[发明专利]存储核燃料元件的存储支架组件

说明书

技术领域

本发明涉及根据本发明权利要求1的前序部分的存储核燃料元件 的存储支架组件。

背景技术

核燃料元件，尤其是燃耗核燃料元件被存储在存储池中，其中充 填有如水等冷却剂，同时起防止燃料元件辐射的屏罩。燃耗核燃料元 件留在存储池内，直至它们被再次处理或送至其最终存储，视情况而 定。为了安全存储核燃料元件，已开发存储支架，带有能够承接多个 存储支架的存储池，存储支架能被一个接一个地布置，在一些情况下， 也可以一个在另一之上布置。

在US4042828中，描述了一种存储支架，用于在存储池中存储核 燃料元件。存储支架含有多个垂直罩体，成排对齐且形成接纳燃料元 件的通道。具有四边形剖面的罩体布置在开放存储框架内且在顶端和 底端是开放的，使得含在存储池内的水可以在罩体内循环以冷却燃料 元件。插入罩体的燃料元件经由存储池的地板单个地被支承。

在US4187433中描述了又一种用于在存储池中存储核燃料元件的 存储支架。该存储支架包括一个上格栅框架和一个下格栅支架，带有 一个在另一之上的开口，其中插有接纳燃料元件的垂直移动通道。这 样，存储通道的重量和相关燃料元件的重量都有单个地支承于存储池 的地板上。

公知的是，从现有技术所述的存储支架仅可部分满足安全存储燃 料元件的要求，尤其是在发生地震时，已发现存储池内的存储支架有 显著的位移。充填满燃料元件的存储支架通常有30吨到60吨，这样 在地震期间产生于相邻存储支架之间、存储支架和存储池壁之间的力 是相当大的，其危险是在地震时存储支架及其内存储的燃料元件和/或 存储池内的衬料能被损坏，从而会释放放射核素。

US4042828的附图13和14示出，可以与相邻存储支架流经的连接 器。至少在原理上，通过连接存储支架，可以在地震时防止存储支架 之间的碰撞。但是，上述存储支架的构造方法似乎不适合于吸收强大 的的水平力，使得仅可以通过连接器来有限地增加防止地震的安全性。

为了管理由地震引发的存储支架位移的问题以及存储池壁或其它 安装在该存储池内的其它设备的碰撞的相关风险，已试图把存储支架 支承于存储池壁处和/或将它们锚定或旋紧到存储池地板上。过去已基 于该固定存储支架原理，建设了多个存储池。但是，很快发现该固定 存储支架原理是有局限性的。地震载荷越大，存储密度越大或存储支 架的质量增大，局部特别大的峰值载荷会发生在锚定位置和/或支承位 置，必然会导致对这些结构的损坏，尤其是造成存储池的衬材料的泄 露。为此，以寻求过适合于大的地震载荷和大的存储密度的解决方案。

所谓的“自由滑动”原理提供了对该问题的显著改进，其在过去 几年中建立于新建燃料元件存储中。在该原理中，存储支架是自由地 安装于存储池中且能自由地在地震时滑动。通过在移动时产生的摩擦， 能消除大部分地震能。该原理允许消除在存储支架的锚定位置和/或支 承位置的局部特别高的峰值载荷，但是，该原理也有以下缺点：

一个缺点是：地震诱发存储支架位移需要在存储支架周围有一定 的自由区。这等同于损失存储空间，是非常昂贵的。

另一个缺点是，这些位移导致在存储支架之间形成不同尺寸的不 规则间隙，在地震之后，可能产生存储支架不规则的布置，会导致对 存储的燃料元件的后续处理问题。

另一个缺点来自这样的事实，局部装载的存储支架，尤其是一侧 装载的支架，被刺激以在大的水平地震加速时摆动，存储支架的支脚 能够离存储池比如约10-20毫米。存储支架的此种摆动致使对存储池 的地板产生非常大的冲击力，该冲击力使存储池的泄露风险显著地增 加。而且，已观察到的一个趋势是存储支架位移沿着未装载侧的方向 渐增，这附加地减小了存储支架的稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供在存储池中存储核燃料元件的存储支架组 件，其根据“自由滑动”原理设置但是可以避免或者至少可以显著地 减小上述缺点。

通过根据权利要求1的存储支架组件满足了上述目的。