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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Laden von
Brennelementbündeln des Kerns eines Kernreaktors.
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Kernreaktoren, wie etwa Druckwasserreaktoren, umfassen
einen Behälter, der den Kern des Kernreaktors umschließt,
welcher aus Brennelementbündeln besteht und in denen im
Betrieb das Kühlfluid des Reaktors zirkuliert.
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Der Kern des Reaktors ist aus Brennelementbündeln
aufgebaut, die allgemein eine gerade prismatische Form besitzen
und die mit ihrem unteren Abschnitt oder unteren Ende auf
einer Tragplatte des Kerns ruhen und in einer vertikalen
Stellung plaziert sind. Die Brennelementbündel stehen
nebeneinander und bilden eine kompakte Anordnung, in der
jedes der Brennelementbündel in einer Rasteranordnung in
Kontakt mit benachbarten Bündeln steht, und zwar durch seine
Enden und seine Gitterabstandshalter.
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Der spaltbare Brennstoff, der in den Bündeln enthalten ist,
wird nach und nach in dem in Betrieb befindlichen Reaktor
verbraucht, derart, daß sich die Brennelementbündel
fortschreitend an spaltbarem Brennstoffmaterial erschöpfen wird
und daher eine gewisse Abnutzung erfahren.
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Es ist daher erforderlich, periodisch Operationen zum
Wiederbeladen des Kerns des Reaktors durchzuführen. Diese
Operationen, die ein Abschalten und ein Kühlen des
Kernreaktors erfordern, werden im allgemeinen über einen Anteil des
Kerns des Reaktors durchgeführt, derart, daß die Nutzung
des Brennstoffes optimiert wird.
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Andererseits ist es bei der anfänglichen Inbetriebnahme
eines Kernreaktors erforderlich, das Beladen des Kerns mit
neuen Brennelementbündeln durchzuführen, die die erste
Charge des Kernreaktors bilden.
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Die Operationen des Ladens oder des Wiederbeladens eines
Kernreaktors werden unter Wasser durchgeführt, wobei der
Deckel des Behälters abmontiert ist, und zwar ab dem oberen
Niveau des Beckens des Reaktors, in dessen Boden der
Ablaufschacht des Behälters mündet.
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Um die Lade- und Entladeoperation durchzuführen benutzt man
eine Maschine zum Hochzfehen und Befördern der
Brennelementbündel, Lademaschine genannt, mit horizontalen
Führungsmitteln, welche oberhalb des oberen Niveaus des
Bekkens angeordnet sind, und einem Wagen, der auf den
Führungsmitteln in mindestens zwei Richtungen einer
horizontalen Ebene beweglich gelagert ist, derart, daß Mittel zum
Greifen und Heben der Brennelementbündel über jeder der
Brennelementbündelpositionen im Kern des Kernreaktors
plaziert werden können.
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Die Mittel zum Greifen und Hochziehen der
Brennelementbündel umfassen: einen äußeren, rohrförmigen und allgemein
zylinderförmigen Schaft, der mit seiner Achse vertikal auf
dem Wagen befestigt ist, und einen inneren zylindrischen
Mast in koaxialer Anordnung und in axialer Richtung
beweglich im Inneren des äußeren Schaftes montiert.
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Um das Plazieren der Brennelementbündel im Kern des
Reaktors durchzuführen, wo diese Bündel gemäß einem Raster
aneinander anschließend plaziert werden, ist es erforderlich,
über extrem präzise Beförderungs- und Hebemittel zu
verfügen.
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Beispielsweise muß es der innere Mast der Lademaschine
erlauben, wie es beispielsweise in der EP-A-0291286
beschrieben ist, die Brennelementbündel in einer perfekt
definierten axial-vertikalen Richtung, zu bewegen. Hierzu weist der
innere, bewegliche Mast der Lademaschine allgemein
longitudinale Gleitschienen auf, die bei der Bewegung des inneren
Mastes mit Sätzen von Rollen zusammenwirken, deren Achsen
senkrecht zur axialen Richtung des äußeren Schaftes und des
inneren Mastes verlaufen, und die in mehreren Gruppen in
Richtungen parallel zur Achse des äußeren Schaftes und des
beweglichen inneren Mastes ausgerichtet sind.
