DE69203276T2

DE69203276T2 - Druckwasserkernreaktor, der eine Einrichtung zur Entwässerung des Primärkreislaufs mit einem bestimmten Tiefstand mit einer Selbstsicherung aufweist.

Info

Publication number: DE69203276T2
Application number: DE69203276T
Authority: DE
Inventors: Michel Couturier; Dominique Faucher; Yvon Fournier; Odile Vigroux
Original assignee: Framatome SA
Current assignee: Areva NP SAS
Priority date: 1991-04-17
Filing date: 1992-04-15
Publication date: 1995-11-02
Anticipated expiration: 2012-04-16
Also published as: EP0509923B1; DE69203276D1; EP0509923A1; FR2675618A1; FR2675618B1

Description

Die Erfindung betrifft einen durch Druckwasser gekühlten Kernreaktor, mit einer Entleerungsvorrichtung des Primärkreises oder -kreislaufs mit Eigensicherheit von niedrigem Niveau.
Die Druckwasserkernreaktoren weisen einen den Reaktorkern beinhaltenden Behälter und einen Primärkreislauf auf, der wenigstens zwei Kreise hat, mit jeweils wenigstens einem Dampferzeuger, einer Pumpe und Verbindungsrohrleitungen. Die Verbindungsrohrleitungen verbinden den Primärteil der Dampferzeuger und die Pumpe mit dem inneren Volumen des Behälters.
Während des Betriebs des Kernreaktors zirkuliert Wasser bei einer Temperatur in der Nähe von 315ºC und bei einem Druck in der Größenordnung von 155 bar, das das Kühlfluid des Reaktors bildet, in dem Primärkreis und in dem Behälter, derart, daß das Kühlen der Anordnungen des Kerns im Inneren des Behälters und das Aufheizen und das Verdampfen des Speisewassers im Inneren des Dampferzeugers sichergestellt werden.
Es kann notwendig sein, periodisch den Kernreaktor anzuhalten, beispielsweise zum Wiederaufladen des Kerns mit Brennelementanordnungen oder zum Durchführen gewisser Wartungs- oder Reparaturvorgänge an Komponenten des Reaktors.
Das Anhalten des Reaktors wird erreicht durch Steuer- und Anhaltebündel, die die Neutronen in ihrer maximalen Einsetzposition in den Reaktorkern absorbieren. Es wird sodann das Druckablassen und das Kühlen des Primärkreislaufes durchgeführt, bis zu dem Augenblick, wo der Druck des Kühlwassers, das in dem Primärkreislauf enthalten ist, in der Nähe des Umgebungsdruckes liegt. Es wird also möglich, den Deckel des Behälters zu öffnen und das Becken des Reaktors, das oberhalb des Behälters liegt, mit Wasser zu füllen.
Während der gesamten Anhaltephase des Reaktors, genannt "arrêt froid", ist es notwendig, das Kühlwasser in Kontakt mit dem Reaktorkern zirkulieren zu lassen, derart, daß die durch den Kern erzeugte Wärme, der eine gewisse Restaktivität aufweist, ausgebracht wird. Das Kühlwasser wird in Zirkulation in bestimmten Bereichen des ersten Schaltkreises und in dem Behälter versetzt, dank eines Hilfsschaltkreises, genannt "Reaktorkühlkreis des Reaktors beim Anhalten (RRA)", der Zirkulationspumpen und Wärmetauscher aufweist, die das Kühlen des Wassers sicherstellen.
Um gewisse Eingriffe im Primärkreis oder im Behälter durchführen zu können, beispielsweise, um Inspektionsvorgänge zu verwirklichen oder um Arbeiten an den Dampferzeugern, den Primärpumpen, den Rohrleitungen oder den Bedienelementen durchführen zu können, kann es notwendig sein, den Primärkreis teilweise zu leeren, während er beim Anhalten kühl ist.
Um Vorgänge durchzuführen, wie das Leeren der Anker des Austauschbündels und das Luftkehren der Dampferzeuger, oder auch noch das Setzen der Abdeckklötze in die Wasserbehälter der Dampferzeuger, muß der Pegel des Kühlwassers in den Primärkreisschleifen abgesenkt und stabilisiert werden unter Sicherstellen des guten Funktionierens des Kühlkreislaufes beim Anhalten des Reaktors. Es ist somit notwendig, den Kühlwasserpegel abzusenken und einzustellen, damit dieser Pegel sich in einer Nieder-Arbeitsbereich genannten Zone des Kreises RRA befindet. Der Pegel muß sich zwischen einem oberen Schwellenwert, der derart bestimmt ist, daß jegliches Ansteigen von Wasser in den Wasserbehältern der Dampferzeuger vermieden wird, um einen möglichen Eingriff unter aller Sicherheit des Personals zu ermöglichen, und einem unteren Schwellenwert halten, der so gewählt ist, daß er die Pumpen des Kreises RRA bezüglich des Auftretens eines Wirbels, der sich durch ein Umrühren einer Mischung Luft- Wasser durch die Pumpen ergibt, was nach einer gewissen Zeit die Zerstörung dieser Pumpen mit sich bringen kann, schützt.
Im Falle des Auftretens dieses Wirbels, befindet sich die Anordnung der Pumpen des Kreises RRA, die gleichzeitig in Betrieb sind, in der Gefahr des Leerlaufens und Anhaltens im selben Moment. Man gelangt also zu einem totalen Verlust an Kühlung des Primärkreislaufs durch den Kreis RRA.
Es ist somit unverzichtbar, bei den teilweisen Leerungsvorgängen des Primärkreises, da die Brennstäbe nicht entladen werden, daß der Pegel des Kühlwassers in den Kreis oberhalb des unteren Schwellenwertes gehalten wird, der von den Betriebsbedingungen der Pumpen des Kreises RRA abhängt, gehalten wird.
Es sind derzeit mehrere unterschiedliche Leerungsmethoden und -verfahren des Primärkreises eines Druckwasser- oder Kernreaktors unter kaltem Anhalten zum Eingreifen bekannt.
Ein erstes Verfahren besteht darin, das Leeren mittels des Kreises RRA vorzunehmen. Das Wasser des Primärkreises tritt durch einen heißen Arm aus und durchquert die Pumpen und die Wärmetauscher des Kreises RRA; ein Teil dieses Primärwassers wird somit in einem Verbindungskanal zwischen dem Kreis RRA und dem Kreis zur chemischen und volumetrischen Behandlung RCV entnommen, dank eines Ventils, das erlaubt dessen Rate zu regeln.
Das entnommene Wasser durchquert den Kreis RCV und ein Dreiwegeventil erlaubt das entnommene Wasser zu dem Kreis der Behandlung der Primärabgänge des Reaktors (TEP) zu leiten. Aufgrund der Tatsache, daß ein Teil des entnommenen Fluids nicht in den Primärkreis zurückgeführt wird, erhält man ein zunehmendes Absinken des Kühlwasserpegels im Kreis.
Ein zweites Verfahren besteht darin, das Leeren mittels einer Rohrabzweigung vorzunehmen, die mit dem Kanal einer Schleife des Primärkreises verbunden ist, die einen Dampfgenerator und eine Primärpumpe verbindet, wobei dieser Kanal die Form eines U aufweist, das in eine vertikale Ebene gestellt ist, und die Rohrabzweigung, die mit dem unteren Mittenarm des U verbunden ist, im tiefsten Punkt des Kanals, mit dem Auffangkreis der Entleerungen und Entlüftungen des Reaktors (RPE) verbunden ist. Das in der Rohrabzweigung entnommene Fluid wird entweder zur Behandlung der Restentwässerungen (Teil des PPE) mittels Schwerkraft, oder zu dem Kreis TEP durch eine Pumpe geschickt. Es existiert ebenfalls eine Entleerungseinrichtung mit großer Rate durch den PTR (Kühlbehandlung von Schwimmbadwasser), der theoretisch nur am Anfang des Leerens verwendet wird.
