CH642704A5

CH642704A5 - Support for a cylindrical reactor pressure vessel

Info

Publication number: CH642704A5
Application number: CH745679A
Authority: CH
Inventors: Eberhard Michel
Original assignee: Kraftwerk Union Ag
Priority date: 1978-11-22
Filing date: 1979-08-15
Publication date: 1984-04-30
Also published as: BR7907551A; ES486200A1; DE2850651A1; JPS5574492A; JPS6245515B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Abstützung für einen zylindrischen Reaktordruckbehälter mit vertikaler Achse, der am Umfang verteilte Rohrstutzen aufweist, von denen Rohrleitungen durch einen den Reaktordruckbehälter einschliessenden biologischen Schild aus Beton hindurchführen, wobei die Rohrleitungen im biologischen Schild von jeweils einem Mauerrohr umgeben sind, das Teil einer an den Rohrstutzen angreifenden Stützkonstruktion ist. The invention relates to a support for a cylindrical reactor pressure vessel with a vertical axis, which has circumferentially distributed pipe sockets, of which pipelines lead through a biological shield made of concrete enclosing the reactor pressure vessel, the pipes in the biological shield being surrounded by a wall pipe, which is part of a pipe on the pipe socket supporting structure.

Das Mauerrohr ist bei einer aus der DE-OS 2 346 727 bekannten Abstützung der oben genannten Art mit einer zusätzlichen Stahlkonstruktion versehen, von der aus über Passplatten an den Rohrstutzen angegriffen wird, damit der Reaktordruckbehälter insbesondere gegen die im sogenannten Gau-Fall zu erwartenden Kräfte festgelegt ist. Eine Aufnahme des Gewichts des Reaktordruckbehälters ist dabei nicht vorgesehen, denn der Reaktordruckbehälter sitzt mit einem Haltering auf einem Stützring, der seinerseits das Gewicht auf ein Fundament überträgt. In a support of the type mentioned above, which is known from DE-OS 2 346 727, the wall pipe is provided with an additional steel structure, from which the pipe socket is attacked via fitting plates, so that the reactor pressure vessel in particular against the forces to be expected in the so-called Gau case is set. A recording of the weight of the reactor pressure vessel is not provided, because the reactor pressure vessel sits with a retaining ring on a support ring, which in turn transfers the weight to a foundation.

Aus der US-PS 3 583 429 ist es auch bekannt, dass man das Gewicht des Reaktordruckbehälters über eine an den Rohrstutzen angreifende Abstützung aufnimmt, die am biologischen Schild vorgesehen ist. Hierbei ist der Reaktordruckbehälter jedoch nur mit seinem Gewicht in Ausnehmungen des biologischen Schildes eingehängt, so dass die vorstehend genannten Gau-Kräfte, die in seitlicher Richtung oder aber auch nach oben wirken können, nicht berücksichtigt sind. From US Pat. No. 3,583,429 it is also known that the weight of the reactor pressure vessel is taken up via a support which engages the pipe socket and is provided on the biological shield. Here, however, the weight of the reactor pressure vessel is only suspended in recesses in the biological shield, so that the aforementioned Gau forces, which can act in the lateral direction or also upwards, are not taken into account.

Die Erfindung sucht demgegenüber eine Abstützung, die allen Kräften gewachsen ist, den Reaktordruckbehälter in einfacher Weise festlegt und dennoch kostengünstig herzustellen ist. In contrast, the invention seeks a support that can withstand all forces, fixes the reactor pressure vessel in a simple manner and is nevertheless inexpensive to manufacture.