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Die Verschiebungen in axialer Richtung, d. h., in der
vertikalen Richtung, des beweglichen Mastes zur Durchführung
der Operationen des Nachladens des Kerns reichen von sehr
weit und müssen mit sehr großer Genauigkeit durchgeführt
werden, was im Verlaufe des Ladens die Ausfluchtung der
Verschiebungsrichtung des beweglichen Mastes mit den Achsen
der Brennelementpositionen im Kern des Reaktors anbetrifft.
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Die Führungsanordnungen des vom äußeren Schaft getragenen
beweglichen Mastes, die sehr lang sind, müssen also
vollkommen geradlinige und perfekt nach Orientierung und
Position definierte Ausrichtungsachsen besitzen.
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Vor der Inbetriebnahme der Lademaschine oder selbst während
der Benutzung kann es erforderlich sein, die Ausrichtung
der Führungsmittel des von dem äußeren Schaft getragenen
beweglichen Mastes zu überprüfen und einzustellen.
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Diese Einstellungen können insbesondere aufgrund einer
Verstellung der Rollensätze der Führungseinrichtungen oder
einer Verformung des äußeren Schaftes erforderlich gemacht
werden, beispielsweise als Folge eines Stoßes.
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Diese Operation, die im Reaktorgebäude in der Nähe des
Behälterschachtes durchgeführt wird, erfordert das Aufstellen
eines Gerüstes, um an die verschiedenen Positionen der
Rollen entlang des äußeren Schaftes heranzukommen.
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Das Einstellen wird mit Hilfe von Exzentern durchgeführt,
die in Höhe eines jeden Rollenträgers angeordnet sind, der
durch eine im äußeren Schaft vorgesehene Öffnung in Höhe
des Rollenträgers zugänglich ist.
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Eine solche Operation, welche die Montage und Demontage
eines Gerüstes umfaßt, kann eine Dauer in der Größenordnung
von 48 Stunden benötigen, während der die Lademaschine
nicht verfügbar ist, was entsprechend die für das Laden
benötigte Gesamtstillstandsdauer des Reaktors verlängert.
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Darüber hinaus erfordern die Operationen des Einstellens
der Führungselemente des beweglichen Mastes der
Lademaschine im Inneren des Beckens des Reaktors ein Entleeren dieses
Bereichs des Beckens, nach Anbringen einer Abdämmung.
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Das Ziel der Erfindung ist es also, eine Vorrichtung zum
Beladen eines Kerns eines Kernreaktors mit
Brennelementbündeln
im Inneren eines an seinem oberen Ende offenen
Reaktorbehälters im Becken des Reaktors vorzuschlagen, die
aufweist: Führungseinrichtungen, die oberhalb des
Reaktorbehälters angeordnet sind, einen Wagen, der auf den
Führungseinrichtungen beweglich montiert ist, einen äußeren
rohrförmigen Schaft, der an dem Wagen mit seiner senkrechten
Achse befestigt ist, und einen inneren zylindrischen Mast,
der in koaxialer Anordnung und in axialer Richtung
beweglich im Inneren des äußeren Schaftes mittels
Führungselementen und Einrichtungen zum Bewegen des inneren Mastes in
axialer Richtung des äußeren Schaftes, die vom Wagen
getragen werden, montiert ist, wobei die Führungselemente des
inneren Mastes wenigstens zwei geradlinige Schienen
aufweisen, die am inneren Mast in axialer Richtung befestigt
sind, wobei jede von den Schienen in Berührung mit einer
Anordnung von wenigstens zwei Sätzen von Rollen steht, die
drehbeweglich um eine Achse senkrecht zur axialen Richtung
des äußeren Schaftes und des inneren Mastes montiert und
voneinander in axialer Richtung beabstandet sind, wobei der
äußere Schaft eine hindurchverlaufende Öffnung für den
Durchgang von jedem der Sätze von Rollen aufweist, der
einer Schiene im Inneren des äußeren Schaftes zugeordnet ist,
wobei es diese Ladevorrichtung gestattet, Ausrichtungs- und
Geradlinigkeitseinstellungen der Führungselemente des
beweglichen Mastes auf einfache Weise und außerhalb des
Bekkens des Kernreaktors durchzuführen, ohne eine Verlängerung
der Stillstandsdauer des Reaktors zum Beladen oder Entladen
zu verursachen.
