DE1064160B - Transportvorrichtung fuer einen Behaelter zur Aufnahme von Kernreaktor-Brennstoffelementen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung zum Bewegen eines mit Deckel versehenen und zur Aufnahme von Kernreaktor-Brennstoffelementen bestimmten Transportbehälters zwischen einer ersten Stellung über dem Flüssigkeitsspiegel und einer zweiten Stellung unter dem Flüssigkeitsspiegel eines Lagerungsbassins.

Gewöhnlich werden die aus einem Kernreaktor entfernten Brennstoffelemente auf den Boden eines Lagerungsbassins abgelegt, bis ihre Radioaktivität abgenommen hat. Dann werden die Elemente in Transportbehälter gefüllt und vom Kernreaktor fort in ein Werk zuf Verarbeitung verbrauchter Brennstoffelemente geschafft. Das Wasser im Bassin dient als biologischer Schutz gegen die Strahlung der im Bassin liegenden Elemente. Aus Sicherheitsgründen müssen die mit Brennstoffelementen gefüllten Behälter beim Herausnehmen aus dem Bassin mit einem Deckel verschlossen sein.

Zweckmäßigerweise erfolgt das Einfüllen der verbrauchten Brennstoffelemente in einen Behälter am Boden desLagerungsbassins, wohin derBehälter also abgesenkt werden muß. Zum Einfüllen von verbrauchten Brennstoffelementen in einen auf dem Boden des Lagerungsbassins stehenden Behälter muß dieser notwendigerweise offen sein. Bisher erfolgte das Entfernen des Deckels vom Behälter mit Hilfe eines Kranes, wobei eine ins Wasser hinabgelassene Seilschlinge den Deckel des auf dem Bassinboden stehenden Behälters erfaßte und auf den Bassinboden neben dem Behälter absetzte. Desgleichen diente die Seilschlinge auch zum Wiederaufsetzen des Deckels auf den Behälter.

Gemäß der Erfindung ist eine längs der Gleitbahn des Behälters angeordnete Tragvorrichtung für den Behälterdeckel mit Mitteln ausgerüstet, welche den Deckel von dem niedergehenden Behälter automatisch abheben und den zurückgehaltenen Deckel auf dem aufsteigenden Behälter wieder absetzen, ohne den Behälter in seiner Bewegung zu hindern.

Eine derartige Tragvorrichtung macht die Verwendung eines Kranes sowohl zum Abnehmen wie auch zum Auflegen eines Deckels von dem bzw. auf den Behälter überflüssig, was insbesondere dann eine wesentliche Zeitersparnis bedeutet, wenn der Deckel unter Wasser abgenommen und wieder aufgelegt wird. Denn das Anbringen und Lösen einer unter Wasser befindlichen Seilschlinge an dem bzw. von dem Behälterdeckel muß mit Sorgfalt geschehen und erfordert eine gewisse Zeit.

Die Erfindung wird an Hand eines Beispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Seitenschnitt durch eine Anlage zum Abtransport verbrauchter Brennstoffelemente aus einem Kernreaktor;

Transportvorrichtung
für einen Behälter zur Aufnahme
von Kernreaktor-Brennstoffelementen

Anmelder:
Babcock & Wilcox Limited, London

Vertreter: Dipl.-Ing. Ε. Kühnemann, Patentanwalt,
Düsseldorf, Friedrichstr. 71

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 28. März 1956

Richard Arthur Taylor, London,
ist als Erfinder genannt worden

Fig. 2 zeigt einen Grundriß der Anlage gemäß der Fig. 1;

Fig. 3 und 4 zeigen Querschnitte der Anlage längs der Linie III-III bzw. IV-IV der Fig. 1;

Fig. 5 zeigt eine teilweise im Schnitt und in einem größeren Maßstab als die übrigen Figuren ausgeführte Ansicht eines Brennstoffelementbehälters, in dem verbrauchte Brennstoffelemente transportiert werden.

