SE532196C2 - Överräckningsförfaranden och aggregat för påfyllning av en kärnreaktor - Google Patents

Description

532 'IBS och placeras däri. Eftersom en typisk reaktor innefattar flera hundra bränsleknippen, krävs en väsentlig mängd tid till att ta bort använda bränsleknippen och ersätta dem med färska bränsleknippen.

Dessutom kan, i ett system med en brygga, konventionella bränslefraktkärl väga upp till ungefär 100 ton. Dessa bränslefiaktkärl måste lyftas individuellt in i bränslelagringspoolen så att det använda bränslet kan föras in däri. Lyftningen av ett såpass tungt kärl innebär en risk att kärlet faller och skadar poolen och/eller bränsleknippena.

An arman sorts påfyllningssystein, som används i många PWR och i vissa BWR, använder två bryggor med en överföringsmaskin placerad mellan dessa två. En brygga bär färska och använda bränsleknippen individuellt mellan reaktorkäman och överföringsmaskinen och den andra bryggan transporterar använda och färska bränsleknippen mellan överföringsmaskinen och bränslelagringspoolen. Överföringsmaskinen överför sedan använda och färska bränsleknippen mellan de två bryggorna. På detta vis kan en hel påfyllningsoperation utföras på kortare tid än vid användning av en enda brygga eftersom de två bryggorna och överföríngsmaskinen kan synkroniseras med varandra arbetande samtidigt, där var och en separat bär ett respektive bränsleknippc emellan. Detta system eliminerar också risken att tappa ett fraktkärl i lagringspoolen eftersom en av bryggorna kan användas för transport av bränsle mellan separata pooler innehållande lagrat bränsle och fraktkärlen.

I detta system med två bryggor, är de två bryggorna vanligen placerade i skilda byggnader, den ena innehållande reaktorkärnan och en annan innehållande bränslelagringspoolen. Den gemensamma väggen mellan de två byggnaderna måste med nödvändighet åstadkomma en tätning för radioaktivitet och tryck mellan de två byggnaderna och kräver därför ett relativt komplicerat överföringsrör som sträcker sig däremellan genom vilket bränsleknippen överförs. Överfóringsröret är vanligen orienterat antingen horisontellt eller lutande så att passagen mellan de två byggnaderna är relativt liten för att minska kornplexiteten hos de nödvändiga tätningarna emellan dem.

Det är önskvärt att transportera bränsleknippena i första hand i ett upprätt vertikalt läge då de flyttas lateralt eller i sidled genom respektive pooler så att vatten kontinuerligt strömmar vertikalt uppåt däri genom för kylning av bränsleknippena. Bränsleknippena måste därför nödvändigtvis temporärt vändas eller flyttas från sitt vertikala läge till det lutande eller horisontella läget för att passera genom överföringsröret. Den konventionella överföringsrnaskinen tillhandahåller därför en vändanordning i varje: ände av överföringsröret för att initialt rotera ett vertikalt bränsleknippe till den nödvändiga horisontella lutningen för passage genom överföringsröret och vid dess andra ände en annan vändande anordning som sedan återvänder bränsleknippet till det föredragna vertikala läget. Lämpliga tätningar tillhandahålls vid bägge ändar av överföringsröret för att hindra läckage av vatten därigenom.

Eftersom använda bränsleknippen har arbetat under en väsentligt tidsryrnd i reaktorkärnan bildas radioaktivt sönderfallsavfall inuti bränsleknippena vilket typiskt bryts loss under dess transport och faller till botten av respektive pool. Det radioaktiva sönderfallsavfallct kommer också att lossa under den upprätta hanteringen och vid färd genom överföringsröret. Det radioaktiva sönderfallsavfallct 532 196 måste plockas upp gång efter annan vilket ökar tiden för underhåll och kostnader vid beaktande av den komplicerade transportvägen som är nödvändig med ett system med två bryggor och övertöringsrör.

Dessutom minskas den naturliga kylande konvektionen av vatten, som leds därigenom, när bränsleknippena lutar horisontellt eftersom den vertikala vägen därigenom har minskats eller eliminerats. I enlighet härmed måste bränsleknippena transporteras relativt snabbt genom överföringsröret for att minska sannolikheten för överhettning av bränsleknippena och extra operationer måste etableras för att åstadkomma effektiv kylning av dessa ifall ett fel uppstår i överföringsmaskincn när bränsleknippena är vända.

Sammanfattning Uppfrnnarna av föreliggande uppfinning har lyckats konstruera påfyllningsaggregat som kan effektivt ersätta använda kärnkomponenter i reaktorkärnan i en kärnreaktor med ersättningskomponenter under påfyllningsoperationen under det att bränslestavarna upprätthålls i vertikalt läge och utan att det är nödvändigt att bränslestavarna placeras i ett horisontellt läge. Ett sådant system åstadkommer även möjligheter att påfyllningsoperationer utförs samtidigt i både bränslepoolen och kärnpoolen och sörjer for en effektiv och säker överräckning av använda kärnkomponenter och ersättningskomponenter vilket kan minska reaktorutgifter som hör samman med påfyllning.

