EP1512155B1 - Verfahren und vorrichtung zum entsorgen eines brennelementkastens einer siedewasserreaktoranlage - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Entsorgen eines Brennelementkastens. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entsorgen von radioaktiv kontaminierten Teilen einer Siedewasserreaktoranlage.
• Einbauteile einer nuklearen Reaktoranlage die mit dem Kühlwasser des Primärkreislaufes in Berührung kommen, sind erheblich radioaktiv kontaminiert und, falls sie im Reaktorkern eingebaut waren, zusätzlich aktiviert. Durch betriebsbedingten Verschleiß, dem insbesondere Kerneinbauteile im hohen Maße unterliegen, ist es erforderlich, diese Teile auszubauen und durch neue zu ersetzen. Die ausgebauten Teile müssen unter Einhaltung strenger Vorsichtsmaßnamen konditioniert werden, um sie für die Entsorgung handhabbar zu machen. Ein solches Verschleißteil ist in einem Siedewasserreaktor beispielsweise ein vollständiges Brennelement, zu dessen Vorbereitung für die Endlagerung ein Verfahren in der DE 199 47 120 A1 offenbart ist. Aber auch der durch die hohe Strahlenbelastung versprödete Brennelementkasten eines abgebrannten Brennelementes, wie er beispielsweise in Fig. 1a und b in einer Draufsicht auf die Bodenseite bzw. auf eine der Längsseiten dargestellt ist, stellt für sich gesehen ein derartiges Verschleißteil dar. Die Wand 2 eines solchen Brennelementkastens 4 umschließt einen im Wesentlichen quaderförmigen Hohlraum 6. Der Brennelementkasten 4 ist an seinen Stirnseiten offen und ist lediglich an einer Stirnseite an gegenüberliegenden Ecken mit Stützstreben 8a versehen, die zur Befestigung des Brennelementkastens 4 auf einem in der Figur nicht dargestellten Brennelementkopf dienen. Darüber hinaus ist der Brennelementkasten 4 in seinem unteren Bereich mit weiteren Elementen, im Beispiel Noppen 8b und außenliegende Platten 8c, versehen, die spezifisch für den beispielhaft dargestellten Kastentyp sind. Bei der Konditionierung eines solchen Brennelementkastens wird dieser in der Regel verpresst und anschließend in kleine Stücke zerschnitten. Eine solche Vorgehensweise ist jedoch aufwendig.
• Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Entsorgen eines Brennelementkastens einer Siedewasserreaktoranlage anzugeben, das gegenüber der im Stand der Technik genannten Vorgehensweise vereinfacht ist. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Entsorgen von radioaktiv kontaminierten Teilen einer Siedewasserreaktoranlage sowie eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens anzugeben.
• Die erstgenannte Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Gemäß diesen Merkmalen wird der Brennelementkasten mit einer vormontierten Tragstruktur stabilisiert, indem die Tragstruktur in den Brennelementkasten eingeführt wird. Ferner wird der Brennelementkasten auf einer seiner Stirnseiten mit Hilfe einer an der Tragstruktur angeordneten und als Boden dienenden Basisplatte verschlossen. Mit anderen Worten: Der Brennelementkasten wird nicht zerstört sondern mit einem oder mehreren ihn stützenden Bauteilen versehen, die ihm eine höhere Festigkeit oder Stabilität verleihen. Damit ist ein aufwendiges Verpressen und Zerlegen des Brennelementkastens nicht mehr erforderlich und seine Entsorgung vereinfacht. Ein auf diese Weise für die Entsorgung vorbereiteter oder konditionierter Brennelementkasten kann außerdem zugleich als Transportbehälter für weitere zu entsorgende und entsprechend konditionierte Teile, insbesondere für Kerneinbauteile oder für kleinvolumigen sogenannten Core-Schrott verwendet werden.
• In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird der Brennelementkasten mit einem Tragegriff versehen. Dadurch kann er in gleicher Weise mit denselben Einrichtungen gehandhabt werden, wie sie für die Handhabung des Brennelementes vorgesehen sind.
• Bezüglich des zweitgenannten Verfahrens wird die Aufgabe gemäß der Erfindung gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruches 3. Da der stabilisierte Brennelementkasten als Transportbehälter für weitere radioaktiv kontaminierte Teile verwendet wird, ist dessen besonders kostengünstige Entsorgung gemeinsam mit dem Core-Schrott möglich.
• In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens werden von einem zu entsorgenden Steuerelement die Blätter abgetrennt und in den stabilisierten Brennelementkasten eingeführt. Da die Längs- und Querausdehnungen der Blätter eines Steuerelementes denen eines Brennelementkastens weitgehend entsprechen können diese äußerst platzsparend in einem Brennelementkasten untergebracht werden, der auf diese Weise die Blätter von drei Steuerelementen aufnehmen kann.
• Insbesondere unterteilt die Tragstruktur den Brennelementkasten mit einer innenliegenden Trennwand in zumindest zwei Teilbereiche, die beim Einführen der Blätter in einen der Teilbereiche gestützt wird. Dadurch wird das Befüllen des Brennelementkastens erleichtert.
• Hinsichtlich der Vorrichtung wird die genannte Aufgabe gemäß der Erfindung gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruches 6. Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie Vorteile der dem Patentanspruch 6 jeweils untergeordneten Patentansprüche ergeben sich sinngemäß aus den diesen Patentansprüchen jeweils entsprechenden Verfahrensansprüchen.
• Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf das Ausführungsbeispiel der Zeichnung verwiesen. Es zeigen:
• Fig. 1a und b eine Draufsicht auf die Bodenseite bzw. auf eine Längsseite eines Brennelementkastens,
• Fig. 2a und b eine Draufsicht auf die Bodenseite bzw. auf die Längsseite einer erfindungsgemäßen Tragstruktur,
• Fig. 3a und b eine Draufsicht auf die Stirnseite bzw. auf eine Längsseite des mit der Tragstruktur stabilisierten Brennelementkastens,
• Fig. 4a und b eine Draufsicht auf die Stirnseite bzw. auf eine Längsseite des mit den Blättern von Steuerstäben gefüllten Brennelementkasten.
• Gemäß Figuren 2a, b umfasst die Tragstruktur 10 eine Basisplatte 12, die eine senkrecht zur Flachseite der Basisplatte verlaufende Trennplatte 14 trägt und insbesondere mit dieser verschweißt ist. Die Trennplatte 14 hat eine Längsausdehnung die größer ist als die Längsausdehnung des Brennelementkastens 4 und ist an ihrem von der Basisplatte 12 abgewandten freien Ende mit einer Ausnehmung 16 versehen, so dass ein Tragegriff 18 gebildet wird. Quer zur Trennplatte 14 und senkrecht zur Basisplatte 12 ist auf dieser eine Distanzplatte 20 befestigt, die die in diesem Bereich mit einem Schlitz 22 versehene Trennplatte 14 durchsetzt.
• Figuren 3a, b zeigen den mit der Tragstruktur 10 stabilisierten Brennelementkasten 40. Hierzu ist diese von der Bodenseite her in den leeren Brennelementkasten 4 eingeführt, bis die Basisplatte 12 den leeren Brennelementkasten 4 verschließt und einen Boden bildet. Der Traggriff 18 ragt dann über den Brennelementkasten 4 hinaus. In der Figur ist außerdem zu erkennen, dass der Brennelementkasten 4 durch die Trennplatte 14 in zwei Teilbereiche 42, 44 unterteilt wird.
• Gemäß Figuren 4a, b sind in den mit der Tragstruktur 10 stabilisierten Brennelementkasten 40 Steuerstabblätter 24 eingeführt, die in einem vorangegangenen Arbeitsschritt aus zu entsorgenden Steuerstäben herausgetrennt worden sind und von denen in Figur 4b ein durch die vorangehende Zerlegung halbierter Bügel 26 eines Tragegriffs eingezeichnet ist.
• Die Distanzplatte 20 dient zum Stützen der Steuerstabblätter 24, so dass der für die Aufnahme der Steuerstabblätter 24 genutzte Raum frei von störenden, im unteren Bereich des Brennelementkastens 4 befindlichen Einbauten ist. Zugleich werden unterhalb der Steuerstabblätter 24 vier Teilkammern 46 gebildet, die zur Aufnahme von kleinvolumigen Core-Schrott verwendet werden können.
Bezugszeichenliste