Nach den Zeichnungen ist die Anlage zur Wegbeförderung von verbrauchten Brennstoffelementen aus einem Kernreaktor in einem Schacht 1 angeordnet, der durch die Seitenwände 3 und 5 und die Rückwand 7 an einem Ende eines Wasserbeckens 9 gebildet wird, in welchem verbrauchte Brennstoffelemente eine Zeitlang gelagert werden. Die Anlage enthält eine Transportvorrichtung zur Bewegung eines Brennstoffelementbehälters 13 zwischen einer ersten Station oberhalb des Flüssigkeitsniveaus 11 in dem Wasserbecken, die allgemein mit 15 bezeichnet ist, und einer zweiten Station innerhalb des Wasserbeckens, die mit 17 bezeichnet ist (vgl. Fig. 1). Die Transportvorrichtung besteht aus einem Aufzug 19 mit einem Wagen 21, der auf einem geneigten Gleis 23 zwischen den beiden Stationen 15 und 17 bewegt werden kann.

Der Wagen 21 wird durch einen rechteckigen Rahmen 25 gebildet, dessen vorderes Ende mit einer Platte 27 bedeckt ist. Die Seiten des Rahmens 25 hinter der Platte 27 sind als aufrechte Wangen 29 ausgebildet, die zusammen mit der hinteren Kante 31

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der Platte 27 als Fixiervorrichtung für die richtige Stellung des Behälters 13 auf den Wagen dienen. An jeder Seite des Wagens 25 befindet sich je ein Paar mit Spurkranz versehener Räder 33 bzw. 35. Die Räder 33 sind auf Achsen 37 montiert, die an Platten 39 befestigt sind, welche mittels eines Drehzapfens 41 an dem Rahmen 25 befestigt sind. Entsprechend sind die Räder 35 auf Achsen 43 montiert, welche an Platten 45 befestigt sind, die mittels eines Drehzapfens 47 an dem Rahmen 25 befestigt sind.

Die Fahrbahn 23 besteht aus zwei Paar parallel laufenden Schienen 49, 51. An den unteren Enden der Schienen 49 und 51 sind Bremsklötze 48 bzw. 50 angeordnet.

Der Schrägaufzug 19 wird durch die Kabel 53 und 55 betätigt, die mit einer am Wagen 21 angebrachten Zugvorrichtung 57 verbunden sind. Die Zugvorrichtung weist Seitenstücke 59 und 61 auf, die an ihren unteren Enden drehbar mit dem Rahmen 25 verbunden sind und an ihren oberen Enden durch einen Querriegel 63 miteinander in Verbindung stehen. Die Kabel 53 und 55 sind am Querriegel 63 und an Seilscheiben 65 bzw. 67 (mit gemeinsamer Welle 69) befestigt.

Zum Antrieb der Seilscheiben 65 und 67 dient ein Elektromotor 71 (s. Fig. 2), der mit der Welle 69 durch die hydraulische Kupplung 73 und ein geeignetes Untersetzungsgetriebe 75 gekuppelt ist. Durch die Drehung der Welle 69 werden die in einem Gehäuse 77 untergebrachten Grenzschalter betätigt, die den Zweck haben, den Motor 71 auszuschalten, wenn der Wagen 21 die Endpunkte seines Weges erreicht hat.

Die Seilscheiben 65 und 67 sowie der dazugehörende Antrieb sind in einer Kammer 78 angeordnet (Vorderwand 79, Rückwand 81, Boden 83, Dach 85 und Seitenwände 87). Die Kabel 53 und 55 verlaufen durch Stahlröhren 89, die dazu dienen, etwaiges Wasser, das beim Betrieb von den Kabeln abtropfen mag, aufzufangen und in das Wasserbeclien 9 +0 zurückzuleiten. Das Rohr 89 wird mit seinem vorderen Ende durch ein Gerüst 91 getragen, welches auf einem vorwärts vorspringenden Sims 93 an der Rückwand des Schachtes 1 montiert ist.

Mit den Seilscheiben 65 und 67 sind Gegengewichte 95 bzw. 97 verbunden, die in einem vertikal verlaufenden Schacht 99 unterhalb des Bodens 83 der Kammer 78 angeordnet sind.

