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DE3330357A1 - Verfahren zum instandsetzen eines kernreaktor-brennelements - Google Patents

Verfahren zum instandsetzen eines kernreaktor-brennelements

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Publication number
DE3330357A1
DE3330357A1 DE3330357A DE3330357A DE3330357A1 DE 3330357 A1 DE3330357 A1 DE 3330357A1 DE 3330357 A DE3330357 A DE 3330357A DE 3330357 A DE3330357 A DE 3330357A DE 3330357 A1 DE3330357 A1 DE 3330357A1
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DE
Germany
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control rod
sleeves
head piece
connection plate
guide tubes
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DE3330357A
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English (en)
Inventor
Stephen Joseph Pittsburgh Pa. Ferlan
John Milton Shallenberger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Westinghouse Electric Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
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Publication date
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Ceased legal-status Critical Current

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    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
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    • G21C3/00Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/30Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
    • G21C3/32Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
    • G21C3/33Supporting or hanging of elements in the bundle; Means forming part of the bundle for inserting it into, or removing it from, the core; Means for coupling adjacent bundles
    • G21C3/331Comprising hold-down means, e.g. springs
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    • G21C3/326Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements comprising fuel elements of different composition; comprising, in addition to the fuel elements, other pin-, rod-, or tube-shaped elements, e.g. control rods, grid support rods, fertile rods, poison rods or dummy rods
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description

Dipl. ing. R. HÖLZER
DIPL. ING. (FH) W. GALLO PHIUPPINE-WELSER-STRASSE 14
8900 AUGSBURG
TELEFON 516475 TELEX 533202 paiol d
Augsburg, den 18. August 1983 Anw.Aktenz.: W.1156
Vv'estinghouse Electric Corporation,
Westinghouse Building, Gateway Center, Pittsburgh,
Pennsylvania 15.222, V.St.A.
PATENTANWÄLTE | -Jf- J
Verfahren zum Instandsetzen eines Kernreaktor-Brennelements j
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Instandsetzen eines Kernreaktor-Brennelements nach dein Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bekanntermaßen bestehen Brennelemente von Kernreaktoren j aus einer Vielzahl von Brennstäben and einer /inzahl von ] Steuerstabführungürohron, die mittels entlang der Brenn- | eler;ientenlänge verteilt angeordneter .Lalteyittcr in einer ] bestimmten geometrischen Anordnung gehalten werden. Die Ilaltegitter sind an den Steaerstabfünrungsrohren befestigt. An den beiden oberen und unteren Enden des Brennelements ist ein Kopfstück bzw. ein Fußstück an den Steuerstabführungsrohren befestigt, das nach oben b:?.v/. nach unten etwas über die Brennstabenden übersteht. Am oberen Brennelementenende sind die Steuerstabfiihrunjsrohre in entsprechenden, im Kopfstück gebildeten öffnungen befestigt. Dabei können die Steuerstabführunysrohre jeuoils von einer Hülse umschlossen sein, die zur Befestigung der i-'ührunysrohre a:a Kopfstück und ara obersten Haltegitter dient.
BAD ORIGINAL . COPY
Während des Betriebs derartiger Brennelenente in einen Kernreaktor können sicn an den Brennstäben gelegentlich in Längsrichtung verlaufende Risse in der Brennstabhülle bilden, die hauptsächlich vo>i inneren Spannungen herrühren und aufgrund derer die Möglichkeit besteht, daß radioaktive Spaltprodukte aus der Brennstabhülle heraus in das Primärkühlmittel des Reaktors gelangen können. Oerartige Spaltprodukte können außerdem während Brennstofferneuerungsarbeiten in das überflutungswasser der gefluteten Reaktorkammer oder im Falle von verbrauchten Brennelementen in das durch die Speicherbecken für die verbrauchten Brenneleiaente hindurchzirkulierte Kühlwasser hineingelangen.
Da die Brennstäbe Bestandteil einer integrierten 3aueinheit mit am Kopfstück und am Fußstück angeschweißten Steuerstabführungsrohren sind, ist es schwierig, defekte Brennstäbe aufzufinden und auszutauschen. Um die defekten Brennstäbe überhaupt zugänglich zu machen, ist es notwendig, zunächst das betroffene Brennelement aus dem Reaktorkern herauszunehmen und sodann die Scnweißnähte aufzutrennen, welche das Kopfstück iiiit den Steuerstabf üixrungsroliren verbinden, um auf diese V/eise von oben Zugang zu dem defekten Brennelement zu erhalten. Bei diesen Arbeiten wird aber das Brennelement häufig für eine Vieiterverwendung im Reaktor unbrauchbar, da beim Abtrennen sowohl an den Steuerstabführungsrohren wie aucli am Kopfstück Besciiädigungen auftreten können, die ein anschließendes Wiederzusammenschweißen verhindern.
