191878. lajstromszámú szabadalom • Tárolómedence atomreaktorokból származó, kiégett fűtőelemek számára
1 191 878 2 A találmány tárgya tárolómedence atomreaktorokból származó, kiégett fűtőelemek számára, amely tárolómedencére elsősorban ezen fűtőelemeknek a nedves tárolás elve szerint, közbenső tárolásához van szükség. Az atomreaktorok fűtőanyagának felhasználási folyamatában a műszaki fejlődés eredményeképpen tapasztalható változások a kiégett fűtőelemek elhelyezésére szolgáló egyre nagyobb közbenső tárolók alkalmazását teszik szükségessé. Ezzel párhuzamosan nőttek az ilyen tárolók műszaki biztonsága iránt támasztott követelmények is. A bevezetőben említett közbenső tároló szokásos kiviteli alakja egy belső primer medencéből, megfelelő támszerkezetekből és egy külső szekunder medencéből áll, ahol a medencék között levő üregek levegővel vannak kitöltve. A biztonsági követelmények elsősorban a külső medencefalazat tömörségének garanciájára vonatkoznak, amelynek esetleges havária (üzemi katasztrófa) esetén is fenn kell maradnia. A külső medencefalazatot egyrészt leeső részek veszélyeztetik, ha az ütközési energiát nem emésztik fel már rajta fekvő fűtőelemek, másrészt pedig a primer medencéből származó átszivárgások. Az ütközés elleni védelem biztosítására a fűtőelemek tartóvázainak erőit vagy rugókkal csillapítva viszik át a medenceszerkezetre, vagy úgynevezett gyűrt zónákat hoznak létre alumíniumidomok által alkotott rakatokból. A primer medence esetleges szivárgásai ügy ellenőrizhetők, hogy a 2 909 549 sz. NSZK-beli szabadalmi leírás javaslata szerint egy közbenső fenékrészt levegővel töltenek fel. Az ismert megoldásoknak mindenek előtt az a hátránya, hogy vannak a primer medencefalazatnak olyan felületei, amelyek nem kapnak járulékos megtámasztást és így a külső medencefalazat csak csekély védelemmel rendelkezik leeső részek által okozott sérülések ellen. Ezen felületek megnövelt lemezvastagság vagy keskeny kereszttartók általi megerősítése esetén jelentősen megnő az anyag- és munkaráfordítás. Ehhez még azután megnövekedett hegesztési feszültségek járulnak a medencefalazatban, amelyek hátrányosan hatnak a medence minőségére és élettartamára. A találmány célja olyan tárolómedce létrehozása kiégett fűtőelemek számára, amely nagy biztonságot nyújt a közbenső tárolás során, ugyanakkor csekély anyag- és munkaráfordítást igényel. A találmány által megoldandó feladat olyan tárolómedence létrehozása kiégett fűtőelemek számára, amely szekunder medence valamennyi felülete számára hatékony ütközés elleni védelmet biztosít, egyúttal pedig lehetővé teszi a primer medence esetleges szivárgásainak ellenőrzését. A kitűzött feladatot a találmány értelmében azáltal oldjuk meg, hogy a primer medence és a szekunder medence közötti térköz a két medencét összekötő támtartók mellett kloridmentes és sugárzásálló kötőanyaggal átitatott, képlékeny állapotban bevitt, majd megkeményített és egymással összekötött maradó pórusokkal rendelkező masszával van kitöltve. Ez a massza előnyösen műanyag kötőanyagokkal átitatott frakcionált kavicsból áll. Ezt a masszát a primer medence hegesztése előtt kikeményedés céljából betöltjük és az előirányzott hegesztésbizíosító áthidaló betét, valamint az irányított hőáramlás révén védjük a primer medence elemeinek hegesztése során a hőtűrési hőmérséklet túllépésétől, amely hőmérsékletet a műanyag kötőanyag még károsodás nélkül elvisel. A szivárgások ellenőrzése a massza egymással összekötött pórusai, egy perforált félcső és az ezek által létrehozott, a levegő be- és kiáramlását megengedő kombinált csatorna révén válik lehetővé. A találmány szerinti megoldás előnye abban van, hogy a primer medence valamennyi alap- és oldal felülete hatékonyan meg van támasztva, így a szekunder medence valamennyi felülete a szivárgás-ellenőrzés biztosítása mellett kellő védelmet kap a leeső részek által okoztt sérülés ellen. A találmány egy további előnye az, hogy a szekunder medence alján megvalósított vezérelt gázbelépés és a medence felső szélén megvalósított vezérelt gázelvezetés révén a medencék közötti térközben lejátszódó folyamatok ellenőrzése gázanalízíssel elvégezhető. A találmányt részletesebben kiviteli példa kapcsán, a csatolt rajz alapján ismertetjük. A rajzon: az 1. ábra egy találmány szerinti tárolómedence keresztmetszete, két egymáshoz képest eltolt helyzetű félmetszettel, míg a 2. ábra az 1. ábra A—A vonala szerinti metszet, a primer medence falazatában levő egyik hegesztési hely tartományában. Amint az az 1. ábrán látható, a találmány szerinti tároló medence belső 1 primer medencéből és külső 2 szekunder medencéből áll és a kettő közötti térközbe 3 massza van betöltve. Emellett a két medence közötti térközbe 5 támtartók vannak beépítve, továbbá a 2 szekunder medence aljához rögzítve egy 8 csatornát képező 7 félcső van elhelyezve, míg a 2 szekunder medence felső szélén 9 gázelvezető csatorna van kiképezve. Tekintettel a tárolómedence alsó szerkezetét képező szénacél és az 1 primer medence anyagát képező auszlenites acél közötti anyagátmenetre a kettő közé a usztenites 4 hegesztésbiztosító áthidaló betét van beépítve. Ezáltal hegesztéskor jó hőátmenetet tudunk megvalósítani és nem lépjük át a 6 fémhatárfelületeken a 3 maszsza összeférhetőségi hőmérsékletét. Az összes hegesztési munka befejezése és a tárolómedence 5 támtarlóin elvégzett konzerválás után a kavicsból és műanyag hűtőanyagból álló 3 masszát betöltjük a köztes terekbe a támszerkezet szintjéig és elsimítjuk. Ezt követően kezdődik a kikeményedési folyamat, amelyet a műanyag kötőanyaghoz adott adalékokkal lehet szabályozni. Megfelelő idő elteltével a 4 hegesztésbiztosító áthidaló betétek helyein összehegeszljük az 1 primer medence elemeit az alsó szerkezettel. A tárolómedence oldalfaltartományában a 3 massza betöltését az 1 primer medence elemeinek összehegesztése után végezzük. Mélyebb medencéknél ez a folyamat lépcsőzetesen történik, perforált hegesztési hidak felhasználásával az 1 primer medence harántillesztéseinél. Összeségében a 2 szekunder medence és az 5 támtartók szerkezeti kialakítása úgy van megválasztva, hogy a 2 szekunder medence minden pontjától odaáramlási lehetőség álljon fenn a perforált 7 félcsőhöz és ezzel a 8 csatornához. Ha az üzemelés során a 8 csatornánál szivárgások lépnének fel, akkor csekély túlnyomású levegő betáplásásával a szivárgási helyet be lehet tájolni és meg lehet kezdeni a megfelelő javítási munkákat. A találmány értelmében célszerű még az 1 primer medence és a 2 szekunder medence közötti térközt 5 10 15 2C 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
