DE3519789A1 - Rack for storing rod-shaped fuel elements - Google Patents

Abstract

In a rack (1) for storing rod-shaped fuel elements of a nuclear reactor in a vertical position, a base slab (2) is supported on the ground by means of adjustable feet (12). Seated above the base slab (2) is an upper lattice (4) which is fastened to the base slab (2) with the aid of support devices (3). Shafts (5) made from a neutron-absorbing material are located between the base slab (2) and lattice (4). The adjustable feet (12) are connected by horizontal webs (13) to a foot grid (14) on which the base slab (2) rests with horizontal play. <IMAGE>

Description

Gestell zum Lagern von stabförmigen BrennelementenRack for storing rod-shaped fuel assemblies

Die Erfindung betrifft ein Gestell zum Lagern von stabförmigen Brennelementen eines Kernreaktors in vertikaler Lage, mit einer Grundplatte, die mit einstellbaren Füßen am Boden abgestützt ist, mit einem oberen Gitterverband, der oberhalb der Grundplatte angeordnet und mit Stützeinrichtungen an der Grundplatte befestigt ist, und mit Schächten aus einem neutronenabsorbierendem Material, die zwischen Grundplatte und Gitterverband angeordnet und mit Hilfe von Klötzen zentriert sind, die and er Grundplatte und/oder dem Gitterverband befestigt sind.The invention relates to a frame for storing rod-shaped fuel assemblies of a nuclear reactor in a vertical position, with a base plate that can be adjusted with Feet is supported on the ground, with an upper lattice bandage above the The base plate is arranged and attached to the base plate with support devices, and with shafts made of a neutron-absorbing material between the base plate and lattice bandage are arranged and centered with the help of blocks, which and he Base plate and / or the grid association are attached.

Solche Gestelle sind in verschiedenen Ausführungen bekannt, vergleiche zum Beispiel die deutschen Offenlegungsschriften 28 26 962, 28 37 580, 26 29 983, 31 03 013 und 31 38 749.Such frames are known in various designs, compare For example, the German Offenlegungsschriften 28 26 962, 28 37 580, 26 29 983, 31 03 013 and 31 38 749.

Bei den bekannten Lagergestellen hat man sich stets darum bemüht, eine eindeutig starre Festlegung gegenüber Seitenkräften zu erhalten, damit zum Beispiel bei Erdbeben keine Verlagerungen oder Beschädigungen der Brennelemente vorkommen können. Diese Bauweise erfordert jedoch eine sehr stabile Ausführung nicht nur der Gestelle selbst, sondern auch ihrer Abstützung und des die Abstützung tragenden Unterbaus. Demgegenüber geht die Erfindung von der Aufgabe aus, ohne Einbuße an Sicherheit auch im Fall von Seitenkräften eine leichtere Ausbildung zu ermöglichen, so daß Einsparungen gegenüber dem Bekannten möglich sind.In the case of the well-known storage racks, efforts have always been made to to obtain a clearly rigid definition in relation to lateral forces, thus for the In the event of an earthquake, for example, there is no displacement or damage to the fuel assemblies can occur. However, this construction does not require a very stable design only of the frames themselves, but also of their support and of the supporting structure Substructure. In contrast, the invention is based on the object, without any losses Safety to enable easier training even in the case of side forces, so that savings compared to the known are possible.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die einstellbaren Füße durch horizontale Stege zu einem Füßerost verbunden sind und daß die Grundplatte auf dem Füßerost mit horizontalem Spiel aufliegt.According to the invention it is provided that the adjustable feet by horizontal Bridges connected to a foot grate are and that the base plate is on the foot grid rests with horizontal play.

Die Füße sind somit nicht mehr wie bisher gegenüber der Grundplatte starr festgelegt. Vielmehr sind sie in Form des Füße rostes zu einem selbständigen Bauteil zusammengefaßt, der durch die Stege seine Stabilität erhält. Auf dem in vertikaler Richtung tragenden Füßerost kann die Grundplatte aufgrund des Spiels in horizontaler Richtung kräftefrei au fliegen. Deshalb können auch bei stark unterschiedlichen Temperaturen keine Zwängungskräfte entstehen, die die Abstützung auf dem vorgenannten Unterbau, vor allem auf einer dünnen Blechauskleidung belasten, wie sie bei mit Wasser gefüllten Lagerbecken üblich ist.The feet are therefore no longer opposite the base plate as they were before rigidly set. Rather, they are independent in the form of the feet rust Component summarized, which receives its stability through the webs. On the in vertical direction supporting foot grid can the base plate due to the play Fly in a horizontal direction without force. Therefore, even with very different Temperatures no restraint forces arise that support the aforementioned Load the substructure, especially on a thin sheet metal lining, as in the case of with Water-filled storage pools are common.