Enligt en aspekt är uppfinningen ett aggregat för påfyllning av en kämreaktor som har långsträckta kärnkornponenter placerade i en reaktorpool, en bränslepool och en överföringspool som kopplar ihop bränslepoolen och reaktorpoolen. Systemet inkluderar ett överräckningsaggregat som är valfritt positionerbart i överforingskanalen. Överräckningsaggregatet inkluderar två eller fler utrymmen som vart och ett är utformat för att valfritt säkra en eller flera kärnkomponenter i ett vertikalt läge, Överräckningsaggregatet är tlyttbart för att tillåta oberoende valfritt tillträde till varje utrymme av en reaktorpoolgripare som arbetar från en reaktorpoolbrygga (eller reaktorpoolbro) och av en bränslepoolgripare som arbetar från en bränslepoolbrygga.

Enligt en annan aspekt innefattar ett aggregat för påfyllning av en kärnreaktor innefattande en reaktorkärna i en reaktor-pool genom en överföringskanal till ett lagringsställ i en bränslepool inkluderar ett överräckningsaggregat, en reaktorpoolbrygga och en bränslepoolbrygga. Överräckningsaggregatet inkluderar två eller fler utrymmen som vart och ett är utformat att valfritt säkra åtminstone en komponent av kärnan i ett vertikalt läge. Överräckningsaggregatet är konfrgurerat att vara positionerbart inuti överfóringskanalen. Reaktorpoolbryggan är positionerad över och rörlig ovanför reaktorpoolen. Reaktorpoolbryggan inkluderar ett reaktorpoolöverforingsaggregat som har en reaktorpoolgripare som är konfigurerad att i ingrepp möta en använd kärnkomponent från kärnan och överföra den använda kärnkomponenten till ett av överräckningsutrymmeria. Bränslepoolbryggan är placerad över och flyttbar över bränslepoolen. Bränslepoolbryggan inkluderar ett överfóringsaggrcgat för bränslepoolen som har en bränslepoolgripare konfigurerad att gripa tag i en lO 532 'lQE ersättningskärnkomponent i bränslepoolen och överföra ersättningskärnkoniponenten från bränslepoolen till ett av utrymmena i överräckningsaggregatet. En kärra kan flyttas längs bränslepoolbryggan. Överräckningsaggregatet är roterbait kopplat under kärran. Kärran inkluderar ett förlängningsaggregat konfigurerat att förlänga överräckningsaggregatet från bränslepoolbryggan och kärran och in i överföringskanalen.

Enligt ytterligare en aspekt så inkluderar aggregatet fór påfyllning av kärrireaktor organ för överföring av ett eller flera långsträckta kärnkomponenter mellan en reaktorkärnpool och en bränslepool genom en överföringskanal i ett vertikalt läge. Organen för överföring av kärnkomponenter inkluderar två eller flera utrymmen för temporär säkring av två olika kärnkomponenter, var och en i vertikalt läge. Även inkluderat är organ för flyttande av åtminstone en av kämkomponenterna inuti reaktorns kärnpool för att leverera och hämta den åtminstone ena kärrikomponenten från åtminstone ett av utrymmena hos organen för överföring. Aggregatet inkluderar även organ för llyttande av åtminstone en av kärnkomponenteriia inuti bränslepoolen för att leverera och hämta den åtminstone ena kärnkomponenten från åtminstone ett av utrymmena hos organen för överföring.

Enligt ytterligare en aspekt har ett förfarande för påfyllning av en kärnreaktor som har en reaktorkäiiia i en reaktorpool innefattande ett flertal långsträckta reaktorkämkomponenter, en bränslepool för lagring av kärrikomponenter och en övertöringskanal som kopplar ihop bränslepoolen och reaktorpoolen. F örfarandet inkluderar hämtande av en ersättningskärnkomponent från bränslepool en, och säkring av ersättningskämkomponenten i ett första utrymme av överräckningsaggregatet i ett vertikalt läge. Förfarandet inkluderar även återhämtandet av en förbrukad kårnkomponent från reaktorkärnan Och säkring av den förbrukade kärnkomponenten i ett andra utrymme av överräckningsaggregatet i ett vertikalt läge. Den ersättande kärnkomponenten hämtas från det första utrymmet och installeras i reaktorkärnan. Den förbrukade kämkomponenten hämtas från det andra utrymmet och lagras i ett lagringsställ i bränslepooleii.

Ytterligare aspekter av föreliggande uppfinning kommer till en del framgå och till en del påpekas nedan. Det torde inses att skilda aspekter av beskrivningen kan implementeras individuellt eller i kombination med andra. Det torde även inses att den detaljerade beskrivningen och ritningama, emedan de visar vissa exemplifierande utföringstoriner, endast är avsedda som illustration och inte skall ses som begränsande för det presenterades omfång.

Kortfattad beskrivning av ritningarna Figur l är en vy i perspektiv av en kärnreaktoranläggning med påfyllningsínfrastruktur enligt en exemplifierande utföringsform.

Figur 2 är en delvy i perspektiv av ett överräckningsaggregat enligt en exemplifierande utföringsform.

Figur 3 är ett annat perspektiv av överräckningsaggregatet som visas i figur 2 med masten roterad 180 grader i förhållande till det som visas i figur 2 enligt en exemplifieraiide utföringsform. 532 195 Figur 4 är en vy i perspektiv av en bränslepoolsplattfonn visande en bränslemast, bränslepoolgripare och en roterande karusell för att hämta och överföra bränslekomponeiiter under påfyllningsoperatíoner i kämreaktorn enligt en annan exemplifieraride utfóringsforin.

