DE7141672U - Vorrichtung zum Abstutzen des Mode ratoraufbaus eines Kernreaktors - Google Patents

Description

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Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden (Schweiz)

Vorrichtung zum Abstützen des Mcderatoraufbaus eines

Kernreaktors

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abstützen des Moderatoraufbaus in einem Reaktordruckgefäss eines gasgekühlten, graphitmoderierten Kernreaktors mit vertikalen, nebeneinander angeordneten aus Blöcken gebildeten Säulen, die auf einer aus Elementen errichteten Tragplatte runen, deren elemente durch mindestens ein Stützrohr am Boden des Reaktordruckgef ässes abgestützt sind, wobei die Stützrohre den Boden des Reaktordruckgefässes durchdringen und am austretenden Ende mit mindestens einem die Strahlung abschirmenden und das Kühlgas abdichtenden Stopfen versehen sind.

Es sind Einrichtungen zur Abstützung des Moderatoraufbaus von

durch Druckgas gekühlten Kernreaktoren bekannt, bei denen β1π?»ϊπ« oder mehrere; aus Blöcken bestehende vertikale Moderatorsäulen auf aus Formelementen bestehenden Grundplatten mittels Pfeilern am Boden des Reaktordruckgefässes abgestützt werden. Wegen der Wärmeeinwirkung, die zwischen Betrieb und Stillstand auftritt, muss durch Zentrier- und Justiereinrichtungen, sowie mittels Wärmeisolation dafür gesorgt werden, dass die einzelnen Grundplatten die Gitterstruktur des Moderatoraufbaus nahezu während jedem Betriebszustand einhalten.

Dabei wird die Stützkonstruktion für die gesamte Lebensdauer des Reaktors ausgelegt, und ausserdem muss die Erhaltung der Gitterstruktur unabhängig von den Verformungen der eigentlichen Pfeiler gemacht werden. Dies bedeutet einerseits eine Ueberdimensionierung der Stützkonstruktion und andererseits einen unverhältnismässig anschwellenden Aufwand, um eine technische Lösung durchzuführen. Dies liegt darin begründet, dass diese Stützkonstruktionen im Schadensfall nur nach Ausbau des gesamten Moderatoraufbaus reparabel sind, obwohl die Beanspruchung derselben, durch das zu- und abströmende Kühlgas und die sich daraus ergebenden Vibrationen, zu Schäden geführt hat.

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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorangeführten Nachteile zu vermeiden und eine Stützkonstruktion zu schaffen, die eine im Kernreaktorbau ausreichende Sicherheit bei geringem technischem Aufwand bietet.

Die Lösung der Aufgabe ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass das Stützrohr in einem Mantelrohr mittels eines RiegelVerschlusses befestigt ist, wobei zwischen dem Stützrohr und dem Mantelrohr ein Ringraum vorgesehen ist, in dem* ein in der A/Ohsrichtung des Stützrohres verschiebbares Hilfsrohr untergebracht ist, das während des Betriebes des Reaktors am Riegelverschluss,υ:Δ während Stillstand des Reaktors über eine KIi^- '-eneinrichtung am Mantelrohr abgestützt ist, und die Verschiebelänge des Hilfsrohres so bemessen ist, dass das Stützrohr vom Moderatorsäulengewicht während der Verklinkung mindestens teilweise entlastet ist.

Die Vorteile der Erfindung sind durch die Austauschbarkeit der Stützkonstruktion an sich gegeben, wobei der Aufwand durch die Verwendung einfacher Teile auf ein Minimum begrenzt ist.

Wegen der hohen Aktivität des Moderatoraufbaus ist durch den Wegfall der Gefahr beim Austausch der Stützkonstruktion ein weiterer Vorteil gegeben, der der Sicherheit von Kernreaktor-

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anlagen dient. Ferner werden gegenüber den bisherigen Methoden teure Stillstandszeiten für Reparaturen wesentlich verkürzt, wobei auch ein abgeschirmter Lagerraum für die Bausteine und Brennelemente des Reaktorkernes während der Reparatur eingespart werden kann. Darüber hinaus sind die Dekontaminationsarbeiten während des Austausches der Stützkonstruktion auf ein geringes Aussmass beschränkt.