Auch Kräfte, die etwa von einer das Gestell bedienenden Brennelement-Lademaschine beim zentrierenden Aufsitzen ausgeübt werden, können aufgrund des Spiels mit einer wesentlich geringeren Belastung der Abstützung aufgefangen werden. Daraus ergibt sich eine erhebliche Verringerung der Baukosten des Lagergestells.Also forces generated by a fuel assembly loading machine that operates the rack can be exercised when sitting up in the center, due to the play with a significantly lower load on the support can be absorbed. From this it follows a significant reduction in the construction costs of the storage rack.

Der Füßerost kann vorteilhaft Rohre zum Einschrauben von vertikalen Fußstücken aufweisen, die in vertikaler Richtung nach oben vorstehen. In der Grundplatte können dazu Ausnehmungen vorgesehen sein, in die die Rohre greifen.The foot grid can advantageously be screwed in vertical tubes Have foot pieces that protrude upward in the vertical direction. In the base plate For this purpose, recesses can be provided into which the tubes engage.

Der Zwischenraum zwischen der Außenkontur der Rohre und dem Querschnitt der Ausnehmungen sorgt dann für das gewünschte Spiel in horizontaler Richtung. Zweckmäßigerweise weisen die Rohre im oberen Bereich seitliche Bohrungen auf. Damit ist es möglich, eine verstärkte Kühlwasserströmung zu erhalten, die durch die Rohre in den darüberliegenden Bereich der Brennelemente verläuft.The space between the outer contour of the pipes and the cross-section the recesses then ensures the desired play in the horizontal direction. Appropriately the tubes have lateral holes in the upper area. This makes it possible to obtain an increased flow of cooling water flowing through the pipes in the overlying ones Area of the fuel assemblies runs.

Die Füße können durch die horizontalen Stege in unterschiedlicher Weise verbunden werden. Kostengünstig ist eine unlösbare Schweißverbindung. Für Anpassungsarbeiten ist es jedoch günstiger, wenn die Stege gemäß der weiteren Erfindung mit den Füßen in horizontaler Richtung einstellbar verschraubt sind.The feet can be in different positions thanks to the horizontal bars Way to be connected. A permanent weld connection is inexpensive. For Adjustment work However, it is more favorable if the webs according to the further invention screwed adjustable with the feet in the horizontal direction are.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel mit weiteren Einzelheiten beschrieben. Dabei zeigt die Fig. 1 ein Gestell nach der Erfindung in einer Seitenansicht, die Fig. 2 in etwas größerem Maßstab den Füßerost in einer Seitenansicht. In der Fig. 3 ist ein Füßerost für das in Fig. 1 dargestellte Lagergestell in einer Draufsicht in größerem Maßstab zu sehen. Die Fig. 4 zeigt einen Fuß des Füßerostes in wesentlich größerem Maßstab in einem Vertikalschnitt.For a more detailed explanation of the invention is based on the drawing Embodiment described with further details. The Fig. 1 shows a frame according to the invention in a side view, FIG. 2 in a somewhat larger view Scale the foot grid in a side view. In Fig. 3 is a foot grid for the storage rack shown in Fig. 1 in a plan view on a larger scale to see. Fig. 4 shows a foot of the foot grate on a much larger scale in a vertical section.

Das in Fig. 1 dargestellte Gestell dient zur Aufnahme von Brennelementen für Druck- oder Siedewasserreaktoren, wenn diese nach dem Einsatz im Reaktor, also in 11verbrauchtem" Zustand, zum Abklingen gelagert werden, bevor ein Abtransport erfolgt. Das Gestell 1 umfaßt eine Grundplatte 2, an der Stützeinrichtungen 3 befestigt sind.The frame shown in Fig. 1 is used to hold fuel assemblies for pressurized or boiling water reactors, if these after use in the reactor, so in a "used up" condition, to be stored before they can be transported away he follows. The frame 1 comprises a base plate 2 to which support devices 3 are attached are.