Figur 5 är en vy i perspektiv av en infrastruktur för påfyllning av en kärnreaktor med en stationär övertöringskanalbrygga och roterande karusell placerad inuti en överfóringskanalpool för överföring av kämkomponenter mellan reaktorpoolen och bränslepoolen under påfyllningsoperationer i kärnreaktorn i enlighet med ett annat exemplifierande utförande.

Figur 6 är en närbild av en vy i perspektiv av den stationära bränsleöverföringskarusellen i figur 5 visande det roterbara bränsleöverfóringskarusellöverräekningsaggregatet konfigurerat för att hämta två bränsleknippen i motsatta utrymmen enligt en exemplifierande uttöiingsforin.

Figur 7 är ett flödesscheina for ett förfarande för påfyllning av en kärnreaktor enligt en del exemplifierande utföranden.

Det torde noteras att i ritningama betecknar genomgående motsvarande referensnummer lika eller motsvarande delar eller särdrag.

Detaljerad beskrivning Följande beskrivning är bara exemplifierande till sin natur och är inte avsedd att begränsa föreliggande presentation eller presentations tillämpningar och användningsområden.

I vissa utföranden, inkluderar aggregat och förfaranden lör påfyllning av en känireaktor hämtandet av en ersättande kärnkornponent från bränslepoolen, och säkring av den ersättande kärnkomponenten i ett första utrymme i överräckningsaggregatet i ett vertikalt läge. Förfarandet inkluderar även hämtandet av en använd kärnkomponent i ett andra utrymme i överräekningsaggregatet i ett vertikalt läge. Den ersättande kärnkoinpoiienten hämtas från det forsta utrymmet och installeras i reaktorkärnan. Den använda kärnkomponenten hämtas från det andra utrymmet och lagras i ett lagringsställ i bränslepoolen.

I dessa förfaranden och processer kan överräckningsaggregatet sörja för överfórliig av komponenterna mellan reaktorpoolen och bränslepoolen genom överforingspoolen under det att det alltid håller kärnkomponentema i ett vertikalt läge och i en eller flera samtidiga operationer som kan utföra påfyllningsoperationer och minska påfyllningsiritervallen.

I en del utföranden, har ett aggregat för påfyllning av en kämreaktor som har en reaktorkärna med avlånga kärnkomponenter placerade i en reaktorpool, en bränslepool och en överfóringspool som fluidiskt ansluter bränslepoolen och reaktorpoolen. Systemet inkluderar ett överräckningsaggregat som är valfritt positionerbart inuti överföringskanalen. Överräckningsaggregatet inkluderar två eller flera utrymmen som vart och ett är utformat att valbart säkra en eller flera kärnkomponcnter i ett vertikalt läge. Exempelvis kan utrymmena konfigureras for att ta emot och säkra ett bränsleaggregat, en styrstav, ett styrstavsrör eller en dubbelbladguide. Till exempel, i en exempliñerande utfóringsfonn, så lO 532 195 inkluderar överräckningsaggregatet ett första utrymme för säkring av ett första bränsleaggregat och ett andra utrymme för säkring av ett andra bränsleaggregat. Det första och andra utrymmet kan vara placerade på en första sida i överräckningsaggregatet. Överräckníngsaggregatet kan även inkludera ett eller flera tredje utrymmen placerade på en andra sida väsentligen motstående den första sidan. Dessa tredje utrymmen kan utformas till att ta emot och säkra ett brånsleaggregat eller en dubbelbladguide, en styrstav och ett styrstavsrör vilka är samma eller andra än de första och andra utrymmena. Överräckningsaggregatet kan vara roterbart för att tillåta oberoende valbart tillträde till vart 'och ett av de första, andra och tredje utrymmena för bränslepoolgriparen och reaktorpoolgriparen. Överräckningsaggregatet år rörligt för att tillåta oberoende valbart tillträde till varje utrymme av reaktorpoolgriparen arbetande från en reaktorpoolbrygga och av en bränslepoolgripare arbetande från en bränslepoolbrygga. I en del exemplifierande utföranden, finns en kärra flyttbart kopplad kring ett avsnitt av bränslepoolbryggan, såsom på cn undersida. När bränslepoolbryggan rör sig i en riktning så kan kärran röra sig i en vinkelrât riktning så att 100% av bränslepoolen kan nås. I ett utförande så inkluderar överräckníngsaggregatet en mast kopplad till kärran som kan hämta eller placera en kärnkomponent i bränslepoolen. I ett sådant utförande kan utrymmena i överräckningsaggregatet vara placerade kring masten såsom på yttre avsnitt eller placerade på ett avstånd från mastens centnimaxel.

Ett lyftaggregat såsom en motor och skiva eller en separat utskjutbar mast kan vara utformad att höja och sänka bränslepoolgriparen inuti bränslepoolen och utrymmena för överföring av kärnkomponenterna. Exempelvis så kan en lyftanordnjng och en kabel vara kopplade till bränslepoolgriparen och arbeta från bränslepoolbryggan för att höja och sänka bränslepoolgiiparen och nå vart och ett av utrymrnena, varvid bränslepoolgriparen är utformad att temporärt säkra en komponent och installera och hämta komponenter från varje utrymme.

