CH544382A - Reaktorumschliessung für einen Kernreaktor - Google Patents

Description

  
 



   Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reaktorumschliessung für einen Kernreaktor mit einem aus einer Fundamentplatte, einem mit dieser verbundenen zylindrischen Wand und einer als oberen Abschluss dienenden Kuppel gebildeten Gehäuse und einem die Wand umgebenden, zu dieser koaxialen, mit der Fundamentplatte verbundenen Mantel.



   Das Gehäuse einer bekannten Reaktorumschliessung für einen Kernreaktor weist einen inneren Stahlbehälter auf, welcher von einem äusseren Betongehäuse unter Bildung eines Zwischenraums luftdicht umschlossen ist. Diese Konstruktion ist darum notwendig, um auch bei einem Unfall jeglichen Austritt von Strahlung durch die Durchtrittsöffnungen der aus dem Inneren des Reaktors nach aussen führenden Leitungen zu verhindern. Der innere Stahlbehälter des vorerwähnten Kernreaktorgehäuses weist eine derart geringe Beulfestigkeit auf, dass sowohl Unterdruck im Innern als auch Überdruck im Zwischenraum eine ernst zu nehmende Gefährdung für den Stahlbehälter darstellen.



   Mit dem Übergang auf grössere Reaktorleistungen werden bei dieser Bauweise der Reaktorumschliessung die Stabilitätsprobleme noch grösser, weil die Wandstärke des inneren Stahlbehälters aus schweisstechnischen Gründen nicht beliebig gesteigert werden kann.



   Zudem müssen auch noch äussere Gefährdungen wie Flugzeugabsturz, Druckwelle infolge Explosion etc. in die Sicherheitsüberlegungen einbezogen werden, was robuste Baukörper nötig macht.



   Zweck der Erfindung ist es, die Nachteile der Bauweise der vorerwähnten Reaktorumschliessung zu vermeiden und eine Reaktorumschliessung zu schaffen, dessen Gehäuse allen möglichen Beanspruchungen standhalten kann und bei dem das Austreten schädlicher Strahlung durch Durchführungen in der Gehäusewand verhindert ist.



   Dieser Zweck wird mit der eingangs erwähnten Reaktorumschliessung erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass der Mantel sich über einen Teil der Höhe der Wand erstreckt und im Bereich von Durchdringungen in der Wand mit dieser einen Ringraum bildet, welcher luftdicht abgeschlossen ist.



   Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Reaktorumschliessung für einen Kernreaktor,
Fig. 2 ein Konstruktionsdetail der Verbindung zwischen der Gehäusewand und dem Mantel.



   Die Fig. 1 zeigt eine Reaktorumschliessung eines Kernreaktors, dessen Gehäuse 1 eine zylindrische Wand 2 aus Spannbeton mit einer ebenfalls vorgespannten Betonkuppel 3 als oberen Abschluss aufweist. Den unteren Abschluss bildet je nach Baugrund eine massive oder eine als Hohlkörper ausgebildete Fundamentplatte 4 aus Stahlbeton. Die gesamte Innenseite des Gehäuses 1 ist mit einer verschweissten Stahldichtungshaut 5 ausgekleidet.



   Im Inneren des Gehäuses 1 lassen sich zwei räumlich und lüftungstechnisch getrennte Zonen unterscheiden, nämlich die untere Zone 6, welche die nukleare Dampferzeugungsanlage enthält und die obere Zone 7 mit Bedienungsflur und Kranbahn.



   Das Gehäuse 1 und insbesondere die Dichtungshaut 5 wird wirksam gegen bei Unfällen im Innern des Gehäuses auftretenden Geschosswirkungen aller Art geschützt, und zwar lurch die Kranwand 8 und die massiven Beton- oder Stahlabdeckungen 9 über den Apparateräumen und Anlageteilen.



   Die Kammern 10 im Innern des Gehäuses sind für die grösstmöglichen Differenzdrücke ausgelegt, die sich je nach Lage der Bruchstelle bei einem Unfall in den verschiedenen Kammern einstellen können. Für den raschen Druckausgleich sind Klappen und Bruchmembranen (nicht dargestellt) vorgesehen. Den unteren Teil der zylindrischen Gehäusewand 2 umgebend ist ein zu dieser koaxialer, in der Fundamentplatte 4 eingespannter Metall 11 vorgesehen. Dieser erstreckt sich über einen Teil der Höhe der Wand 2 und bildet mit diesem im Bereich der Austrittsstellen von Leitungen oder dgl. aus der Wand 2 einen mit einer Dichtungshaut 13 ausgekleideten Ringraum 12.



  Damit kann für sämtliche Durchdringungen, einschliesslich Schleusen, eine doppelte Reaktorumschliessung verwirklicht werden. Mit Hilfe dieser Konstruktion wird auch im Falle eines Unfalles ein Austritt von Strahlung durch die Durchtritts öffnungen der aus dem Inneren des Reaktors nach aussen führenden Leitungen und dgl. verhindert. Im Ringraum 12 wird durch Absaugen und Einpumpen in das Gehäuse 2 ständig ein Unterdruck aufrechterhalten.



