DE2758670C2 - Wassergefülltes Lagerbecken für Brennelemente eines Leichtwasserreaktors - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ei* wassergefülltes Lagerbekken für Brennelemente eines Leiche 'asserreaktors, die darin in Lagergestellen stehend in zwei Ebenen übereinander angeordnet sind, wobei die Wände des Lagerbeckens von einem Betonbau gebildet werden.

Ein solches Lagerbecken ist zum Beispiel in der US-PS 40 29 968 beschrieben. Dabei sind die Gestelle der beiden Ebenen unmittelbar übereinandergestellt und in seitlicher Richtung über ein Rahmenwerk an den Wänden des Lagerbeckens abgestützt. Dies erfordert, daß die Gestelle mindestens im unteren Bereich und in ihrer Abstützung auf dem Beckenboden für das Doppelte der normalen Gewichtsbelastung bemessen werden müssen. Da solche Gestelle üblicherweise bereits unbeladen viele Tonnen und beladen das Vielfache davon wiegen, muß die Konstruktion der bekannten Lagergestelle relativ schwer ausfallen. Deshalb hat die Erfindung als Aufgabe, eine andere Lösung für eine gedrängte Unterbringung von Brennelementen zu schaffen.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß in den Wänden oberhalb des unteren Lagergestells an sich bekannte Auflager für eineTragschicht angeordnet sind, die aus einzelnen lösbar miteinander verbundenen Trägern besteht, und daß die Tragschicht das obere Lagergestell trägt

Hier wird also das Gewicht der oberen Lagergestelle von einer besonderen Tragschicht aufgenommen. Die unteren Gestellteile müssen daher nicht wie beim Bekannten für das Gewicht der oberen Gestellteile ausgelegt werden.

Die Auflager sind vorzugsweise aus den Wänden vorspringende Konsolen, weil darauf mit einfachen Transportmitteln die Elemente der Tragschicht abgesetzt werden können. Es ist aber auch durchaus denkbar, daß die Auflager von Vertiefungen in den Wänden gebildet werden, in die Stahlträger einsetzbar sind. Hier steht der gesamte Querschnitt des Beckens für den Ladevorgang des ersten, unteren Lagergestells zur Verfugung.

Für den Fall »vorspringender Konsolen verwendet man günstig Stahlauflager. Dies können in den Betonbau eingesetzte Stahlträger sein. Die Stahlauflager können aber auch auf der Beckenwand .ritzende

ίο Befestigungsplatten, sein, die in dem Betonbau so verankert werden, daß sie die für die Aufnahme des zweiten Lagergestells notwendige Stützkraft ergeben. An Stahlträgern, Stahlauflagern und metallischen Befestigungsplatten, die im Beton verankert sind, kann man vorteilhaft einfach die zum Auskleiden von Brennelement-Lagerbecken üblichen Stahlbleche anschweißen.

Aus der DE-OS 2259 669 ist es zwar bekannt daß man die Wände des Brennelement-Lagerbeckens zur Abstützung von Gestellen heranziehen kann, in denen die Brennelemente gelagert werden sollen. Dies geschieht aber lediglich in der Weise, daß mit Hilfe von Trägern, die zur Bildung von Konsolen an den Wänden des Beckens angebracht sind, Gestellteile einer oberen Stützebene befestigt werden, während eine untere Stützebene unmittelbar auf dem Boden des Lagerbekkens sitzt An eine zweite Ebene zur Verdoppelung der Lagerkapazität kann bei der bekannten Konstruktion nicht gedacht sein, denn die technische Lehre besteht gerade in der Auflösung der Lagergestelle und ihrem Ersatz durch leichte und billige Einzelelemente.

Praktisch kann das zweite, obere Lagergestell ebenso ausgebildet werden, wie das erste, untere Lagergestell. Noch günstiger ist es jedoch, wenn das zweite Lagergestell in seiner Anordnung oberhalb des ersten nicht von oben beladen werden muß. Man spart dadurch nämlich die normalerweise für den Ladevorgang erforderliche Abschirmungshöhe. Dies kann man einmal mit Lagergestellen erreichen, die in seitlicher Richtung beladbar sind. Solche seitlich beladbaren Lagergestelle sind zum Beispiel in der DE-AS 16 39 396 angegeben. Noch günstiger ist es aber, wenn das zweite Lagergesteil aus Gestelleinheiten besteht die für jeweils mehrere Brennelemente bemessen und mit Transportmitteln für den Transport in beladenem Zustand versehen sind. Diese Gestelleinheiten werden dann auf dem Beckenboden beladen und zusammen mit den Brennelementen auf die Tragschicht aufgesetzt, so daß dort kein Spielraum mehr in vertikaler Richtung für das

50· Beladen benötigt wird.

Je nach Tragfähigkeit der Transportmittel können solche Gestelleinheiten mindestens 4 normale Brennelemente von Druckwasserreaktoren aufnehmen. Das Maximum richtet sich nach der Tragfähigkeit der Hubeinrichtung und kann auch größer als 20 Stück sein. Die Teile haben zweckmäßig quadratischen Querschnitt. Für die kleineren Brennelemente von Siedewasserreaktoren wird man die Gestellteile für eine entsprechend größere Zahl von Brennelementen auslegen.

Die Beckenhöhe ist für die Vorgenannten Ausführungsformen der Erfindung nur etwa so hoch wie die Summe des Doppelten der Gestellhöhe und der Höhe der zur Abschirmung erforderlichen Wasserschicht.

Hier kann man also das untere Lagergestell noch in der üblichen Weise unmittelbar von oben beladen. Für das obere Lagergestell wählt man dann die Gestelleinheiten, die an anderer Stelle, vorzugsweise an einem

Ladeplatz neben dem unteren Lagergestell, beladen werden und dann nur noch in der Höhe des oberen Lagergestell seitlich transportiert werden.