Die Erfindung besteht darin, dass in dem Mauerrohr ein Halterohr an mehreren Stellen seines Umfanges festgelegt ist, das mit seinem den Reaktordruckbehälter zugekehrten Ende den zugehörigen Rohrstutzen von aussen dicht umfasst und das Gewicht des Reaktordruckbehälters aufnimmt. Hiermit wird eine genaue Festlegung des Reaktordruckbehälters erreicht und zwar gerade in dem Bereich, in dem im Gau-Fall mit besonders grossen Kräften zu rechnen ist. Da aber gleichzeitig das Gewicht des Reaktordruckbehälters aufgenommen wird, ergibt sich eine einfache Anordnung, weil die in Längsrichtung des Reaktordruckbehälters wirkenden Wärmedehnungen keine Rolle mehr spielen. The invention consists in that in the wall pipe a holding pipe is fixed at several points on its circumference, which with its end facing the reactor pressure vessel tightly encompasses the associated pipe socket from the outside and takes up the weight of the reactor pressure vessel. This achieves a precise definition of the reactor pressure vessel, specifically in the area in which particularly large forces can be expected in the event of a disaster. However, since the weight of the reactor pressure vessel is taken up at the same time, a simple arrangement results because the thermal expansions acting in the longitudinal direction of the reactor pressure vessel no longer play a role.

Zwischen der Rohrleitung und dem Halterohr kann eine Wärmeisolierung vorgesehen sein. Man erreicht damit den Vorteil, dass der Wärmefluss in den Beton hinein begrenzt ist. Die Wärmeisolierung kann vorteilhaft am Halterohr befestigt sein. Dann Iässt sich an der Rohrleitung selbst noch ein Luftspalt gewinnen, der seinerseits als Wärmeisolierung wirkt. Thermal insulation can be provided between the pipeline and the holding tube. This has the advantage that the heat flow into the concrete is limited. The thermal insulation can advantageously be attached to the holding tube. Then an air gap can be obtained on the pipeline itself, which in turn acts as thermal insulation.

Die Festlegung des Halterohres im Mauerrohr ist zweckmässig als Gleitlager ausgebildet. Dies ist deswegen günstig, weil die bei der Erwärmung auftretenden radialen Bewegungen des Reaktordruckbehälters dann ohne nennenswerte Kräfte durch Nachgeben abgebaut werden können. Die Ausbildung als Gleitlager erfolgt vorteilhaft dadurch, dass zwischen dem Mauerrohr und dem Halterohr Tragplatten angeordnet sind, die auf mindestens einer Seite Gleitplatten aus einem selbstschmierendem Werkstoff umfassen. The fixing of the holding tube in the wall pipe is expediently designed as a plain bearing. This is advantageous because the radial movements of the reactor pressure vessel that occur during heating can then be reduced by yielding without any significant forces. The design as a slide bearing is advantageously carried out in that support plates are arranged between the wall pipe and the holding pipe, which comprise slide plates made of a self-lubricating material on at least one side.

Das Halterohr kann in Richtung der Rohrleitung mit Vorspannung am Rohrstutzen anliegen. Damit wird vermieden, dass bei einem plötzlich auftretenden Druck in der Reaktorgrube das Halterohr etwa nach aussen gedrückt wird. Gleichzeitig kann die Vorspannung, die etwa mit Federn erzeugt wird, dafür sorgen, dass die Halterohre den bei der Abkühlung in radialer Richtung schrumpfenden Rohrstutzen nachgeführt werden. The holding tube can bear against the pipe socket in the direction of the pipeline with prestress. This prevents the holding tube from being pushed outward in the event of a sudden pressure in the reactor pit. At the same time, the pre-tension, which is generated with springs, for example, can ensure that the holding pipes follow the pipe sockets that shrink in the radial direction during cooling.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben, das in Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch die den Reaktordruckbehälter aufnehmende sogenannte Reaktorgrube zeigt. In den Fig. 2 und 3 ist die Abstützung an einem Rohrstutzen in je einem Schnitt längs und quer zu einer Rohrleitung in grösserem Massstab dargestellt. For a more detailed explanation of the invention, an exemplary embodiment is described with reference to the accompanying drawing, which shows in FIG. 1 a vertical section through the so-called reactor pit which receives the reactor pressure vessel. 2 and 3, the support on a pipe socket in a section along and across a pipe is shown on a larger scale.