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Hierzu sind die Rollensätze jeder der Anordnungen von
mindestens zwei Rollensätzen, die in Kontakt mit einer am
inneren Mast befestigten Schiene stehen, in einer axialen
Richtung auf der äußeren Oberfläche des äußeren Schaftes
montiert.
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Damit die Erfindung richtig verstanden wird, soll jetzt
unter Bezugnahme auf die im Anhang beigefügten Figuren eine
Ausführungsform einer Ladevorrichtung gemäß der Erfindung
beschrieben werden.
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Die Figuren 1A und 1B sind schematische
Senkrechtschnittansichten jeweils des oberen Teils und des unteren Teils
einer Ladevorrichtung gemäß der Erfindung.
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Die Figur 2 ist eine Querschnittsansicht des äußeren
Schaftes und des inneren Mastes der Ladevorrichtung im
vergrößerten Maßstab.
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Die Figur 3 ist eine Teilschnittansicht entlang einer
vertikalen Ebene des äußeren Schaftes und der Führungselemente
einer Ladevorrichtung gemäß der Erfindung.
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In den Figuren 1A und 1B sieht man eine Lademaschine,
allgemein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet, die auf dem
oberen Rande der senkrechten Betonwände 3 des Beckens 2 des
Kernreaktors ruht, in dessen Boden ein Behälterschacht
mündet, der den Behälter des Reaktors umschließt. Die
Ladevorrichtung wird zum Hochziehen oder Plazieren von
Brennelementbündeln benutzt, die den im Inneren des Behälters
angeordneten Reaktorkern bilden.
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Die Operationen des Ladens oder Nachladens des
Kernreaktors, die die Inbetriebnahme der Ladevorrichtung 1
erfordem, werden unter Wasser durchgeführt, wobei das Becken
bis auf das Niveau 4 mit Wasser gefüllt ist.
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Die Ladevorrichtung umfaßt einen beweglichen Wagen, der
allgemein durch das Bezugszeichen 12 bezeichnet ist, und
der die Bewegungen der Vorrichtung durchzuführen gestattet,
um die Lastübernahme oder das Absetzen eines
Brennelementbündels an einer beliebigen Stelle des Reaktorkerns im
Inneren des Behälters vorzunehmen.
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Der Wagen 12 umfaßt einen ersten Wagen 5, der durch Räder 7
beweglich auf Schienen 6 gesetzt ist. Die Schienen 6 selber
sind auf einem zweiten Wagen 8 befestigt, der beweglich auf
Schienen 9 plaziert ist, die auf dem oberen Abschnitt der
Wände 3 des Beckens sitzen und in einer Richtung senkrecht
zur Richtung der Schienen 6 angeordnet sind. Der Wagen 12,
der den ersten und den zweiten Wagen umfaßt, bildet einen
in zwei senkrecht zueinander verlaufenden Richtungen der
horizontalen Ebene operierenden Kreuzbewegungswagen.
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Der erste Wagen 5 der Anordnung 12, der den Wagen der
Ladevorrichtung bildet, trägt den äußeren rohrförmigen Schaft
10 der Ladevorrichtung zylindrischer Form und besitzt eine
Achse 11 in der vertikalen Richtung. Der Schaft 10 ruht auf
dem Wagen 5 durch Führungsmittel, die seine Drehbewegung
und seine Orientierung um die Achse 11 auf dem ersten Wagen
erlauben.
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Im Inneren des äußeren Schaftes 10 ist in einer koaxialen
Ausrichtung und solcher Art, daß er entlang der Richtung
der Achse 10 des äußeren Schaftes beweglich ist, ein
innerer Mast 13 montiert, der über Seilrollen an Hochziehkabeln
14 einer Winde 15 befestigt ist. Der bewegliche Mast 13
weist an seinem unteren Abschnitt Mittel 16 auf, die es
gestatten, das Aufhängen eines Brennelementbündeis 17 durch
sein oberes Ende zu bewirken.
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Der bewegliche Wagen 12 der Ladevorrichtung ermöglicht es,
die aus dem äußeren Schaft 10 und dem inneren Masten 13
bestehende Anordnung durch kreuzende Bewegungen in zwei
Richtungen der horizontalen Ebene zu verschieben. Auf diese
Weise kann man den beweglichen Masten 13 über einer
beliebigen Position im Inneren des Kerns des Kernreaktors
plazieren, um die Lastübernahme oder das Absetzen eines
beliebigen Bündels 17 durchzuführen.