Eine andere Beladetechnik ergibt sich dann, wenn für den Brennelement-Einzeltransport eine Abschirmglokke verwendet wird. Dann kann das leere Gestell bereits auf der oberen Trägerlage stehen, und das Brennelement wird innerhalb der Wasserabschirmschicht mit der Glocke transportiert- Damit das Brennelement immer gekühlt ist, ist d?e Wasserabschirmschicht daim zweckmäßigerweise so tief wie ein Brennelement lang ist Die beim Transport fehlende Wasserabschirmung ist durch die Glocke gegeben. ^:

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben, das in verschiedenen Schnitten als Teil einer Reaktoranlage mit einem Druckwasserreaktor ausgebildet ist und zwar zeigt

F i g. I einen Grundriß, während die

Fig.2 und 3 zwei zueinander senkrechte Schnitte sind, wie in F i g. 1 angedeutet ist.

Fig.4 zeigt eine Variante in einem ebenfalls senkrechten Schnitt

Das Lagerbecken 1 ist Teil eines aas Beton hergestellten Gebäudes 2, das sich an die stählerne Sicherheitshülle 3 anschmiegt in dem die Hauptkomponenten des Druckwasserreaktors untergebracht sind. Das Lagerbecken 1 enthält im unteren Teil ein Lagergestell 5, das auf Trägern 6 abgesetzt ist Das Lagergestell 5 ist in bekannter Weise ausgebildet Es wird, wie Fi g. 2 erkennen läßt, mit den Brennelementen 8 von oben beschickt Zu diesem Zweck wird der Brennelementgreifer 9 einer Manipulierbrücke 10 benutzt die an einer Tragschiene 11 an der Decke !2 des Lagergebäudes befestigt ist

In die mit 14 bezeichneten Betonwände des Lagerbeckens 1 sind als Konsolen 15 Stahlauflager eingelassen, die von Stahlplatten mit daran angeschraubtem Tragstück gebildet werden. Die Stahlplatten sind im Beton verankert und mit der nicht gezeichneten Stahlauskleidung des Lagerbeckens 1, verschweißt, während das Tragstück in das Beckenvolumen hineinragt Auf den Konsolen 15 kann nach dem Füllen des unteren Lagergestells 5 eine Tragschicht: 16 aufgebracht werden, die aus Längsträgern 17 und Querträgern 18 besteht Die Längsträger 17 sitzen unmittelbar auf den Konsolen 15, die Querträger 18 stützen sich auf den Längsträgern ab. Alle Elemente der Tragschicht 16 einschließlich der Konsolen 15 wenden

κι vor dem Belasten miteinander verbunden, vorzugsweise verschraubt

Auf der Tragschicht 16 wird das obere Lagergestell 20 abgesetzt Es besteht aus Gestellemheiten 21 mit praktisch quadratischem Querschnitt wie in F i g. 1 zu sehen ist Die Gestelleinheiten 21 werden im ganzen auf der Tragschicht 16 abgesetzt nachdem sie an einem Ladeplatz 23 mit Brennelementen gefüllt worden sind. Der Ladeplatz 23 liegt neben dem unteren Lagergestell 5. Deshalb wird für die Höhe //des Lagerbeckens 1, wie

in Fig.3 angedeutet ist nur etwa das Doppelte der

Gestellhöhe selbst d.h. die Ηδ',,ε des unteren Lagergestell 5 und des oberen Lagergestell 20 sowie

die für die Abschirmung erforderliche Höhe h benötigt

Bei der Variante nach F i g. 4 ist der Brennelementgreifer 9 mit einer lösbarer, Abschirmglocke 25 versehen, die aus Blei mit einer Edelstahlumkleidung besteht Die Abschirmglocke ermöglicht daß auch das obere Gestell 20 noch von oben mit einzelnen Brennelementen bedient wird, ohne daß die als

jo Abschirmung dienende Wasserschicht h, die an sich nur für das Laden des unteren Gestells 5 vorgesehen ist, vergrößert werden müßte.

Die vorstehend als Gestelle 5, 20 beschriebenen Konstruktionen können aus beliebig vielen Gestelleinheiten 21 zusammengesetzt werden. Ihre Abmessungen sind mit den Abmessungen der Tragschicht 16 abgestimmt. Sie können einzeln oder gemeinsam an oberen Konsolen 26 befestigt werden, die ebenso wie die Konsolen 15 ausgebildet sein können.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Wassergefülltes Lagerbecken für Brennelemente eines Leichtwasserreaktors, die darin in Lagergestellen stehend in zwei Ebenen übereinander angeordnet sind, wobei die Wände des Lagerbekkens von einem Betonbau gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß in den Wänden (14) oberhalb des unteren Lagergestells (5) an sich bekannte Auflager (15) für eine Tragschicht (16) angeordnet sind, die aus einzelnen lösbar miteinander verbundenen Trägern (17, 18) besteht, und daß die Tragschicht (16) das obere Lagergestell (20) trägt

2. Wassergefülltes Lagerbecken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflager aus den Wänden (14) vorspringende Konsolen (15) sind.

3. Wassergefülltes Lagerbecken nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsolen (15) in den Betonbau eingesetzte Stahlträger sind.

4. Wassergefülltes Lagerbecken nach Anspruch 1, 2 " oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beckenhöhe (H) etwa so hoch wie die Summe des Doppelten der Gestellhöhe und der Höhe (h) der zur Abschirmung erforderlichen Wasserschicht ist

5. Wassergefülltes Lagerbecken nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß die Träger (17, 18) in unterschiedlichen Abständen miteinander verbindbar sind.