Kärran kan även inkludera ett förlångningsaggregat som tillåter förlängning av överräckningsaggregatet från bränslepoolbryggan eller åtminstone från undersidan av bränslepoolbryggan och in i överföringskanalen. På detta vis blir bränslepoolbryggan kvar ovanför bränslepoolen och kärran sträcker ut förlängningsaggregatet in i överföringspoolen varvid överråckningsaggregatet och dess utrymmen förs in i överföringspoolcn. Överräckningsaggregatet kan inkludera en hämtad ersättningskärrikomponent som placeras i ett utrymme för överföring i överföringspoolen, eller så kan ett eller flera utrymmen vara tomma för att ta emot en använd kärnkomponent.

Alternativt kan masten med dess utrymmen vara roterbart kopplad i ett fast läge kring ett nedre avsnitt av brånslepoolbryggan och utsträcka sig neråt. l sådana utföranden kan masten och utrymrnena väsentligen befinna sig i linje med överföringskanalen och dimensionerad till att möjliggöra åtminstone en 90-graders, en l80-graders rotation eller en hel 360-graders rotation av masten och läget hos bränsleaggregatet och utrymmen inuti överföringskanalen. 532 195 Överräckrringsaggregatet, masten, gripare, íörlängningsaggregatet och kärran kan var och en styras av en fjärrkontrollenhet och eller av en operatör. Dessutom kan ett eller flera positionslås eller kontroller implementeras i mjukvaran via återkoppling av positionssignaler för att säkerställa att överräckningsaggregatet endast träder in i överiöringspoolen med ett tornt utrymme placerat i riktningen mot reaktorpoolen.

I en del utföringsforrner kan överräckningsaggregatet inkludera en avlång kropp som sträcker sig neråt och definierar de åtminstone två utrymmena vart och ett med en avlång form. Vart och ett av utrymmena kan ha åtminstone en väsentligen öppen sida för att möjliggöra lateral passage av en komponent in i och ut ur utrymmet. Ett låsorgan kan vara placerat på överräckningsaggregatet och associerat med ett eller flera utrymmen för att valbart säkra en kärnkomponent vertikalt inuti utrymmet och hindra lateral rörelse av kärnkomponenten däri. I en del utföringsforrner kan varje utrymme inkludera en bottenöppning och en bottenplatta som är rörlig för att valbart stänga bottenöppningen.

Bottenplattan kan vara utformad att hålla kärnkomponenten vertikalt inuti utrymmet. Bottenplattan kan även vara rörlig till ett öppet läge för att möjliggöra att kärnkomponenten lämnar bottenöppningen som svar på ett fjärrkornmando.

Som angetts så kan överräckningsaggregatets styrsystem vara placerat på en av bryggorna eller fjärran från reaktorn. Styrsystemet kan utformas att styra en operation av överräckningsaggregatet, en eller bägge bryggorna, kärran, och en eller båda griparna, och andra element eller aggregat som typiskt används för påfyllning. Såsom angetts ovan kan styrsystemet utformas för att hindra rörelse hos överråckningsaggregatet genom överföringskanalen i en riktning hos reaktorpoolen när ett frärnre utrymme sålcrar en kärnkomponent. Naturligtvis kan även andra begränsningar eller regler för rörelse implementeras för att tillhandahålla ytterligare hanterbarhet eller säkerhet.

I ett annat utförande så är en överföringskanalbrygga placerad ovanför överföringskanalen. l ett sådant utförande kan överräckningsaggregatct vara roterbart kopplat under överföringskanalbryggan. i Överföringskanalbryggan kan vara väsentligen fixerad i läge under påfyllning och vara borttagbar när den inte används, såsom av en separat overhead kran. I dessa utföranden kan överräckningsaggregatet ha ett eller flera utrymmen placerade på kamsellvis eller kan inkludera endast två utrymmen. Där endast två utrymmen finns, så kan ett första utrymme vara placerat 180 grader och väsentligen skilt från ett andra utrymme därmed åstadkommande rumslig diversitet och separation från utrymmena och eventuella använda och ersättande kärnkomponcnter säkrade med utrymrnena.

I vart och ett av dessa utföranden kan arbetsoperationerna i bränslepoolen utföras samtidigt som operationerna i reaktorpoolen. En operatör eller operativsystem kan vara ansvarigt för var och en självständigt, men kan även tillåta synkronisering och koordinering där så önskas för att hjälpa med säkrandet och säker överföring av kärnelernent. Dessutom kan, där överräckriingsaggregatet är placerat på en överföringspoolbrygga, en tredje operatör och/eller operativsystem hantera 532 135 överräckningsaggregatet separerat från bränslepoolhanteringen och reaktorkärnoperationerna. Såsom i med de andra två, så är synkronisering och koordinering möjligt.