Wie in Fig. 5 dargestellt, weist der Brennstoffelementbehälter 13 einen Deckel 123 auf, dessen Rand 125 nach allen Seiten über den Behälter herausragt. Der Deckel 123 besitzt einen nach unten reichenden Vorsprung 127, dessen abgeschrägte Seiten 129 unter einem Winkel von 45° zur Oberfläche des Deckels 123 geneigt sind; sie sind dazu bestimmt, in entsprechend abgeschrägte Flächen 131, die in den Seitenwänden des Behälters ausgebildet sind, einzugreifen. Zur Befestigung des Deckels 123 in seiner Lage auf dem Behälter sind an den Ecken des Behälters vier Bolzen, wie z. B. Bolzen 133, vorgesehen. Die Bolzen 133 besitzen jeweils eine öffnung 135, mittels derer der Bolzen auf einem Scharnierstift 137 gelagert ist, der seinerseits in Ansätzen 139 an der Wand des- Behälters ruht. Der Deckel 123 besitzt vertikal verlaufende Einkerbungen 141, durch die, wenn der Deckel 123 auf dem Behälter befestigt ist, der zugehörige Bolzen 133 so verläuft, daß er über den Oberrand des Behälters herausragt. Wenn der Deckel auf dem Behälter befestigt ist, greifen in die oberen Enden der Bolzen 13,3 entsprechende Muttern

143 ein, welche mit Ösen 145 versehen sind, in denen die Schlingen 146 eines Kranes 148 befestigt werden können.

In den Seitenwänden des Behälters sind Nuten 147 zur Aufnahme von Dichtungsringen 149 vorgesehen. Im Deckel 123 des Behälters ist eine V-förmige Einkerbung 150 vorhanden, deren eine Seite durch eine Fläche 151 gebildet wird, welche eine Verlängerung der abgeschrägten Fläche 129 des Vorsprunges 127 des Deckels bildet, während die andere Seite 153 der Einkerbung 150 auf der Fläche 151 senkrecht oder im wesentlichen senkrecht steht.

Zur Ermöglichung der Beladung des Behälters mit einem Korb von verbrauchten Brennstoffelementen sind Vorkehrungen getroffen, um den Deckel des Behälters vor der Ankunft des Behälters an der Station 17 zu entfernen. Zu diesem Zweck ist in einer bestimmten Höhe und etwas unterhalb des Wasserspiegels 11 erfindungsgemäß eine Behälterdeckeltragvorrichtung vorgesehen, die nach innen verlaufende horizontale Vorsprünge 169 bzw. 171 aufweist, die sich von dem vorderen Ende des Schachtes 1 nach hinten erstrecken und so eingerichtet sind, daß sich bei der Abwärtsbewegung des Behälters der vorspringende Rand 125 des Deckels 123 auf sie auflegt. An den vorderen Enden der Vorsprünge 169 und 171, glatt mit ihrer Oberfläche abschließend, ist ein weiteres Auflager für den Deckel 123 in der Form eines Trägers 173 angebracht, der zwischen den Vorsprüngen 169 und 171 verläuft und auf ihnen ruht und auf den sich bei der Abwärtsbewegung des Behälters der vorspringende Rand 125 am vorderen Ende des Deckels 123 auflegt. Die Vorsprünge 169 und 171 sind mit Stahlplatten 175 und 177 versehen, um eine Abnutzung jener Flächen der Vorsprünge zu verhindern, auf die sich der Deckel 123 des Behälters auflegt; auf dem Träger 173 ist ein U-Eisen 179 angebracht, welches als eine Arretierung fungiert und eine Vorwärtsbewegung des Deckels verhindert, wenn sich dieser auf die Vorsprünge 169 und 171 sowie den Träger 173 auflegt.