Im Hinblick auf die hohen Kosten, die .axt dem Austausch von Brennelementen verbunden sind, hat sich das Bedürfnis nach instandsetiibaren Brennelementen encwickelt, um sowohl deren Betriebs- als aucn deren Wartungskosten minimal zu halten.
COPY
Herkömmliche instandsetzbare Brennelemente v/eisen bereits zur 2eit dor erstmaligen Herstellung bestimmte Konstruktionsmerkmale auf, die einen schnellen Ausbau defekter Brennetabe, dio Möglichkeit des Austa'uschs dieser defekten Brennstäbe durch gute ßrennstübe und die anschließende Weitervorw^ndung im Reaktor und/oder die normale Handhabung und Lagerung des betroffenen £>renn-..elements zulassen. Die Instandsetzung des Brennelements wird dabei ermöglicht, indem das Brennelement mit einem abnehmbaren Kopfstück ausgestattet wird. Dieses abnehmbare Kopfstück v/iru üblicherweise unter Vervyendung von Sehraubverbindungen mit den oberen Unuen der Steuerstabführungsrohren mechanisch an diesen Führungsrohren befestigt, derart, daß das Kopfstück fernbetätigt; von einem verstrahlten Brennelement augeoaut werden kann, während dieses in einer neutronenabsorbierenden Flüssigkeit untergetaucht bleibt. Nach dem Herausnehmen bzw. dem Austausch des defekten ürennstabs und nach dem Wiederaufsetzen des Kopfstücks auf die Steuerstabführungsrohre kann dann das so· instand'jesetzte Brennelement wieder in den Keaktor eingesetzt und bis ^um Ende seiner Standzeit weiterverwender und/oder in üblicher Weise in einen Speicherbecken für verbrauchten Bronnstoff oder an anderen Aufbewahrungsstellen sicher aufbev/ahrt v/erden.
Das Ziel dieser bekannten Konstruktion instandsetzbarer Brennelemente besteht darin, sämtliche Brennelemente bereits im Zeitpunkt ihrer Fertigung mit den eine schnelle Instandsetzung ermöglichenden, aber kostspieligen Konstruktionsmerkmalen auszustatten. Die verschiedenen Schraubverbindungen oder sonstigen lösbaren Verbindungen zur abnehmbaren Befestigung des Kopfstücks an jedem der Steuerstabführungsrohre erfordern einen hohen Zeit- und Kostenaufwand für die gegenüber der Herstellung der einfachen, geschweißten Brennelementkonstruktionen zusätzlichen
Fertigungsschritte, während jedoch nur bei einen sehr kleinen Prozentsatz aller Brennelemente später tatsächlich ein Leck eines Brennstabs und folglich die Notwendigkeit einer Instandsetzung des betreffenden Brennelements auftritt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Instandsetzung normaler Brennelemente zu schaffen, das eine Weiterverwendung des instandgesetzten Brennelements in einem Kernreaktor ermöglicht.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebende Verfahrensweise gelöst.
15
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Brennelement mit einer gemäß der Erfindung hergestellten Verbindung des Kopfstücks mit den Steuerstabführungsrohren.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen bcispielsv/eisc näher beschrieben. In den Zeichnungen zaigt:
Fig. 1
In teilweise aufgeschnittener Ansicht ein Brennelemant mit erfinuungsgemäß ausgebildeter· Befestigung zwischen Kopfstück und Steuers tab führung.srohren,
30
Fig. 2
eine Draufsicht des in Fig. 1 gezeigten Brennelements,
Fig. 3
in vergrößertem Längsschnitt die herkömmliche Art der Befestigung des Kopfstücks an den Steuorstabfülirungsroiiren durch Schweißen,
-χ-
von v/elcher ausgehend das
erfindungsgemäüe Instandsetzungs-
varfahren eingesetzt werden kann,
Fig. 4 in entsprechender Darstellung die
erfindungsgemüJe Befestigungsart zwischen Kopfstück und Steuerstabführungsrohren, wie sie bei den erfindungsgemäßen Instand-' setzungsverfahren, aasgehend von
einer Anordnung nach Fig. 3, hergestellt wird, und
Fig. 5 eine abgewandelte Ausführungsform
der in Fig. 4 dargestellten erfindungsgemäßen Befestigung, wie sie auch bei einer etwa notwendigen zweitmaligen Instandsetzung, ausgehend von dem Zustand nach Fig. 4, . hergestellt v/erden kann.