Die Stützeinrichtungen 3 tragen einen oberen Gitterverband 4. Aus diesem ragen Schächte 5 heraus, die sich durch das Gestell bis zur Grundplatte 2 erstrecken. Die Schächte 5 bestehen aus neutronenabsorbierendem Material, zum Beispiel aus Borstahl, und nehmen die einzelnen Brennelemente auf, so daß deren horizontale Lage festgelegt ist.The support devices 3 carry an upper grid structure 4. Aus Shafts 5 protrude from this and extend through the frame to the base plate 2 extend. The wells 5 are made of neutron absorbing material, for example made of boron steel, and take on the individual fuel elements so that their horizontal Location is fixed.

Das Lagerstell 1 wird üblicherweise unter Wasser aufgestellt. Zu diesem Zweck steht es in einem Brennelement-Lagerbecken 8, von dem nur der Boden 9 dargestellt ist.The storage place 1 is usually set up under water. To this Purpose it is in a fuel assembly storage pool 8, of which only the bottom 9 is shown is.

Der Boden ist in Form eines Betonbauwerks 10 ausgeführt, der auf seiner das Becken begrenzenden Innenseite eine Metallauskleidung 11 (Liner) trägt.The floor is designed in the form of a concrete structure 10, which on his the inside delimiting the basin has a metal lining 11 (liner).

Auf dem Liner 11 stützen sich Füße 12 ab, die mit horizontal verlaufenden Stegen 13 zu einem Füßerost 14 verbunden sind. Die Füße 12 umfassen Anschweißbutzen 16, die mit dem Liner 11 verschweißt sind, und Bolzen 17, die als vertikale Fußstücke auf den Anschweißbutzen 16 ruhen und in Rohre 18 greifen, an denen die Stege 13 befestigt sind.Feet 12 are supported on the liner 11, with the feet running horizontally Web 13 are connected to a foot grid 14. The feet 12 comprise weld-on studs 16, which are welded to the liner 11, and bolts 17, which are used as vertical foot pieces rest on the weld-on studs 16 and grip into tubes 18 on which the webs 13 are attached.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist der Füßerost auch Träger für eine Ablage 20, die auf der in Fig. 1 linken Seite am Gestell 1 befestigt ist und zur Aufnahme von Steuerstäben oder dergleichen dient.In the embodiment according to FIG. 1, the foot grid is also a carrier for a shelf 20 which is fastened to the frame 1 on the left-hand side in FIG. 1 and used to hold control rods or the like.

Die Fig. 2 zeigt, daß an den Rohren 18 Flansche 22 angebracht sind. Dort sind Flacheisenstäbe 23 angeschraubt, die zusammen mit den Flanschen 22 und den Rohren 18 den Füßerost 14 bilden. Die zu den Füßen 12 gehörenden Anschweißbutzen 16 sind wiederum mit dem Liner 11 verschweißt, wie bei 24 angedeutet ist.Fig. 2 shows that 18 flanges 22 are attached to the tubes. There flat iron bars 23 are screwed, together with the flanges 22 and the tubes 18 form the foot grid 14. The weld-on slugs belonging to the feet 12 16 are in turn welded to the liner 11, as indicated at 24.

Die Draufsicht der Fig. 3 läßt erkennen, daß die Flansche 22 der Rohre 18 je nach der Richtung der Stege 13 im Winkel zueinander oder in einer gestreckten Linie angeordnet sind. Sie können bei den Rohren 18 in der Mitte des Gestells auch T-förmig angeordnet sein. Ferner zeigt die Fig. 3, daß Stäbe 23, die die Stege 13 bilden, nicht geradlinig verlaufen sondern eine Winkelform haben. Damit kann vermieden werden, daß bei Wärmedehnungen Zwängungen auftreten, weil die Stäbe 23 leicht nachgeben können.The top view of FIG. 3 shows that the flanges 22 of the tubes 18 depending on the direction of the webs 13 at an angle to one another or in a straight line Line are arranged. You can also use the tubes 18 in the middle of the frame Be arranged in a T-shape. Furthermore, FIG. 3 shows that rods 23, which the webs 13 form, do not run in a straight line but have an angular shape. This can be avoided that constraints occur with thermal expansions because the rods 23 yield easily can.