Med hänvisning till figur 1 så inkluderar en kärnreaktor 10 lämpad för en del utföringsfonner ett påfyllningsaggregats ellcr påfyllningskonstruktion 12 infrastruktur använt för påfyllning av reaktorkärnan. En reaktorkämas 14 reaktorpool 18 inkluderar kärnkomponcnter 16 som kan inkludera bränsleaggregat, dubbelbladstyrstavar och/eller styrstavsrör. En reaktorpoolbrygga 20 inkluderar en reaktorpoolgripare 36 för åtkomst av kärnkomponenterna 16 och rörlig överföring av en eller flera kärnkomponeiiter 16 till en överföringskanal 32 innefattande en överföringspool 28 för överföring av en kämkompoiient till ett överräckningsaggregat 30. Överräclmingsaggregatet 30 inkluderar ett flertal utrymmen 34 som vart och ett är utformat för att ta emot använda kärnkomponenter från reaktorkärnan 14 och överföring av en ersättande kärnkomponent från en bränslepool 24 för åtkomst av en reaktorpoolgripare 36. Överföringspoolen 28 är fluidiskt kopplad. mellan brånslepoolen 24 och reaktorpoolen 18. Överräckningsaggregatet 30 kan valbart placeras inuti överföringskanalen 32. Överräckningsaggregatet 30 kan ha ett eller flera utrymmen 34 som vart och ett är utformat för valbar säkring av en eller flera kämkomponenter 16 i ett vertikalt läge på överräckningsaggregatet 30. Överräckningsaggregatet 30 kan flyttas för tillåtande av oberoende valbar åtkomst till varje utrymme 34 av reaktorpoolgriparen 36 arbetande från reaktorpoolbryggan 20 och av bränslepoolgriparen 27 från bränslepoolbryggan 26.

Hänvisande till figur 2 där visas ytterligare konstruktioner hos bränslepoolbryggan 26, påfyllningsaggregatet 12 och överräckningsaggregatet 30. I detta exemplifierande utförande så visas ett roterbait koger för hämtning av kärnkomponenter 16. Överräckningsaggregatet 30 inkluderar en mast 40 kopplad till en kärra 38 utsträckt neråt med åtminstone två utrymmen 34, utrymmena 34 är positionerade runt masten 40. Ett lyftaggregat 42 kan utformas till att höja och sänka bränslepoolgriparen 27 (visas ej). En kärra 38 placerad på bränslepoolbryggan 26 kan ha ett törlängningsaggregat 44 som underlättar utsträckande av överräckningsaggregatet 30 in i överíöringskanalen 32 från bränslepoolen och tillhandahålla selektiv åtkomst av överförda komponenter 16 av reaktorpoolgriparen 36 (visas ej i ñgur 2).

Ett lyftaggregat 42 har en hissanordning 46 och kabel 48 för hantering av bränslepoolgriparen 27.

Hissaiiordningen 46 och kabeln 48 kan vara kopplad till bränslepoolgriparen 27 och kan skötas från bränslepoolbryggan 26 för att höja och sänka bränslepoolgriparen 27 och för att komma åt varje utrymme 34. Bränslepoolgriparen 27 kan även vara konfigurerad att temporärt säkra en kärnkomponent 16 och installera och hämta kärnkomponenterna 16 från varje utrymme 34.

Bränslepoolgriparen 27 kan användas för att komma åt kärnkomponenten 16, till exempel nytt bränsle , vilket finns lagrat inuti bränslepoolen 24. Bränslepoolgriparen 27 kan även överföra kämkomponenten 16 till ett överräckningsaggregat 30. Bränslepoolgriparen 72 kan användas för 532 196 åtkomst av en använd kärnkomponent 16 inuti överräckningsaggregatet 30_oeh lagra den använda kärnkomponenten 16 inuti bränslepoolen 24. Återigen hänvisande till figur 2 och även till figur 3, visande överräckningsaggregatet 30 med tre utrymmen 34A-C, även benämnda ett första utrymme 34A, ett andra utrymme 34B, och ett tredje utrymme 34C för överföring av kåmkomponenterna 16 mellan reaktorpoolen 18 och bränslepoolen 24 via överföringskanalen 32. Överräckníngsaggregatet 34 kan inkludera en avlång kropp som sträcker sig neråt och definierar åtminstone två utrymmen, vart och ett med en avlång form, varje utrymme innefattande åtminstone en väsentligen öppen sida för tillåtande av lateral passage av en kämkomponent 16 in i och ut ur utrymmet 34, och ett låsorgan 52 för selektiv lateral säkring av kärnkomponenten som är vertikalt placerad inuti utrymmet 34.

Varje utrymme 34 i överräckningsaggregatet 30 kan inkludera en rörlig bottenplatta 56 som valbart kan stänga en botteiiöppiiing i varje utrymme 34. Varje rörlig platta 56 kan inkludera en bottenöppning 54 utformad för att hålla en kärnkomponent 16 vertikalt inuti utrymmet och kan vara rörlig till ett öppet läge för att möjliggöra att kärnkomponenten 16 lämnar bottenöppningen i utrymmet 34 som svar på ett fjärrkommando.

Varje utrymme kan ha ett låsorgan 52, såsom ett roterbart lâsorgan, för att hålla kvar en Överförd kärnkomponent 16 som har förts in i ett av utrymmena 34 av antingen bränslepoolgriparen 27 och/eller reaktorpoolgriparen 36. Kärrans 38 förflyttning 39 kan vara vinkelrät mot bränslepoolbryggans rörelse 29, såsom visas i figur 2 och törlängningsaggregatets rörelse 45 är parallell med bränslebryggans 24 rörelse och i linje med överföringskanalen 32 för att sträcka ut överrâckníngsagxgregatet 30 in i överfóringskanalen 32 för åtkomst av reaktorpoolgriparen 36 (visas ej). Såsom illustreras så kan överräcloiingsaggregatet 30 roteras för att möjliggöra åtminstone en 90- graders rotation av masten via ett styrsystem 51 (såsom visas i figur 3). Överräckníngsaggregatets styrsystem 51 kan begränsa rörelsen hos överräckningsaggregatet 30 inuti överföringskanalen 32 när ett utrymme 34 som säkrar en kärnkomponent 15 är placerad i en riktning mot reaktorpoolen 18.