Der zylindrische Reaktordruckbehälter 1 besitzt in seinem oberen Bereich einen verdickten Stutzenring 2, an dem in einer Ebene um den Umfang gleichmässig verteilt acht Rohrstutzen 3 vorgesehen sind. Von diesen gehen Rohrleitungen 4 aus, die das unter hohem Druck stehende Kühlwasser des Reaktordruckbehälters durch einen äusseren Kreis mit Wärmetauschern usw. führen. Die Rohrleitungen 4 führen aus der Reaktorgrube 5 durch einen biologischen Schild 6, der aus Beton besteht. Der biologische Schild ist im unteren Bereich des Reaktordruckbehälters zweiteilig ausgeführt, weil ausser dem tragenden Bereich 7 ein innerer topfförmiger Bereich 8 vorgesehen ist, der durch einen Kühlkanal 9 von dem tragenden Bereich 7 getrennt ist. Der Bereich 8 trägt eine Wärmeisolierschicht 10. Eine weitere Wärmeisolierschicht 11, die zugleich den oberen Bereich der Reaktorgrube abschliesst, umhüllt den Deckel 12 des Reaktordruckbehälters. The cylindrical reactor pressure vessel 1 has in its upper area a thickened nozzle ring 2, on which eight pipe sockets 3 are provided in a plane distributed uniformly around the circumference. From these, there are pipes 4 which lead the high-pressure cooling water of the reactor pressure vessel through an outer circuit with heat exchangers etc. The pipes 4 lead out of the reactor pit 5 through a biological shield 6, which is made of concrete. The biological shield is made in two parts in the lower area of the reactor pressure vessel, because in addition to the supporting area 7, an inner pot-shaped area 8 is provided, which is separated from the supporting area 7 by a cooling channel 9. The area 8 carries a heat insulation layer 10. A further heat insulation layer 11, which at the same time closes off the upper area of the reactor pit, envelops the cover 12 of the reactor pressure vessel.

In Fig. 2 ist deutlich zu sehen, dass in den Beton des biologischen Schildes 6 ein Mauerrohr 15 eingelassen ist, das die Rohrleitung 4 konzentrisch umgibt. In dem Mauerrohr 15 ist ein Halterohr 16 mit Tragplatten 17 ebenfalls konzentrisch zum Rohr 4 festgelegt. Die Tragplatten 17 sind, wie die Fig. 3 zeigt, an vier Stellen des Umfanges mit einer so geringen Breite vorgesehen, dass der Zwischenraum 18 zwischen dem Mauerrohr 15 und dem Halterohr 16 über weniger als die Hälfte ausgefüllt ist. In Fig. 2 it can be clearly seen that a wall pipe 15 is embedded in the concrete of the biological shield 6, which surrounds the pipeline 4 concentrically. In the wall pipe 15, a holding pipe 16 with support plates 17 is also fixed concentrically to the pipe 4. The support plates 17, as shown in FIG. 3, are provided at four points on the circumference with such a small width that the space 18 between the wall pipe 15 and the holding pipe 16 is filled in less than half.

Durch Gleitplatten 20 aus selbstschmierendem Werkstoff, insbesondere aus einem graphithaltigen Metall, ist dafür gesorgt, dass nur eine geringe Reibung entsteht, so dass die Festlegung des Halterohres 16 im Mauerrohr 15 ein Gleitlagerbildet. Sliding plates 20 made of self-lubricating material, in particular of a graphite-containing metal, ensure that only a small amount of friction occurs, so that the fixing of the holding tube 16 in the wall pipe 15 forms a sliding bearing.

s s

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

642 704 642 704

Der dem Reaktordruckbehälter 1 zugekehrte Rand 21 des Halterohres 16 greift mit einem dichten Sitz über den Stutzenring 2. Damit ist gemeint, dass im Bereich der Ringfläche 22 zwischen der Stutzenkante 23 und der Kante 24 des Halterohres über eine Länge von 80 bis 100 mm nur ein Spiel von etwa 1 mm vorhanden ist. Damit ist der Reaktordruckbehälter durch die um den Umfang verteilten Halterohre gleich-mässig gefasst und festgelegt. The edge 21 of the holding tube 16 facing the reactor pressure vessel 1 engages with a tight fit over the nozzle ring 2. This means that in the area of the ring surface 22 between the nozzle edge 23 and the edge 24 of the holding tube only a length of 80 to 100 mm occurs There is play of about 1 mm. The reactor pressure vessel is thus evenly gripped and fixed by the holding tubes distributed around the circumference.