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Der äußere Schaft 10 weist Mittel auf, etwa solche 18 zum
Führen des im Inneren des äußeren Schaftes 10 beweglichen
inneren Mastes 13 in der axialen Richtung 11 des inneren
Mastes 13.
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Ein Führungsmittel, wie etwa 18, das in Figur 1 nur sehr
schematisch dargestellt ist, umfaßt Führungsrollensätze 19,
die entlang der axialen Richtung des äußeren Schaftes 10
beabstandet und so angeordnet sind, daß sie mit den
Führungsabschnitten des Mastes 13 zusammenwirken, wie weiter
unten erläutert wird.
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Der Mast 13 kann während der Benutzung der Ladevorrichtung,
dank der Winde 15, in axialer Richtung verschoben werden,
und zwar zwischen einer voll angehobenen Position,
dargestellt in Figur 1, und einer unteren Position, in der sich
die Einrastvorrichtung 16 des beweglichen Mastes 13 in Höhe
der oberen Enden der Bündel des Kerns des Kernreaktors
befindet. In dieser unteren Position kann man das Ergreifen
oder Absetzen eines Bündels des Kerns des Kernreaktors
durchführen. In der oberen Position des beweglichen Mastes
13, wie es in den Figuren 1A und 1B dargestellt ist, ist
das Brennelementbündel, befestigt am unteren Ende des
beweglichen Mastes 13 durch die Einrastvorrichtung 16,
vollständig im Inneren des äußeren Schaftes 10 gelagert, der
den Schutz des Brennelementbündels gewährleistet,
beispielsweise während der Verschiebungen hin den horizontalen
Richtungen des Wagens 12.
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Zwischen seiner unteren Position und seiner oberen Position
wird der bewegliche Mast 13 im Inneren des äußeren Schaftes
10 durch Führungselemente geführt, wie etwa die Elemente
18.
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Die Ausrichtung der Rollensätze 19 der Führungselemente,
wie etwa 18, bestimmt die Ausrichtung und die
Verschiebungsrichtung des beweglichen Mastes 13 des Bündels 17.
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Die Ausrichtung der Rollen 19 muß daher kontrolliert und
sehr präzise eingestellt werden.
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Die Ladevorrichtung umfaßt weiter im Inneren des äußeren
Schaftes 10 ein Halterungsmittel 20 für das Bündel 17 in
der Transportstellung, sowie ein Mittel 21, das es
gestattet, das Ergreifen des Bündels für seine Plazierung im Kern
zu erleichtern.
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Das Halterungsmittel 20 besitzt einen Anschlag 22, der
gelenkig um eine Achse 23 am unteren Endabschnitt des äußeren
Schaftes 10 montiert ist, sowie eine Betätigungsstange 24
in im wesentlichen axialer Richtung, die an einem ihrer
Enden mit dem Halteanschlag 22 verbunden ist und an ihrem
anderen Ende nahe dem oberen Abschnitt des äußeren Schaftes
20 mit einem Betätigungszylinder.
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Der Betätigungszylinder ermöglicht das Verschieben des
Anschlages 22 zwischen einer Halterungsposition des in Figur
1 in vollen Strichen dargestellten Bündels 17, in welcher
der Anschlag im unteren Ende 17a des Brennelementbündels
gefaßt ist, und einer gestrichelt dargestellten inaktiven
Position.
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Die Eingriffsvorrichtung 21 umfaßt einen Körper großer
Länge mit einem abgewinkelten Abschnitt, der an seinem oberen
Teil mit einer Betätigungsstange 26 verbunden ist, die an
einen Betätigungszylinder 25 in Höhe des oberen Abschnittes
des äußeren Schaftes 10 angeschlossen ist. Der Zylinder 25
ermöglicht es, den langgezogenen Körper der
Eingriffsvorrichtung 21 durch die Betätigungsstange 26 zwischen einer
in Figur 1 dargestellten inaktiven Position, und einer
aktiven Betriebsposition zu verschieben, in welcher sich der
Körper 21 der Eingriffsvorrichtung wieder auf die
Sperrmittel setzt, kraftschlüssig mit der äußeren Oberfläche des
inneren, beweglichen Mastes 13. In dieser Betriebsposition
befindet sich der Abschnitt unter der Eingriffsvorrichtung
21 des abgewinckelten Teils in einer relativ zur seitlichen
Oberfläche des Brennelementbündels benachbarten Stellung.
