CH697879B1 - Kernsprühsprinkler-T-Box-Befestigungsbaueinheit. - Google Patents

Abstract

Kernsprühsprinkler-T-Box-Befestigungsbaueinheit (40) für einen Nuklearreaktordruckbehälter, wobei der Druckbehälter einen Schutzmantel, eine Sprinkler-T-Box, die den Schutzmantel durchdringt, eine Mehrzahl von Sprinklerverteilerrohren, die mit der Sprinkler-T-Box verbunden sind, und ein Fallrohr aufweist. Die Sprinklerverteilerrohre können mindestens eine Sprinklerdüse aufweisen, und die Sprinkler-T-Box-Befestigungsbaueinheit kann eine Fallrohrkupplung und eine Sprinkler-T-Boxklemme aufweisen. Die Sprinkler-T-Boxklemme kann eine Verankerungsplatte (42) aufweisen, die eine Spannschraubenöffnung zum Aufnehmen einer Spannschraube, einen ersten Klemmenblock (44), der im Wesentlichen an einer Seite der Verankerungsplatte (42) ausgerichtet ist, und einen zweiten Klemmenblock (46) der im Wesentlichen an der anderen Seite der Verankerungsplatte (42) ausgerichtet ist, aufweist.

Description

  Allgemeiner Stand der Technik

Gebiet der Erfindung

[0001] Diese Erfindung betrifft Kernreaktoren im Allgemeinen und insbesondere Baueinheiten und Verfahren zum Reparieren von Rohrleitungen in Reaktordruckbehältern solcher Reaktoren.

Beschreibung des Standes der Technik

[0002] Ein Reaktordruckbehälter (RDB) eines Siedewasserreaktors (SWR) weist typischerweise eine im Allgemeinen zylindrische Form auf und ist an beiden Enden, zum Beispiel durch einen unteren Behälterboden und einen abnehmbaren oberen Behälterboden, geschlossen. Ein Kernmantel oder Schutzmantel umgibt üblicherweise den Kern und ist durch eine Kerntragestruktur gehalten.

[0003] Siedewasserreaktoren weisen zahlreiche Rohrleitungssysteme auf, und diese Rohrleitungssysteme werden zum Beispiel verwendet, um Wasser durch den RDB zu leiten.

   Zum Beispiel wird eine Kernsprühleitung verwendet, um Wasser von ausserhalb des RDB zu Kernsprühsprinklern innerhalb des RDB zu leiten. Die Kernsprühleitungen und -sprinkler fördern einen Wasserstrom zum Reaktorkern.

[0004] Interkristalline Spannungsrisskorrosion (IKSRK) ist ein bekanntes Phänomen, das in Reaktorkomponenten, wie zum Beispiel tragenden Bauteilen, Rohrleitungen, lösbaren Verbindungselementen und Schweissnähten, die einer hohen Wassertemperatur ausgesetzt sind, vorkommt. Die Reaktorkomponenten sind einer Vielzahl von Belastungen, zum Beispiel in Zusammenhang mit Unterschieden der Wärmeausdehnung, dem Betriebsdruck, der für den Einschluss des Reaktorkühlwassers notwendig ist, und anderen Quellen, wie zum Beispiel Restspannungen der Verschweissung, Kaltformung und anderen inhomogenen Metallbearbeitungen, ausgesetzt.

   Zusätzlich dazu kann Wasserchemismus, Schweissen, Wärmebehandlung und Strahlung die Anfälligkeit eines Metalls in einer Komponente für IKSRK erhöhen.

[0005] Im Reaktor herrschen Bedingungen, die zur IKSRK der Kernsprühleitungen beitragen. Ein anfälliger Abschnitt der Kernsprühleitungen sind die geschweissten Verbindungen zwischen der Sprinkler-T-Box und den dazugehörigen Verteilerrohren. Die Sprinkler-T-Box ist die Verbindungsstelle, an der das Kernsprühversorgungsfallrohr den Schutzmantel durchdringt und sich zu den Sprinklerverteilerrohren verzweigt. Insbesondere ist die Sprinkler-T-Box ein gerader Rohrabschnitt, der durch eine flache Platte, die an das Ende des Rohres geschweisst ist, abgedeckt ist. Zwei Sprinklerleitungen sind an die Sprinkler-T-Box geschweisst und bilden folglich ein Leitungs-T-Stück.

   Diese drei Schweissverbindungen sind anfällig für Rissbildung, und sollte sich ein ringförmiger Riss, der durch die ganze Wand durchgeht, an diesen Schweissverbindungen bilden, könnte sich ein unvorhersehbarer Austritt ereignen. Ein anderer Bereich von Belang ist jener, dass das Kernsprühsystem im Fall eines Unfalls mit Kühlmittelverlust (Loss of Coolant Accident = LOCA) eine übermässige Brennstabumhüllungstemperatur verhindert, indem es Kühlwasser zur Kernregion des Reaktors leitet.

   Sollte sich ein ringförmiger Riss, der durch die ganze Wand durchgeht, an diesen Schweissverbindungen bilden, könnte die Anlage gefährdet sein.

[0006] Um einen unvorhersehbaren Austritt zu verhindern, und um sicherzustellen, dass das Kernsprühsystem den erforderlichen Volumenstrom zum Reaktorkern leitet, wäre es wünschenswert, ein Klemmsystem zu schaffen, um der Sprinkler-T-Box strukturelle Unversehrtheit zu geben, und um die Schweissverbindungen zusammenzuhalten, falls eine oder mehrere Schweissnähte ausfallen.

Kurzdarstellung der Erfindung

[0007] Demgemäss schafft die vorliegende Erfindung eine Baueinheit zum mechanischen Klemmen der Kernsprühverteilerfallrohrleitungen an den Schutzmantel, und zum strukturellen Ersetzen der Schweissnähte,

   welche die Abdeckplatte und die Sprinklerleitung an der Sprinkler-T-Box befestigen.