Im Inneren des Halterohres 16 ist eine Wärmeisolierschicht 25 angeordnet, die zum Beispiel aus Mineralwolle besteht. Diese Wärmeisolierschicht sorgt zusammen mit einem Luftspalt 26 für einen geringen Wärmeübergang von der Rohrleitung 4 über die Abstützung in den Beton des biologischen Schildes 6. In the interior of the holding tube 16, a heat insulation layer 25 is arranged, which consists of mineral wool, for example. This heat insulation layer, together with an air gap 26, ensures low heat transfer from the pipeline 4 via the support into the concrete of the biological shield 6.

Die Fig. 2 zeigt ferner, dass das Halterohr 16 auf seiner dem Reaktordruckbehälter 1 abgekehrten Seite mit einem Ring 28 über Schrauben 29 verbunden ist. Auf den Ring 28 wirken Federn 30, die sich mit ihrem anderen Ende an Schraubenbolzen 31 abstützen, die in das Mauerrohr 15 eingeschraubt sind. Die Federn 30 sorgen für eine Vorspannung des Halterohres 16 in Richtung auf den Rohrstutzen 3. FIG. 2 also shows that the holding tube 16 is connected on its side facing away from the reactor pressure vessel 1 with a ring 28 via screws 29. On the ring 28 act springs 30, which are supported at their other end on bolts 31 which are screwed into the wall pipe 15. The springs 30 prestress the holding tube 16 in the direction of the pipe socket 3.

Am Ende 21 des Halterohres 16 sind Bohrungen 33 vorgesehen, die hinter der tragenden Fläche 22 sitzen. Den Bohrungen ist im Inneren des Halterohres 16 ein Ring 34 zugeordnet, der an die Wärmeisolierschicht 25 einerseits anschliesst und andererseits an der Schräge 35 des Stutzens 2 anliegt. Die Bohrungen 33 sorgen dafür, dass der Ring 34 im Fall eines grossen Überdruckes in der Reaktorgrube 5 vor dem Rohrstutzen 3 abgehoben wird, so dass zusätzlich zu dem Querschnitt zwischen den Tragplatten 17 noch ein Entlastungsquerschnitt im Inneren des Halterohres 16 zur Verfügung steht. At the end 21 of the holding tube 16 bores 33 are provided which sit behind the supporting surface 22. A ring 34 is assigned to the bores in the interior of the holding tube 16, which ring connects on the one hand to the heat insulating layer 25 and on the other hand bears against the bevel 35 of the socket 2. The holes 33 ensure that the ring 34 is lifted off in the reactor pit 5 in front of the pipe socket 3 in the event of a large excess pressure, so that in addition to the cross section between the support plates 17, a relief cross section is also available inside the holding pipe 16.

Für die Montage des gesamten Primärkreislaufes und für die Brennelementwechselmaschine ist eine genaue Positionierung des Reaktordruckbehälters 1 notwendig. Um dies und eine exakte Justierung der einzelnen Abstützteile zu erreichen, ist folgende Fertigungs- und Montagefolge vorgesehen: Precise positioning of the reactor pressure vessel 1 is necessary for the assembly of the entire primary circuit and for the fuel assembly changing machine. In order to achieve this and an exact adjustment of the individual support parts, the following production and assembly sequence is provided:

s s

Herstellung einer Einheit von Mauerrohr 15 und Halterohr 16 als Doppelrohre, inklusive Gleitlager 17,20 im Herstellerwerk, wobei die Teile zueinander passend gefertigt werden. Production of a unit of masonry pipe 15 and holding pipe 16 as double pipes, including slide bearings 17, 20 in the manufacturing plant, the parts being manufactured to match one another.