Figur 3 visar överräckningsaggregatet 30 i figur 2 efter en 180-graders rotation, varvid det tredje utrymmet 34C är placerat för utsträckning inuti överföringskanalen 32. Utrymmena 34A och 348 befinner sig på en första sida 66 av överråckningsaggregatet 30 och utrymmet 34C kan befinna sig på en andra sida 70 av överräckningsaggregatet 30. Den rörliga plattan 56 kan vara utformad med bottenöppningar 54 på en andra sida 70 av överräckningsaggregatet 30 för att ta emot ett duubelbladguidefáste och år vänt mot reaktorkärnan 14. Utrymmet 34C kan vara utfonnat och dimensionerat för att ta emot och hålla kvar en dubbelbladguide. En operatör 49 kan vara placerad för nianövrering av hissanordningen 46 och kabeln 48 genom utnyttjande av lyftaggregatet 42 och styrsysternet 51 (visas ej). lO 532 'S95 lO Reaktorpoolgriparen 36 kan vara positionerad för att närrna sig överräckningsaggregatet 30 för åtkomst av kärnkomponenterna i utrymmena 34A och 34B. Låsorganen 52 visas i sina roterade lägen kvarhållande ett första bränsleaggregat 60 och ett andra bränsleaggregat 64. Bränsleaggregatet 60 kan vara en använd kärnkornponent 86 och andra bränsleaggregatet 64 kan vara nytt bränsle 25. Överräckriingsaggregatet 30 kan hålla och överföra en införd styrstav 75 eller dubbelbladguide 72.

Dubbelbladguiden 72 kan hållas kvar på en andra sida 70 av överräckningsaggregatet 30 och fortfarande nås av bränslcpoolgriparen 27 placerad inuti bränslepoolen.

Emedan det illustrerade överräckningsaggregatets utföringsformer visar ett överräckningsaggregat konfigurerat för tre utrymmen kan extra utrymmen inkluderas för att roterbart inhysa överföring av ytterligare kärnkomponenter, beroende på geometrin hos kärnkomponenterira och dc fysiska dimensionerna hos överföringskanalen, såsom är känt för fackmän inom området. De illustrerade utföringsforrnerna är inte avsedda att begränsa omfånget på det beskrivna.

Figur 4 illustrerar en annan utföringsform av en bränslepoolbrygga 26 med en kärra 38 placerad över en bränslepool 24 för hämtande av använda kämkomponenter från reaktorkäman 14 och överföring av ersättande kämkomponenter till reaktorkärrran 14. I den illustrerade utföringsforrnen kan kärnkornponenten 16 vara ett bränsleknippc. I detta utförande har kärran 38 en teleskopisk mast 40 som sträcker ut sig under kärran 38, vars yttersegrnent inkluderar bränslebryggans gripare 27 för ingrepp med antingen använt och/eller ett nytt bränsleknippe. Väsentligen centralplacerat längs kärrans förflyttníngsavsnitt i bränslepoolbryggan 26 i ett fast läge och i linje med mitten på överföringskanalen 32 inkluderar överräckningsaggregatet 30 en karusell 68 utformad och styrd att rotera kring karusellmasten 69.

Utrymmena 34 befinner sig på ett fast radiellt avstånd från karusellmasten och är utformade för att ta emot ett bränsleknippe 62 inuti varje utrymme 34. Bränslemasten 40 kan vara utformad fór att bränslepoolgriparen 27 ska gripa och hindra en rotationsrörelse hos karusellen 68 när bränslelcrrippet befinner sig i linje med överföringskanalen 32 mot reaktorpoolen 18. När bränslepoolbryggan har flyttat sig till sitt närmsta läge i förhållande till bränsleöverföringskanalen kan bränsleknippet 62 nås av reaktorpoolgriparen 36 under reaktorpoolbryggan och kan därefter överföras till reaktorkärnan som en ersättande kärnkomponerit. Bränsleutrymmena 34 i karusellen 68 har vart och ett ett låsorgan 52 för att hålla kvar sitt införda bränsleknippe 62.