[0008] In einer beispielhaften Ausführungsform ist in der vorliegenden Erfindung eine Kernsprühsprinkler-T-Box-Befestigungsbaueinheit für einen Nuklearreaktordruckbehälter offenbart. Der Druckbehälter kann mindestens einen Schutzmantel, eine Sprinkler-T-Box, die den Schutzmantel durchdringt, eine Mehrzahl von Sprinklerverteilerrohren, die mit der Sprinkler-T-Box verbunden sind, und ein Fallrohr umfassen. Die Sprinklerverteilerrohre können mindestens eine Sprinklerdüse umfassen. Die Sprinkler-T-Box-Befestigungsbaueinheit kann eine Fallrohrkupplung und eine Sprinkler-T-Box-Klemme aufweisen.

   Die Sprinkler-T-Box-Klemme kann mindestens eine Verankerungsplatte aufweisen, die eine Spannschraubenöffnung zum Aufnehmen einer Spannschraube, einen ersten Klemmblock, der im Wesentlichen an einer Seite der Verankerungsplatte ausgerichtet ist, und einen zweiten Klemmblock, der im Wesentlichen an der anderen Seite der Verankerungsplatte ausgerichtet ist, aufweist.

[0009] Andere beispielhafte Ausführungsformen der Baueinheiten der Erfindung stellen gesondert eine Dichtungsplatte bereit, die mit einer Mehrzahl von Schrauben mit dem Anker verbunden ist, wobei die Dichtungsplatte eine Mehrzahl von Schraubenöffnungen, die so bemessen sind, dass sie die Mehrzahl von Schrauben aufnehmen, und eine Spannschraubenöffnung, die so bemessen ist, dass sie die Spannschraube aufnimmt,

   aufweist.

[0010] Andere beispielhafte Ausführungsformen der Baueinheiten der Erfindung stellen gesondert die Ankerplatte bereit, die eine Mehrzahl von Öffnungen aufweisen kann, um die Mehrzahl von Schrauben aufzunehmen und sich auf die Mehrzahl von Schraubenöffnungen an der Dichtungsplatte auszurichten.

[0011] Andere beispielhafte Ausführungsformen der Baueinheiten der Erfindung stellen gesondert die Ankerplatte bereit, die eine einstellbare Platte aufweisen kann, wobei die einstellbare Platte eine Auflagefläche für die Spannschraube bereitstellt und eine Einstellung ermöglicht,

   damit die Spannschraube einen Mittelabschnitt der Sprinkler-T-Box aufnimmt.

[0012] Andere beispielhafte Ausführungsformen der Baueinheiten der Erfindung verbinden die Ankerplatte und die ersten und zweiten Klemmblöcke gesondert durch eine Schwalbenschwanzverbindung miteinander.

[0013] Andere beispielhafte Ausführungsformen der Baueinheit der Erfindung stellen gesondert die ersten und zweiten Klemmblöcke bereit, von denen jeder eine Mehrzahl von ausgerichteten T-Schraubenöffnungen aufweist, um eine T-Schraubenbaueinheit aufzunehmen.

   Die T-Schraubenbaueinheit kann mindestens eine T-Schraube, eine T-Schraubenmutter und eine Rohrdichtung aufweisen.

[0014] In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann die T-Schraubenmutter in eine Sperrfeder eingreifen, um die Drehung der T-Schraubenmutter nur in eine Richtung zu erlauben.

[0015] In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann die T-Schraube in einen senkrechten Schlitz im Sprinklerverteilerrohr eingeführt werden, um eine dichte Abdichtung der T-Box-Klemme gegen das Sprinklerverteilerrohr bereitzustellen.

[0016] In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann ein Ende der Rohrdichtung profiliert sein, um einer Form des Sprinklerverteilerrohres zu entsprechen.

[0017] Andere beispielhafte Ausführungsformen der Baueinheiten der Erfindung stellen gesondert eine Mehrzahl von Füssen bereit,

   die sich von einer Seite der Verankerungsplatte erstrecken. Die Mehrzahl von Füssen kann so gestaltet sein, dass sie in eine Innenfläche des Schutzmantels eingreift.

[0018] In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann die Spannschraube in eine Sperrfeder eingreifen, um die Drehung der Spannschraube nur in eine Richtung zu erlauben.

[0019] Andere beispielhafte Ausführungsformen der Baueinheiten der Erfindung stellen gesondert einen entfernt angeordneten Endabschnitt der Mehrzahl von Schrauben bereit, der eine Ringnut aufweist, wobei jede einzelne der Mehrzahl von Schrauben durch einen Passstift mit der Dichtungsplatte verbunden werden kann.

   Der Passstift kann sich mindestens teilweise in die Dichtungsplatte erstrecken und kann so angeordnet sein, dass er in die Ringnut passt.

[0020] In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann die Verankerungsplatte eine Mehrzahl von Schraubenöffnungen und eine Mehrzahl von Schlitzen aufweisen, um eine Mehrzahl von Schrauben beziehungsweise Sperrfedern aufzunehmen.

[0021] In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform können die ersten und zweiten Klemmblöcke eine Mehrzahl von Öffnungen und eine Mehrzahl von Schlitzen aufweisen,

   um eine Mehrzahl von Schrauben beziehungsweise Sperrfedern aufzunehmen.

[0022] Diese und andere Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sind in der folgenden ausführlichen Beschreibung verschiedener beispielhafter Ausführungsformen der Baueinheit gemäss der Erfindung beschrieben oder sind aus dieser ersichtlich.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0023] Die vorliegende Erfindung wird durch Beschreiben beispielhafter Ausführungsformen derselben offensichtlicher unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung, in der dieselben Bezugsziffern dieselben Elemente repräsentieren, wobei diese ausschliesslich zur Veranschaulichung dienen sollen und die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht einschränken.
<tb>Fig.

   1<sep>ist eine isometrische Teilquerschnittdarstellung mit weggeschnittenen Abschnitten eines Reaktordruckbehälters (RDB) eines Siedewassernuklearreaktors.


  <tb>Fig. 2<sep>ist eine detaillierte isometrische Darstellung einer Fallrohrkupplung gemäss einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.


  <tb>Fig. 3<sep>ist eine isometrische Darstellung eines Abschnitts einer T-Box-Baueinheit gesehen von der Innenseite des RDB gemäss einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.


  <tb>Fig. 4<sep>ist eine isometrische Darstellung einer T-Box-Klemmenbaueinheit in der oberen Leitungsanordnung gemäss einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.


