CH619666A5 - Storage rack for receiving spent fuel elements for nuclear power stations - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Lagergestell gemäss Oberbegriff des Patentanspruches 1. The invention relates to a storage rack according to the preamble of claim 1.

Bei den Kammern der bekannten Lagergestelle besteht sowohl die äussere als auch die innere Schale aus einem geschlossenen Vierkantrohr mit gleicher Wandstärke. Dies hat zur Folge, dass die Platten für die Abschirmung zwischen den Schalen von oben oder unten einzuschieben sind, so dass zwischen den Schalen und den Platten ein gewisser Abstand vorhanden sein muss, der den Querschnitt der Doppelschale vergrössert. Da die Platten aus gesintertem Bor bestehen und eine relativ geringe Stärke — etwa 5,5 mm — besitzen und bei einer Einbaulänge von etwa 4 m einzeln einzuschieben sind, und dies an allen vier Seiten, ergibt sich eine Bruchgefahr der Platten, so dass eine gleichmässige Abschirmung nicht gewährleistet ist. Von den Platten wird jedoch nicht die vollständige Abschirmung erzielt, so dass es erforderlich ist, zwischen den benachbarten Kammern einen möglichst grossen Abstand zu belassen, der mit Wasser ausgefüllt ist. Bei dem Bekannten werden die Kammern von einer aussen umlaufenden Bandage zusammengehalten, die auch gleichzeitig die Abstandselemente hält. Da jedoch die äussere und innere Schale der Kammern gleiche Wandstärke besitzen und die Temperatur in der Kammer grösser ist als zwischen den Kammern, ergaben sich in der Gesamtschale hohe Spannungen, die zu Erwerfungen führen, was den Abstand der benachbarten äusseren Schalen der Kammern verändert und damit die Strahlenabschirmung. In the chambers of the known storage racks, both the outer and the inner shell consist of a closed square tube with the same wall thickness. The consequence of this is that the plates for the shielding between the shells have to be inserted from above or below, so that there must be a certain distance between the shells and the plates, which increases the cross section of the double shell. Since the plates are made of sintered boron and have a relatively small thickness - about 5.5 mm - and can be inserted individually with an installation length of about 4 m, and this on all four sides, there is a risk of the plates breaking, so that they are uniform Shielding is not guaranteed. However, complete shielding is not achieved from the plates, so that it is necessary to leave as large a distance as possible between the adjacent chambers, which is filled with water. In the known, the chambers are held together by an outer circumferential bandage, which also holds the spacer elements at the same time. However, since the outer and inner shells of the chambers have the same wall thickness and the temperature in the chamber is higher than between the chambers, there were high tensions in the overall shell, which lead to acquisitions, which changes the distance between the adjacent outer shells of the chambers and thus the radiation shield.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Lagergestells der eingangs genannten Art, um die Nachteile bekannter Ausführungen zu vermeiden und um insbesondere die Doppelschale so ausbilden zu können, dass sie die Wärmespannungen abbaut, den Einbau der Platten zwischen der äusseren und inneren Schale erleichtert und den gleichmässigen Abstand der äusseren Schalen der benachbarten Kammern vergrössert. Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 definierten Massnahmen gelöst. The object of the invention is to provide a storage rack of the type mentioned in order to avoid the disadvantages of known designs and in particular to be able to design the double shell in such a way that it reduces the thermal stresses, the installation of the plates between the outer and inner shell is facilitated and the uniform Distance between the outer shells of the neighboring chambers increased. This object is achieved by the measures defined in the characterizing part of patent claim 1.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen des Lagergestells sind in den Patentansprüchen 2 bis 9 umschrieben. Particularly advantageous embodiments of the storage rack are described in claims 2 to 9.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Erfindungsgegenstands ist nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben, dabei zeigen: A preferred embodiment of the subject matter of the invention is described in more detail below with reference to the drawings, in which:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Kammer; 1 shows a cross section through a chamber.

Fig. 2 im vergrösserten Massstab einen Schnitt durch die obere Verbindung zweier zu einem Lagergestell zusam-mengefasster Kammern; 2 shows, on an enlarged scale, a section through the upper connection of two chambers combined to form a storage rack;

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III der Fig. 2; Fig. 3 is a section along line III-III of Fig. 2;

Fig. 4 in Draufsicht eine Kreuzlasche; und 4 is a top view of a cross plate; and

Fig. 5 einen Schnitt nach Linie V-V der Fig. 4 mit eingesetztem Gestänge für die Verklammerung der Fussplatten mehrerer Lagergestelle. Fig. 5 shows a section along line V-V of Fig. 4 with an inserted linkage for the clamping of the foot plates of several storage racks.

