Wie defektes Brennelement finden?

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Moin!

Es wurde gemeldet, daß der KKW-Block KKP1 wegen eines defekten Brennelements vom Netz genommen und wurde und das ausgestauscht werden soll.

Und jetzt frage ich mich gerade, wie man eigentlich ein defektes Brennelement findet. /Daß/ (mindestens) eines beschädigt ist, kann man anhand chemischer Analysen des Reaktorwassers feststellen (üble Schweinerei übrigens, das ist nämlich ganz schön radioaktiv). Aber daran erkennt man logischerweise nicht, welches es denn nun ist.

Eigentlich kann ich mir nur vorstellen, daß alle Brennelemente ausgebaut und in "Heißen Zellen" inspiziert werden - stelle ich mir auch höllisch aufwendig vor, denn Brennelementewechsel sind eigentlich eine ziemlich komplizierte Angelegenheit.

Weiß jemand, wie das wirklich funktioniert?

Was passiert eigentlich mit einem defekten Brennelement nach dem Austausch? Abgebrannte, nicht defekte kommen erst ins Abklingbecken und danach in Lagerbehältern ins Zwischenlager - sie sind dabei jeweils mit Wasser bedeckt, das die Nachwärme abführt. Ein Brennstab mit einem beschädigten Hüllrohr würde dabei aber ziemlich viel Bestrahlungsprodukte an das Kühlwasser abgeben, und mindestens die radioaktiven Edelgase lassen sich nicht sicher zurückhalten (im unbeschädigten Brennstab übrigens auch nicht, die diffundieren da auch raus). Werden die defekten "heiß" aufgearbeitet, also zerlegt? Wohin kommen die Bestandteile dann ggf.?

Gruß aus Bremen Ralf

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Ralf . K u s m i e r z
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es wird eine haube auf den elementraeger gesetzt, und mit luftdruck das kuehlwasser ausgetrieben. die staebe heizen sich auf, der defekt wird durch analyse der reaktionsgase festgestellt.

ich kann mich erinnern, dass vor vielen jahren ein verfahren entwickelt wurde, bei dem der gasdetektor auf dem traeger fest installiert wurde, weiss aber nicht, ob das jemals in der praxis zum einsatz kam. damit waere eine kontinuirliche ueberwachung moeglich gewesen, die hauben- loesung geht ja immer nur schrittweise.

das waere viel zu aufwendig. mit (in) der wechselmaschine kann man die staebe aber endoskopisch untersuchen, wenn man vorher einen begruendeten verdacht hat.

sie werden heiss verkapselt, und nach dem abklingen samt der huelle zur aufarbeitung gebracht. angeblich hat man das problem der gasdiffusion dabei im griff...

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frank paulsen

"Wolfgang Allinger" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@allinger-307049.user.uni-berlin...

Hi, noch einfacher ist es, bei offenem Becken die Gasblasenspur zu beachten, die aus dem defekten Brennstab herausperlt. Nicht alle Metalle darin sind ja inert und bilden Wasserstoffgas.

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gUnther nanonüm

Ob das so (auch) gemacht wird, entzieht sich meiner Kenntnis.

Ich kenne nur das US-Verfahren, da fährt man mit einer kleinen US-Sonde durch den Fuss eines Brennelementes und durchschallt die einzelnen Hüllrohre. Ist übrigens ein Standard-Verfahren.

Die Hüllrohre sind normalerweise wasserdicht und enthalten unten einen Hohlraum, in der u.a. eine Feder steht, die die Pellets hochhält.

Wenn dieser Hohlraum voll Wasser ist, muss es irgendwo ein Leck geben.

Die Unterscheidung ob Wasser oder Luft/Gas(?) drin ist, ist mit US ausgesprochen einfach, schnell und sicher. Ganz besonders, wenn der Prüfling eh im Wasser steht.

Also warum umständlich, wenns auch einfach geht?

Saludos Wolfgang

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Wolfgang Allinger

die allwissende suchmaschine findet mit 'sipping test' oder 'sipping haube' verweise darauf, dass das wohl immer noch so gemacht. ich muss aber zugeben, dass ich seit ewigkeiten damit nichts mehr zu tun habe, andererseits haben wir nicht so viele neue AKW in den letzten zwanzig jahren bekommen :)

ich weiss, dass im kern geschallt wird, aber meine diffuse erinnerung sagt, dass das eher zum ueberpruefen der halterungen gemacht wurde.

zusaetzlich fahren die ja auch noch kameras dort herum, so ganz unzugaenglich ist das in der tat nicht.

keine ahnung, ich habe nur irgendwann mal die messdaten der sippings mit simulationen verglichen.