In allen Fällen ist es notwendig, eine Überwachungseinrichtung des Pegels in den Primärkreis des Reaktors vorzusehen. Das Entleeren wird gestoppt, wenn das erfaßte Niveau bzw. der erfaßte Pegel sich in dem unteren Arbeitsbereich der Pumpen des Kreises RRA befindet.
Inder Tat findet eine Vielzahl von Vorfällen während des Leerens des Primärkreises von Kernreaktoren statt, aufgrund von zu großen Entleerungen, die ein Leerlaufen der Pumpen des Kreises RRA durch Verwirbelungseffekte erzeugt haben. Diese zu großen Entleerungen des Primärkreises resultierten aus einer schlechten Einschätzung des Pegels im Primärkreis, wobei das gemessene Niveau sich vom zum reellen Niveau in den Leitungen unterscheidet.
Aus der DE-A-34 17 198 ist eine Entleerungsvorrichtung des Primärkreises eines Druckwasserkernreaktors bekannt, die ermöglicht, eine vollständige Entleerung durchzuführen, ohne daß radioaktive Korrosionsdepots in dem Kreis verbleiben. Die Vorrichtung weist eine Umgehungsleitung bezüglich einer ersten Pumpe auf, die mit einem ihrer Enden mit dem oberen Bereich eines kalten Endes und mit dem anderen Ende mit dem unteren Abschnitt eines Armes in Form eines U verbunden ist, der die Primärpumpe mit einem Dampfgenerator verbindet. Das Entleeren wird ausgehend von einer Kapazität vorgenommen, die gebildet wird durch einen verbreiteten Bereich der Umgehungs- oder Umleitungsleitung, die am untersten Punkt der Leitung sitzt, auf einem Niveau weit unterhalb des Niveaus des oberen Bereichs des kalten Armes. Eine derartige Vorrichtung erlaubt ersichtlich nicht, den Pegel bzw. das Niveau in dem Primärkreislauf auf einem unteren Niveau zu halten, das ein zufriedenstellendes Funktionieren der Pumpen des Kühlkreislaufes beim Reaktoranhalten sicherstellt.
Das Ziel der Erfindung ist somit, einen durch Druckwasser gekühlten Kernreaktor vorzuschlagen, mit einem Behälter, der den Reaktorkern einschließt, einem Primärkreislauf, mit wenigstens zwei Kreisen oder Schleifen, die mindestens einen Dampferzeuger, eine Pumpe und Rohrleitungen aufweisen, die den Primärteil des Dampferzeugers und die Pumpe miteinander und mit dem Innenvolumen des Behälters verbinden, und mit einer Ablaß- oder Entleerungsvorrichtung des Primärkreises des Reaktors bei dessen Stillstand und während des Abkühlens durch Zirkulation von Wasser in einem Hilfskühlkreislauf und im Inneren des Behälters, über mindestens ein Wasserentnahmeleitungssystem in dem Primärkreislauf, der mit einem Entleerungskreislauf entnommenen Wassers verbunden ist, derart, daß der Pegel des Wassers im Primärkreis am Ende des Ablassens bzw. Entleerens mindestens gleich einem vorbestimmten niedrigen Pegel entspricht, wobei die Ablaßvorrichtung wenigstens einen Speicher aufweist, der an einem Bestandteil des Primärkreises, wie beispielsweise einem Rohrleitungssystem an zwei Stellen dieses Bestandteils an unterschiedlichen Niveaus oder Pegeln verbunden ist, von denen einer unterhalb des niedrigen Pegels und von denen der andere am unteren niedrigen Pegel oder oberhalb davon angeordnet ist, wobei die Entleerungsvorrichtung ermöglicht, daß der Pegel in dem Primärkreis nicht unter die Schwelle sinkt, die ein zufriedenstellendes Funktionieren der Pumpen des Kreislaufs RRA sicherstellt, sogar beim Versagen des Materials oder bei Bedienungsfehlern.
Hierzu ist der Speicher in der Nähe seines unteren Teils bzw. in der Nähe seines oberen Teils mit dem Bestandteil des Primärkreises an seinen beiden Stellen verbunden, und das Entnahmeleitungssystem mündet in dem Speicher auf einer Höhe, die dem unteren Pegel entspricht, derart, daß der Wasserpegel in dem Speicher sich bezüglich des Pegels im Primärkreislauf ausgleicht, wenn das Wasser im Primärkreis den niedrigen Pegelstand einnimmt, wobei das Entnahmeleitungssystem in einem Teil des Speichers mündet, der die Luft der Lüftung des Primärkreises aufnimmt.
Um die Erfindung gut verständlich zu machen, wird nunmehr, beispielhaft und nicht einschränkend, und unter Bezugnahme auf die im Annex beigefügten Figuren, ein Druckwasserkernreaktor, der eine Ablaßvorrichtung gemäß der Erfindung und gemäß mehrerer Ausführungsformen aufweist, und ihre Umsetzung zum Erzeugen des Entleerens eines Primärkreises eines Druckwasserkernreaktors beschrieben, bezogen auf Ablaßverfahren gemäß dem Stand der Technik.
Die Figur 1 ist eine schematische Ansicht des Behälters und des Primärkreises eines Druckwasserkernreaktors, mit Vorrichtungen, die ermöglichen, das Entleeren des Primärkreislaufs gemäß den im Stand der Technik bekannten Verfahren zu bewerkstelligen.
Die Figur 2 ist eine schematische Ansicht des Behälters des Primärkreises eines Druckwasserkernreaktors, mit einer erfindungsgemäßen Entleerungsvorrichtung.
Die Figur 3 ist eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Entleerungsvorrichtung und gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform.
Die Figur 4 ist eine Seitenansicht einer Entleerungsvorrichtung gemäß der Erfindung und gemäß einer Ausführungsvariante der Vorrichtung, dargestellt in Figur 3.
Die Figur 5 ist eine Ansicht einer Entleerungsvorrichtung gemäß der Erfindung und gemäß einer zweiten Ausführungsform.
Die Figur 6 ist eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Entleerungsvorrichtung und gemäß einer Ausführungsvariante der Vorrichtung, dargestellt in Figur 5.
Die Figur 7 ist eine schematische Ansicht des Behälters und eines Teils des Primärschaltkreises eines Kernreaktors, mit dem Entleerungsvorrichtungen gemäß der Erfindung verbunden sind.
In Figur 1 sieht man den Behälter 1 eines Druckwasserkernreaktors, der im Inneren der Betonstruktur 2 des Reaktors angeordnet ist, und den Kern 7 des Kernreaktors einschließt. Der Behälter 1 ist mit Rohrleitungen von großem Durchmesser, wie den Rohrleitungen 4, 5 und 6 verbunden, die Elemente des Primärkreises oder Primärkreislaufes sind, der die Zirkulation des Druckkühlwassers im Inneren des Behälters 1 in Kontakt mit dem Kern 7 sicherstellt.