Die Figuren 1 und 2 der Zeichnungen, in welchen gleiche Bezugszeichen, jeweils gleiche bzw. entsprechende Teile bezeichnen, zeigen ein Kernreaktor-Brennelement. 10 mit' einer Anordnung von Brennstäberi 12, die mittels Haltegitterm 14, 15, 17, von denen nur drei in Fig. 1 dargestellt sind und die mit gegenseitigen Ali ständen entlang der Brennelementenlänge verteilt angeordnet sind, mit gegenseitigen Abständen in ihrer vorgesehenen geometrischen Anordnung gehalten v/erden. Jeder Brennstab enthält eine Vielzahl von Kernbrennstoff tabletten 16 und eine im Leerraum des Brennstabs angeordnete Feder 10, welche die Brennstofftablettensäule nach unten drückt, und die beiden Enden jedes Brennstabs sind in üblicher Weise durch Endkappen 20 verschlossen.
COPY
Zur Steuerung des Spaltvorgangs ist sine Anzahl von Steuerstäben 21 in Steuerstabführungsrohren auf und ab beweglich, die an bestimmten Positionen in jedem Brenn-· element des Reaktors angeordnet sind. Die Steuerstabführungsrohre sind an den Haltegittern 14, 15, 17 befestigt. Weiter v/eist das Brennelement ein Kopfstück 24 und ein Fußstück 26 auf, an welchen die oberen bzw. unteren Enden der Steuerstabführungsrohrc befestigt sind, so daß ein in sich festes Gerüst gebildet ist, welches Transport und Handhabung des Brennelements ohne Gefanr einer Beschädigung von dessen einzelnen Komponenten ermöglicht.
Typischerweise sind die Steuerstabführungsrohre uii Hülsen versehen, Ji^ :ait den oberen und unteren H altegittern 14, 17 sowie dem Kopfstück 24 und dem Fußstück schweißverträglich sind. Eine solche Hülse 53 ist in den Figuren 1 und 4 zur Verbindung eines Steuerstabführungsrohrs 50 mit dem oberen Haltegitter 17 and dem Kopfstück dargestellt. Jedes Steuerstabführungsrohr 50 erstreckt sich über die gesainte Länge des Brennelements 10 zwischen dem Kopfstück 24 und dem Fußstück 26. Die Hülse 53 er-'streckt sich nur vom Kopfstück 24 bis zum oberen Haltegitter 14, während sich eine entsprechende Hülse 54 am unteren Ende des Brennelements nur vom Fußstück 26 bis zum unteren Haltegitter 17 erstreckt. Das Steuerstabführungsrohr 50 ist durch eine" Sickenverbindung an der Hülse 53 befestigt, wobei die Sickenverbindung.typischerweise aus drei mit gegseitige.ii axial Ab stand angeordneten Sickengruppen 55 besteht, wobei zwei Gruppen zwischen dor Kopfstückanschiußplatte 32 und dem oberen Haltegitter 14 angeordnet sind und eine Sickengruppc 17 sich unterhalb des oberen Ilaltegitters 14 befindet. Jado 5ickor.grappe bestant ihrerseits aus vier drehsymmetrisch angeordneten Einzelsickon in Form von Ausbauchungen. In entsprechender Ueise kann das Steuerntabfalirun^jro.ir 50 an uor Hülse 54 befestigt sein.
BAD ORIGINAL^ " Copy
Wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist, hat das Kopfstück 24 in der Draufsicht eine quadratische Form und v/eist einen Rahmen 23 mit einer oberen Platte 30 und einer mit Abstand davon angeordneten unteren Anschluüplatte 32 auf. An gegenüberliegenden Rändern der oberen Platte 30 sind Niederhaltefedern 34 mittels Schrauben 36 befestigt, die, wenn bei in den Reaktorkern eingebautem Brennelement die obere Kerntragplatte aufgesetzt wird, zwecks Niederhaltens des Brennelements zusammengedrückt v/erden.