In Fig. 4 ist zu sehen, daß die Bodenplatte 2 eine Durchgangsbohrung 25 mit einer Ausnehmungen 26 an der Unterseite aufweist, in die das Rohr 18 eines Fußes 12 hineinragt. Zwischen dem mit einer Werkzeugmaschine, zum Beispiel einer Drehbank, maßgenau bearbeiteten Rand 27 der Ausnehmungen 26 und der Außenfläche 28 besteht im oberen Bereich des Rohres 18 ein Spiel von 0,5 bis 1 mm. Somit können Wärmedehnungen, die in diesem Bereich zu horizontalen Verschiebungen führen, aufgenommen werden, ohne daß Seitenkräfte auf den Fuß 12 ausgeübt werden. Zugleich ermöglichen Bohrungen 29 im Rohr 18 eine Kühlmittelströmung durch die Bohrung 25.In Fig. 4 it can be seen that the base plate 2 has a through hole 25 with a recesses 26 on the underside, in which the tube 18 of a Foot 12 protrudes. Between that with a machine tool, for example one Lathe, dimensionally machined edge 27 of the recesses 26 and the outer surface 28 exists in the upper region of the tube 18 a game of 0.5 to 1 mm. Thus, thermal expansions that occur in this area can lead to horizontal displacements lead, are recorded without side forces being exerted on the foot 12. At the same time, bores 29 in tube 18 allow coolant to flow through the bore 25th

Das Rohr 18 ist an der Innenseite mit einem Gewindebereich 30 versehen. In dieses Gewinde ist der Bolzen 17 eingeschraubt. Zum Einschrauben ist an der Oberseite des Bolzens 17 ein Sechskant 31 angebracht, der zur Höhenverstellung der Füße betätigt wird.The tube 18 is provided with a threaded area 30 on the inside. The bolt 17 is screwed into this thread. To screw in is on the top of the bolt 17, a hexagon 31 is attached, which operates to adjust the height of the feet will.

Der Bolzen 17 besitzt unterhalb des Gewindeabschnitts eine Verjüngung 32. An diese schließt sich eine Tragplatte 33 an, die an ihrer Unterseite eine kugelförmig gewölbte Bodenfläche 34 bildet. Uber die Kugelfläche 34 ragt ein Rand 35 nach unten. Er übergreift einen Ausgleichskörper 38 mit einer kugelförmigen Stützfläche 39, die sich über einen Tragteller 40 erhebt.The bolt 17 has a taper below the threaded section 32. This is followed by a support plate 33, which is spherical on its underside curved bottom surface 34 forms. An edge 35 protrudes downward over the spherical surface 34. It engages over a compensating body 38 with a spherical support surface 39, which rises above a support plate 40.

Der Ausgleichskörper 38 ist mittels einer zentralen Schraube 42 mit Spiel an dem Bolzen 17 angehängt. Die Schraube hat zum Beispiel das Gewinde M6 und ist in eine Gewindebohrung 43 des Bolzens 17 eingeschraubt.The compensating body 38 is connected by means of a central screw 42 Game attached to the bolt 17. The screw has, for example, the thread M6 and is screwed into a threaded hole 43 of the bolt 17.

Der Ausgleichskörper 38 sitzt mit seinem Tragteller 40 in der Anschweißbutze 16. Dies ist eine Metallplatte mit dem aus der Fig. 4 ersichtlichen Querschnitt. Er ist geprägt durch eine Ausnehmung 45, deren Unterseite 46 die Aufstandsfläche für den Ausgleichskörper 38 bildet. Von der Ausnehmung 45 führt ein Kanal 47 schräg nach unten, so daß eine Entwässerungsmöglichkeit gegeben ist. In der Mitte der Anschweißbutze 16 ist eine Bohrung 48 vorgesehen. Dort sitzt ein Paßstift 49, der mit seiner Spitze 50 in den Liner 11 eingeschlagen werden kann, um die genaue Lage der Anschweißbutze 16 beim Herstellen der Schweißnaht 24 zu sichern, mit der die Anschweißbutze am Liner 11 befestigt wird.The compensating body 38 sits with its support plate 40 in the weld-on lug 16. This is a metal plate with the cross section shown in FIG. It is characterized by a recess 45, the underside 46 of which is the contact area forms for the compensating body 38. A channel 47 leads obliquely from the recess 45 downwards so that there is a possibility of drainage. In the middle of the weld-on lug 16 a bore 48 is provided. There sits a dowel pin 49, which with its tip 50 can be hammered into the liner 11 to the Accurate location to secure the welded socket 16 when producing the weld seam 24 with which the Welding stud is attached to the liner 11.

