DE2736637C3 - Vorrichtung zur Abschirmung des Neutronenflusses eines in einer Reaktorkaverne angeordneten Kernreaktors - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abschirmung des Neutronenflusses eines in einer Reaktorkaverne angeordneten Kernreaktors mit einer im Ringraum zwischen dem Reaktordruckbehälter und der Reaktorkaverne befindlichen ringförmigen Abschirmkonstruktion, die starr mit der Reaktorkavernenwand und elastisch mit dem Reaktordruckbehälter verbunden ist, wobei zwischen der starren Abschirmkonstruktion und dem Reaktordruckbehälter im Bereich der elastischen Verbindung ein Ringspalt verbleibt (vgl. »Kernenergie« 13. Jg., H. 7,1970, S. 219).

Beim Betrieb eines Kernreaktors treten in dem Ringraum zwischen Reaktordruckbehälter und Reaktorkaverne durch Neutronenfluß und Neutronenreflexion am Beton der Reaktorkaverne hohe Neutronenflüsse auf. Der Ringraum ist u. a. für die Kühlung des Betons der Reaktorkaverne erforderlich und dient als Zugang für die wiederkehrende Prüfung dps Reaktordruckbehälters von außen. Damit die Neutronen nicht nach oben in das über dem Reaktordruckbehälter befindliche Flutbecken dringen, ist es erforderlich, eine den Ringraum nach oben abschließende Abschirmung anzubringen.

Derartige Abschirmungen sind allgemein bekannt. Sie werden in der Regel so ausgebildet, daß sie starr mit der Betonabschirmung und elastisch über einen Kompensator mit dem Reaktordruckbehälter verbunden sind.

Im Bereich der elastischen Kompensatorverbindung verbleibt jedoch noch ein Ringspalt, der zwar mittels der Kompensatorverbindung wasserdicht verschlossen ist, aber ebenfalls noch der Abschirmung bedarf.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine einfache, zuverlässige Abschirmung für diesen Ringspalt zu finden, die eine wiederkehrende Prüfung des Reaktordruckbehälters von außen ermöglicht. Gelöst wird diese Aufgabe bei der eingangs genannten Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch, daß unterhalb der starren Abschirmkonstruktion senkrecht zur Reaktordruckbehälterachse verschiebbare Abschirmsegmente gelagert sind, die zu einem geschlossenen Abschirmring zusammenfügbar sind und im zusammengefügten Zustand eine wirksame Abschirmung gegen Strahlung aus dem Ringspnlt nach oben gewährleisten. Die Lagerung der Abschirmsegmente erfolgt in vorteilhafter Weise so, daß an den Abschirmsegmenten Rollen angelenkt sind, die auf Laufschienen abrollen, die an der Unterseite der starren Abschirmkonstruktion montiert sind. Damit ist sichergestellt, daß bei geschlossenem Abschirmring eine ausreichende Abschirmung erzielt wird. Zur wiederkehrenden Prüfung kann jeweils ein Abschirmsegment zurückgeschoben werden, so daß nicht die gesamte Fläche des Ringspalts freigelegt werden muß. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß keine Zeit zum Demontieren und Montieren der Ringspaltabdeckung notwendig ist, da das Verschieben sowohl von Hand als auch ferngesteuert erfolgt Die Folge ist, daß weder an der Verfügbarkeit des Kernkraftwerkes etwas verloren geht, noch eine erhöhte Strahlenbelastung für das Wartungspersonal auftritt

Anhand der schematischen Zeichnungen F i g. 1 bis Fig.4 wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben. Es zeigt

F ä g. 1 einen Querschnitt durch die Reaktorkaverne mit dem Reaktordruckbehälter,

F i g. 2 die Einzelheit »A« der F i g. 1 in vergrößertem Maßstab,

F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie B-B der F i g. 2,

F i g. 4 die Einzelheit »B« der F i g. 3 in Pfeilrichtung 26.

In der Fig. 1 ist mit 1 ein Reaktordruckbehälter bezeichnet, der in der Reaktorkaverne 2 mittels nicht dargestellter Stützkonstruktionen eingehängt ist Mit einem Deckel 14 ist der Reaktordruckbehälter über Stehbolzen 15, die in den Reaktordruckbehälterflansch 13 eingeschraubt sind, verschlossen. Der Ringraum 3 ist nach oben mit einem ringförmigen Abschirmelement 4 und einem Kompensator 5 abgeschlossen. Oberhalb dieses Abschlusses befindet sich das Flutbecken 6, das bei einem Brennelementwechsel mit Wasser gefüllt ist. Der RingsppJt 7, der zwar durch die Kompensatorverbindung wasserdicht abgeschlossen ist, wird durch die erfindungsgemäßen Abschirmsegmente 8 gegen aufsteigende Neutronenflüsse abgesichert.