Die Kammer 1 ist zur Aufnahme der gebrauchten Brennelemente als Doppelschale ausgebildet, wobei die innere Schale 2 aus einem geschlossenen Vierkantrohr besteht, während die äussere Schale 3 aus zwei gleichschenkeligen Winkelblechen besteht, deren Wandstärke geringer ist als die der inneren Schale 2. The chamber 1 is designed to receive the used fuel elements as a double shell, the inner shell 2 consisting of a closed square tube, while the outer shell 3 consists of two isosceles angle plates, the wall thickness of which is less than that of the inner shell 2.

Zwischen den Schalen 2, 3 sind zur Abschirmung der strahlenden Brennelemente eine Vielzahl Platten 4 gleicher Abmessungen, vorteilhaft aus gesintertem Bor, eingelagert. Zum Erstellen einer Kammer 1 werden auf die Innenseite der Schenkel eines die äussere Schale 3 bildenden Winkelbleches Platten 4 verlegt, sodann wird die innere Schale 2 auf die Platten gelegt, und dann die freien Flächen der inneren Schale 2 mit Platten 4 abgedeckt. Sodann wird das zweite Winkelblech aufgelegt und an den freien Enden mit den freien Enden der ersten Winkelbleches verschweisst. Damit die Platten 4 von Kräften entlastet sind, sind vorteilhaft in den Ecken Abstandshalter 5' vorgesehen. Zur Verbindung und Abstandshalterung der Kammern untereinander ist die Schale 2 über die Schale 3 verlängert und die oberen Enden 2a der Seiten der Schale 2 sind nach aussen abgewinkelt. A plurality of plates 4 of the same dimensions, advantageously made of sintered boron, are embedded between the shells 2, 3 to shield the radiating fuel elements. To create a chamber 1, plates 4 are laid on the inside of the legs of an angle plate forming the outer shell 3, then the inner shell 2 is placed on the plates, and then the free surfaces of the inner shell 2 are covered with plates 4. The second angle plate is then placed on top and welded to the free ends of the first angle plate at the free ends. So that the plates 4 are relieved of forces, spacers 5 'are advantageously provided in the corners. For connecting and spacing the chambers from one another, the shell 2 is extended over the shell 3 and the upper ends 2a of the sides of the shell 2 are angled outwards.

Wie in Fig. 2 dargestellt, werden die Enden 2a der Schale 2, um die einzelnen Kammern 1 an der Oberseite mit5 As shown in Fig. 2, the ends 2a of the shell 2 are around the individual chambers 1 at the top 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

619666 619666

einander zu einem Lagergestell zu verbinden, durch gemeinsame längs- und querverlaufende Gitterstäbe 5, 6 gehalten. Zur Befestigung der Gitterstäbe 5, 6 sind Schaftschrauben 7 vorgesehen, die an den Kreuzungsstellen der Gitterstäbe 5, 6 diese und die Enden 2a durchdringen und eine Klemmleiste 8, die unterhalb der Enden 2a und zwischen den Schalen 2 liegt, anziehen, so dass die Enden 2a fest zwischen der Klemmleiste 8 und den Gitterstäben 5, 6 eingespannt sind. An den Kreuzungen besitzen die Gitterstäbe 5, 6 gleichartige, entgegengesetzt gerichtete Ausnehmungen 9, so dass eine ebene Ober- und Unterseite der Gitterstäbe 5, 6 bei der Verbindung gegeben ist. Gleichzeitig besitzen die Gitterstäbe Zentrierungen 10 und Aufsatzflächen — nicht dargestellt — für eine Lademaschine. Um mehrere Lagergestelle untereinander zu einer Einheit zu verbinden, sind an den Ecken der einzelnen Lagergestelle Bohrungen 11 vorgesehen zur Aufnahme einer in Fig. 4 dargestellten Kreuzlasche 12, die an der Unterseite mit den Bohrungen 11 deckende Bolzen 13 zur lösbaren Verbindung besitzt und Ausnehmungen 14 aufweist, um die Zentrierungen 10 freizuhalten, sowie eine zentrale Ausnehmung 15 zur Führung des Gestänges 16 für die Verklammerung mehrere Lagerstelle im Bereich der Fussplatten 17 hat. to connect each other to a storage rack, held by common longitudinal and transverse bars 5, 6. For fastening the bars 5, 6, shaft screws 7 are provided which penetrate them and the ends 2a at the crossing points of the bars 5, 6 and tighten a clamping strip 8 which is below the ends 2a and between the shells 2, so that the ends 2a are firmly clamped between the terminal block 8 and the bars 5, 6. At the crossings, the bars 5, 6 have similar, oppositely directed recesses 9, so that there is a flat top and bottom of the bars 5, 6 during the connection. At the same time, the lattice bars have centerings 10 and attachment surfaces - not shown - for a loading machine. In order to connect a plurality of storage racks to one another, bores 11 are provided at the corners of the individual storage racks for receiving a cross plate 12 shown in FIG. 4, which has bolts 13 on the underside covering the bores 11 for releasable connection and has recesses 14 in order to keep the centerings 10 free, and has a central recess 15 for guiding the linkage 16 for the clamping several bearing points in the area of the base plates 17.

