Claims (2)
PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS
1. Lagergestell für Kernreaktorbrennelemente bestehend aus mehreren Schächten zur Aufnahme der Brennelemente, wobei die Wandungen der Schächte aus neutronenabsorbierendem Werkstoff bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandungen der Schächte (1) aus kreuzweise übereinander angeordneten Blechen (2) gebildet sind, die sich über mehrere Schächte in waagrechter Richtung erstrecken und mittels an ihren Rändern (3) angebrachten Einschnitten (4) gegenseitig in ihrer Lage gehalten sind.1. Storage rack for nuclear reactor fuel elements consisting of several shafts for accommodating the fuel elements, the walls of the shafts being made of neutron-absorbing material, characterized in that the walls of the shafts (1) are formed from metal sheets (2) arranged crosswise one above the other and extending over several Shafts extend horizontally and are held in place one against the other by means of incisions (4) made at their edges (3).
2. Lagergestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandungen aus parallelen Blechen bestehen, zwischen denen ein Zwischenraum (5) vorgesehen ist.2. Storage rack according to claim 1, characterized in that the walls consist of parallel metal sheets between which an intermediate space (5) is provided.
Die Erfindung betrifft ein Lagergestell für Kernreaktorbrennelemente bestehend aus mehreren Schächten zur Aufnahme der Brennelemente, wobei die Wandungen der Schächte aus neutronenabsorbierendem Werkstoff bestehen.The invention relates to a storage rack for nuclear reactor fuel elements consisting of several shafts for receiving the fuel elements, the walls of the shafts being made of neutron-absorbing material.
Abgebrannte Brennelemente werden in Wasserbecken gelagert, bis sie zur Wiederaufbereitung gelangen. Für eine wirtschaftliche Lagerung werden Gestelle mit festeingebauten Neutronenabsorbern verwendet, die die Unterkritikalität in jeder Beladungsphase sichern.Spent fuel is stored in pools of water until ready for reprocessing. Racks with built-in neutron absorbers are used for economical storage, which ensure sub-criticality in every loading phase.
Ausser mechanischen Belastungen müssen Lagergestelle chemischen Einwirkungen des Beckenwassers widerstehen, leicht montierbar sein und genügende Wärmeabfuhr sicherstellen.In addition to mechanical loads, storage racks must withstand the chemical effects of the pool water, be easy to assemble and ensure sufficient heat dissipation.
Es sind mehrere Anordnungen (DE-GM 7624867, DE-OS 2629938) bekannt, die die vorgenannten Anforderungen konstruktiv mit Kästen oder Schächten lösen, wobei diese Kästen oder Schächte einzelne Behälter für je ein Brennelement darstellen. Diese einzelnen Behälter werden untereinander durch weitere Konstruktionselemente, z.B. Abstandshalter oder Halterungen in Gittern auf den vorbestimmten Abstand gebracht. Solche Anordnungen umgeben je ein Brennelement an allen Längsseiten, wobei das einhüllende Material über der Länge nicht getrennt ist, also keine Fugen aufweist. Die Behälterwand als quadratischer Kasten oder Schacht wird durch Ver-schweissen oder Verschrauben gebogener Bleche hergestellt.There are several arrangements (DE-GM 7624867, DE-OS 2629938) known that structurally solve the above requirements with boxes or shafts, these boxes or shafts represent individual containers for one fuel assembly. These individual containers are placed at the predetermined distance from one another by additional construction elements, e.g. spacers or holders in grids. Such arrangements surround a fuel assembly on all long sides, with the enveloping material not being separated over the length, ie having no joints. The container wall as a square box or shaft is made by welding or screwing bent metal sheets together.
Den bisher aufgezeigten Konstruktionen ist gemeinsam, dass die Seitenwände der Schächte aus Blechen gebildet sind, die mindestens so lang sein müssen, wie darin aufzubewahrende Brennelemente. Das bedeutet bei Brennelementen für Reaktoren der 1300-MW-Leistungsklasse eine Länge von etwa 4,5 m.What the constructions shown so far have in common is that the side walls of the shafts are made of sheet metal, which must be at least as long as the fuel elements to be stored therein. In the case of fuel assemblies for reactors in the 1300 MW power class, this means a length of around 4.5 m.
Die Herstellung derartiger Behälter aus borhaltigem Material ist mit grossen fertigungstechnischen Problemen verbunden. Die Schwierigkeiten bestehen vornehmlich in der Blech-grösse und der Notwendigkeit, die Bleche zu biegen und/oder zu verschweissen. Weiterhin ist die Verbindung der einzelnen Behälter untereinander zeitaufwendig und führt zu unerwünschten Spannungszuständen.The production of such containers from boron-containing material is associated with major manufacturing problems. The main difficulties are the sheet size and the need to bend and/or weld the sheets. Furthermore, the connection of the individual containers to one another is time-consuming and leads to undesired stress conditions.
Aufgabe der Erfindung ist es, unter Vermeidung der aufgezeigten Nachteile ein leicht montierbares, spannungsfreies Lagergestell für Brennelemente anzugeben.The object of the invention is to specify an easily mountable, stress-free storage rack for fuel elements while avoiding the disadvantages mentioned.