2

Wand

4

Brennelementkasten

6

Hohlraum

8a

Stützstreben

8b

Noppe

8c

Platte

10

Tragstruktur

12

Basisplatte

14

Trennplatte

16

Ausnehmung

18

Tragegriff

20

Distanzplatte

22

Schlitz

24

Steuerstabblätter

26

Bügel

40

Brennelementkasten

42,44

Teilbereiche

46

Teilkammern

Claims (8)

1. Verfahren zum Entsorgen eines Brennelementkastens (4) einer Siedewasserreaktoranlage, bei dem der Brennelementkasten (4) mit einer vorgefertigten Tragstruktur (10) stabilisiert wird, indem die Tragstruktur (10) in den Brennelementkasten (4) eingeführt wird und bei dem eine Stirnseite des Brennelementkastens (4) mit Hilfe einer an der Tragstruktur (10) angeordneten und als Boden dienenden Basisplatte (12) verschlossen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Tragstruktur (10) mit einem Tragegriff (18) versehen ist.
3. Verfahren zum.Entsorgen von radioaktiv kontaminierten Teilen einer Siedewasserreaktoranlage, insbesondere von Kerneinbauteilen, bei dem ein gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche stabilisierter Brennelementkasten (40) als Transportbehälter verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem von einem zu entsorgenden Steuerstab die Steuerstabblätter (24) abgetrennt werden und in den stabilisierten Brennelementkasten (40) eingeführt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Tragstruktur den stabilisierten Brennelementkasten (40) mit einer innenliegenden Trennwand (14) in zumindest zwei Teilbereiche (42,44) unterteilt, die beim Einrühren der Blätter in einen der Teilbereiche (42,44) gestützt wird.
6. Vorrichtung zum Entsorgen von radioaktiv kontaminierten Teilen einer Siedewasserreaktoranlage, insbesondere von Kerneinbauteilen, mit einem Brennelementkasten (40), der mit einer vorgefertigten, in den Brennelementkasten (40) eingeführten Tragstruktur (10) stabilisiert ist und als Transportbehälter dient, wobei die Tragstruktur (10) eine Basisplatte (12) umfasst, die den Brennelementkasten (4) einseitig verschließt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Tragstruktur (10) mit einem Tragegriff (18) versehen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, bei der auf der Basisplatte (12) der Tragstruktur (10) zumindest eine senkrecht zu ihr angeordnete Trennplatte (14) angeordnet ist, die den Innenraum des stabilisierten Brennelementkastens (40) in zumindest zwei Teilbereiche (42,44) aufteilt.

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