Der Primärkreis des Reaktors weist mehrere Kreise oder Schleifen und allgemein zwei bis vier Schleifen auf, die jeweils einen Dampferzeuger 10 und eine Primärpumpe 9 aufweisen, die die Zirkulation des Kühlwassers in der Schleife sicherstellt.
Jede der Schleifen weist eine Rohrleitung wie 5 oder 6 auf, die heißer Arm genannt wird, die den Wasserbehälter 11 des Dampferzeugers mit dem Innenvolumen des Behälters 1 in Verbindung setzt, weist eine Rohrleitung wie 4 auf, die kühler Arm genannt wird, welche die Primärpumpe 9 mit dem Innenvolumen des Behälters 1 in Verbindung setzt, und einen Zwischenarm, genannt U-Arm 8, auf, der das Wassergehäuse 11 des Dampferzeugers 10 mit der Primärpumpe 9 verbindet.
Das unter Druck stehende Kühlwasser des Kernreaktors, das bei Kontakt mit dem Kern 7 aufgeheizt wird, tritt aus dem Behälter durch einen heißen Arm aus und dringt in den Primärteil des Dampferzeugers 10 ein, der das Wassergehäuse 11 und den Innenraum der Rohrbündel 12 des Dampferzeugers aufweist. Das Kühlwasser, das im Inneren der Rohre des Bündels 12 des Dampferzeugers zirkuliert, stellt das Aufheizen und Verdampfen des Speisewassers sicher und unterliegt aufgrund dieser Tatsache einem gewissen Abkühlen. Das abgekühlte Druckwasser wird am Ausgang des ersten Teils des Dampferzeugers 10 ausgebracht und in den U-Arm 8 durch die Pumpe 9 angesaugt, und in den kalten Arm 4 zurückgeworfen, um in den Behälter 1 zurückgeführt zu werden, wo es die Kühlung des Kerns 7 sicherstellt.
Wenn der Kernreaktor in den Stillstand gebracht ist, wobei absorbierende Steuer- und Stillstandsbrennelementgreifer sich in der maximalen Einführstellung in den Kern 7 befinden, werden die Kühlung und der Druckablaß des Reaktors dank des Dampferzeugers, sodann unter Verwendung eines Schaltkreises zur Kühlung des Reaktors im Stillstand (Kreis RRA) durchgeführt, der auf allgemeine Weise durch den Pfeil 14 bezeichnet wird.
Der Kreis RRA ermöglicht das kontinuierliche Kühlen des Wassers im Primärkreis und das Wegnehmen der Hitze, die durch den Kern erzeugt wird, der eine verbleibende Aktivität nach dem Stillstand aufweist.
In Figur 1, ist der Primärkreis des Kernreaktors in einer Phase dargestellt worden, wo der Reaktor sich im Kaltstillstand für ein Eingreifen befindet.
Der Kreis HHA 14 weist beispielsweise ein Entnahmerohrleitungssystem 15 auf, das mit einem heißen Arm 6 einer Schleife des Primärkreises verbunden ist, weist wenigstens eine Pumpe 16 und einen Wärmetauscher 17 auf, die in das Entnahmerohrleitungssystem 15 zwischengesetzt sind, sowie eine oder mehrere Recyclingrohrleitungen 18 des abgekühlten Primärwassers in den Tauschern 17 des Kreises RRA, in einem kühlen Arm 4.
In dem Fall eines Kernreaktors mit vier Schleifen, weist der Kreis RRA wenigstens zwei Entnahmerohrleitungssysteme oder - rohrleitungen auf, wie beispielsweise die Rohrleitung 15, die mit zwei heißen Armen von zwei Primärkreisschleifen und zwei Recyclingführungen, wie die Leitung 18, die mit den Kühlarmen der beiden anderen Schleifen des Primärkreises verbunden sind.
In dem Fall eines Kernreaktors mit drei Schleifen, weist der Kreis RRA einen oder mehrere Absaugrohrleitungen, wie die Rohrleitungen 15 auf, die mit dem heißen Arm der einen der Schleifen des Primärkreises verbunden sind, und zwei Rückführrohrleitungen, wie die Rohrleitung 18 auf, die mit den kalten Armen der beiden anderen Schleifen des Primärkreises verbunden sind.
Wie es aus Figur 1 ersichtlich ist, weist der Kernreaktor ebenfalls einen zweiten Kreislauf oder Kreis auf, der auf allgemeine Weise durch die Bezugsziffer 20 bezeichnet ist, wobei er dem Primärkreis zugeordnet ist und u. a. eine Einstellung der chemischen Eigenschaften des Kühlwassers des Reaktors auszuführen ermöglicht und ggf. Lecks kompensiert, die während des Betriebs des Reaktors im Primärkreis aufgetreten wären.
Der Kreis 20 oder volumetrischer und chemischer Steuerkreis des Reaktors (RCV) weist in einer Entnahmerohrleitung 23, einen Wärmetauscher 21, ein Säuberungsmodul des Primärwassers 22 und, an einem Wasserrückführleitungssystem in dem Primärkreislauf, das mit einem kalten Arm 4 verbunden ist, eine oder mehrere Lastpumpen 25 und einen Wärmetauscher 26 auf.
Die Entnahmerohrleitung 23 ist mit einer Ablaßrohrleitung 27 verbunden, die mit einem kalten Arm 4 an ihrem entgegengesetzten Ende mit der Entnahmerohrleitung 23 verbunden ist. Die Ablaßleitung 27 des RCV ist mit dem zweiten Wärmetauscher 26 derart verbunden, daß das an dem Arm 4 abgenommene bzw. herausgegriffene Primärwasser mittels der Rohrleitungen 27 und 23 das Wiederaufheizen des Primärwassers sicherstellt, das in den kühlen Arm 4 durch die Rohrleitungen 24 zum Ausgang des Kreises RCV zurückgeschickt wird.
Der Kreis RCV weist Komponenten auf, die in Figur 1 nicht dargestellt wurden, wie Behälter zum Speichern von Wasser und chemischer Bestandteile, die die Zusammensetzung des Kühlmittels einzustellen erlauben und das Durchführen volumetrischer Einstellungen ermöglichen.
Ein Dreiwegeventil 28 ist im Kreis RCV angeordnet, wobei einer der Wege des Ventils 25 mit der Rohrleitung 23, ein zweiter Weg mit der Rohrleitung 24 und ein dritter Weg mit der Rohrleitung 30, verbunden mit einem Kreislauf 31 der Behandlung der Primärabgänge (TEP) verbunden ist, der nur auf symbolische Weise in Figur 1 dargestellt ist.
Darüber hinaus ist der Kreis RCV 20 mit dem Kreis RRA 14 durch eine Verbindungsrohrleitung 32 verbunden, in der ein Einstellventil 33 angeordnet ist, das die Rohrleitung 15 des Kreises RRA mit der Rohrleitung 23 des Kreises RCV verbindet.
Der Kernreaktor weist ebenfalls einen Auffangkreis von Entleerungen und Entlüftungen auf, was insbesondere ermöglicht, die vollständige Entleerung des Primärkreises zu bewerkstelligen. Der Kreis RPE weist beispielsweise eine Rohrabzweigung 34 auf, die mit dem U-Arm 8 im untersten Punkt dieses U-Arms verbunden ist, eine Absaugpumpe 35 und eine Verbindungsrohrleitung zum Kreis der Behandlung der Primärentlüftungen 31 auf. Er weist ebenfalls eine Verbindungsrohrleitung zum Behandeln der Restentwässerungen (Teil des RPE) 31' auf.
Die Teilentleerungsverfahren des Primärkreises gemäß dem Stand der Technik verwenden gewisse Komponenten des Kreises RRA und gewisse Komponenten des Kreises RCV oder darüber hinaus gewisse Komponenten des Kreises RPE oder des PTR, wie es nachfolgend beschrieben wird.