Gelöst wird die Aufgabe dadurch, dass die Wandungen 5 der Schächte aus kreuzweise übereinander angeordneten Blechen gebildet sind, die sich über mehrere Schächte in waagerechter Richtung erstrecken und mittels an ihren Rändern angebrachten Einschnitten gegenseitig in ihrer Lage gehalten sind.The object is achieved in that the walls 5 of the shafts are formed from sheets arranged crosswise one above the other, which extend horizontally over several shafts and are mutually held in their position by means of incisions made at their edges.
io Mit der erfindungsgemässen Ausbildung werden auf einfache Weise seitlich geschlossene Schächte geschaffen, deren Wandelement sowohl den Abstand als auch die Verbindung unter den einzelnen Schächten sicherstellen. Ferner ist weder Biegen der Bleche noch Verschweissen erforderlich, was ins-15 besondere bei den üblichen borlegierten, rostfreien Stählen ein Vorteil ist.With the construction according to the invention, laterally closed shafts are created in a simple manner, the wall elements of which ensure both the distance and the connection between the individual shafts. Furthermore, neither bending of the sheets nor welding is required, which is an advantage in particular with the usual boron-alloyed, stainless steels.
Zur Verbesserung der Wärmeabfuhr und zur Sicherung der Unterkritikalität wird gemäss einer besonderen Ausgestaltung vorgeschlagen, dass die Wandungen aus parallelen Blechen 20 bestehen, zwischen denen ein Zwischenraum vorgesehen ist.In order to improve heat dissipation and to ensure subcriticality, it is proposed according to a special embodiment that the walls consist of parallel metal sheets 20 between which an intermediate space is provided.
Anhand der Figuren 1 bis 5 werden zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Lagergestellausbildung bechrieben. Es zeigen:Two exemplary embodiments of the storage rack configuration according to the invention are described with reference to FIGS. Show it:
Figur 1 einen Ausschnitt einer Ausbildung mit mehrfach 25 parallelen Blechen in perspektivischer Darstellung,FIG. 1 shows a section of an embodiment with multiple parallel metal sheets in a perspective view,
Figur 2 eine Draufsicht auf eine Ausbildung gemäss der Figur 1,FIG. 2 shows a plan view of an embodiment according to FIG. 1,
Figur 3 eine Draufsicht auf eine Ausbildung mit einzelnen Blechen,FIG. 3 shows a plan view of an embodiment with individual metal sheets,
3o Figur 4,4a und 5, 5a Teilansichten der Bleche mit verschiedenen Einschnitten.3o Figure 4.4a and 5, 5a partial views of the sheets with different incisions.
Aus den Figuren 1 bis 3 ist der Teilbereich eines Lagergestells für abgebrannte Brennelemente zu ersehen. Die Wandungen der Schächte 1 werden erfindungsgemäss durch kreuz-35 weise übereinander angeordnete Bleche 2 aus neutronenabsorbierendem Material gebildet, die an ihren Rändern 3 mit Einschnitten 4 versehen sind. Mit diesem kreuzweisen Ineinander-stecken wird ein stabiler, lückenloser Verband von viereckigen Schächten geschaffen. Für den oberen und untern Abschluss io der Schächte 1 werden Bleche mit Einschnitten nur an einem Rand verwendet (Fig. 4a, 5a) so dass eine vollständige seitliche Umhüllung der Brennelemente mit Neutronenabsorbermate-rial gewährleistet ist. Gemäss Figur 1 und 2 sind die Bleche 2 je Wandung parallel angeordnet, wodurch zwischen den 45 Schächten Zwischenräume 5 entstehen, die zur Sicherung der Unterkritikalität beitragen und die Kühlung verbessern. Mit einer derartigen Parallel-Anordnung der Bleche erfolgt auch erforderlichenfalls die Anpassung der Schachtquerschnitte bzw. des Lagergestells an verschiedene Brennelelement-Typen. 50 Vorzugsweise werden Bleche mit einer Länge von zwei Metern verwendet, um eine problemlose Handhabung bei der Herstellung und Montage zu gewährleisten.The partial area of a storage rack for spent fuel elements can be seen from FIGS. According to the invention, the walls of the shafts 1 are formed by metal sheets 2 made of neutron-absorbing material which are arranged crosswise one above the other and are provided with incisions 4 at their edges 3 . This crosswise interlocking creates a stable, seamless association of square shafts. For the upper and lower closure io of the shafts 1, metal sheets with incisions are used only on one edge (FIGS. 4a, 5a) so that the fuel elements are completely enveloped laterally with neutron absorber material. According to FIGS. 1 and 2, the metal sheets 2 are arranged in parallel for each wall, as a result of which intermediate spaces 5 are created between the 45 shafts, which contribute to ensuring subcriticality and improve the cooling. With such a parallel arrangement of the metal sheets, the shaft cross-sections or the storage frame can also be adapted to different fuel element types if necessary. 50 Sheets with a length of two meters are preferably used to ensure problem-free handling during manufacture and assembly.
Die dabei entstehenden Lagergestelleinheiten mit beispielsweise 64 Schächten werden in bekannter Weise mit dem 55 Boden eines Brennelementlagerbeckens verbunden.The resulting storage rack units with, for example, 64 shafts are connected in a known manner to the bottom of a fuel element storage pool.
GG
2 Blatt Zeichnungen2 sheets of drawings