleeves 35 of the underlying frame level 3. Even here one can increase the lateral hold of the support baskets 31 by means of a lower grid 36 and, if necessary, additional lateral supports 37 for conceivable lateral forces and 38 provide.

5 Patentansprüche 3 Figuren5 claims 3 figures

Claims

Patent claim storage rack for rod-shaped fuel assemblies, in particular of light water reactors that sit at defined fuel element positions and are enclosed by shells made of neutron-absorbing material, d a -d u r c h it is noted that the shells (7, 11) are in two superimposed Levels (3, 10) lie that the sheaths (7) of the lower level (3) in a grid structure are fixed, and that the covers (11) of the upper level (10) as a support basket formed and with support pins (9) in vertical slots (20) of guide strips (12) are attached.

2. Storage rack according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the guide strips (12) form a comb-like support structure.

3. Storage rack according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the guide strips (12) can be adjusted transversely in their longitudinal direction are arranged.

4. Storage rack according to claim 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the guide strips (12) are supported with rollers.

5. Storage rack according to claim 1 to 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the covers (31) of the upper level (io) on the covers (35) of the sit on the lower level (3) (Fig. 3).