Man erkennt, daß, wenn der auf dem Wagen 21 des Schrägaufzuges 19 stehende Behälter in das Wasserbecken gesenkt wird, der Deckel 123 des Behälters von den Vorsprüngen 169,171 und dem Träger 173 aufgefangen wird. Da die Seitenfläche 153 der Einkerbung 150 in dem dem Gleis 23 am nächsten liegenden Teil des Deckels rechtwinklig zu der Bewegungsrichtung des Behälters angeordnet ist, während die Seitenfläche 151 der Einkerbung 150 in dem dem Gleis am nächsten liegenden Teil des Deckels und die an - diese Einkerbung angrenzenden Flächen 129 und 131 parallel zur Bewegungsrichtung des Behälters 13 angeordnet sind, kann der Dichtungsring 149 keinen Schaden nehmen, während der Hauptteil des Behälters seine Abwärtsbewegung zur Station 17 weiter fortführt. Infolge der horizontalen Bewegungskomponente des Behälters wird der Hauptteil des Behälters nach dem Abheben des Deckels seitwärts in bezug auf den Deckel wegbewegt, so daß nach Ankunft an der Station 17 ein ungestörter Zugang oben zu dem Behälter möglich ist und eine gesonderte Greifzange 156 oder mehrere solche Greifzangen des Kranes 148 ohne Schwierigkeit dazu benutzt werden können, einen Korb mit verbrauchten Brennstoffelementen in den Behälter hineinzuheben. Vorteilhaft sind die Brennstoffelemente in dem Wasserbecken in regelmäßig geordneten Körben untergebracht, die man von ihrer Stellung hochheben, seitwärts wegbewegen und an der zweiten Station 17 in die Behälter hineinsenken kann.

Claims (6)

In der Nabe der Station 15 sind Wasserstrahldüsen 181 zum Abspritzen des Behälters (Reinigung) vorgesehen. Längs des Schachtes 1 ist ein Reinigungsraum 183 vorgesehen, in welchem die von der Station 15 kornmenden Behälter mit Wasser und geeigneten Waschmitteln abgewaschen werden, bevor die Behälter auf Fahrzeuge gestellt werden, welche sie zu einer Aufarbeitungsanlage für verbrauchte Brennstoffelemente wegführen. An der einen Seite des Raumes 183 beimdet sich ein Schaltraum 185., in dem die Schaltgetriebe für den Kran und für den Motor 71 angeordnet sind und von dem aus die Wasserzufuhr zu den Wasserstrahldüsen 181 gesteuert werden kann. Nach Wunsch kann eine Anlage ähnlich der beschriebenen auch zur Aufnahme von beladenen Behältern benutzt werden, die dann von der ersten Station 15 zu der zweiten Station 17 im Wasserbecken herabgefahren werden, wo die Körbe mit den Brennstoffelementen an ihre Aufbewahrungsstelle im Wasserbecken aus den Behältern herausgehoben werden. Patentansprüche:

1. Transportvorrichtung zum Bewegen eines mit Deckel versehenen und zur Aufnahme von Kernreaktor-Brennstoffelementen bestimmten Transportbehälters zwischen einer ersten Stellung über dem Flüssigkeitsspiegel und einer zweiten Stellung unter dem Flüssigkeitsspiegel eines Lagerungsbassins, dadurch gekennzeichnet, daß eine längs der Gleitbahn des Behälters angeordnete Tragvorrichtung für den Behälterdeckel mit Mitteln (169,171,173,179) ausgerüstet ist, welche den Deckel von dem niedergehenden Behälter auto-

matisch abheben und den zurückgehaltenen Deckel auf dem aufsteigenden Behälter wieder absetzen, ohne den Behälter in seiner Bewegung zu hindern.

2. Transportvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Transport des Behälters (13) zwischen der ersten (15) und der zweiten Stellung (17) ein Schrägaufzug (19) vorgesehen ist.

3. Transportvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Behälterdeckels (123) einen nach innen und unten in bezug auf den Oberrand des Behälters vorspringenden Abschnitt (127) aufweist und der Rand (129) des Abschnitts sowie eine entsprechende Fläche (131) am Behälter (13) abgeschrägt sind, so daß, wenn der Behälter senkrecht auf dem Schrägaufzug (19) steht, die Fahrbahn (23) und der Rand (129) an einer der Fahrbahn nächstgelegenen Stelle annähernd parallel verlaufen.

4. Transportvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Deckel (123) des Behälters (13) eine V-förmige Einkerbung (150) zur Aufnahme eines Dichtungsringes (149) ausgebildet ist.

5. Transportvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Sprühvorrichtungen (181) zur Reinigung des Behälters (13) vorgesehen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 708 656;
»Atomics«, 5, S. 121, 1954;
»Nucleonics«, 13, Nr.

6, S. 52 und 54, 1955;
»Nuclear Engineering«, Part. II der Reihe »Chemical Engineering Progress Symposium Series«, Vol. 50, Nr. 12, S. 54, 1954.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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