Weiter weist das Kopfstück einen Steuerstabbündel-Betätigungsmechanismus 37 mit einem mit Innengewinde versehenen zylindrischen Bauteil 32 and davon radial wegragenden Armen auf. Die einzelnen Steuerstäbe 21 sind jeweils mittels einer Kupplung 42 mit dem betreffenden Arm 40 verbanden, und die Anordnung ist so getroffen, daß der Steuerstabbündel-Betätivjungsmechanisaus sämtliche Steuorstäbe des Brennelements gemeinsam vertikal in den Steuerstabführungsrohren verschieben kann,, um den Spaltprozess in dem Brennelement ζ α steuern.
Eine bevorzugte 'Ausf ührun-jsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Instandsetzen eines Kernreaktor-Brennelements 10 wird nächstjhend anhand der Fig. 3, die den Sustand eines herkömmlichen Brennelements vor einer Instandsetzung zeigt, und äer Fig. ■! beschrieben, die den Su- ~~ stand nach der erfindungsjemäßen Instandsetzung zeigt. Die Steuerstabführungsrohre 50, von denen in den Figuren 3 und jeweils nur eines dargestellt ist, sind mit ihren oberen Hülsen 52 koaxial in die Steuerstabdurchführungensbohrungen 60; der Kopfstückanschluj.splatte 62 eingesetzt. Die Hülsen 52 sind vorzugsweise durch Schweißen oder eine andere stoffschlüssige Verbindung im Bereich der Oberseite 64 der Kopfstückanschlu^platte 62 an dieser befestigt. Diese übliche Art der Befestigung ist weniger zeit- und kostenaufwendig als die Verwendung von Schraubbefestigungen im Zuge der Fertigung der bekannten instandsetzbaren Brennelemente.
ORIGINAL COPY
AO
-X-
Wenn ein Brennelement 10 der in Fig. 3 gezeigten Bauart instandgesetzt werden muß, was tatsächlich nur bei einem sehr kleinen Prozentsatz aller Brennelemente der Fall ist, werden nach dem erfindungsgemäßen Ver-
b fahren die Hülsen 52 von der Anschlußplatte 62 abgetrennt, indera die Hülsenwand unterhalb des Befestigungsbereiches entlang ihres Umfangs durchtrennt wird. Dieser Abtrennvorgang kann beispielsweise unter Verwendung eines herkömmlichen Innenrohrabschneiders erfolgen, der innerhalb der Steuerstabdurchführungsbohrung 60 der Anschlußplatte die Hülsenwand unterhalb der Schweißnaht von innen her durchtrennt. Alternativ dazu kann der Abtrennvorgang unter Verwendung eines üblichen lochsäganartigen Schneidwerkzeugs von der Oberseite G4 der Anschlußplatte 62 mit dem zum Durchtrennen der Schweißnaht erforderlichen Schneiddurchmesser und entsprechender Schneidtiefe erfolgen. So-Jann wird das Kopfstück mit der Anschlußplatte 62 in üblicher V/eise von den Hülsen abgenommen. Das Ab trennen der Schweißverbindungen und"das Abnehmen des Kopfstücks von den verstrahlten Brennelementen 10 erfolgen fernbetätigt, während das Brennelement in einer neutronenabsorbierenden Flüssigkeit, wie beispielsweise \/as scr, untergetaucht ist. Sodann ist das Brennelement an seinem oberen Ende zur Feststellung und zum Austausch defekter ßrennstäbe zugänglich.
Für die Instandsetzung des Brennelements findet ein modifiziertes Kopfstück 24 Anwendung, das vorzugsweise grundsätzlich mit dem abcjenoiaiaonen. Kopfstück identisch ist, mit der Ausnahme, daß die Steuerstabdurchführungsbohrungen der Anschlußplatte 32 vorzugsweise alle mit einer in ihrer Leibung gebildeten llingaut 74 verschon sind. Diese Ringnut 74 befindet sich axial unterhalb des dor Abtrennstcille der Hülsen 52 von der ursprünglichen AnsciLlußplatce 62 entsprechenden üoröicheü. Die Jut 74 kann als beliebig gestaltete Wandvertiefung ausgebildet oder durch eine Gruppe beliebig geformter einzelner Wandvertiefungen
COPV % * BAD ORIGINAL
beliebiger Abmessungen ersetzt sein, jedoch handelt es sich vorzugsweise um eine koaxiale, kontinuierliche Umfangsnut. Das modifizierte Kopfs bück 2-i ist vorzugsweise ein noues, unbostrahltas Kopfstück, jedoch kann gewünschtenfalls ebensogut das abgenommene Kopfstück naca entsprechender Ilachbearbcibuiig visier verwendet v/orden. Die Herstellung der Nuten 74 in dun einzelnen Bohrungen 72 kann mit herkömmlichen Sehneidewerkzeugen erfolgen.