Ein anderer Vorteil des Erfindungsgegenstandes ist darin zu sehen, dass die Werkstoffe für die Reaktorkernabstützung einfacher ausgewählt werden können, da diese nach Bedarf austauschbar sind. Insbesondere bei den angestrebten höheren Temperaturen für Kernreaktoren, die den Gesamtwirkungsgrad der Anlagen verbessern, wird dieses Merkmal wichtig, da die Langzeit-Warmfestigkeiten von geringerem Einfluss werden.

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung eines Ausführunp.sbeispiels näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch die Abstützvorrichtung, während des

Betriebes des Reaktors,
Fig. 2 einen Schnitt derselben während Stillstand des Reaktors

In Fig. 1 ist ein Ausschnitt des Reaktordruckgefässes 1 angedeutet, dessen Boden 2 von dem Mantelrohr 3 durchdrungen wird.

Ap der dem Reaktorkern zugekehrten Seite ist ein sog. Liner

4 ⁱ\'..ff,esehen, der den Beton des Reaktordruckgeiässes 1 gegen direkte Wärmeeinwirkung schützt und die Dichthaut bildet. Im Mantelrohr 3 ist ein Riegelverschluss 5 befestigt, wobei beispielsweise Kugeln 6 zur Verklemnung des Riegelverschlusses mit dem Kantelrohr herangezogen werden. Der Riegelverschluss

5 ist mit einer Säule 7 fest verbunden, die in das eigentliche Stützrohr 8 übergeht. Das Stützrohr 8 bildet den Support für die Tragplatte 9 bzw. für deren Elemente 9¹, auf der die einzelnen Moderatorblöcke 10 des Reaktorkernes ruhen.

Zwischen Mantelrohr 3 und Säule 7 bzw. Stützrohr 8 ist ein Ringraum 11 ausgebildet, in den das Hilfsrohr 12 eingesetzt ist. Dieses Hilfsrohr 12 steht im Betriebszustand des Reaktors, wie in Fig. 1 gezeigt ist, mit dem Bund 13 am Riegelverschluss 5 auf und reicht in seiner Iänge durch die Wandung des Reaktordruckgefässes 1 und den Liner 4 hindurch.

Der Ringraum 11 weist eine Verengung auf, die mit einer Klinkeneinrichtung 14 gekoppelt ist, in die der Bund 13 des Hilfsrohres 12 einrasten kann. Dadurch kann das Hilfsrohr 12 am Mantelrohr 3 abgestützt werden. Der Riegelverschluss 5 weist an einer Stelle mindestens eine Bohrung 15 auf, die durch den Bund 13 des Kilfsrohres 12 in Ruhestellung mindestens teilweise verschlossen wird.

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Am äusseren Knde des Mantelrohres ist ein Stopfen 16 zur Abdichtung und Abschirmung des Kühlgases eingesetzt. Der Stopfen 16 wird vorzugsweise zweiteilig ausgeführt und zwar so, dass bei Bruch des einen, der andere noch genügende Sicherheit gegen Strahlungsaustritt und Kühlgasverlust bietet.

In Fig. 2 ist die Ausführungsform mit dem gleichen Aufbau dargestellt, wobei für gleiche Teile einander entsprechende Bezugsziffern gewählt wurden. Der Unterschied der beiden Figuren "ist darin"zu sehen, "dass in Tig. 2 das Hilfsrohr 12 angehoben dargestellt ist und die Tragplatte 9 bzw. eines der Elemente 9^f abstützt.

Zu diesem Zweck wird nach Stillegung des Reaktors der Stopfen 16 entfernt und durch die Bohrung 15 eine Stange 17 eingeführt, die den Bund 13 des Hilfsrohres 12 berührt. Durch eine nicht dargestellte Presseinrichtung wird dann die Stange 17 angehoben, bis der Bund 13 des Hilfsrohres 12 in die Klinkvorrichtung 14 einrastet. Gleichzeitig mit dem Einrasten wird das Stützrohr 8 bzw. die Säule 7 entlastet, so dass die Säule 7 und das Stützrohr 8 zusammen mit dem Riegelverschluss 5, nach Lösen desselben, abgesenkt werden kann.

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Nach Kontrolle oder Erneuerung der Säule 7 bzw. des Stützrohres 8, kann die Abstützung durch Umkehr des beschriebenen Vorgangs wieder eingesetzt werden.