  <tb>Fig. 5<sep>ist eine isometrische Darstellung einer T-Box-Klemmenbaueinheit in der unteren Leitungsanordnung gemäss einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.


  <tb>Fig. 6<sep>ist eine detaillierte isometrische Darstellung einer Dichtungsplattenbaueinheit gemäss einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.


  <tb>Fig. 7<sep>ist eine auseinandergezogene Darstellung einer Dichtungsplattenbaueinheit von Fig. 6 gemäss einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.


  <tb>Fig. 8<sep>ist eine teilweise auseinandergezogene Darstellung einer T-Box-Klemmenbaueinheit gemäss einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.


  <tb>Fig. 9<sep>ist eine isometrische Darstellung einer T-Schraube gemäss einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.


  <tb>Fig. 10<sep>ist eine isometrische Darstellung einer Rohrdichtung gemäss einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.

Ausführliche Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen

[0024] Eine Kernsprühsprinkler-T-Box-Befestigungsbaueinheit gemäss der Erfindung ist so gestaltet, dass das Austauschkernsprühfallrohr (unteres Abschnittsaustauschteil) mechanisch an den Schutzmantel geklemmt wird, und ersetzt Schweissnähte, welche die Abdeckplatte und die Sprinklerleitung an der Sprinkler-T-Box befestigen, strukturell.

[0025] Fig. 1 ist eine isometrische Teilquerschnittdarstellung mit weggeschnittenen Abschnitten eines Reaktordruckbehälters (RDB) eines Siedewassernuklearreaktors.

   Insbesondere bildet Fig. 1 einen Schutzmantel ab, wobei sie die räumliche Anordnung eines Fallrohres und eines unteren Abschnittsaustauschteils, das eine Kupplung und einen Austauschrohrbogen aufweist, zeigt. Ein Reaktordruckbehälter (RDB) 10 weist eine Behälterwand 12 und einen Schutzmantel 14, der den Reaktorkern (nicht abgebildet) des RDB 10 umgibt, auf. Ein Ringspalt 13 kann zwischen der Behälterwand 12 und dem Schutzmantel 14 gebildet sein.

   Der Raum innerhalb des Ringspalts kann begrenzt sein, da die meisten Reaktorhilfsleitungen innerhalb des Ringspalts angeordnet sein können.

[0026] Im Fall eines Reaktoranlagenunfalls, wie zum Beispiel einem Unfall mit Verlust von Kühlmittel, wird durch das Kernsprühverteilerrohr, das aus einem waagrechten Abschnitt (nicht abgebildet) und einem senkrechten Abschnitt, der üblicherweise als ein Fallrohr 18 bezeichnet wird, besteht, Kühlwasser zum Reaktorkern geleitet. Ein Abschnitt dieses Fallrohres 18, das sehr nahe beim Schutzmantel 14 angeordnet ist, kann abgenommen werden, wodurch ein Rest des senkrechten Fallrohres übrig bleibt.

   Zwischen dem Rest des Fallrohres 16 und dem unteren Abschnittaustauschrohr (LSR) kann eine Kupplungsvorrichtung 30 befestigt sein, die hierin in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme auf US-Patentschrift Nr. 6 131 962 und US-Patentschrift Nr. 5 947 529 eingeschlossen ist, um einen unteren Abschnitt des Fallrohres 18 auszutauschen, falls erforderlich, und um Schweissarbeiten vor Ort zu vermeiden. Das Fallrohr 18 kann einen unteren Bogen 18A aufweisen, der wiederum mit dem Schutzmantel 14 verbunden ist. Das Fallrohr 18 leitet Kühlmittel zu einer Sprinkler-T-Box 22, die an den Innensprinklerleitungen 28, 30 befestigt ist. Fig. 3 zeigt die Sprinkler-T-Box 22, die an der unteren Innensprinklerleitung 30 befestigt ist.

   An einer anderen Stelle des Schutzmantels ist eine gleichartige Sprinkler-T-Box 22 an der oberen Innensprinklerleitung 28 befestigt.

[0027] Fig. 2 ist eine detaillierte isometrische Darstellung eines Austauschfallrohrbogens oder eines unteren Abschnittsaustauschteiles (LSR) gemäss einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. Wie in Fig. 2 gezeigt, weist das Austauschfallrohr 18 ein erstes Ende 19A und ein zweites Ende 19B auf. Das erste Ende 19A weist einen zylindrischen Kniestückflansch 31, der ein erstes Ende 31A und ein zweites Ende 31B aufweist, auf. Das erste Ende 31A des Kniestückflansches 31 ist so gestaltet, dass es durch irgendein geeignetes Mittel, zum Beispiel durch Schweissen, mit dem Austauschfallrohr 18 verbunden werden kann. Das zweite Ende 31B weist ein Flanschelement 32 auf, das sich vom Kniestückflansch 31 erstreckt.

   Das Flanschelement 32 kann in einer Ringnut (nicht abgebildet), die in den Schutzmantel 14 eingearbeitet worden ist, aufgenommen sein. Die Nut kann so angeordnet sein, dass sie konzentrisch mit der Sprinkler-T-Box 22 (in Fig. 3 abgebildet), die den Schutzmantel 14 durchdringt, ist. Ein Mittelabschnitt 35, der eine durchgehende Axialgewindebohrung 36 aufweist, ist durch eine Mehrzahl von Schaufeln 38, die sich von einer Innenfläche des Kniestückflansches 31 zum Mittelabschnitt 35 erstrecken, mit dem Kniestückflansch 31 verbunden. Die Schaufeln 38 sind so gestaltet, dass sie einen angemessenen Durchtritt einer Fliessströmung von Kühlwasser ermöglichen. Eine Spannschraube 70 greift in das Gewinde der Axialbohrung 36 des Mittelabschnitts 35 ein.

   Die Spannschraube 70 verbindet das Austauschfallrohr 18 mit der Verankerungsplatte, deren Füsse auf der gebogenen Innenfläche des Schutzmantels 14 aufliegen. Es versteht sich, dass die Spannschraube 70 vorgespannt sein kann, um eine leckdichte Fügestelle an der Verbindung mit dem Schutzmantel 14 zu bilden. Die Verbindung kann von der Feder-und-Nut-Art sein.