Die abgetrennten Hülsen 53 mit den Steuerstabführungsrohren 50 werden in die Durchf ührungsbolirun gen 72 der Anschlußplatte des modifizierten Kopfstücks 24 eingesetzt, derart, daß sie axial über die IJuten 74 hinausragen. Vor-' zugsweise v/erden die abgetrennten Hülsen 53 von unten her in die Durchführungsbohrungen 72 eingeführt, und zwar in eine ihrer axialen Position i.n ursprünglichen Kopfstück entsprechende Axialpoüition. Dieser Vorgang erfolgt in der Praxis freilich durch Aufsetzen des neuen Kopfstücks auf das untergetauchte Brennelement. Sodann werden die Hülsen durch Eindrücken von in di<: i-Juben 74 eingreifenden Ringsicken in der AnschluiJplatte befestigt. Dazu finden herkömmliche Werkzeugt Anwendung. Beispielsweise kann das Eindrücken der Sicken hydraulisch durch Einpressen von Druckflüssigkeit in die Durchführungsbohrung durch ein Zuleitungsrohr mit oberhalb und unterhalb der Nut angeordneten Dichtungen zum Einschließen :1er Hydraulikflüssigkeit in der Durchführungsbohrung erfolgen, so daß durch die flüssigkeit die sich an die ilubwand anliegende Sicke in die hülse eingedrückt wird. Eine andere Möglichkeit liegt in der Verwendung eines Kolbens mit einer Kolbenstange in der Durchführungsbohrung, v/ob ei der Kolben uxiterhalb der Mut mittels Jer Kolbenstange nach oben nilher zu der Out hin gezogen wird, um ein in die Durchfünrungsbohrung eingebrachtes Tiaterial, wie beispielsweise Polyurethan, gegen eine oberhalb der Wut befindliche Dichtung zu drücken, durch welche die Kolbens bange hindurchgeführt ist, so daß wiederum durch ..las zusammengedrückte Material
BAD ORiGIiSiAL Copy
Al
in der Durchfuhrungsbohrung eine in die Nut eingreifende Sicke in die Hülse eingedruckt wird. Alle diese Ilaßnahivien können wiederum fernbetätigt ausgeführt werden.
Das oben beschriebene erfindungsgemäße Vorfahren gibt auch die Möglichkeit, erst teilweise verbrauchte Brei'instäbe aus einem Brennelement: mit besonadigtei.i Gestell herauszunehmen and in ein anderes Brennelenentengestell einzusetzen, am sodann die Brennstäbe vollständig bis zum Erreichen des vorgeselienen Abbrandpegels abzubrennen. Außerdem ermöglicht Jas erfindungsgemäße Verfahren das Herausnehmen und/oder das U.äorinen der 3rennstäbe zum Zwecke einer besseren liranuusnut'iuiig im Reaktor.