Die Fussplatte 17 der einzelnen Lagergestelle stützt sich 5 in bekannter Weise über eine Vielzahl der Höhe nach einstellbarer Füsse auf dem Boden 18 ab. Die Füsse nehmen im wesentlichen Vertikalkräfte auf, so dass bei ausserwöhn-lichen Horizontalkräften — wie sie bei einem Erdstoss auftreten können — eine Sicherung der Lagergestelle gegen io Kippen vorzusehen ist. Diese wird dadurch gegeben, dass im Eckbereich der Stösse der benachbarten Fussplatten 17 eine Schiene 19 auf den Boden 18 abgesenkt ist, auf die die zu verbindenden Lagergestelle mit einem geringen Spiel gesetzt werden. Sodann wird über das Gestänge 16, das aus einem 15 Stellkopf 20, einem Rohrteil 21, einem Bund 22 und einem Gewindebolzen 23 besteht, die Schienen 19, deren Gewinde 24 dem Gewindebolzen 23 entspricht, gegen die zu verbindenden zwei bis vier Fussplatten 17 gezogen und somit die Fussplatten zwischen der Schiene 19 und dem Bund 22 ver-20 klemmt. The base plate 17 of the individual storage racks 5 is supported on the base 18 in a known manner over a large number of adjustable feet. The feet essentially absorb vertical forces, so that in the event of unusual horizontal forces - as can occur during a tremor - the storage racks must be secured against tipping. This is achieved by lowering a rail 19 onto the floor 18 in the corner area of the joints of the adjacent foot plates 17, onto which the storage racks to be connected are placed with a small amount of play. Then the rails 19, the thread 24 of which corresponds to the threaded bolt 23, are pulled against the two to four base plates 17 to be connected and are pulled over the linkage 16, which consists of a 15 adjusting head 20, a tubular part 21, a collar 22 and a threaded bolt 23 thus the foot plates between the rail 19 and the collar 22 clamped.

v v

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims (9)