Ein erstes Verfahren besteht darin, das Wasser des Primärkreises mittels der Rohrleitungen 15, 32 und 23 wegzunehmen, wobei die Entnahmerate dank des Ventils 33 geregelt wird. Die Rate, die in dem Kreis RRA zirkuliert, vermindert um die in der Verbindungsleitung 32 entnommene Rate, wird in dem Primärkreis durch die Rohrleitung 8 zurückgeführt.
Das Dreiwegeventil 28 erlaubt, die in dem Kreis RCV 20 zirkulierende entnommene Rate zu dem Kreis TEP mittels der Rohrleitung 30 zu richten. Ein Teil des Primärwassers wird somit nach außerhalb des Primärkreislaufes ausgebracht, derart, daß sodann eine Teilentleerung dieses Kreises durchgeführt wird.
Der Pegel des Primärwassers wird derart gesteuert, daß das Entleeren unterbrochen wird, wenn der Pegel den unteren Arbeitsbereich des RRA erreicht. Diese Überwachung hat zum Ziel, ein Leerlaufen der Pumpen des Kreises RRA durch Wirbel-Effekte zu vermeiden.
Die Teilentleerung des Primärkreises kann ebenfalls durch Schwerkraft zur Behandlung der Restentleerungen 31' oder mittels der Pumpe 35 erfolgen, die ein Ausbringen des Primärwassers zum Kreis TEP 31 sicherstellt. Dieses Leeren kann ebenfalls mit großer Rate mittels des PTR am Anfang des Entleerens durchgeführt werden.
Die Überwachung des reellen Pegels des Primärwassers weist Schwierigkeiten auf, so daß den Entleerungsvorgängen des Primärkreises, die dazu dienen, Eingriffe in den Wasserbehälter 11 eines Dampferzeugers 10 zu erlauben, ein exzessives Entleeren ein Absinken des Niveaus unterhalb des Bereiches mit sich führen kann, der ein Betrieb der Pumpen des Kreises RRA unter aller Sicherheit ermöglicht. Man konnte so ein Leerlaufen der Gesamtheit der Pumpen des Kreises RRA beobachten, die alle auf demselben Pegel im Primärkreis ansaugen. In diesem Fall verliert man jegliche Möglichkeit, die Restwärme des Kernreaktors abzuführen.
In Figur 2 ist ein Teil des Primärkreises eines Kernreaktors dargestellt, dem eine Entleerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zugeordnet ist, die ermöglicht, die Nachteile der Entleerungsverfahren gemäß dem Stand der Technik zu vermeiden.
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellten, einander entsprechenden Elemente tragen dieselben Bezugsziffern.
Die Entleerungsvorrichtung gemäß der Erfindung, die in Figur 2 dargestellt ist, und allgemein durch Bezugsziffer 37 bezeichnet ist, wird detaillierter unter Bezugnahme auf die Figuren 3 bis 6 beschrieben, die unterschiedliche Ausführungsformen dieser Vorrichtung betreffen.
Allgemein weist die Entleerungsvorrichtung 37 einen Speicher 36 auf, der eine vertikale Anordnung hat, wobei er auf der Höhe eines kalten Armes 4 des Primärkreises des Reaktors gesetzt ist.
Der Speicher 36 ist in der Nähe seines unteren Bereichs mit dem unteren Bereich des kalten Armes 4 verbunden, beispielsweise durch eine Rohrleitung, die mit der Ablaßrohrleitung 27 des Kreises RCV verbunden ist. Der Speicher 36 ist ebenfalls in der Nähe seines oberen Bereiches mit dem oberen Bereich des kalten Armes 4 mittels einer Rohrleitung 38 von geringem Querschnitt verbunden.
Darüber hinaus ist eine Entnahmerohrleitung 39 an einem ihrer Enden mit dem Speicher 36 in einer Zone verbunden, die in der Nähe des unteren Entleerungsniveaus oder -pegels liegt, und ist an seinem anderen Ende beispielsweise mit der Pumpe 35 des Kreises RPE verbunden, dessen Rückführleitung mit dem Kreislauf TEP 31 verbunden ist.
Der Speicher 36, der im unteren Bereich und im oberen Bereich mit dem kalten Arm 4 verbunden ist, schließt Primärwasser bis zu einem Pegel ein, der dem Pegel des Primärwassers im kalten Arm 4 entspricht.
Das Primärwasser wird beispielsweise durch den Speicher 36 von der Pumpe 35 abgesaugt, und in den Kreislauf TEP 31 zurückgeworfen. Somit wird das Entleeren des Primärkreises bis zu dem Moment, wo das Niveau im Speicher 36 in die Zone des Speichers 36 kommt, in dem die Rohrleitung 39 mündet, bewerkstelligt.
Die Entlüftungsluft des Primärkreises, die das Kühlwasser übersteigt, welches in den oberen Bereich des Speicher 36 durch die Rohrleitung 38 eindringt, unterbricht den Fluidstrom, wobei somit die Entleerung zum Stillstand kommt, sogar wenn die Bedienungsperson vergißt, die Pumpe 35 anzuhalten. Der Pegel des Kühlwassers in dem Primärkreis stabilisiert sich also auf einem Pegel, der der Verbindungszone der Rohrleitung 39 entspricht. Dieses Niveau der Verbindung der Rohrleitung 39 entspricht präzise dem unteren Niveau auf das die Entleerung des Primärkreises begrenzt werden soll, und das den Betrieb der Pumpen des Kreises RRA garantiert.
Somit wurde eine Teilentleerung des Primärkreises erhalten bis zu einem Niveau, das perfekt vorbestimmt ist, was ermöglicht, den Betrieb der Pumpen des Kreises RRA aufrecht zu erhalten. Das Kühlen des Reaktorkerns kann somit weiter vonstatten gehen durch Zirkulation von Kühlwasser in der Rohrleitung 15 des Kreises RRA 14, wobei das gekühlte Wasser durch Hindurchtritt durch den Wärmetauscher 17 sodann zurückgeführt wird in den kalten Arm 4 des Primärkreises durch die Rohrleitung 18.
In Figur 3 ist eine erfindungsgemäße Entleerungsvorrichtung 40 dargestellt, deren allgemeine Struktur analog zu jener der Vorrichtung 37 ist, die in Figur 2 dargestellt ist. Die Vorrichtung 40 weist einen Speicher 41 auf, der zylindrisch geformt sein kann und an seinen beiden Enden durch gewölbte Böden geschlossen sein kann, wobei er in eine senkrechte Position auf der Höhe des kalten Armes 4 einer Primärkreisschleife eines Druckwasserkernreaktors gesetzt sein kann. Gestrichelt ist die Vorderseite 42 einer horizontalen Ebene dargestellt, die über der Mittenebene 43 des kühlen Arms 4 angeordnet ist und dem unteren Pegel des Kühlwassers im Primärkreis am Ende des Entleerens entspricht. Dieses untere Niveau 42 ist derart bestimmt, daß die Pumpen des Kreises RRA des Reaktors unter jeglicher Sicherheit im Betrieb sein können, vor und nach dem Entleeren des Primärkreises.
Der Speicher 41 ist derart gesetzt, daß das untere Niveau 42 oberhalb seines unteren Bodens angeordnet ist.