Beim Betonieren des biologischen Schildes 6 werden die io Durchführungen für die Rohrleitungen 4 so vorbereitet, dass ein späteres Vergiessen der Mauerrohre 15 möglich ist. When concreting the biological shield 6, the OK bushings for the pipelines 4 are prepared in such a way that the wall pipes 15 can be poured later.

Einbringen des Reaktordruckbehälters 1. Inserting the reactor pressure vessel 1.

Anhängen des Reaktordruckbehälters 1 über drei oder vier Schrauben an eine Hilfstraverse, die sich auf der Reaktor-ls raumdecke aus Beton abstützt. Attach the reactor pressure vessel 1 via three or four screws to an auxiliary crossbeam, which is supported on the concrete reactor ceiling.

Anschweissen der geraden Rohrstücke 4 an den Reaktordruckbehälter 1. Welding the straight pipe sections 4 to the reactor pressure vessel 1.

Aufschieben der Einheit Halterohr, Druckübertragungskörper und Mauerrohr über Primärrohrleitungsstücke 4 und 20 Rohrstutzen 3 des Reaktordruckbehälters. Sliding the unit holding pipe, pressure transmission body and wall pipe over primary pipe pieces 4 and 20 pipe socket 3 of the reactor pressure vessel.

Achsparalleles Ausrichten und Überprüfen der Lage des Reaktordruckbehälters 1. Aligning and checking the position of the reactor pressure vessel parallel to the axis 1.

Hinterpressen der Mauerrohre 15 mit Beton. Back pressing the wall pipes 15 with concrete.

Entfernen der Reaktordruckbehälter-Hilfsabstützung. Remove the reactor pressure vessel auxiliary support.

25 25th

Mit der Reaktordruckbehälter-Hilfsabstützung kann zu späteren Zeitpunkten, wenn eine Stutzennaht von der Aus-senseite wieder geprüft werden soll, zu jeder Zeit das Reaktordruckbehälter-Gewicht übernommen werden. Die Halte-30 röhre 16 können dann zurückgezogen werden. Damit ist der gesamte Reaktordruckbehälter-Stutzenbereich frei zugänglich zu machen. Die Reaktordruckbehälter-Hilfsab-stützung kann auch mit der Deckelhebetraverse kombiniert werden. With the auxiliary support for the reactor pressure vessel, the weight of the reactor pressure vessel can be taken over at any time at a later point in time when a nozzle seam is to be checked again from the outside. The holding tube 16 can then be withdrawn. The entire reactor pressure vessel nozzle area is thus to be made freely accessible. The reactor pressure vessel auxiliary support can also be combined with the lid lifting traverse.

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

642704

1. Support for a cylindrical reactor pressure vessel (1) with a vertical axis, which has circumferentially distributed pipe sockets (3), of which pipes (4) lead through a biological shield (6) including the reactor pressure vessel (6) made of concrete, the pipes in the biological shield are each surrounded by a wall pipe (15) which is part of a support structure engaging the pipe socket, characterized in that in the wall pipe (15) a holding pipe (16) is fixed at several points of a circumference, which with its Reactor pressure vessel (1) facing end (21) tightly encloses the associated pipe socket (3) from the outside and takes up the weight of the reactor pressure vessel (1).

2. Support according to claim 1, characterized in that a thermal insulation (25) is provided between the pipeline (4) and the holding tube (16).

2nd

PATENT CLAIMS

3. Support according to claim 2, characterized in that the thermal insulation (25) on the holding tube (16) is attached.

4. Support according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the fixing of the holding tube (16) in the wall tube (15) is designed as a slide bearing (17, 20).

5. Support according to claim 4, characterized in that between the wall pipe (15) and the holding tube (16) support plates (17) are arranged, which comprise on at least one side sliding plates (20) made of a self-lubricating material.

6. Support according to one of claims 1 to 5, characterized in that the holding tube (16) bears in the direction of the pipeline (4) with prestress on the pipe socket (3).