   Am oberen Ende des Mantels 11 ist eine zum Abschliessen des Ringraumes 12 bestimmte, sich gegen die Wand 2 erstreckende und mit dieser einen Ringspalt 19 bildende Abschlussplatte 14 vorgesehen (Fig. 2). Der Mantel 11 und die Abschlussplatte 14 können sowohl in Stahlbeton als auch in vorgespannter Bauart ausgeführt werden. Die den Ringraum 12 auskleidende Dichtungshaut 13 aus Metallblech oder Kunststoff weist in dem den Ringspalt 19 überbrückenden Bereich einen dehnungsfähigen Abschnitt 15 auf. Dieser Abschnitt dient zum Ausgleich der infolge der Wärmeausdehnung eintretenden unterschiedlichen Verschiebungen der Ringraumwände, und wird am ehesten aus Metallblech ausgebildet. Die übrigen Abschnitte der Dichtungshaut 13 können aus anderen Materialien ausgebildet sein.



   Die Abschlussplatte 14 kann wie beschrieben sowohl stumpf, d.h. unter Bildung des Ringspaltes 19, als auch kraftschlüssig an die Wand 2 angeschlossen sein. Die Luftdichtheit des Ringraumes 12 wird in beiden Fällen durch die Dichtungshaut 13 auf dessen Innenseite gewährleistet.



   Der Ringspalt 19 kann auf an sich bekannte Weise gegen Durchtritt von Wasser abgedichtet werden. Beispielsweise kann der Ringspalt 19 wie in Fig. 2 gezeigt, mit einem Dichtungsmaterial 17, z.B. Fugenkitt, ausgefüllt sein. In dieses Dichtungsmaterial 17 ist ein ringförmiges Gummielement 16 eingebettet, das an der Wand 2 und an der Stirnfläche der Abschlussplatte 14 anliegt. Auf der aussenliegenden Seite ist der derart ausgefüllte Ringspalt 19 von einer Abdeckung 18, z.B. aus Blech, überdeckt, welche einerseits an der Wand 2 und andererseits an der Abschlussplatte 14 befestigt ist.



   Die vorstehend beschriebene Reaktorumhüllung bietet bezüglich sämtlichen Durchdringungen die Vorteile der doppelten Reaktorumschliessung bekannter Kernreaktoren.



  Zudem handelt es sich um ein robustes, keinerlei Stabilitätsbeschränkungen unterworfenes Bauwerk. Da es gegen Geschosswirkungen von innen geschützt ist, kann der keinerlei Durchdringungen aufweisende Oberteil als absolut dicht betrachtet werden.



   Im Vergleich mit den bekannten Reaktorumschliessungen können folgende Vorteile aufgeführt werden:
Weitgehende Widerstandsfähigkeit gegen innere Einwirkungen wie Druckbelastung bei Unfällen sowie äussere Einwirkungen wie Druckwellen, Flugzeugabsturz etc. Der durch die vorgespannte Betonbauweise bedingte, stets vorhandene allseitige Druckzustand in der Wand 2 und in der Kuppel 3 bietet beste Voraussetzungen gegen Schlag- und Stossbelastungen.



   Wegen der ausschliesslichen Verwendung von Beton bestehen keine schweisstechnischen Beschränkungen. Es können höhere Innendrücke zugelassen werden, womit sich kleinere Bauwerke ergeben.



   Im Ringraum können 20 bis 30 mal höhere Drücke zugelassen werden. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH

   Reaktorumschliessung für einen Kernreaktor mit einem aus einer Fundamentplatte, einem mit dieser verbundenen zylindrischen Wand und einer als oberer Abschluss dienenden Kuppel gebildeten Gehäuse und einem die Wand umgebenden, zu dieser koaxialen, mit der Fundamentplatte verbundenen Mantel, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (11) sich über einen Teil der Höhe der Wand (2) erstreckt und im Bereich von Durchdringungen in der Wand (2) mit dieser einen Ringraum (12) bildet, welcher luftdicht abgeschlossen ist.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Reaktorumschliessung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite des Gehäuses (1) mit einer Dichtungshaut (5) aus Stahl ausgekleidet ist.

   2. Reaktorumschliessung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringraum (12) zum luftdichten Abschliessen mit einer Dichtungshaut (13) ausgekleidet ist.

   3. Reaktorumschliessung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (11) eine kreisringförmige, mit der Wand (2) kraftschlüssig verbundene Abschlussplatte (14) trägt.

   4. Reaktorumschliessung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (11) eine kreisringförmige, sich gegen die Wand (2) erstreckende und mit dieser einen Ringspalt (19) bildende Abschlussplatte (14) trägt, wobei die Dichtungshaut (13) in dem den Ringspalt (19) überbrückenden Bereich einen dehnungsfähigen Abschnitt (15) aufweist.

   5. Reaktorumschliessung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der dehnungsfähige Abschnitt (15) der Dichtungshaut (13) aus Metallblech besteht.

   6. Reaktorumschliessung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringspalt (19) mit einem Dichtungsmaterial (16,17) ausgefüllt und auf der aussenliegenden Seite mittels eines Abdeckelementes (18) abgedeckt ist, welches einerseits an der Wand (2) und andererseits an der Abschlussplatte (14) befestigt ist.

   7. Reaktorumschliessung nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Ringspalt (19) ein an der Wand (2) und an der Stirnfläche der Abschlussplatte (14) anliegendes, ringförmiges Gummielement (16) angeordnet ist, das von einer in den Ringspalt (19) eingefüllten Kittmasse (17) umgeben ist.