Das Innenvolumen des Speichers 41 ist in Verbindung gesetzt mit dem inneren Volumen des kühlen Arms 4, durch eine Entlüftungsleitung 47, die durch den oberen Boden des Speichers 41 hindurchgeht bis zu einem seiner Enden und verbunden ist mit einer Rohrabzweigung 45 des kühlen Arms 4, die in dem oberen Bereich dieses kalten Armes angeordnet ist. Die Rohrabzweigung 45 kann auf vorteilhafte Weise durch eine bereits bestehende Rohrabzweigung gebildet werden. Auf diese Weise wird ein Bohren einer jeglichen zusätzlichen Öffnung in eine Primärrohrleitung vermieden.
Das innere Volumen des Speichers 41 ist ebenfalls in Verbindung gesetzt mit dem kühlen Arm 4, auf der Höhe seines unteren Bereiches, mittels einer Rohrleitung 47, die den unteren Boden des Speichers 41 an einem seiner Enden durchquert, und verbunden ist mit seinem anderen Ende, beispielsweise mit der Ablaßrohrleitung 27 des Kreises RCV oder mit einer Entleerungsrohrleitung.
Eine Entnahmerohrleitung von Primärwasser 48 mündet ebenfalls in das Innenvolumen des Speichers 41 in der Ebene 42, entsprechend auf dem niederen Entleerungsniveau. Der untere Bereich der Rohrleitung 48 verläuft tangential zur horizontalen Ebene entsprechend dem unteren Niveau 42.
Die Anordnung kann ggf. mit einer Pumpe 52 ausgerüstet sein.
Das Ende der Rohrleitung 48 entgegengesetzt zum Speicher 41 dringt in einen Ballon 50 ein, der selbst mittels einer Rohrleitung 51 mit einer Pumpe 52 verbunden ist, die durch eine Pumpe des Kreises RPE des Reaktors gebildet sein kann. Absperr- oder Abschottventile 49 und 49' sind in der Rohrleitung 48 zwischen dem Speicher 41 und dem Ballon 50 angeordnet.
Eine Pegelsonde 53 ermöglicht das Erfassen eines Kühlwasserpegels in dem Ballon 50 und die Steuerung des Anhaltens der Pumpe 52.
Das Entleeren des Primärkreises wird durch Öffnen der Ventile 49 und 49' und unter Inbetriebsetzen der Pumpe 52 bewerkstelligt. Das Wasser des Primärkreises wird in den kühlen Arm 4 gesaugt, durch den Speicher 41 hindurch, mittels der Entnahmerohrleitung 48.
Aufgrund der Tatsache, daß der Speicher 41 mit dem oberen Bereich des Primärarmes durch die Entlüftungsleitung 44 und im unteren Bereich des kühlen Arms durch die Leitung 47 verbunden ist, dringt das Wasser des Primärkreises in den Speicher 41 ein, um durch die Pumpe 52 in die Rohrleitung 48 abgesaugt zu werden. Während des Entleerens des Primärkreises sinkt der Pegel des Kühlwassers allmählich im Inneren des kühlen Arms 4 ab. Die Entlüftungsluft des Primärkreises dringt in den oberen Bereich des kühlen Arms ein und mittels der Entlüftungsleitung 44 in den oberen Bereich des Reservoirs 41.
Wenn der Pegel im Speicher 41 die untere Erzeugende der Rohrleitung 48 erreicht, wird die Entlüftungsluft in die Rohrleitung eingesaugt und der Fluidfluß ist unterbrochen. Der Detektor 53 erlaubt, die Pumpe 52 anzuhalten, wenn der Wasserpegel in der Rohrleitung 48 das Niveau 53 erreicht.
Die Steuerung der Pumpe durch einen Pegeldetektor ermöglicht, eine Beschädigung der Pumpe 52 durch Ansaugen eines Gemisches aus Luft und Wasser zu vermeiden. Jedoch in dem Fall, wo die Pumpe nicht durch einen Pegeldetektor gesteuert wird, oder wenn der Detektor gestört ist, wäre die Betriebssicherheit der Entleerungsvorrichtung gemäß der Erfindung beibehalten, da das Pumpen des Kühlwassers durch den Speicher 41 unterbrochen wäre, in dem Augenblick, wo das Ende der Rohrleitung 48 sich vollständig herausgekommen oder -getreten oberhalb des unteren Pegels 42 des Kühlwassers befände.
Es wird darauf hingewiesen, daß die Montage der erfindungsgemäßen Entleerungsvorrichtung durchgeführt werden kann, ohne daß zusätzliche Verbindungsrohrabzweigungen auf einer Primärschleife vorgesehen werden müssen.
Es ist selbstverständlich möglich, unterschiedliche Verbindungsabzweigungen zu jenen zu verwenden, die in Figur 3 dargestellt sind.
Die Abzweigung der Entlüftungsleitung kann beispielsweise mit der Leitung der Besprengung des Druckerzeugers des Primärkreises verbunden sein, wodurch ermöglicht wird, daß der Druck des Kühlwassers während des Betriebs des Reaktors beibehalten wird. Die Ablaßleitung 47, die den unteren Bereich des Speichers mit dem Primärkreis verbindet, könnte mit einer Rohrabzweigung verbunden sein, die unterschiedlich ist zu jener der Ablaßleitung 27 des Kreises RCV und beispielsweise mit einer Verbindungsrohrabzweigung eines Sammlers des Einspritzsicherheitskreises des Reaktors (RIS).
In allen Fällen ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung mit perfekter Sicherheit die Entleerung vorzunehmen, d. h. unter Vermeidung, daß das Niveau in dem Primärkreis unterhalb des unteren Arbeitsbereiches der Pumpen des Kreises RRA abgesenkt wird.
Am Ende des Entleerens ist der untere Bereich der Dampferzeuger des Primärkreises vollständig vom Wasser entleert, jedoch bleibt der Kreis RRA auf zufriedenstellende Weise in Betrieb.
Darüber hinaus ist der Betrieb der Entleerungsvorrichtung gemäß der Erfindung vollständig passiv, was die Regelung des Entleerungspegels betrifft und ist so extrem sicher.
Nur der Bereich der Entleerungsvorrichtung, die die Rohrleitungen 44 und 47 und den Speicher 41 aufweisen, befindet sich in Verbindung mit dem Primärkreis ohne Zwischenschaltung eines Absperrventils. Somit können Kontrollen und eine spezielle Überwachung sich auf diesen Bereich der Vorrichtung begrenzen.
In Figur 4 ist eine Ausführungsvariante der in Figur 3 dargestellten Vorrichtung dargestellt, wobei die in den Figuren 3 und 4 entsprechenden Elemente dieselben Bezugsziffern tragen.
Die Entnahmerohrleitung 48 dringt vertikal in den Speicher 41 an dessen oberem Bereich ein. Der vertikale Bereich der Rohrleitung 48, der sich im Inneren des Speichers 41 befindet, weist eine Länge derart auf, daß sein unteres offenes Ende in den Behälter 41 am unteren Niveau 42 mündet. Die Betriebsweise der Vorrichtung gemäß der Ausführungsvariante ist im wesentlichen identisch zur Betriebsweise der in Figur 3 dargestellten Vorrichtung.