Die Hebeeinrichtung muss nicht unbedingt mechanischer Natur sein, sondern kann in einfacher Weise durch eine Hydraulik oder Pneumatik ersetzt werden. Dabei ist anstatt eines Bundes 13 ein Ringkolben vorzusehen und die Bohrung 15 -nit einer Druckmittelzuleitung zu verbinden. Nach Arretierung des Hilfsröhres 12 durch cTie Klinkenernriclvtung'l¹* wird der Druck wieder abgesenkt und der Austausch kann in der beschriebenen Art erfolgen.

Eine andere Ausführungsmöglichkeit ist im Ersacs. der Stange durch einen rohrförmigen Stössel zu sehen. Dabei muss allerdings anstatt der Klinkenvorrichtung eine Unterstützung für die Montage des Riegelverschlusses 5 vorgesehen werden, die in einfacher Weise am Betxondruckgefäss 1 angelegt werden kann. Der Rohrstössel wird nach Lösen der Verriegelung» wobei die Klemmkörper in Ausnehmungen zurückgleiten, durch den Spalt zwischen Mantelrohr 3 und Riegelverschluss 5 hindurchgeführt und an das Hilfsrohr 12 angelegt. Die Befestigung des Rohrstössels in der Hubstellung kann in einfacher Weise am Flansch des Mantelrohres 3 erfolgen. Nach Lösen der Unterstützung kann

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der Riegelverschluss 5 zusammen mit dem Stützrohr wieder entfernt und einer Untersuchung zugeführt werden.

Ein zusätzlicher Vorteil der Erfindung ergibt sich durch die teilweise Verschiebung des Hilfsrohres 12 während des Be triebes mittels einer in einfacher Weise einzusetzenden Einrichtung, da die Vibrationsneigung der Abstützung beeinflusst werden kann. Dabei könnten nur einzelne durch den Betrieb gefährdete Stützrohre berücksichtigt werden.

Claims (3)

■ · · ■ • t ■ * * < - 9 - 143/71 ttansprüche

1. Vorrichtung zum Abstützen des Moderatoraufbaus in einem Re-aktordruckgefäss eines gasgekühlten, graphitmoderierten Kernreaktors mit vertikalen, nebeneinander angeordneten, aus Blöcken gebildeten Säulen, die auf einer aus Elementen errichteten Tragplatte ruhen, deren Elemente durch mindestens ein Stützrohr am Boden des Reaktordruckgefässes abgestützt sind, wobei die StUtzrohre den Boden des Reaktordruckgefässes durchdringen und am austretenden Ende mit mindestens einem die Strahlung abschirmenden und das Kühlgas abdichtenden Stopfen versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützrohr (3) in einem Mantelrohr C3) mittels eines RiegelVerschlusses (5, 6) befestigt ist» wobei zwischen dem Stützrohr (8) und dem Mantelrohr (3) ein Ringraum (11) vorgesehen ist, in dem ein in der Achsrichtung des Stützrohres (8) verschiebbares Hilfsrohr (12) untergebracht ist, das während des Betriebes des Reaktors am Riegelverschluss (5, 6) und während Stillstand des Reaktors über eine Klinken» einrichtung (m) am Mantelrohr (3) abgestützt ist, und die Verschiebelänge des Hilfsrohres (12) so bemessen ist, dass das Stützrohr (8) vom Moderatorsäulengewicht während der Verklinkung mindestens teilweise unbelastet ist.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dö'.s im Riegelverschluss (5) mindestens eine Bohrung (15) vorgesehen ist, durch die eine Stange (17) geführt wird, die das Hilfsrohr (12) am Bund (13) berührt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfsrohr (12) mit einem Ringkolben ausgerüstet ist, der im Ringraum (11) dichtend angeordnet ist und der Riegelverschluss (5) eine Bohrung aufweist, die mit einer Druckmittelleitung verbunden ist.

Ί. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Riegelverschluss (5) und Mantelrohr (3) ein Spalt vorgesehen ist, in den ein Rohrstössel einsetzbar ist, der den Bund (13) des Hilfsrohres (12) berührt und dass die Klinkeneinrichtung durch eine Montage-Unterstützung des Riegelverschlusses (5) am Betondruckgefäss ersetzt wird, wobei der Rohrstössel am Flansch des Mantelrohres (3) befestigt wird.

Aktiengesellschaft Brown, Bover- ä Cie.