In dieser Position ermöglicht es ein unterer Anschlag 21a,
das untere Ende 17a des Brennelemtenbündels 17, im Moment
des Aufsetzens des Brennstoffbündels 17 durch den
beweglichen Masten 13, zu führen.
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Wenn der bewegliche Mast 13, an welchem ein
Brennelementbündel 17 befestigt ist, in das Becken des Reaktors und
dann in den Behälter in der Weise abgesenkt wird, derart,
daß der Fuß des Bündels in die Nähe der unteren
Reaktorkernträgerplatte des Kerns gelangt, zentriert sich der
Anschlag 21a wieder auf die untere Reaktorkernträgerplatte
und führt das untere Ende 17a des Bündels relativ zu der
unteren Reaktorkernträgerplatte bei seiner Abwärtsbewegung.
Das Bündel wird so auf sehr sichere Weise plaziert. Man
bewirkt die Plazierung des Bündels auf der
Reaktorkernträgerplatte in einer gewollten Orientierung, dank der
Möglichkeit der Orientierung des äußeren Schaftes 10, in welchem
der innere, bewegliche Mast 13 montiert ist, auf dem Wagen
5 um die Achse 11.
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Wie es in den Figuren 2 und 3 zu sehen ist, bestehen die
Führungselemente 18 des Inneren, beweglichen Mastes 13 aus
Rollensätzen 19, die entlang der Länge eines Trägers 28
beabstandet und durch die Stützen 29 getragen werden, die
starr mit dem Träger 28 verbunden sind.
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Jeder der Rollensätze 19 umfaßt zwei Rollen, die senkrechte
Achsen untereinander haben, welche in einer Ebene senkrecht
zur Achse 11 angeordnet ist, die dem äußeren Schaft 10 und
dem inneren, beweglichen Masten 13 gemeinsam ist.
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Der profilierte Träger 28, der einen großen Querschnitt in
Form eines U aufweist und geradlinig ist, besitzt eine
Länge, die etwas kleiner als die Länge des äußeren Mastes 10
ist. Jeder der Träger 28 ist außerhalb des äußeren Schaftes
10, einander zugekehrt, und in geringem Abstand von seiner
äußeren Oberfläche gemäß der Richtung von Erzeugenden
befestigt, d. h. gemäß der axialen Richtung 11 des äußeren
Mastes 10.
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In seinem einander zugekehrten Abschnitt der Träger 28
weist der äußere Schaft 10 Öffnungen 27 auf, die entlang
der axialen Richtung des Schaftes 10 beabstandet sind,
wobei jede der Öffnungen 27 den Durchtritt eines Rollensatzes
und der Alterung 29 dieser Rollen in radialer Richtung
gewährt.
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Die Öffnungen 27 besitzen eine Höhe in axialer Richtung des
Schaftes 10, die deutlich größer als die Abmessung der
Halterungen 29 der Rollensätze 19 in dieser axialen Richtung
ist.
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Die Öffnungen 27 besitzen außerdem eine Breite in der
Umfangsrichtung, die deutlich größer als die Breite der
Halterungen 29 und der Rollensätze 19 in der Umfangsrichtung
ist.
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Auf diese Weise kann man leicht die Montage der
Führungselemente am äußeren Mast der Lademaschine durchführen, wie
dies weiter unten erläutert wird.
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Wie in Figur 2 zu sehen ist, umfaßt die Lademaschine zwei
Führungselemente 18, die einander zugekehrt plaziert sind,
derart, daß diese Führungselemente eine gleiche axiale
Ebene 30 des Mastes 10 und des Mastes 13 als Symmetrieebene
besitzen.
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Insbesondere sind die Rollen jedes der Rollensätze 19
symmetrisch in bezug auf die axiale Ebene 30 angeordnet.
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Der innere, bewegliche Mast 13 in Rohrorm weist zwei
Führungsschienen 31 auf, die auf seiner äußeren Oberfläche in
um 180º zueinander liegenden Anordnungen befestigt sind.