In Figur 5 ist eine zweite Ausführungsform einer Entleerungsvorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt, die dem Primärkreis eines Druckwasserkernreaktors zugeordnet und mit einem Bestandteil 61 dieses Primärkreises verbunden ist, der aus einer Rohrleitung mit großem Durchmesser, wie beispielsweise einem heißem Arm, gebildet sein kann.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung, die auf allgemeine Weise durch die Bezugsziffer 60 bezeichnet ist, weist einen Speicher 62 auf, der durch eine vertikale Leitung oder ein Reservoir bzw. einen Behälter gebildet werden kann, der an seinem unteren Bereich mit einer Rohrleitung 64 in Verbindung mit einem Teil des Primärkreises verbunden ist. Der Speicher 62, der vertikal auf der Höhe bzw. dem Pegel der Primärrohrleitung 61 angeordnet ist, bildet ein T der Verbindung mit der Rohrleitung 64. Zwei Sperrventile 65 sind in der Rohrleitung 64 angeordnet, zwischen seinem Verbindungspunkt mit dem Primärkreis und dem Speicher 62. Zwei Absperrventile 66 sind ebenfalls stromauf des Speichers 62 angeordnet, die in Form einer vertikalen Rohrleitung ausgebildet sind.
Der Speicher 62 ist ebenfalls an seinem oberen Bereich mittels einer Entlüftungsleitung 67 von kleinem Durchmesser (die einzubringende Öffnung am Primärkreis ist von einem Durchmesser in der Größenordnung von 10 mm) mit einem Bereich des Bestandteils 61 des Primärkreises, auf einen Pegel 68, der dem unteren Pegel des Kühlwassers im Primärkreis entspricht.
Dieses untere Niveau ist das Niveau unterhalb dessen es nicht mehr sicher ist, daß ein ausreichender Betrieb der Pumpen des Kreises RRA sichergestellt ist, und daß jegliches Risiko des Leerlaufens dieser Pumpen durch Vortex- bzw. Wirbeleffekt vermieden wird.
Die Entleerungsvorrichtung 60 weist darüber hinaus eine Entnahmerohrleitung 70 auf, die mit einer Absaugpumpe 71 verbunden ist, wobei zwei Absperrventile 72 dazwischengesetzt sind.
Die Pumpe 71 kann von der Pumpe des Kreises RPE des Reaktors gebildet werden.
Das Kühlwasser des Primärkreises, das den Speicher 62 füllt, aufgrund der Tatsache, daß dieser Speicher mit dem Primärkreis durch die Rohrleitungen 64 und 67 verbunden ist, wird durch die Entleerungspumpe 71 mittels der Rohrleitung 70 abgesaugt. Das obere Niveau des Kühlwassers im Inneren des Speichers 61 des Primärkreises nimmt allmählich während des Entleerens ab, jedoch bleibt der Speicher 62 konstant mit Wasser gefüllt, aufgrund der Tatsache, daß diese Kapazität mit dem Bestandteil 61 mit der geneigten Entlüftungsleitung 67 verbunden ist, wodurch ein Siphon gebildet wird. Das Entnehmen des Kühlwassers in dem Speicher 62 wird am unteren Pegel durchgeführt, wobei die Entnahmerohrleitung 70 mit dem Speicher 62 in einer Zone verbunden ist, die auf der Höhe der Ebene 68 angeordnet ist, die dem unteren Niveau entspricht.
Wenn der Kühlwasserpegel in dem Bestandteil 61 die horizontale Ebene 68 erreicht, befindet sich das Ende der Entlüftungsleitung 67, die in den Bestandteil 61 des Primärkreises mündet, herausgebracht und Luft wird durch die Lüftungsleitung 67 angesaugt. Der Lufteintritt in den Speicher 62 ermöglicht den Ausgleich der Drücke zwischen dem Bestandteil 61 und dem Speicher 62, derart, daß das Niveau des Kühlwassers in dem Speicher 62 sich in der horizontalen Ebene 68 entsprechend dem unteren Niveau einstellt. Das Ende der Entnahmerohrleitung 70, das in den Speicher 62 mündet, befindet sich seinerseits herausgehoben und Luft wird durch die Pumpe 71 angesaugt. Das Entleeren hört auf, wenn der Pegel des Kühlwassers im Primärkreis genau dem unteren Pegel 68 entspricht.
Es wird darauf hingewiesen, daß aufgrund des geringen Querschnitts der Öffnung, die in den Primärkreis einzubringen ist und dem Vorhandensein von zwei Absperrventilen in Reihe in der Rohrleitung 64, die Gesamtanordnung der Entleerungsvorrichtung 60 Kontrollen und Überwachungen unterworfen werden kann, die weniger aufwendig sind als jene, denen Kreise unterworfen sind, die direkt mit dem Primärkreis verbunden sind und Rohrleitungen von großem Durchmesser aufweisen.
In Figur 6 wird eine Ausführungsvariante der in Figur 5 dargestellten Vorrichtung gezeigt, welche ermöglicht, das Vorsehen einer speziellen Verbindungsrohrabzweigung der Lüftungsleitung 67' an dem Bestandteil 61' des Primärkreises zu vermeiden.
Die Lüftungsleitung 67 der Vorrichtung 60, die in Figur 5 dargestellt ist, muß tatsächlich speziell mit dem Bestandteil 61 des Primärkreises verbunden sein, in einer Zone, die dem unteren Entleerungspegel 68 entspricht. In dem Fall der in Figur 6 dargestellten Vorrichtung wird ein Zwischenspeicher 75 verwendet, der von zylindrischer Form sein kann und vertikal angeordnet sein kann, dessen unteres Ende mittels einer Rohrleitung von geringem Durchmesser 76 mit einer Rohrabzweigung 77 verbunden ist, die am unteren Bereich des Bestandteils 61' des Primärkreises angeordnet ist, und dessen oberes Ende durch eine Rohrleitung 78 mit einer Rohrabzweigung 79 verbunden ist, die in der Nähe des oberen Bereichs des Bestandteils 61' angeordnet ist.
Die Entleerung des Primärkreises wird mittels der Entnahmerohrleitung 70' bewerkstelligt, in der eine Ansaugpumpe 71' angeordnet sein kann und die mit dem Speicher 62' in einer Zone verbunden ist, die am unteren Entleerungsniveau 68' angeordnet ist. Die Lüftungsleitung 67', die am oberen Ende des Speichers 62' mündet, ist selbst mit dem Zwischenspeicher 75 in einer Zone verbunden, die in der Nähe des unteren Pegels 68' liegt.
Da der Speicher 75 mit dem unteren Bereich und dem oberen Bereich des Bestandteils 61' des Primärkreises durch Rohrleitungen 76 und 78 verbunden ist, stellt sich während des Entleerens ein Kühlwasserpegel in dem Speicher 75 ein, der identisch ist zum Pegel im Primärkreis.
Wenn dieses Niveau zum unteren Niveau 68' kommt, wird durch die Lüftungsleitung 67' Luft angesaugt und dringt in den Speicher 62' ein. Der Pegel in dem Speicher 62' sinkt bis zum unteren Pegel 68' ab. Luft wird dann durch die Rohrleitung 70' angesaugt, die aufgetaucht vorliegt. Das Entleeren hört auf bevor das Niveau in dem Primärkreis unter das untere Niveau bzw. den unteren Pegel 68' abfällt.
Wie im Falle der Vorrichtung 60, dargestellt in Figur 5, benötigt ein Teil der Vorrichtung 60', dargestellt in Figur 6, keine Kontrollen und Überwachungen, die extrem streng sind, aufgrund des geringen Durchmessers der Abzweigungen der Rohrleitungen 76 und 78 in den Rohrleitungen 77 und 79 und aufgrund von doppelten Absperrventilen, wie den Ventilen 65'.
In Figur 7 ist ein Behälter eines Druckwasserkernreaktors und ein Bereich des Primärkreises dieses Reaktors dargestellt.
Die einander entsprechenden Elemente in der Figur 7 einerseits und in den Figuren 1 und 2 andererseits tragen dieselben Bezugsziffern.