619666619666 1. Lagergestell zur Aufnahme gebrauchter Brennelemente für Kernkraftwerke, bestehend aus einer Vielzahl im Querschnitt quadratisch ausgebildeter, mit einer äusseren Wandung und einer inneren Wandung versehenen Kammern, wobei zur Abschirmung der strahlenden Brennelemente zwischen der äusseren und der inneren Wandung Platten eingelagert sind und jede Kammer an der Unterseite auf einer gemeinsamen Fussplatte lösbar befestigt und an der Oberseite durch Abstandselemente gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass die äussere Wandung (3) aus zwei gleichschen-keligen Winkelblechen, und die innere Wandung (2) aus einem geschlossenen Vierkantrohr besteht, wobei die Wandstärke der äusseren Wandung (3) geringer ist als die der inneren Wandung (2) und der Abstand der äusseren Wandungen der Kammern (1) untereinander an der Oberseite durch einen, lösbaren Gitterrost (5, 6) gehalten ist. 1. Storage rack for holding used fuel elements for nuclear power plants, consisting of a multiplicity of chambers with a square cross-section, with an outer wall and an inner wall, plates being embedded between the outer and inner walls to shield the radiating fuel elements and each chamber on the underside is releasably attached to a common footplate and held on the top by spacing elements, characterized in that the outer wall (3) consists of two isosceles angle plates, and the inner wall (2) consists of a closed square tube, the wall thickness the outer wall (3) is smaller than that of the inner wall (2) and the distance between the outer walls of the chambers (1) is kept at the top by a detachable grating (5, 6). 2. Lagergestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die oberen Enden (2a) der inneren Wandung (2) nach aussen abgewinkelt und die unteren Enden der inneren Wandung (2) mit einer Fussplatte (17) verbunden sind. 2. Storage rack according to claim 1, characterized in that the upper ends (2a) of the inner wall (2) angled outwards and the lower ends of the inner wall (2) are connected to a foot plate (17). 2 2nd PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS 3. Lagergestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die oberen Enden (2a) der einzelnen das Lagergestell bildenden Kammern durch gemeinsame, längs- und querverlaufende Gitterstäbe (5, 6) gehalten sind (Fig. 2 und 3). 3. Storage rack according to claim 1, characterized in that the upper ends (2a) of the individual chambers forming the storage rack are held by common, longitudinal and transverse bars (5, 6) (Fig. 2 and 3). 4. Lagergestell nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterstäbe (5, 6) an den Kreuzungen gleichartige, jedoch entgegengesetzt gerichtete Ausnehmungen (9) besitzen (Fig. 2 und 3). 4. Storage rack according to claim 3, characterized in that the lattice bars (5, 6) at the crossings have similar, but oppositely directed recesses (9) (Fig. 2 and 3). 5. Lagergestell nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch gemeinsame Schaftschrauben (7) die Gitterstäbe (5, 6), die oberen Enden (2a) und unterhalb der Enden (2a) und zwischen den inneren Wandungen (2) der einzelnen Kammern (1) liegende Klemmleisten (8) verbunden sind (Fig. 2 und 3). 5. Storage rack according to claim 4, characterized in that by common shaft screws (7) the bars (5, 6), the upper ends (2a) and below the ends (2a) and between the inner walls (2) of the individual chambers ( 1) lying terminal strips (8) are connected (Fig. 2 and 3). 6. Lagergestell nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterstäbe (5, 6) im Bereich jeder Kammer (1) des Lagergestells Zentrierungen (10) und Aufsätze für Lademaschinen besitzen (Fig. 2). 6. Storage rack according to claim 3, characterized in that the bars (5, 6) in the region of each chamber (1) of the storage rack have centering means (10) and attachments for loading machines (Fig. 2). 7. Lagergestell nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterstäbe (5, 6) an den Ecken des Lagergestells Bohrungen (11) zur Aufnahme von Bolzen (13) einer die Ecken mehrerer Lagergestelle verbindenden Kreuzlasche (12) aufweisen (Fig. 4 und 5). 7. Storage rack according to claim 3, characterized in that the bars (5, 6) at the corners of the storage rack bores (11) for receiving bolts (13) of a cross tab connecting the corners of several storage racks (12) (Fig. 4 and 5). 8. Lagergestell nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kreuzlasche (12) eine zentrale Ausnehmung (15) zur Durchführung und Zentrierung eines Gestänges (16) für die Festlegung der Fussplatten (17) mehrerer benachbarter Lagergestelle auf einer gemeinsamen Schiene (19) aufweist (Fig. 4 und 5). 8. Storage rack according to claim 7, characterized in that the cross plate (12) has a central recess (15) for carrying out and centering a linkage (16) for fixing the foot plates (17) of a plurality of adjacent storage racks on a common rail (19) (Figs. 4 and 5). 9. Lagergestell nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestänge (16) aus einem Stellkopf (20), einem Rohrteil (21), einem sich auf den zu verbindenden Fussplatten (17) abstützenden Bund (22) und einem die Schiene (19) gegen die Fussplatten (17) anziehenden Gewindebolzen (23) besteht (Fig. 5). 9. Storage rack according to claim 8, characterized in that the linkage (16) consists of an adjusting head (20), a tube part (21), a collar (22) which is supported on the base plates (17) to be connected and a rail (19 ) against the foot plates (17) attracting threaded bolts (23) (Fig. 5).