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Die Schienen 31 weisen jeweils zwei gerade und ebene
Rohspuren 31a und 31b relativ zu einer axialen Ebene des
Mastes 13 auf, welche mit den Rolloberflächen der Rollen der
Rollensätze 19 zusammenwirken, um die Führung des inneren,
beweglichen Mastes 13 bei seinen Bewegungen in der axialen
Richtung 11 zu bewirken.
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Die Rollen der Rollensätze 19 und die Rollspuren 31a und
31b der Führungsschienen 31 des inneren, beweglichen Mastes
13 sind also symmetrisch in bezug auf die axiale Ebene 30
angeordnet.
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Man kann so eine wirksame Führung des beweglichen Mastes 13
erzielen, indem man zwei Führungssätze benutzt, die um 120º
um die Achse 11 des Mastes 10 verteilt sind, oder vier
Elemente, die um 90º um die Achse 11 verteilt sind.
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Jedes der Führungselemente axialer Richtung, das aus einem
Träger- bzw. Führungselement 18 besteht, trägt mit Hilfe
der Halterungen 29 Rollensätze 19, die entlang der axialen
Richtung des äußeren Mastes 10 beabstandet sind. Im Falle
einer Maschine des Typs, wie er bei den derzeit betriebenen
Druckwasserreaktoren benutzt wird, verwendet man fünf Sätze
zu je zwei Rollen 19, die sehr regelmäßig entlang der
axialen Richtung des äußeren Mastes 10 beabstandet sind.
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Der äußere Mast 10 trägt auf seiner äußeren Oberfläche, in
der Fluchtlinie jedes der Führungselemente 28 in axialer
Richtung eine untere Haltelasche 32 und eine obere
Haltelasche 33.
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Die Haltelasche 32 ist auf der äußeren Oberfläche des
äußeren Schaftes 10 befestigt, beispielsweise durch Schweißen,
und zwar unterhalb der unteren Öffnung 27, die den
Durchtritt des unteren Rollensatzes 19 und seine Halterung 29
ermöglicht.
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Die obere Haltelasche 33 ist auf der äußeren Oberfläche des
äußeren Schaftes 10 befestigt, beispielsweise durch
Schweißen, und zwar unterhalb der oberen Öffnung 27, die den
Durchtritt des oberen Rollensatzes 19 und seiner Halterung
29 ermöglicht.
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Die Träger 28 der Führungselemente 18 besitzen jeweils an
einem ihrer Enden eine untere Befestigungsplatte 34, und an
ihrem entgegengesetzten Ende eine obere Befestigungsplatte
35.
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Die untere Befestigungsplatte 34 jedes Trägers 28 trägt
zwei Positionierungsstifte 36, die in Öffnungen mit
entsprechenden Abmessungen in Eingriff gebracht werden können,
welche die untere Haltelasche 32 des äußeren Schaftes 10
durchdringen.
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Jede der oberen Haltelaschen 33 des äußeren Schaftes 10
weist zwei Hülsen 37 auf, die gegenüber zwei Öffnungen 38
angeordnet sind, welche die obere Tragplatte 35 des Trägers
28 durchqueren.
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Die Befestigung jedes der Träger 28 auf der äußeren
Oberfläche des äußeren Schaftes 10 wird durch Eingreifen der
fest mit der unteren Tragplatte 34 verbundenen
Positionierungsstifte des Trägers 28 in zwei Öffnungen einer unteren
Positionierungslasche 32 des äußeren Schaftes 10, sowie
durch Verschrauben, der beiden außen mit Gewinde versehenen
Befestigungsstifte 39 in den Gewindebohrungen der beiden
Hülsen 37 bewirkt, die fest mit einer oberen Haltelasche 32
verbunden sind, welche in der axialen Fluchtlinie der
unteren Haltelasche 32 angeordnet sind.
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Die Verschraubung der Befestigungsstifte 39 mit Hilfe eines
Werkzeuges, das an einem profilierten Endabschnitt 39a des
Stiftes angreift, ermöglicht das Eintreten des unteren
Blockierabschnittes des Befestigungsstiftes in eine Öffnung
38 der oberen Befestigungsplatte 35 des Trägers 28.
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Eine nach oben hin kegelförmige erweiterte Wand 40 in Form
eines Trichters ermöglicht die Führung des unteren
Abschnittes des Trägers 28 sowie den Eingriff der
Positionierungsstifte 36 in die Öffnungen der unteren Haltelasche 32
des äußeren Schaftes 10.