Das erfindunyjgeuiciiie Vorfahren ist in gleicner »,"eist zur Instandsetzung von Brennelementen einseti^ar, aeren Steuersuabführungsroxire boispiels',;eise durch Scnwei^en direkt an der KopfscückenansCxiluj-Jplal:te befestigt sind, ohne Verwendung irgendwelcher Zv/iscut_-nnQlsen. In diuseüi Fall erfolgt das Abtrennen und das x-iindräcken der Sicken beiia U'iederaufsetzen des i'.opfteils direkt an ueii Steuerstabführungsrohren anstelle Jer iiülsen. L'bcnso kann aas erfinuuiigsgeuiüüe Verfahren natürliCxi bei uor Insrandsetzux^g von breiiii-i; leinen ten Anw^ri<-ang finden, jj-ei maxien bereits im 2uge aer ursprünglichen Fertigung oder aucn wänrend einer vornergegaügenen Instunusttzung die nülsen oaer oteuerstaufdhraugsrunre durch eine Sicj.v^nverbindung iü entsprechenden lvuten oaer Vertiefungen aer iiourungen aor Kopfstückanschlußplatte befestigt sind. Beispielsweise kann ein Brennele^.ent, aus^c-hcn1· von den in ?i-j. 4 dargeccellten Zuataa·!, instruiugc^et:: t T.-/· -raeii, \.robi_:i der instandgesetzte Zustand in ?ig. r> ciar^^stellt ist. Dabei stellt Fi'j. 5 den Zustand, nacxi cuior r.'.-'eic-aalijeii IristanJ-Setzung des Ureimoleiuonts dar. D-;nje..i:i^ ist n:ich rig. D
3AD ORIGINAL
die zum zweiten Haie abgetrennte Hülse OO des Steuerstabführungsrohrs 50 ebenso wie ei α 3 Cteuerstabf ührungsrohr bO selbst durch Eindrücken einer Sicke in Anlage an die T.7and einer tie for liegenden Nut 9O in :1er Steuerstabdurchrührungsbohrung 92 uiner entsprechend modifizierten AnschluHplatte 94 eines Kopfstückes an diesen befestigt. Die liut DO liegt unterhalb des Bereiches der Hut 74 bei dar in Fig. 4 dargestellten Kopfstückanschlußplatte 32, aus v/elcher die Hülse 53 bei Beginn des Instarulsetzungs-Vorgangs abgetrennt v/orJon ist. Infolge der tieferen Lage der Nut 90 mu,j nicht nur die Hülse SO, sondern auch das diese überlappende Stcuerstaüführungsrohr 50 in die Wut 90 eingedrückt v/erden.
aus der vorstehenden Erläuterung geht hervor, daß die Erfindung sich auch auf eine neue Befestigungsart zwischen J era Kopfstück eines Brennelements und einen Steuerstabführungsrohr bedient. Diese Befestigungsart kann bereits bei der ursprünglichen Fertigung des Brennelements, vorzugsweise aber erst bei einer Instandsetzung Anwendung finden. Die Verwendung dieser Befestigungsart nur in Falle einer Instandsetzung, während bei der ursprünglichen Brennelementenfertigung beispielsweise eine herköi;iraliche Schweißverbindung zwischen Steuerstabführungsrohr und Kopfstück /anwendung findet, führt zu niedrigeren Gesantzeit- und -kostcnaufwand gegenüber einer generellen Anwendung der orfinduiigsgemäßen Befestigungsart bereits im Zuge der urspunglichen Fertigung der Brennelenente. Dies hat seinen Grund in der Tatsache, daß nur ein sehr kleiner Prozentsatz der Brennelemente tatsächlich später einer Instandsetzung bedarf. . .
Eine bevorzugte Ausführungsform der Befestigung des Kopfstüc3;es am Steuerstabführungsrohr, wie sie in Fig. 4 dargestellt ist, erfolgt unter Verwendung eines KopfStückes,
BA3 ORIGINAL οοργ
..■ - 3J3UJb7
bei dessen Anschluüplatte ΎΙ eine Anzanl (mindestens zwei
und vorzugsweise alle) der üteuerstabdurchführungsbohrun- j
gen 72 mit einer wut 74 verseilen ist. üur befestigung der ;
rait hülsen 53 versehenen Gteaorstabfänrangsrohre i3ü werden ;
die hülsen koaxial in die üurcnrührungsbohrungen einge- j
führt, wobei die hülsen in aen mit einer Wat 74 versehenen j
DurchführungsDonrungen diese mat. axial überdecken und in ·
diese Nut hineingedrückt worden. - I
Alternativ dazu können uie Steuerstaufüurungsroiire, was nicht dargestellt ist, auch onne Hülsen unmittelbar in die Nuten der Jurcnfunruxigsjjohrungen hineingeurückt j weraen. bei der in Fig. 5 dargestellten ßefesr.iyungsarc weraun sowohl die hülsen als auch die Steuers Laufünrungs- .
roiire in die wüten 90 eingedrückt. :
Gegebenenfalls können rliccel zur Positionierung uer uülsen bzw. der Fünrungsronre mit. vorgegebener Axialdistanz in den Durcnfünrungsbonrungen Anwendung finden.