In Figur 7 sind zwei erfindungsgemäße Entleerungsvorrichtungen 80 und 80' dargestellt, die auf unterschiedliche Weise im Primärkreis des Reaktors integriert sind und die Elemente von Hilfskreisen des Kernreaktors verwenden, wie den Kreis RRA (14) und den Kreis RCV (20).
Die Vorrichtungen 80 und 80' weisen jeweils einen Speicher 82 oder 82' auf, der in Form eines Speichers oder eines Verbindungs-T ausgebildet ist, wie in den Figuren 3 und 5 dargestellt.
Der Speicher 82 der Vorrichtung 80 ist mit dem heißen Arm 6 des Primärkreises durch eine Lüftungsleitung von geringem Durchmesser 83 verbunden, in einer Zone des heißen Arms 6, der in der Nähe des unteren Entleerungsniveaus oder oberhalb des unteren Niveaus angeordnet ist. Der untere Bereich des Speichers 82 ist mit dem unteren Bereich des heißen Arms 6 durch die Rohrleitung 15 des Kreises RRA 14 und durch eine Zusatzverbindungsrohrleitung 84 verbunden, an der die beiden Sperrventile 85 angeordnet sind.
Eine Entnahmerohrleitung des Kühlwasser 86 in dem Speicher 82 ist mit diesem Speicher 82 auf einem Niveau verbunden, das dem unteren Entleerungsniveau entspricht.
Die Entnahmerohrleitung 86, auf der zwei Sperrventile 87 eingesetzt sind, ist mit der Entnahmeleitung 23 des Kreises RCV verbunden. Die Rohrleitung 23 des Kreises RCV ist selbst stromab des Wärmetauschers 21 und des Säuberungsmoduls 22 mit einem ersten Strang oder Weg eines Dreiwegeventils 28 verbunden. Ein zweiter Weg des Ventils 28 ist mit dem Kreis TEP 31 verbunden.
Das Kühlwasser wird durch die Pumpe 16 des Kreises RRA derart in Zirkulation versetzt, daß es zum Speicher 82 mittels der Rohrleitungen 15 und 84 gelangt. Das Kühlwasser wird im Speicher 82 durch die Rohrleitung 86 derart entnommen, daß es mittels eines Regelungsventil 33, eines Abschnittes, der Rohrleitung 32 der Rohrleitung 23 des Kreises RCV und des Dreiwegeventils 28, in den Kreis TEP kommt. Eine Pumpe kann ggf. hinter den beiden Ventilen 87 angeordnet werden. Das Ausbringen eines Teils des Wassers aus dem Primärkreis in den Kreis TEP erlaubt, das Entleeren des Primärkreises zu bewerkstelligen und das Niveau in diesem Primärkreislauf abzusenken, bis auf das untere Niveau entsprechend dem Verbindungsniveau der Entnahmerohrleitung 86. Der Ausgleich der Niveaus in dem Primärkreis und in dem Speicher 82 wird dank der Lüftungsleitung 83 erzeugt, wenn diese oberhalb des unteren Entleerungsniveaus angeordnet ist. Wenn die Lüftungsleitung 83 sich auf derselben Höhe wie das untere Entleerungsniveau befindet, bleibt der Speicher 82 voll bis der Wasserpegel in dem ersten das Niveau der Abzweigung erreicht.
Somit kann die erfindungsgemäße Entleerungsvorrichtung im Primärkreis und in Hilfskreisen des Kernreaktors mit einer Modifikation und Minimalanpassungen dieser Kreise integriert werden.
Ein Beispiel eines zweiten Integrationsmodus einer erfindungsgemäßen Entleerungsvorrichtung ist durch die Vorrichtung 80' dargestellt.
Der obere Bereich des Speichers 82' der Vorrichtung 80' ist mit dem heißen Arm 6 durch eine Lüftungsleitung von geringem Durchmesser 83' verbunden, die mit dem heißen Arm 6 verbunden ist, in einer Zone in der Nähe des unteren Entleerungspegels oder oberhalb dieses Niveaus.
Der untere Bereich des Speichers 82' ist am unteren Punkt des U-Arms 8 des Primärkreises durch eine Verbindungsrohrleitung 90 verbunden. Die Rohrleitung 90 kann mit der Rohrabzweigung des Kreises RPE verbunden sein. Zwei Absperrventile 91 sind in der Rohrleitung 90 angeordnet.
Eine Rohrleitung 93 zum Entnehmen von Kühlwasser in dem Speicher 82' ist mit diesem Speicher in einer Zone verbunden, die sich am unteren Entleerungspegel befindet. Die Entnahmerohrleitung 93, in der zwei Absperrventile 94 angeordnet sind, ist mit einer Pumpe 95 des Kreises RPE verbunden, dessen Rückführleitung selbst mit dem Kreis TEP verbunden ist. Die Rohrleitung 93 kann ebenfalls mit der Behandlung von Restentwässerungen 31' verbunden sein.
Das Kühlwasser des Primärkreises dringt in den Speicher 82' durch das Rohr 90 und ist durch den Speicher 82' durch die Entnahmerohrleitung 93 abgesaugt. Das Kühlwasser wird sodann in den Kreislauf TEP oder der Behandlung der Restentwässerungen ausgebracht, was die Entleerung des Primärkreises sicherstellt. Die Entleerung wird beendet, wenn das Niveau in dem Speicher 82' auf das untere Entleerungsniveau kommt.
In allen diesen Fällen ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Entleeren des Primärkreises zu verwirklichen, bis auf ein unteres vorbestimmtes Niveau, unter Vermeidung jedes exzessiven Entleerens, was zu einem Absenken des Niveaus in dem Primärkreislauf führt, unterhalb des Niveaus, das einen zufriedenstellenden Betrieb der Pumpen des Kreises RRA ermöglicht.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine einfache Form und eine vollständig passive Betriebsweise auf und kann leicht in den Primärkreis und in Hilfskreise des Kernreaktors eingesetzt bzw. integriert werden.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.
So kann man Speicher jeglicher Form verwenden, wie Behälter, Rohrleitungsabschnitte, Siphons oder rohrförmige Verbindungen, die mit irgendeinem Bestandteil des Primärkreises, wie beispielsweise einer Primärrohrleitung von großem Durchmesser, dem Druckerzeuger oder anderen Komponenten verbunden sind.
In allen Fällen vermeidet man soweit es möglich ist Rohrabzweigungen oder andere Verbindungselemente speziell zu schaffen, für das Einsetzen der Vorrichtung.
Man kann eine einzige Entleerungsvorrichtung gemäß der Erfindung verwenden, die in einem einzigen Kreis oder einer einzigen Schleife des Primärkreises angeordnet ist, oder zwischen zwei Bestandteilen von zwei unterschiedlichen Schleifen des Primärkreises oder auch mehrere Entleerungsvorrichtungen, die an unterschiedlichen Schleifen angeordnet sind.
Die Rohrabzweigung, die den oberen Bereich des Speichers der Entleerungsvorrichtung mit dem Primärkreis gemäß der Erfindung verbindet, weist in bestimmten Fällen (beispielsweise Figur 5) einen geringen Durchmesser auf, der geringer ist als der maximale Durchmesser einer Lücke, die von dem Kreis RCV des Reaktors kompensiert werden kann.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung findet Anwendung bei der Entleerung des Primärkreises jeglicher durch Druckwasser gekühlter Kernreaktoren.