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Jeder der Träger 28 weist weiterhin einen Haltering 41 in
der Nähe des oberen Abschnittes auf.
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Wie in Figur 2 zu sehen ist, umfaßt die Lademaschine weiter
eine Videokamera, die an einem unteren Ende eines
rohrförmigen Mastes 42 befestigt ist, der beweglich in axialer
Richtung im Inneren des äußeren Mastes 10 montiert ist.
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Die an dem Ende des rohrförmigen Mastes 42 befestigte
Kamera erlaubt die Beobachtung der Greif- und Absetzoperationen
der Brennelementbündel 17 im Kern des Reaktors. Die
rohrförmige Befestigungsstange 42 der Videokamera besitzt einen
Motorantrieb und eine Führung, die unabhängig voneinander
sind, um die Videokamera während der Beförderungs- und
Hebeoperationen der Brennelementbündel zu verschieben.
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Auf der äußeren Oberfläche des äußeren Schaftes 10 sind
weiter drei Schienen 43 in axialer Richtung um 120º
gegeneinander um die Achse 11 des äußeren Schaftes 10 befestigt
und tragen jeweils einen Scheinwerfer, der auf einem Wagen
montiert ist und es ermöglicht, einen Bereich der
Eingriffszone der Lademaschine zu beleuchten.
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Die von der am rohrförmigen Träger 42 aufgehängten
kameragelieferten Bilder werden an einen Bildschirm 44
übermittelt,
der im Befehlsstand 45 der Lademaschine angeordnet
ist, die vom beweglichen Wagen 12 getragen oder auf der
Betriebstafel installiert ist.
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Am Ende einer Lade- oder Nachladeoperation des Kerns eines
Kernreaktors mit Brennelementbündeln führt man unter
Benuztung einer Ladevorrichtung gemäß der Erfindung die
Demontage der Träger 28 der Führungselemente 18 des äußeren
Schaftes 10 durch. Diese Montage kann sehr leicht bei jedem der
Träger 28 durchgeführt werden, indem die Befestigungsstifte
39 in der Weise herausgeschraubt werden, daß die unteren
Eingriffsabschnitte dieser Befestigungsstifte aus den
entsprechenden Öffnungen 38 der oberen Befestigungsplatte 35
des Trägers 28 heraustreten.
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Der Träger 28 wird mit Hilfe seines Halteringes 41 mit dem
Zughaken eines beweglichen Flaschenzugs auf einer Schiene
verbunden, die unter dem Wagen der Lademaschine befestigt
ist. Der Flaschenzug ermöglicht das Hochziehen des Trägers
28, derart, daß die Positionierungsstifte 36 aus den
Öffnungen der unteren Haltelasche 32 des äußeren Schaftes 10
heraustreten. Man kann dann den Träger vollständig vom
äußeren Schaft 10 ablösen, indem man ihn in einer radialen
Richtung verschiebt, derart, daß die Rollensätze 19, die
von den Haltern 29 getragen werden, aus den Öffnungen 27
austreten.
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Der Träger 28 wird anschließend über die Verbindungsbrücke
des Kernreaktors weggenommen und aus dem Reaktorgebäude
gebracht.
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Man führt nacheinander die Demontage der beiden Träger der
beiden Führungselemente des äußeren Schaftes durch, die vor
der Wiederinbetriebnahme des Kernreaktors aus dem
Reaktorgebäude gebracht werden.
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Die beiden Träger werden außerhalb des Reaktorgebäudes
horizontal in einem Raum gelagert, in welchem man die
Überprüfung und die Einstellung der Ausrichtung der Rollensätze
jedes Trägers durchführen kann.
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Im Falle einer Schädigung einer oder mehrerer Rollen kann
man die Auswechslung leicht vornehmen.
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Die Operationen des Einstellens und der Instandsetzung der
Führungselemente der Lademaschine können also unter sehr
guten Bedingungen für das mit dieser Aufgabe betraute
Personal und ohne im Inneren des Gebäudes des Reaktors tätig
zu werden durchgeführt werden. Darüber hinaus können diese
Operationen während des Betriebs des Kernreaktors erfolgen,
d. h., ohne die Stillstandsperiode des Kernreaktors zu
beeinflussen, während der man das Laden oder das Nachladen
durchführt.