In F i g. 2, 3 und 4 ist die Abschirme-nrichtung übersichtlich dargestellt. Das Flutbecken 6 ist mit einer Blechauskleidung 9 versehen. Das ringförmige Abschirmelement 4 besteht aus einem geschweißten mit Abschirmmaterial 11 gefüllten Blechgehäuse 10, welches wenigstens eine Bohrung 25 aufweist. An der im Beton der Reaktorkaverne 2 eingebauten Ankerplatte 12 sind Spannschrauben 26 verschweißt, mittels derer in bekannter Weise die Abschirmelemente 4 gegen den Beton verspannt werden, so daß die selbsttragende Konstruktion der Abschirmelemente 4 als permanent eingebaut betrachtet werden kann. Somit ist auch der von den Betonierarbeiten der Reaktorkaverne und der Montage des Reaktordruckbehälters unabhängige Einbau gewährleistet.

Die Mutter 27 der Spannschrauben ist dabei in dem Rahmen 10 versenkt, um eine wasserdichte Abdeckung 28 leichter anbringen zu können. Der Kompensator 5 ist mit dem ringförmigen Abschirmelement 4 sowie dem Reaktordruckbehälterflansch 13 und die Blechauskleidung 9 mit dem Abschirmelement 4 wasserdicht verschweißt. Damit ist sichergestellt, daß die Wärmeausdehnung des Reaktordruckbehälters zum starr verankerten Abschirmelement 4 kompensiert wird und

beim Brennelementwechsel das in dem Flutbecken befindliche Wasser nicht in die Reaktorkaverne laufen kann.

Zur Abschirmung des zwischen der Fläche 16 des Abschirmelementes 4 und der Mantelfläche 17 des Reaktordruckbehälters verbleibenden Ringspaltes 7 werden erfindungsgemäß die verschiebbaren Abschirmsegmente 8 eingesetzt Die Abschirmsegmente S bestehen aus einem geschlossenen, mit Abschirmmaterial 11a gefüllten Blechmantel 18. An dem Blechmantel sind beispielsweise zwei Halter 19 befestigt, in denen die Rollen 20 gelagert sind An dem Blechgehäuse 10 ist über Halter 21 eine Laufschiene 22 befestigt, in der die Rollen 20 eingehängi und verfahrbar sind. Beispielsweise zwölf Abschirmsegmente 8 bilden somit während des Reaktorbetriebes einen geschlossenen Abschirmring, der gemäß F i g. 4 an den Stoßstellen 23 zur Bildung von Strahlenfallen abgewinkelt ist. Ist bei abgeschaltetem Reaktor eine wiederkehrende Prüfung an dem Reaktordruckbehälterflansch 13 durchzuführen, so wird ein Abschirmelement 8 in die in F i g. 2 und 3 strich-punktiert gezeichnete Stellung 8a gefahren und beispielsweise durch die Öffnung 24 im Bereich des Reaktordruckbehälterstutzens 25 ein Ultraschallprüfkoyf eingeführt und der freigelegte Bereich des Reaktordruckbehälterflansches geprüft Während der Prüfung eines freigelegten Bereiches können die restlichen Abschirmsegmente in Abschirmstellung verbleiben, so daß nur der jeweils zu prüfende Bereich ohne Abschirmung auskommen muß. Die Verschiebung der Abschirmsegmente kann in bekannter Weise sowohl über mechanische, elektrische, hydraulische oder pneumatische Antriebselemente als auch von Hand erfolgen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Abschirmung des Neutronenflusses eines in einer Reaktorkaverne angeordneten Kernreaktors mit einer im Ringraum zwischen dem Reaktordruckbehälter und der Reaktorkaverne befindlichen ringförmigen Abschirmkonstruktion, die starr mit der Reaktorkavernenwand und elastisch mit dem Reaktordruckbehälter verbunden ist, wobei zwischen der starren Abschirmkonstruktion und dem Reaktordruckbehälter im Bereich der elastischen Verbindung ein Ringspalt verbleibt, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der starren Abschirmkonstruktion (4) senkrecht zur Reaktordruckbehälterachse verschiebbare Abschirmsegmente (8) gelagert sind, die zu einem geschlossenen Abschirmring zusammenfügbar sind und im zusammengefügten Zustand eine wirksame Abschirmung gegen Strahlung aus dem Ringspak nach oben gewährleisten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Abschirmsegmenten (8) Rollen (20) angelenkt sind, die auf Laufschienen (22) abrollen, welche an der Unterseite der starren Abschirmkonstruktion (4) montiert sind.