Seite 29 in

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das verfahren grob.

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frank paulsen

bruhaha.

das ist selbst fuer deine verhaeltnisse erschreckend albern...

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frank paulsen

Hi, ich finde das eher erschreckend "an sich". Denn genauso "arbeiten" die Prüfer in Rußland. Da hab ichs nämlich abgeguckt.

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gUnther nanonüm

Du machst Dir die Sache zu einfach oder hast keine Ahnung! :(

Saludos Wolfgang

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Wolfgang Allinger

Ist Dir schon mal aufgefallen, dass die üblichen Reaktoren dort etwas anders arbeiten? Die Brennstäbe stehen dort nicht im Wasser und laufen erst voll, wenn man sie in Wasser einlegt.

Wenn in den dt. Reaktoren der Brennstab genauer ein Hüllrohr undicht wird, ist es typischerweise voll gelaufen, bis es aus dem Kern rausgeholt wird. Da dürfte kaum noch was blubbern.

Saludos Wolfgang

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Wolfgang Allinger

"Wolfgang Allinger" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@allinger-307049.user.uni-berlin...

Hi, ist Dir schonmal aufgefallen, daß die Russen verschiedene Bauarten pflegen? Deren Brutreaktoren haben eine eher trockene Bauart. Doch die reinen Energieerzeuger....

Hi, ja, hierzulande wird man sicher drauf verzichten. Ginge es nicht auch übers Gewicht bzw die Masse? Ist doch Edelstahl, da wäre sogar eine simple IR-Fotometrie machbar, ein innen mit Wasser gefülltes Rohr hat andere Wärmeverteilung als eins mit Gasfüllung.

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gUnther nanonüm

"Wolfgang Allinger" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@allinger-307049.user.uni-berlin...

Hi, beides...

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gUnther nanonüm
*Wolfgang Allinger* wrote on Thu, 10-10-14 05:36:

Irgendetwas verwechselst Du gerade ganz gewaltig.

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Axel Berger

Ja auch das, trotzdem sind die Mehrzahl eben Graphit-Moderierte Reaktoren. Typ Tschernobyl... Drum schrieb ich `üblich`.

Da bin ich aber gespannt, wie Du das bei einem 10m unter Wasser stehenden Brennelement wiegen willst, wenn z.B. ein Haarriss das Hüllrohr erst mit ein paar cm Wasser geflutet hat. IIRC sind locker 200-

400 (oder mehr?!) Hüllrohre in einem Element verbaut. IIRC haben die Hüllrohre 10-12mm Durchmesser. Wenns hoch kommt, sind das 2-4gr Wasserballast bei 4cm Füllhöhe bei einem gesch. Gewicht von 500-1000kg für ein Brennelement. Das wird spannend. Mach Dich erst mal schlau über den Aufbau. Ich hab keine Lust dazu. Gefühlter Hohlraum in einem Hüllrohr dürfte bei 50-100cm^3 liegen. Also je nach Flutung hätte das Brennelement ein Mehrgewicht von 1-100gr bei 1000kg...

Das Gestell könnte aus VA sein, die Rohre sind aus irgend einer Zirkonium-Legierung.

IMHO nicht nutzbar, denn das benutzte Brennelement ist ziemlich sicher tief im Wasser mit locker 10m Wasser darüber.

Der US Krempel ist meist in der Lademaschine oder einer getrennten Station. Brennelemt darein und binnen kürzester Zeit, weiss man alles, was man wissen will.

Und der US Kram fühlt sich im Wasser pudelwohl. Ob das IR Geräte auch so sehen?