Claims

1. Druckwasserkernreaktor mit einem Behälter (1) der den Reaktorkern (7) umschließt, einem Primärkreislauf mit mindestens zwei Kreisen, die mindestens einen Dampferzeuger (10), eine Pumpe (9) und Rohrleitungen (4, 5, 6, 8) aufweisen, die den Primärteil des Dampferzeugers (10) und die Pumpe (9) miteinander und mit dem Innenvolumen des Behälters (1) verbinden und mit einer Ablaßvorrichtung des Primärkreises des Reaktors bei dessen Stillstand und während des Abkühlens durch Zirkulation von Wasser in einem Hilfskühlkreislauf (14) über mindestens ein Wasserentnahmeleitungssystem (39, 48, 70, 70'; 86, 93), welches an einen Entleerungskreis (31, 31') entnommenen Wassers verbunden ist, derart, daß der Pegel des Wassers im Primärkreis am Ende des Ablassens mindestens gleich einem vorbestimmten niedrigen Pegel entspricht, wobei die Ablaßvorrichtung wenigstens einen Speicher (36; 41; 62; 62'; 82, 82') aufweist, der an einen Bestandteil (4, 6) des Primärkreises, wie beispielsweise einem Rohrleitungssystem an zwei Stellen dieses Bestandteils angeschlossen ist, mit unterschiedlicher Höhe, von denen eines unter dem unteren Pegel (42, 68; 68') und von dem das andere auf dem unteren Pegel oder darüber angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (36; 41; 62; 62'; 82, 82') in der Nähe des unteren Teils bzw. in der Nähe des oberen Teils des Bestandteils (4, 6) des Primärkreises an seinen beiden Stellen verbunden ist und dadurch, daß das Entnahmeleitungssystem (39; 48; 70; 70'; 86, 93) in dem Speicher (36; 41; 62; 62'; 82, 82') auf einer Höhe mündet, die dem unteren Pegel entspricht derart, daß der Wasserstand in dem Speicher (36; 41; 62; 62'; 82, 82') sich im Verhältnis zu dem Pegel im Primärkreis ausgleicht, wenn das Wasser im Primärkreis den niedrigen Pegelstand einnimmt, wobei das Entnahmeleitungssystem (39; 48; 70; 70'; 86, 93) in einem Teil des Speichers (36; 41; 62; 62'; 82, 82') mündet, der die Belüftung des Primärkreises aufnimmt.

2. Kernreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (41) ein Behälter ist, dessen oberer Bereich mit einer Ablaßleitung (44) mit geringem Durchmesser mit dem oberen Teil (4) des Primärkreises verbunden ist und dessen unterer Teil über ein Rohrleitungssystem (47) mit dem unteren Teil des Primärkreislaufs verbunden ist, wobei das Ablaßrohrleitungssystem (48) in dem Behälter (41) in einem Bereich mündet, der in der Nähe des niedrigen Pegels (42) liegt.

3. Kernreaktor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablaßrohrleitungssystem (48) senkrecht durch den oberen Teil des Behälters (41) durchdringt und mit seinem unteren offenen Teil in dem Behälter (41) in der Nähe des niedrigen Pegels (42) mündet.

4. Kernreaktor nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Abschottventile (49, 49') in Reihe in dem Entnahmeleitungssystem (48) angeordnet sind.

5. Kernreaktor nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das den Behälter (41) entgegengesetzt gelegene Ende des Entnahmerohrleitungssystems (48) in einem kugelförmigen Behälter zur Messung des Pegels mündet, an dem ein Pegelerfasser (53) angeschlossen ist, der mit der Pumpe (52) verbunden ist, die im Entnahmerohrleitungssystem (48) vorgesehen ist, um dessen Steuerung in Abhängigkeit von dem Pegel in dem kugelförmigen Behälter (50) zu gewährleisten.

6. Kernreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (62) aus einem vertikalen Rohrelement besteht, welches mit seinem unteren Teil an einem Rohrleitungssystem (64) angeschlossen ist, welches mit den Bestandteilen (61) des Primärkreises in der Nähe dessen unteren Teils angeschlossen ist und der mit seinem oberen Teil, welcher oberhalb des Ablaßpegels (68) gelegen ist, durch ein Rohrleitungssystem (67) mit geringem Durchmesser mit den Bestandteilen (61) des Primärkreises verbunden ist, in einem Bereich, der in der Nähe des niedrigen Ablaßpegels (68) liegt, wobei das Entnahmerohrleitungssystem (70) mit dem Speicher (62) in einem Bereich verbunden ist, der in der Nähe des niedrigen Ablaßpegels (68) liegt.

7. Kernreaktor nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Behälter (75), dessen unterer Teil über ein Rohrleitungssystem (76) mit geringem Durchmesser an den unteren Teil der Bestandteile (61') des Primärkreislaufs verbunden ist und dessen oberer Teil über ein Rohrleitungssystem (78) mit geringem Durchmesser an den oberen Teil der Bestandteile (61') des Primärkreislaufes verbunden ist, wobei der obere Teil des Speichers (62') über eine Ablaßleitung (67') mit dem zusätzlichen Behälter (75) in einem Bereich verbunden ist, der in der Nähe des niedrigen Ablaßpegels (68') liegt.

8. Kernreaktor nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Abschottventile (65, 65') in dem Rohrleitungssystem (64) angeordnet sind, welches mit dem unteren Teil des Speichers (62, 62') verbunden ist.

9. Kernreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (35; 52; 71; 71', 95), welche in dem Entnahmerohrleitungssystem (39, 43, 78, 78'; 86, 93) angeorndet ist aus einer Pumpe des Kreises zur Wiedergewinnung der Abluft des Kernreaktors besteht.

10. Kernreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil der Kapazität (82) mit dem unteren Teil der Bestandteile (6) des Primärkreises über ein Rohrleitungssystem (15) des Kühlkreislaufs in Stillstand (RRA) des Reaktors verbunden ist und dadurch, daß das Ablaßrohrleitungssystem (86) an ein Rohrleitungssystem (23) des Kreises zur chemischen und maßanalytischen Behandlung des Kühlmittels des Reaktors verbunden ist.

11. Kernreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil der Kapazität (82') mit einer U-förmigen Zwischenleitung (8) des Primärkreises verbunden ist, welche zwischen einem Dampferzeuger (10) und einer Primärpumpe (9) angeordnet ist und dadurch, daß das Ablaßrohrleitungssystem (93) an eine Pumpe (95) des Abluftwiedergewinnungskreises des Kernreaktors verbunden ist.

12. Kernreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrleitungssystem zum Ablassen des entnommenen Wassers aus dem Kreis zur Behandlung der Abwässer des Primärkreises des Reaktors oder zur Behandlung der Restabwässer des Reaktors besteht.