[0028] Das zweite Ende 19B des Austauschfallrohres 18 weist einen Gegenflansch 33, der mit der Kupplungsvorrichtung 30 zu verbinden ist, auf, die wiederum mit dem Rest des Fallrohres 16 verbunden ist. Der Gegenflansch 33 kann vier Kupplungsschlitze 34 aufweisen, um vier Kupplungsschrauben (nicht abgebildet) aufzunehmen. Die Kupplungsschlitze 34 können eine schräge Drehverlagerung zwischen dem Restfallrohr 16 und dem Austauschfallrohr 18 ausgleichen.

   Die Kupplungsschrauben sind so gestaltet, dass sie die Last teilen und eine aussermittige Belastung verhindern. Es versteht sich, dass der Gegenflansch 33 eine nach innen gewölbte ringförmige Auflagefläche (in Fig. 2 abgebildet) aufweisen kann, um einen Dichtungsring (nicht abgebildet) zum Ausgleichen eines Fluchtungsfehlers des Fallrohres 18 und des Gegenflansches 33 aufzunehmen. Die nach innen gewölbte Auflagefläche und der Dichtungsring im Gegenflansch 33 können ein schräges Aneinanderfügen zwischen dem Rest des Fallrohres 16 und dem Austauschfallrohr 18 entlang der senkrechten Achse ermöglichen.

[0029] Fig. 3 ist eine isometrische Darstellung eines Abschnitts einer T-Box-Baueinheit gesehen von der Innenseite des RDB gemäss einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.

   Das Kernsprühsystem gemäss der Erfindung führt dem Reaktorkernbereich durch die Sprinkler-T-Box 22, die den Schutzmantel 14 durchdringt, Wasser zu. Eine Sprinkler-T-Box 22 ist eine Verzweigung, wo die Kernsprühfallrohrversorgungsfliessströmung zu Verteilersprinklerleitungen 28, 30 geleitet wird. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist die T-Box 22 ein Teil eines Abschnitts der Sprinklerleitung 30, der durch eine flache Platte 41, die bei der Schweissverbindung 29 an das Ende der Leitung 30 geschweisst ist, abgedeckt ist. Des Weiteren ist die Sprinklerleitung 30 bei der Schweissverbindung 27 an die Sprinkler-T-Box 22 angeschweisst, um ein Leitungs-T-Stück zu bilden.

   Ein Schweissnahtbruch durch Schwingungsermüdung und/oder ein Schweissnahtriss durch interkristalline Spannungsrisskorrosion (IKSRK) kann jedoch zu einem Ausfall einer und/oder beider Schweissnähte 27, 29, welche die Leitung 30 mit der Sprinkler-T-Box 22 verbinden, führen. Wenn sich ein ringförmiger Riss, der durch die ganze Wand durchgeht, an den Schweissverbindungen 27, 29 bildet, könnte sich beim Kernsprühsystem ein unvorhersehbarer Flüssigkeitsaustritt ereignen, und das System würde dem Reaktorkern nicht mehr den erforderlichen Volumenstrom zuführen.

[0030] Wie in Fig. 3 gezeigt, weist die Sprinklerleitung 30 des Weiteren senkrechte Schlitze 58 auf, um T-Schrauben 80 (in Fig. 8 abgebildet) aufzunehmen, die weiter unten ausführlicher beschrieben sind.

   Im Allgemeinen stellt die Funktion der T-Schrauben 80 in den senkrechten Schlitzen 58 eine dichte Abdichtung der T-Box-Klemmenbaueinheit 40 gegen die Sprinklerleitung 30 sicher. Mit anderen Worten dienen sie dazu, die Position der Sprinklerleitungen 28, 30 in Bezug auf die Sprinkler-T-Box 22 zu halten, wenn Schweissnähte ausfallen sollten. Die senkrechten Schlitze 58 können durch irgendein geeignetes Verfahren in die Sprinklerleitung 30 eingearbeitet sein, zum Beispiel durch funkenerosives Abtragen (EDM). Folglich sind die senkrechten Schlitze 58, die in die Sprinklerleitung 30 (durch EDM) eingearbeitet sind, geschaffen, um die entfernt angeordneten Enden der T-Schrauben 80 aufzunehmen. Wie weiter unten erörtert ist, können die T-Schrauben 80 senkrecht ausgerichtet sein und können dadurch durch die senkrechten Schlitze 58 der Sprinklerleitung 30 durchführen.

   Wenn die T-Schrauben 80 durch die Drehung der T-Schraubenmuttern 81 um 90 Grad verdreht werden, kann das "T" am entfernt angeordneten Ende der T-Schrauben 80 eine waagrechte Ausrichtung einnehmen und an der Innenfläche der Sprinklerleitung 30 anliegen.

[0031] Fig. 4 ist eine isometrische Darstellung einer T-Box-Klemmenbaueinheit in der oberen Leitungsanordnung gemäss einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.

   Die T-Box-Klemmenbaueinheit 40 muss bereitstellen: 1) eine Festhalteanordnung für die Spannschraube 70, die durch das Durchgangsloch in der Sprinkler-T-Box-Abdeckplatte 41 durchgeht; und 2) eine Festhalteanordnung für die Kernsprühsprinklerleitungen 28, 30, um eine Bewegung dieser Leitungen in Bezug auf die Position der Sprinkler-T-Box 22 zu beschränken, falls die Schweissnähte ringförmig einreissen sollten.

[0032] Wie in Fig. 4 gezeigt, weist die T-Box-Klemmenbaueinheit 40 eine Verankerungsplatte 42, einen ersten Klemmenblock 44 und einen zweiten Klemmenblock 46 auf. Die Verankerungsplatte 42 ist mittig an der T-Box-Klemmenbaueinheit 40 angeordnet, wobei die Klemmenblöcke 44, 46 mit den gegenüberliegenden Seiten 61 beziehungsweise 62 der Verankerungsplatte 42 verbunden sind.