Die Fig. 4 läßt noch erkennen, daß die Flansche 22 des Rohres 18 Langlöcher 54 mit horizontaler Richtung aufweisen. Dies ermöglicht es, die an den Flanschen 22 angeschraubten Stäbe 23 in horizontaler Richtung einzustellen, bevor die Verschraubungen festgezogen werden.4 shows that the flanges 22 of the tube 18 have elongated holes 54 have a horizontal direction. This allows that to be done on the flanges 22 screwed rods 23 adjust in the horizontal direction before the screw connections be tightened.

6 Patentansprüche 4 Figuren6 claims 4 figures

Claims (6)

Patentansprüche Gestell zum Lagern von stabförmigen Brennelementen eines Kernreaktors in vertikaler Lage, mit einer Grundplatte, die mit einstellbaren Füßen am Boden abgestützt ist, mit einem oberen Gitterverband, der oberhalb der Grundplatte angeordnet und mit Stützeinrichtungen an der Grundplatte befestigt ist, und mit Schächten aus einem neutronenabsorbierendem Material, die zwischen Grundplatte und Gitterverband angeordnet und mit Hilfe von Klötzen zentriert sind, die an der Grundplatte und/oder dem Gitterverband befestigt sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die einstellbaren Füße (12) durch horizontale Stege (13) zu einem Füßerost (14) verbunden sind und daß die Grundplatte (2) auf dem Füßerost (14) mit horizontalem Spiel aufliegt. Claims frame for storing rod-shaped fuel assemblies of a nuclear reactor in a vertical position, with a base plate that can be adjusted with Feet is supported on the ground, with an upper lattice bandage above the The base plate is arranged and attached to the base plate with support devices, and with shafts made of a neutron-absorbing material between the base plate and grid association are arranged and centered with the help of blocks attached to the Base plate and / or the lattice structure are attached, which is not possible z e i c h n e t that the adjustable feet (12) through horizontal webs (13) to a foot grid (14) are connected and that the base plate (2) on the foot grid (14) rests with horizontal play. 2. Gestell nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Füßerost (14) Rohre (18) zum Einschrauben von vertikalen Fußstücken (17) aufweist, daß die Rohre (18) in vertikaler Richtung nach oben vorstehen und daß in der Grundplatte (2) Ausnehmungen (26) vorgesehen sind, in die die Rohre (18) greifen. 2. Frame according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the foot grid (14) tubes (18) for screwing in vertical foot pieces (17) has that the tubes (18) protrude upward in the vertical direction and that in the base plate (2) recesses (26) are provided into which the tubes (18) to grab. 3. Gestell nach Anspruch 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Rohre (18) im oberen Bereich seitliche Bohrungen (29) aufweisen. 3. Frame according to claim 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the tubes (18) have lateral bores (29) in the upper region. 4. Gestell nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Stege (13) mit den Füßen (22) in horizontaler Richtung einstellbar verschraubt sind. 4. Frame according to claim 1, 2 or 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the webs (13) with the feet (22) adjustable in the horizontal direction are screwed. 5. Gestell nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Füße (12) zwei über Kugelflächen (34, 39) aneinanderstoßende Teile (33, 38) aufweisen.5. Frame according to one of claims 1 to 4, d a -d u r c h g e k It is noted that the two feet (12) abut one another via spherical surfaces (34, 39) Have parts (33, 38). 6. Gestell nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Füße (12) in einer mit einem Liner (11) verschweißten Metallplatte (16) ruhen.6. Frame according to one of claims 1 to 5, d a -d u r c h g e k It is noted that the feet (12) are welded together with a liner (11) Metal plate (16) rest.