Figur 5 illustrerar ett annat utförande av ett överräckniiigsaggregat 30 varvid överräckningsaggregatet sträcker sig neråt inuti överföringskanalen 32 från mitten av en stationär överföringskanalbrygga 80 väsentligen centrumplacerad över överföringskanalen 32. I denna utföringsfonn är båda utrymmena 34 initialt tomma och bränslcpoolplattforrnen kan användas för att hissa ett bränsleknippe ut ur ett bränslelagringsställ inuti bränslepoolen 24 och sätta in ett nytt bränsleknippe i utrymmet 34A. Ungefär samtidigt kan reaktorpoolgriparen 36 hämta ett använt bränsleknippe från kärnan och sätta in det använda bränsleknippet i utrymmet 34B. Efter laddandet av båda utrymmena 34 kan karusellen 68 lO 532 195 ll roteras 180 grader inuti överföringskanalen 32, reaktorpoolgriparen 36 hämta ersättningskärnknippet från utrymmet 34A, flytta ersättningskärnknippet till reaktorkärnan och sätta in ersättningskärnkníppet inuti reaktorkärnan, ersättande det använda kärnknippet. Ungefär samtidigt kan bränslebryggans gripare 27 hämta det använda kärnknippet och föra in det i ett lagringsställ för använt bränsle (visas ej). Denna procedur kan upprepas många gånger, såsom önskas, för att göra färdigt påfyllningsoperationen i reaktorkärnan 14. l vissa påfyllningsaggregats utföringsforrner kan den stationära bränsleöverföringsbryggan flyttas till en närbelägen ytlagfingsplats när den inte används, och på så vis minimera eventuell potentiell förorening av överföringskanalen 32 och bränslepoolen 24 orsakad av ytkorrosion av något av karusellens ytmaterial. Överräckningsaggregatet 30 inöjliggör minskning av den tid som krävs att fylla på en kärnreaktor 10 och minskar dänned elektricitetsgenererandets avstängningstid i en kärnreaktor 10 under påfyllning.

Figur 6 illustrerar den stationära överföringskanalbryggan 80 och överräckningsaggregatet 30 med en karusell 68 inunder. Operatören 49 styr den roterande rörelsen hos karusellen 68 via styrsystemet 51 och även aktivering och inaktiveríng av kvarhållande låsorgan.

Figur 7 illustrerar ett forfarande för påfyllning av en kärnreaktor som inkluderar hämtning av en ersättande kärnkornponent från bränslepoolen i process 170 och säkring av den ersättande kämkoinponenten i ett första utrymme i överräckníngsaggregatet i ett vertikalt läge i process 172.

Förfarandet inkluderar även hämtandet av en använd kärnkomponent från reaktorkärnan i process 174 och säkring av det använda kärnkomponenten i ett andra utrymme i överräcknirrgsaggregatet i ett vertikalt läge i process 176. Processema 174 och 176 kan utföras nästan samtidigt som processerna 170 och 172. Den använda kärnkomponenten hämtas från det andra utrymmet i process 178 och lagras i ett lagringsställ i bränslepoolen i process 180. Den ersättande kärnkomponenten hämtas från det första utrymtnet i process 182 och installeras i reaktorkärnan i process 184. Processerna 182 och 184 kan utföras nästan samtidigt som processerna 178 och 180. _ Dessutom kan förfarandet, dock ej visat i figur 7, inkludera överföring av hämtad använd kärnkomponent mot överföringskanalerr efterföljande hämtandet av den använda kärnkomponenten i process 174. Förfarandet kan även inkludera överföring av ersättande kärnkomponenten mot överföringskanalen efter hämtandet av den ersättande kärnkomponenten i process 174. Återigen kan var och en av dessa öxferföringsprocesser utföras ungefär samtidigt.

Såsom diskuterats ovan kan överräckningsaggregatet vara roterbart inuti överföringskanalen. Överföringsaggregatet kan ha ett ledigt första utrymme placerat för att ta emot och säkra den ersättande kärnkomponenten och ett ledigt andra utrymme placerat för att ta emot och säkra den använda kärnkomponenten. I sådana utföranden kan förfarandet inkludera rotering av överräcknirtgsaggregatet för att hämta den ersättande kärnkomponenten säkrad i det första utrymmet 532 'E56 12 inuti reaktorpooleii och möjliggöra hämtandet av den använda kämkomponenten säkrad i det andra utrymmet inuti bränslepoolcn.

Vid beskrivandet av elementen eller kännetecknen och/eller deras utfóringsfoniier, så har är artiklarna ”en”, ”ett”, ”den”, ”det” och ”nämnda” avsedda att betyda att det finns ett eller flera element eller kännetecken. Teimerna ”innefatta”, ”inkludera” och ”ha” eller ”med” är avsedda att inkludera och betyda att det kan finnas ytterligare element eller kännetecken utöver de som specifikt beskrivs.

Fackmän inom området kommer att karma till skilda Förändringar som kan göras i de exemplifierande utföringsforinerna och deras implementering som beskrivits ovan utan att avlägsna sig från omfånget av det visade. I enlighet med detta skall allt material som finns beskrivningen ovan eller visas i bilagda ritningar tolkas som illustrerande och inte begränsande.

Det inses även att processema och stegen som beskrivits hån' inte ska ses som att de nödvändigtvis kräver sitt utförande i den ordning som diskuterats eller illustrerais. Det torde även förstås att extra eller alternativa processer eller steg kan utnyttjas.

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 532 196 13 Patentkrav

1. l. Aggregat (12) för påfyllning av bränsle i en kärrireaktor (10) innefattande en reaktorkärna (14) inklusive ett fleital avlånga kärrikoinponenter (16) placerade i en reaktorpool (18), en reaktorpoolbrygga (20) placerad ovanför och rörlig över reaktorpoolen (l 8), en bränslepool (24), en bränslepoolbrygga (26) placerad ovanför och rörlig över bränslepoolen (24), och en överfóringspool (28) vilken fluidansluter bränslepoolen (24) till reaktorpoolen (18), aggregatet (12) innefattar: ett överräckniiigsaggregat (30) valfritt positionerbart inom enöverföringskanal (32) och med åtminstone två utrymmen (34) vart och ett konfigurerat för att valfritt säkra en av kärnkoiitponeiiterria (16) i en vertikal position, överräcloiingsaggregatet (30) är rörligt för att tillåta oberoende och samtidigt valfritt tillträde till varje utrymme (34) av en reaktorpoolgripare (36) som verkar från reaktorpoolbryggan (20) och av en bränslepoolgripare (27) som verkar från bränslepoolbryggan (26).