   Die Klemmenblöcke 44 und 46 sind so angeordnet, dass sie im Wesentlichen aufeinander ausgerichtet sind. Insbesondere sind die Klemmenblöcke 44 und 46 mit Schwalbenschwanzverbindungen 63 beziehungsweise 64 mit den Seiten 61 beziehungsweise 62 des Ankers verbunden. Die Schwalbenschwanzverbindungen 63 und 64 erlauben eine Bewegung der Klemmenblöcke 44, 46 in Bezug auf die Verankerungsplatte 42, wodurch ein Ausüben irgendeiner Belastung der Sprinklerleitung 28 auf die Sprinkler-T-Box-Schweissnaht 27 vermieden ist.

[0033] Die Verankerungsplatte 42 weist eine im Wesentlichen grosse versenkte Vertiefung 59 auf, um eine einstellbare Platte 50 aufzunehmen. Die einstellbare Platte 50 stellt eine Auflagefläche für die Spannschraube 70 bereit und erlaubt ein Einstellen, damit die Spannschraube 70 den Mittelabschnitt der Sprinkler-T-Box 22 aufnehmen kann.

   Wie in Fig. 4 gezeigt, kann sich die einstellbare Platte 50 in senkrechter Richtung bewegen, da die versenkte Vertiefung 59 grösser ist als die einstellbare Platte 50. Die einstellbare Platte 50 weist eine Spannschraubenöffnung 69, um die Spannschraube 70 darin aufzunehmen, und einen bearbeiteten Schlitz 57, um eine Klinkenfeder 71 darin aufzunehmen, auf. Die Klinkenfeder 71 weist Klinkenzähne (nicht abgebildet) auf, die in die Spannschraube 70 eingreifen. Die Spannschraube 70 weist im selben Abstand angeordnete Klinkenzähne 72 (in Fig. 6 gezeigt) auf, die in den Umfang des nahe angeordneten Endes 71A der Spannschraube 70 eingearbeitet sind.

   Wenn die Spannschraube 70 in die Richtung zum Erhöhen der Schraubenvorspannung gedreht wird, verhalten sich die Federn wie ein einseitig eingespannter Träger, indem sie um den erforderlichen Abstand zurückfedern, um die Drehung der Spannschraube 70 zu ermöglichen. Die Klinkenzähne 72 in der Spannschraube 70 und die Klinkenzähne in der Klinkenfeder 71 sind so angeordnet, dass sie nur eine Drehung in einer Richtung erlauben. Die Spannschraube 70 kann nur entfernt werden, nachdem die Klinkenzähne in der Klinkenfeder 71 zurückgezogen worden sind, um einen Freiraum zum Drehen der Zähne der Schraube bereitzustellen.

[0034] Die Verankerungsplatte 42 weist Öffnungen 83A, 83B auf, um Dichtungsplattenschrauben 75, 76 aufzunehmen. Die Öffnungen 83A, 83B können ein Gewinde aufweisen, um die Dichtungsplattenschrauben 75, 76 aufzunehmen.

   Die Verankerungsplatte 42 weist des Weiteren eingearbeitete Schlitze 55, 56 auf, um Sperrfedern 78A beziehungsweise 78B aufzunehmen. Die Sperrfedern 78A, 78B sitzen in den Schlitzen 55, 56 und funktionieren ähnlich wie die Klinkenfeder 71, ausser dass die Sperrfedern 78A, 78B in die Dichtungsplattenschrauben 75 beziehungsweise 76 eingreifen. Die Dichtungsplattenschrauben 75, 76 weisen im selben Abstand angeordnete Sperrzähne 77 (in Fig. 7 abgebildet) auf, die in den Umfang der Köpfe der Dichtungsplattenschrauben 75, 76 eingearbeitet sind. Die Sperrzähne 77 greifen in Zähne der Sperrfedern 78A, 78B ein, um die Dichtungsplattenschrauben 75, 76 in ihrer Stellung festzuhalten und ein Drehen der Dichtungsplattenschrauben 75, 76 zu verhindern.

   Das Drehen der Dichtungsplattenschrauben 75, 76 kann mit einem Sechskantschraubenschlüssel, der in den Innensechskantschlitz im Kopf der Dichtungsplattenschrauben 75, 76 passt, ausgeführt werden. Die Belastung, die durch das Drehen erzeugt wird, drückt die Dichtungsplatte 74 gegen die T-Box-Abdeckung 41.

[0035] Die Klemmenblöcke 44 und 46 sind an gegenüberliegenden Seiten 61, 62 der Verankerungsplatte 42 befestigt. Der Klemmenblock 44 weist T-Schraubenöffnungen 60A, 60B auf, die sich durch ihn erstrecken, und der Klemmenblock 46 weist T-Schraubenöffnungen 60C, 60D auf, die sich durch ihn erstrecken. Eine T-Schraube 80 (in Fig. 8 und 9 gezeigt) erstreckt sich durch jede Öffnung 60A, 60B, 60C, 60D. Jede T-Schraube 80 kann einen bearbeiteten Gewindeabschnitt 86 am Ende 80B der T-Schraube 80 aufweisen, um in den Innengewindeabschnitt 84 der T-Schraubenmutter 81 einzugreifen.

   Das Gewinde der T-Schraubenmutter 81 kann vorzugsweise zum Beispiel mit einem 5/8 18 Iso-Zollfeingewinde-Innengewindebohrer gebohrt sein. Es versteht sich jedoch, dass im Anwendungsbereich dieser Erfindung verschiedene Gewindebohrerdimensionen verwendet werden können. Zusätzlich weist der Klemmenblock 44 eingearbeitete Schlitze 51, 52 auf, um Federklinken 79A, 79B aufzunehmen, und der Klemmenblock 46 weist eingearbeitete Schlitze 53, 54 auf, um Federklinken 79C, 79D aufzunehmen. Jede Federklinke 79A-79D weist Klinkenzähne (nicht abgebildet) auf, um in die T-Schraubenmutter 81 einzugreifen. Die T-Schraubenmutter 81 weist Klinkenzähne 82, die im selben Abstand angeordnet sind, auf, die in den äusseren Umfang des Kopfes der T-Schraubenmutter 81 eingearbeitet sind.