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Die Führungselemente sind also für eine Operation des
Ladens oder Nachladens eines Kernreaktors bei Benutzung einer
Ladevorrichtung gemäß der Erfindung verfügbar. Insbesondere
ist es auf dem Gelände einer Atomkraftanlage, die mehrere,
mit Lademaschinen gleichen Typs ausgerüstete Reaktoren
aufweist, möglich, eine x-beliebige Maschine mit
Standardführungselementen auszustatten, an denen man die Einstellung
und/oder die Reparatur nach einer vorhergehenden
Nachladeoperation durchgeführt hat.
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Um vor einer Lade- oder Nachladeoperation das Aufstellen
der Führungselemente auf einer Lademaschine vorzunehmen,
bringt man die Führungselemente in das Reaktorgebäude.
Anschließend plaziert man sie in der Nähe des außeren
Schaftes der Lademaschine, dank der Verbindungsbrücke des
Kernreaktors.
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Jedes der Führungselemente wird anschließend durch den
Flaschenzug unter dem Wagen der Lademaschine und beweglich auf
einer Schiene in einer vertikalen Richtung wieder
aufgenommen.
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Der die Halterung des Führungselementes bildende Träger
wird in vertikaler Position in der Nähe der äußeren
Oberfläche des äußeren Schaftes 10 plaziert, sodann radial
durch den Flaschenzug so verschoben, daß die Rollensätze 19
und ihre Halterung 29 in die entsprechenden Öffnungen 27 in
einer Position eingeführt werden, die relativ zum inneren
Ende der Öffnungen 27 erhöht ist.
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Der Träger 28 wird anschließend unter Benutzung des
Flaschenzuges vertikal herabgelassen, derart, daß sich die
Positionierungsstifte 36, welche an seinem unteren Abschnitt
befestigt sind, der durch die trichterförmige Wand 40
geführt wird, in die entsprechenden Öffnungen der Haltelasche
32 des äußeren Schaftes 40 einschieben. Dann befestigt man
den oberen Abschnitt des Trägers 28 durch Verschrauben der
Befestigungsstifte 39 in der Hülse 37 der oberen
Haltelasche
33 des äußeren Schaftes 10, derart, daß der untere
Eingriffsabschnitt jedes Stiftes 39 sich in die
entsprechende Öffnung 39 der oberen Befestigungsplatte 35 des
Trägers 28 einschiebt.
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Anschließend führt man nacheinander die Montage jedes der
Träger durch, die die Halterung jedes der Führungselemente
bilden.
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Die Lademaschine ist dann betriebsbereit, wobei der innere,
bewegliche Mast 13 durch die Rollensätze 19 exakt in die
vertikale Richtung geführt wird.
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Falls sich eines der Führungselemente während des Ladens
oder Nachladens des Kernreaktors als defekt herausstellt,
beispielsweise als Folge einer Störung, ist es möglich,
seine Demontage ohne Entleeren des Beckens des Kernreaktors
und seine Einstellung auf dem Boden des Reaktorgebäudes
durchzuführen oder seine Auswechslung durch ein neues
Führungselement vorzunehmen, auf dem man die Einstellung und
die Überprüfung außerhalb des Gebäudes des Reaktors
durchgeführt hat.
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Die Ladevorrichtung gemäß der Erfindung kann also auf jeden
Fall unter sehr guten Betriebsbedingungen durchgeführt
werden, und seine Einsatzbereitschaft im Ascnhluß an einen
Vorfall kann schnell und einfach hergestellt werden.
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Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die oben
beschriebene Ausführungsform.
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So sind Mittel zum Positionieren und Befestigen des
Halterungsträgers der Führungselemente auf dem äußeren Mast der
Lademaschine denkbar, die eines anderen Typs sind als
diejenigen, die beschrieben worden sind.
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Es ist auch die Verwendung einer anderen Anzahl von
Führungselementen in Trägerform als zwei denkbar, wobei jeder
Träger eine Anzahl von Rollensätzen umfaßt, die von fünf
verschieden ist.
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Die Ladevorrichtung gemäß der Erfindung kann benutzt
werden, um Operationen des Ladens oder Nachladens von
Kernraktoren sehr unterschiedlicher Typen durchzuführen.