Vorzugsweise, wie beispielsweise in Fig. 5 dargestellt ist, dient dazu ein durcii.iiOLijc-rreduziertor oberer Abscnnitt der Durchf uhr unij-sboiiruiiCjun, wodurch eine Schulter 9 6 gebildet ist, die als Axialrtiischlag für die Hülse bzv/. das Führungsrohr dient unu eine jleiciimiijiije liüac-nlaje Cac Kopfstüclces -auf den gesanteix Bronnelo.icnt sicherstellt, v/ob ei der zuvor abgetrennten Hülsenlilnge iiechnan··; rjotra^n wird. Alternativ dazu lcönnta tue Hülse OO r-;it oinei-i Kragon oder einer .lanschette vorse.ien seiii, -:lie sicii an uio Hnterseite der Anschla^^latte y-l cuilejt.
Sugfesti-jjieitcunteariuichanyoK b.abcn ge-eijt, aa.il die Festigkeit oiner liiilso, die r.iictel:: einer nic]:_-nverbindany mit einer vollständigen Ringnut in der Durchführungaljolirung einer Kopfstückanscnluü^latte befestigt isty grüijcr als dio Festigkeit der Hülse selbst ist.
ÖAD ORIGINAL

Claims (5)

  1. Patentans ;rücno
    Ί. verfahren zum Instandsetzen eines Kernreaktor-Brennelements, dessen" Steuerstaufünrungsrolire bzw. daran befestigte Hülsen koaxial in steuerstabdurcnführungsüohrungen einer Kopfstückanschlußplatte eingesetzt und an dieser befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrohre bzw. die Hülsen unterhalb ihrer Befestigungsstelle an dar Anschluf,platto entlang ihres umfanys abgetrennt werden, wonach dar, Kopfstück mit der Anschlußplatte von den abgetrennten Steuerstabführungsrohren "bzw. Hülsen abdenor.uaen wird, so dan die Brennstäbe zugänglich sind, und daß zum Wiederaufsetzen des Kopfstückes ein solches verwendet wird, bei dessen Anschlußplatte eine Mehrzahl der Steuorstabdurchführungsbohrungen axial unterhalb der Abtrennstella der Steuerstabführungsrohre bzw. Hülsen mit vorzugsweise nutförmijan Vertiefungen der Bohrungswand versehen ist, und daß durch Eindrücken der axial bis oberhalb dieser Vertiefungen in die Durchführungsbohrungen der Anschlußplatte hineinragenden Steuerstabführumjürohro in die Vertiefungen hinein die Steuerstabführungsrohre bzw. Hülsen durch Sickenverbindungen an der AnschluJplatte befestigt werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Steucrstabführungsrohron bzw. daran befestigten Hülsen und der Kopfstückanschlu3platte Ring-3ickenverbindungen durch Eindrücken der Führungsrohr- bzw. Ilülsenwand in oinu Uufangsnut der Durchzührungsbohrungswand hergestellt worein.
    BAD ORIGINAL COPY
  3. 3. Kernreaktor-Brennelement mit an einer Anschlußplatte eines Kopfstücks befestigten Steuerstabführungsrohren, wobei die Führungsrohre bz\i. daran befestigte Hülsen koaxial in Steuerstabdurchführungsbohrungen der Anschlußplatte eingesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung der Steuerstabführungsrolle bzw. der daran befestigten Hülsen rait der Kopfstückanschlußplatte (32) jeweils als Sickcnvcrbindung durch Eindrücken der Führungsrohr- bzw. Hülsenwand in Vertiefungen der Durchführungsbohrungswand ausgebildet sind, wobei sich die Führungsrohre bzw. Hülsen jeweils bis axial oberhalb der Vertiefungen erstrecken.
  4. 4. Brannelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung als Ringsichenvorbindung durch Eindrücken der Führungsrohr- Lr:w. Hülsenvand in eine ringnutförinige Vertiefung (74) der Bohrungsvjand ausgebildet ist.
  5. 5. Brennelement nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß linschlaginittel (9G) zur axialen Positionierung des Führungsrohrs bzw. der Hülse in der Steuerstabdurchführungsbohrung (9 2) vorgesehen sind.
    BAD ORIGINAL
DE3330357A 1982-09-23 1983-08-23 Verfahren zum instandsetzen eines kernreaktor-brennelements Ceased DE3330357A1 (de)

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US42222482A 1982-09-23 1982-09-23

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