   Die Klinkenzähne 82 greifen in die Federklinken 79A, 79B im Klemmenblock 44 und in die Federklinken 79C, 79D im Klemmenblock 46 ein. Die Federklinken 79A-79D sperren die T-Schraubenmuttern 81 und ermöglichen nur eine Drehung in einer Richtung, bei der die Vorspannung in der T-Schraube 80 erhöht wird. Des Weiteren kann eine Drehhemmungseigenschaft durch eine Eigenschaft einer Feder 101 an der T-Schraube 80 (in Fig. 9 abgebildet), die in den Schlitz 102, der in die Bohröffnung 87 der Rohrdichtung 85 (in Fig. 10 abgebildet) integriert ist, eingreift, erzielt werden. Der Schlitz 102 in der Bohrung 87 der Rohrdichtung 85 ist so gestaltet, dass er nur eine Drehung der T-Schraube 80 um 90 Grad zulässt.

   Wenn die T-Schraubenmutter 81 verdreht wird, kann sich die Feder 101 der T-Schraube durch das entfernt angeordnete Ende (die Fläche angrenzend an die Sprinklerleitungen) der Rohrdichtung 85 schieben. Als Folge davon kann die Feder 101 den Mittel- oder Zwischenabschnitt der Rohrdichtungsbohrung 87 erreichen, wobei an diesem Punkt die Reibung in den ineinandergreifenden Gewinden 86, 84 der T-Schraube 80 beziehungsweise der T-Schraubenmutter 81 bewirken kann, dass sich die T-Schraube 80 um 90 Grad verdreht. Dieser Vorgang richtet das entfernt angeordnete "T"-Ende der T-Schraube 80 waagrecht aus. Wird die Drehung der T-Schraubenmutter 81 fortgesetzt, wird die Feder 101 in den nahe angeordneten Abschnitt der Rohrdichtungsbohrung 87 gezogen.

   Der nahe angeordnete Abschnitt der Rohrdichtungsbohrung 87 wird die T-Schraube 80 gemeinsam mit einer hervorstehenden Feder 88 der Rohrdichtung 85, die in einen Schlitz 89 des Klemmenblocks eingreift, in der gewünschten Ausrichtung festhalten. Dementsprechend wird ein Drehen der T-Schraubenmutter 81 das entfernt angeordnete "T"-Ende 80A der T-Schraube 80 vorschieben, bis es an der Innenfläche der Sprinklerleitungen 28, 30 anliegt, und dadurch die profilierte Oberfläche der Rohrdichtung 85 in ganzflächigen Kontakt mit der Aussenfläche der Sprinklerleitungen 28, 30 ziehen, wodurch der Rest des Schlitzes 58 in den Sprinklerleitungen 28, 30 abgedichtet wird.

[0036] Fig. 5 ist eine isometrische Darstellung einer T-Box-Klemmenbaueinheit in der unteren Leitungsanordnung gemäss einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.

   Es versteht sich, dass die T-Box-Klemmenbaueinheit 40 in Fig. 5 ein spiegelähnliches Abbild der T-Box-Klemmenbaueinheit 40 in Fig. 4 ist, abgesehen von der Anordnung der Baueinheit. Mit anderen Worten, die Klemmenbaueinheit 40 in Fig. 5 ist an die Sprinklerleitung 30 geklemmt, während die Klemmenbaueinheit 40 in Fig. 4 an die Sprinklerleitung 28 geklemmt ist.

[0037] Fig. 6 ist eine detaillierte isometrische Darstellung einer Dichtungsplattenbaueinheit gemäss einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. Bezug nehmend auf Fig. 6 und Fig. 7 weist die Dichtungsplattenbaueinheit 65 eine Dichtungsplatte 74, eine Dichtungsplattenabdeckung 90, eine Spannschraube 70, Dichtungsplattenschrauben 75, 76 und eine Schwenkmuffe 87 auf. Die Dichtungsplatte 74 weist Dichtungsplattenschraubenöffnungen 73A, 73B und eine Schraubenöffnung 93 auf.

   Die Dichtungsplatte 74 ist über Dichtungsplattenschrauben 75, 76 mit der Verankerungsplatte 42 verbunden. Die Verankerungsplatte 42 weist Einstellschraubengewindeöffnungen 83A, 83B auf, die so bemessen sind, dass sie die Dichtungsplattenschrauben 75, 76 aufnehmen. Entfernt angeordnete Endabschnitte 75B und 76B der Dichtungsplattenschrauben 75, 76 weisen eine Ringnut 88 auf, die so bemessen ist, dass sie einen Passstift 91 aufnimmt, der in die Dichtungsplatte 74 gepresst ist, um die Dichtungsplattenschrauben 75, 76 an der Dichtungsplatte 74 zu befestigen. Ein Schaftabschnitt der Dichtungsplattenschrauben 75, 76 ist in die Verankerungsplattenschraubenöffnungen 83A, 83B geschraubt.

   Wenn die Dichtungsplattenschrauben 75, 76 angezogen werden, wird die Dichtungsplatte 74 in festen Kontakt mit der Plattenaussenfläche 41 der Sprinkler-T-Box 22 geschoben, um die Spannschraubenöffnung 69 in der T-Box 22 abzudichten, und um die T-Box-Abdeckplatte 41 in ihrer Position zu halten, wenn die Sprinkler-T-Box-Abdeckungsschweissnaht 29 versagen sollte. Die Klinkenzähne 77 auf den Dichtungsplattenschrauben 75, 76 greifen in die Zähne der Klinkenfedern 78A beziehungsweise 78B ein, um die Dichtungsplattenschrauben 75, 76 in ihrer Stellung festzuhalten und um zu vermeiden, dass sich die Dichtungsplattenschrauben 75, 76 losdrehen. Es versteht sich, dass die Dichtungsplatte 74 einen strukturellen Ersatz für die Schweissnaht an der T-Box 22, insbesondere für die Schweissnaht 29, welche die T-Box-Plattenabdeckung 41 mit der T-Box 22 verbindet, bereitstellen kann.

   Da die Plattenabdeckung 41 an die T-Box 22 geschweisst ist, kann die flache Oberfläche der Abdeckung 41 aufgrund von Schweissverformungen nicht perfekt senkrecht zu einer Achse der Sprinkler-T-Box 22 angeordnet sein. Daher ist die Dichtungsplatte 74 so gestaltet, dass sie sich in Bezug auf die Plattenabdeckung 41 verschieben oder neigen kann, um sich genau anzupassen.