Saludos Wolfgang

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Wolfgang Allinger

bei siedewasserreaktoren sind das eher weniger, 8x8 oder 10x10 je element. da muss man dann natuerlich noch die leerrohre ("Wasserstäbe") abziehen und kommt auf 61 bzw. 92 brennstaebe je element. allerdings sind normalerweise auch vier elemente zu einer gruppe zusammengefasst, mit dem steuerstab in der mitte.

druckwasserreaktoren haben aktuell sowas wie 15x15 bis 17x17, und da sind halt keine leerrohre drin, sondern platz fuer die steuerstaebe, die direkt ins element eingeschoben werden.

ja, wiegen kann man komplett vergessen. die staebe sind ja eh recht unterschiedlich schwer, und langzeitwaegungen in dem genauigkeitsbereich und unter den einfluessen sind kaum bezahlbar. im siedewasserreaktor je stab ein gewicht von etwa 200-300kg, im DWR eher naeher an 500kg.

aber das ist natuerlich vor allem deshalb murks, weil die teile nicht freischwebend im wasser rumhaengen...

genau.

jetzt mal davon ab, dass IR im core natuerlich genau ueberhaupt nicht funktioniert, diskutiert(?) ihr da gerade einzeluntersuchungen am brennstab, die schon deshalb nicht realistisch sind, weil man keinen pruefkopf zwischen die einzelnen staebe im element bekommt.

die haben abstaende im bereich weniger mm, bei den von mir untersuchten waren es 15mm mittenabstand bei 11mm aussendurchmesser. du hast aber auf

4m elementlaenge acht oder zehn zwischenbleche, die erst mal nicht einfach so durchfahrbar sind...
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frank paulsen

[...]

Das kommt noch dazu und dann der Auftrieb abhängig vom Wasserstand, Temperatur und Dichte...

Wenn ich mich nicht gewaltig verrechnet hab, dürfte die Masse des Kerns in einem 1000MW Kraftwerk bei 24/7 im Jahr um 100gr abnehmen. E=mc^2 rulez. Muss man beim Wiegen auch beachten :)

Das wird wirklich was für nano-Erbsen-Zähler :)

ACK aber gleich kommt der Einwand, das er IR im extremst niedrigen Bereich mit Wellenlängen um 300mm meinte. Dann nenne ich das US :p

NACK, s.u.

Ich hab im letzten Jahrtausend mal bei Krautkrämer (`Erfinder der US- Prüfung`) gearbeitet. Die Suche nach abgesoffenen Hüllrohren ist simpel, Du musst nur mit 2 flachen Köpfen unten kurz über dem Boden quer (also radial) durch die ca. 4mm breite Gasse fahren. Nicht axial am Hüllrohr lang.

Sieht im Prinzip aus, wie eine lange Stimmgabel. Köpfe stehen sich gegenüber, einer ist ein Sender, der andere wird als Empfänger betrieben und man macht nur Laufzeitmessung. Sobald Hüllrohr mit Gas gesehen wird, ist die Dämpfung gross und die Laufzeit nimmt rapide zu. Ist das Hüllrohr in dem Bereich voll Wasser, ist es undicht, egal wie hoch das Wasser darin steht :)

Der Empfänger sieht ein fettes Signal bei voller Hose hüstel Rohr. Das bisschen Hüllrohrwand sieht man kaum und interessiert nur am Rande.

Wenn man es hochgenau (wozu überhaupt) betreiben will, dann den S-Kopf als SE betreiben, bis man die kürzesten Abstand zum Rohr hat, dann ist man mittig drüber...

Bei den kurzen (Wasser)Laufstrecken macht US richtig Spass. Wenn man die PK noch in federnde Nylon-Schlitten baut, kann nix passieren.

IIRC wurde der Manipulator direkt unten an der Lademaschine und auch in separaten (Zwischen)Lagergestellen eingesetzt.

Aber wie gesagt, lange her und ich hatte auch nur damit zu tun, wenn mal wieder Anpassungen and die uC SW+HW nötig waren.

Saludos Wolfgang

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Wolfgang Allinger

danke, da hatte ich einen denkfehler. ich ging von einer ueblichen rohrpruefung aus, aber die ist im konkreten fall ja nicht notwendig.

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frank paulsen

Null Problemo.

Ich seh manchmal auch den Wald vor lauter Bäumen nicht :)

Rohrprüfanlagen für die (Hüll)rohre haben wir damals auch gemacht. Wurde mit rotierenden Prüfkammern gemacht. Die kleinen waren genauso eklig, wie die grossen (ROT180).

Was hast Du mit US zu tun?

Saludos Wolfgang

Saludos Wolfgang

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Wolfgang Allinger

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