2. Bränslepåfyllningsaggregat (12) enligt patentkrav l, även innefattande en kärra (38) rörligt ansluten vid ett avsnitt av bränslepoolbryggan (26), varvid överräckningsaggregatet (30) inkluderar en mast (40) ansluten till kärran (38) och sträcker sig neråt, utryrnmena (34) är placerade kring masten (40) och en hissanordning (42) är anordnad att höja och sänka bränslepoolgriparen (27) och en kämkomponent (16) som hålls av bränslepoolgriparen (27).

3. Bränslepåfyllningsaggregat (12) enligt patentkrav 2, varvid kärran (38) inkluderar en fórlängningskonstruktion (44) anordnad att sträcka överräekningsaggregatet (30) från bränslepoolbryggaii (26) och kärran (38) och in i övertöringskanalen (32).

4. Bränslepåfyllningsaggregat (12) enligt patentkrav 1 varvid överräckiiingsaggregatet (30) inkluderar en mast (40) med utrymmen 34 fasta därpå roterbart anslutna i ett fast läge kring ett nedre avsnitt av bränslepoolbryggan (26) och utsträckt nedåt, masten (40) och utrymmena (34) är väsentligen anordnade i linje med överföringskanalen (32) och dimensionerade för att möjliggöra åtminstone en 90 graders rotation av masten (40) och de åtminstone två utrymmena (34) inuti överföringskanalen (32).

5. Bränslepåfyllningsaggregat (12) enligt patentkrav 1, även innefattande en lyftanordning (46) och en kabel (48) ansluten till poolgriparen (27) och manövrerbar från bräns1epoo1bryggan(26) till att höja och sänka bränslepoolgríparen (27) och nå varje utrymme (34), bränslepoolgriparen (27) är konfigurerad att temporärt säkra en komponent (16) och installera och återta komponenten (16) från var och en av utrymmena (34). 10 15 20 25 30 35 532 196 14

6. Bränslepäfyfllningsaggregat (12) enligt patentkrav 1 varvid överräckningsaggregatet (30) inkluderar en avlâng kropp vilken sträcker sig neråt och definierar de åtminstone två utrymmena (34) var och en med långsträckt form, varje utrymme (34) har åtminstone en väsentligen öppen sida fór tillåtande av en lateral passage av komponenten (16) in i och ut ur utrymmena (34), och ett spärrlåsorgan (52) for att valbart lateralt säkra kärnkomponenten (16) vertikalt placerad inuti utrymmet (34).

7. Bränslepåfyllriingsaggregat (12) enligt patentkrav 6 varvid varje utrymme (34) inkluderar en bottenöppning (54) och en bottenplatta (56) rörlig till att valbart stänga bottenöppningen (54), bottenplattan (5 6) är konfigurerad att hålla kärnkomponenten ( 16) vertikalt inuti utrymmet (34) och rörlig till cn öppen position for att möjliggöra för kärnkornponenten (16) att träda ut ur bottenöppningen (54) som svar på ett fjärrkommando.

8. Bränslepåfyllningsaggregat (12) enligt patentkrav 1 varvid överräckningsaggregatet (30) inkluderar ett första utrymme (34) för säkring av en första bränslekonstruktion (60) och ett andra utrymme (34) fór säkrande av en andra bränslekonstrtilction (64), varvid de forsta och andra utrymmena (34) är placerade på en första sida (66) av överräclmingsaggregatet, överräckningsaggregatet (30) inkluderar ett tredje utrymme (34) placerat på en andra sida (70) väsentligen motstâende den första sidan (66) och konfigurerat att ta emot och säkra kärnkomponenteri (16) vald från gruppen bestående av ett dubbelbladguide (72), en styrstav (74), och ett styrstavsrör (76), varvid överräckningsaggregatet (30) är roterbart för tillåtande av oberoende valbart tillträde till var och en av första, andra och tredje utrymmet (34) av bränslepoolgriparen (27) och reaktorpoolgriparen (36).

9. Bränslepåfyllningsaggregat (l2) enligt patentkrav 1, 'även innefattande ett överräckningsaggregatstyrsystem (51) anordnat att styra en operation av överräckningsaggregatet (30), och konfigurerat att hindra en rörelse av överräckningsaggregatet (30) genom överfóringskanalen (32) i en riktning mot reaktorpoolen (18) när ett främre utrymme (34) säkrar en kärnkomponent (16).

10. Bränslepåfyllningsaggregat ( 12) enligt patentkrav 1, även innefattande en överforingskanalbrygga (80) placerad ovanför överfóringskanalen (32) och iimefattande endast två utrymmen (34), ett första utrymme (34) placerat ungefär 180 grader och väsentligen skilt från ett andra utrymme (34), överräckningsaggregatet (30) är roterbart anslutet under överföringskanalbryggan (80), varvid övertöringskanalbryggan (80) är väsentligen fixerad i läge under påfyllning och borttagbar när den inte används.