[0038] Die Dichtungsplattenbaueinheit 65 weist des Weiteren eine Dichtungsplattenabdeckung 90 auf. Die Dichtungsplattenabdeckung 90 weist eine mittige Öffnung 94 auf, um die Spannschraube 70 aufzunehmen. Des Weiteren weist sie kleinere Öffnungen 96, 98 auf, welche die mittige Öffnung 94 annähernd umgeben.

   Die Öffnungen 96 sind ungefähr an der Seite (zum Beispiel ungefähr links und rechts) der mittigen Öffnung 94 angeordnet, um ein Werkzeug (zum Beispiel einen Hakenschlüssel) zum Einbauen und Festziehen der Abdeckung 90 aufzunehmen. Die Öffnungen 98 können einen Passstift 92 aufnehmen, um die Dichtungsplattenabdeckung 90 an der Dichtungsplatte 74 zu befestigen und um zu verhindern, dass sich die Dichtungsplattenabdeckung 90 dreht. Es versteht sich, dass mehr als eine Öffnung 98 in die Dichtungsplattenabdeckung 90 eingearbeitet sein kann.

[0039] Die Schwenkmuffe 87 kann die Form einer Kugel aufweisen. Die kugelige Oberfläche ist an kugelige Oberflächen (zum Beispiel die Schraubenöffnung 93) der Dichtungsplatte 74 und der Dichtungsplattenabdeckung 90 angepasst.

   Die Dichtungsplattenabdeckung 90 wird angezogen, um eine gelenkige Bewegung der Dichtungsplattenbaueinheit 65 um die Spannschraube 70 zu ermöglichen, wodurch ermöglicht wird, dass sich die Dichtungsplattenbaueinheit 65 an jede mögliche schweissverzogene Anordnung der T-Box-Abdeckung 41 anpasst. Die Bohrung der Schwenkmuffe 87 kann so bemessen sein, dass sie die Spannschraube 70 in einem engen Passsitz aufnimmt.

[0040] Unter Bezugnahme auf Fig. 8 weist die Verankerungsplatte 42 eine Mehrzahl von Füssen 99 auf, die sich von einer Seitenfläche der Verankerungsplatte 42 erstrecken, um zusätzlichen Halt bereitzustellen. Die Füsse 99 an der Verankerungsplatte können auch an der Innenfläche des Schutzmantels anliegen, wodurch sie die Vorspannung der Spannschraube tragen und die Last von der Verankerungsplatte auf den Schutzmantel übertragen.

   Die Füsse 99 sind so gestaltet, dass sie in eine Innenfläche des Schutzmantels 14 eingreifen, und so bearbeitet oder beschnitten, dass die Verankerungsplatte 42 parallel zur Aussenfläche der Sprinkler-T-Box 22 angeordnet ist. An der linken und an der rechten Seite der Verankerungsplatte 42 sind die Klemmenblöcke 44 beziehungsweise 46 befestigt. Wie in Fig. 8 gezeigt, können die Klemmenblöcke 44, 46 jeweils ein Paar von T-Schrauben 80, T-Schraubenmuttern 81 und Rohrdichtungen 85 aufweisen, um zusammengebaut zu werden. Es versteht sich, dass die T-Schrauben 80, T-Schraubenmuttern 81 und Rohrdichtungen 85 vor dem Einsetzen in den Reaktorbehälter auf den jeweiligen Klemmenblöcken 44 und 46 vormontiert sein können.

   Das nahe angeordnete Ende 80A der T-Schrauben 80 kann in senkrechte Schlitze 58 (in Fig. 3 abgebildet), die durch funkenerosives Abtragen (EDM) in die Sprinklerleitungen 28 oder 30 eingearbeitet sein können, eingesetzt werden. Am nahe angeordneten Ende 80B der T-Schrauben 80 greifen die T-Schrauben 80 in das Gewinde der T-Schraubenmuttern 81 ein. Die T-Schrauben 80 können um 90 Grad verdreht und dann fest angezogen werden, wenn sie ein Anziehmoment auf die T-Schraubenmuttern 81 ausüben, um die Rohrdichtungen 85 in Kontakt mit der Sprinklerleitung 28 oder 30 zu bringen und dann die Schlitzöffnungen 58 abzudichten. Um einen minimalen Austritt zu erreichen, können die Rohrdichtungen 85 bearbeitet sein, um sich der Kontur der Sprinklerleitungen 28, 30 anzupassen.

   Des Weiteren kann die 90-Grad-Drehung der T-Schrauben 80 durch die ineinandergreifende Funktion der Feder 101 in der T-Schraube 80 mit dem Schlitz 102 in der Rohrdichtungsbohrung 87, und das Ineinandergreifen der hervorstehenden Feder 88 an der Rohrdichtung 85 und dem Schlitz 89 in den Klemmenblöcken 44, 46, erleichtert werden, wie in Fig. 8, 9 und 10 gezeigt. Darüber hinaus können die Rohrdichtungen 85 und die T-Schraubenmuttern 81 kugelige Auflager aufweisen, um eine geringfügige Anpassung der Stellung der Rohrdichtungen 85 in Bezug auf die Sprinklerleitungen 28, 30 zu ermöglichen. Die T-Schraubenmuttern 81 können des Weiteren durch Eingreifen in die Klinkensperrfedern 79A-79D gesperrt oder in Stellung gehalten werden. Die Klinkenzähne in der Klinkensperrfeder 79A-79D sind so ausgerichtet, dass nur eine Drehung in einer Richtung möglich ist.

   Des Weiteren kann das Anziehmoment, das durch die Drehung ausgeübt wird, die T-Schrauben 80 und die Rohrdichtungen 85 fest gegen die Innenflächen und Aussenflächen der Sprinklerleitungen 28, 30 ziehen.

[0041] Nochmals Bezug nehmend auf Fig. 4 weisen die Klemmenblöcke 44, 46 Öffnungen 60A, 60B, 60C, 60D auf, um die T-Schrauben 80, die T-Schraubenmuttern 81 und die Rohrdichtungen 85 aufzunehmen. Wie in Fig. 8 gezeigt, können die Öffnungen 60A, 60B, 60C, 60D eine Schlitzöffnung 89 aufweisen, um eine hervorstehende Feder 88 an den Rohrdichtungen 85 aufzunehmen.

[0042] Die hervorstehende Feder 88 verhindert die Drehung und stellt eine ordnungsgemässe Ausrichtung der Rohrdichtungen 85 in Bezug auf die Sprinklerleitungen 28, 30 sicher. Folglich können die Klemmenblöcke 44, 46 die Sprinklerleitungen 28, 30 in Bezug auf die Sprinkler-T-Box 22 zurückhalten.

   Dies verhindert eine Abtrennung der Sprinklerleitungen 28, 30 von der T-Box 22 im Fall eines Ausfalls von Schweissnähten.

[0043] Die oben beschriebene Kernsprühsprinkler-T-Box-Befestigungsbaueinheit verbindet das Fallrohr 16 mechanisch mit dem Schutzmantel 14 und der Sprinkler-T-Box 22. Des Weiteren stellt die Kernsprühsprinkler-T-Box-Befestigungsbaueinheit ein Klemmsystem bereit, um der Sprinkler-T-Box 22 die strukturelle Unversehrtheit zu verleihen und um die Schweissverbindungen der Sprinklerleitungen 28, 30 mit der T-Box 22 zusammenzuhalten, falls eine oder mehrere Schweissnähte ausfallen sollten.

[0044] Durch die hiermit beschriebene Erfindung wird deutlich, dass dieselbe auf viele verschiedene Weisen abgeändert werden kann.

   Solche Abänderungen sind nicht als Abweichung vom Geist und Umfang der Erfindung anzusehen, und es ist beabsichtigt, dass alle derartigen Änderungen, die für Fachleute offensichtlich sind, im Umfang der folgenden Ansprüche enthalten sind.

Claims (10)

1. Kernsprühsprinkler-T-Box-Befestigungsbaueinheit (40) für einen Nuklearreaktordruckbehälter, wobei der Druckbehälter (10) einen Schutzmantel (14), eine Sprinkler-T-Box (22), die den Schutzmantel (14) durchdringt, eine Mehrzahl von Sprinklerverteilerrohren, die mit der Sprinkler-T-Box (22) verbunden sind, und ein Fallrohr (18) aufweist, wobei die Sprinklerverteilerrohre mindestens eine Sprinklerdüse aufweisen, wobei die Sprinkler-T-Box-Befestigungsbaueinheit (40) eine Fallrohrkupplung und eine Sprinkler-T-Box-Klemme aufweisen, die Sprinkler-T-Box-Klemme umfassend: eine Verankerungsplatte (42), die eine Spannschraubenöffnung (69) aufweist, um eine Spannschraube (70) aufzunehmen; einen ersten Klemmenblock (44), der im Wesentlichen entlang einer Seite der Verankerungsplatte (42) ausgerichtet ist;

und einen zweiten Klemmenblock (46), der im Wesentlichen entlang der anderen Seite der Verankerungsplatte (42) ausgerichtet ist.

2. Befestigungsbaueinheit (40) Anspruch 1, des Weiteren umfassend eine Dichtungsplatte (74), die durch eine Mehrzahl von Schrauben (75, 76) mit der Verankerungsplatte (42) verbunden ist, wobei die Dichtungsplatte (74) eine Mehrzahl von Schraubenöffnungen (73A, 73B), die so bemessen sind, dass sie eine Mehrzahl von Schrauben (75, 76) aufnehmen, und eine Spannschraubenöffnung (69), die so bemessen ist, dass sie die Spannschraube (70) aufnimmt, aufweist.

3. Befestigungsbaueinheit (40) nach Anspruch 1, wobei die Verankerungsplatte (42) eine einstellbare Platte (50) aufweist, wobei die einstellbare Platte (50) eine Auflagefläche für die Spannschrauben (70) bereitstellt und eine Einstellung ermöglicht, damit die Spannschraube (70) einen Mittelabschnitt der Sprinkler-T-Box (22) aufnimmt.

4. Befestigungsbaueinheit (40) nach Anspruch 1, wobei die Verankerungsplatte (42) und die ersten und zweiten Klemmenblöcke (44, 46) durch eine Schwalbenschwanzverbindung miteinander verbunden sind.

5. Befestigungsbaueinheit (40) nach Anspruch 1, wobei die ersten und zweiten Klemmenblöcke (44, 46) jeweils eine Mehrzahl ausgerichteter T-Schraubenöffnungen (60A... 60D) aufweisen, an denen eine T-Schraubenbaueinheit aufgenommen ist, wobei die T-Schraubenbaueinheit eine T-Schraube (80), eine T-Schraubenmutter (81) und eine Rohrdichtung (85) aufweist.

6. Befestigungsbaueinheit (40) nach Anspruch 5, wobei die T-Schraube (80) in einen senkrechten Schlitz (58) im Sprinklerverteilerrohr (28, 30) eingeführt ist, um eine dichte Abdichtung der Sprinkler-T-Box-Klemme gegen das Sprinklerverteilerrohr (28, 30) bereitzustellen.

7. Befestigungsbaueinheit (40) nach Anspruch 6, wobei die T-Schraube (80) eine Feder aufweist, die in einen Schlitz in der Bohrung der Rohrdichtung (85) eingreift, um eine 90-Grad-Drehung der T-Schraube (80) zu ermöglichen.

8. Befestigungsbaueinheit (40) nach Anspruch 6, wobei die Rohrdichtung (85) eine hervorstehende Feder (88) aufweist, um eine Drehung zu verhindern, wobei die hervorstehende Feder (88) in einen Schlitz (51... 54) an den Klemmenblöcken (44, 46) eingreift.

9. Befestigungsbaueinheit (40) nach Anspruch 1, wobei die Spannschraube (70) in eine Klinkenfeder (71) eingreift, um die Drehung der Spannschraube (70) nur in eine Richtung zu erlauben.

10. Befestigungsbaueinheit (40) nach Anspruch 2, wobei der entfernt angeordnete Endabschnitt der Mehrzahl von Schrauben (75, 76) eine Ringnut aufweist, wobei jede der Mehrzahl von Schrauben (75, 76) durch einen Passstift (91) mit der Dichtungsplatte (74) verbunden ist, wobei sich der Passstift (91) mindestens teilweise in die Dichtungsplatte (74) erstreckt und so angeordnet ist, dass er in die Ringnut eingreift.