DD219051A3

DD219051A3 - ROTATION SYMMETRIC SAFETY TANK

Info

Publication number: DD219051A3
Application number: DD82242795A
Authority: DD
Inventors: Joachim Eichstaedt; Fritz Friedrich; Rudolf Helmbach; Bernd Lindnau; Karl-Ernst Stollberg; Horst Thomasch; Fritz Rupertus; Dieter Weissenborn; Ivan Alexejev; Felix Neschumov; Wladimir Okhotin; Alexandr Beljanitschev; Stanislav Belochin; Eduard Sacharov; Rudolf Sochor
Original assignee: Bauakademie Ddr
Priority date: 1982-08-25
Filing date: 1982-08-25
Publication date: 1985-02-20
Also published as: FR2532353A1; CH664415A5; AT380120B; ATA263483A; FR2532353B3; DE3326585A1; JPS5965296A; HU186337B

Abstract

Die Erfindung betrifft einen rotationssymmetrischen Sicherheitsbehaelter, vorzugsweise fuer Kernenergieanlagen. Ziel der Erfindung ist es, einen Sicherheitsbehaelter in einer hochindustrialisierten und optimalen oekonomischen Bauweise zu schaffen, der hoechsten Anforderungen genuegt, der in funktioneller Hinsicht die Vorteile mehrwandiger Konstruktionen im Rahmen einer integrierten einwandigen Bauweise realisiert. Das wird dadurch erreicht, dass die Wandung des Sicherheitsbehaelters aus mehr als zwei ineinandergeschachtelten, sich gegenseitig umschliessenden Schichten besteht, die aus Stahlblech mit oder ohne Verbundmittel und aus stabfoermigen Elementen gebildet werden. Die innere Schicht und auch die aeussere Schicht der Wandung sind durch ringfoermige Zugelemente verstaerkt, die auch zwischen den aeusseren Schichten als zusaetzliche Schicht streifenfoermig oder auch wandhoch gefuehrt sein koennen. Mindestens die innere, zweckmaessigerweise aber auch die aeussere Schicht der Wandung sind gasdicht auszubilden. Der Zwischenraum zwischen den Schichten traegt Einrichtungen zur Regulierung und kontrollierten Ableitung gasfoermiger und fluessiger Medien und ist vorzugsweise mit Beton ausgefuellt, der die Schichten zueinander fixiert.The invention relates to a rotationally symmetrical Sicherheitsbehaelter, preferably for nuclear power plants. The aim of the invention is to provide a security container in a highly industrialized and optimal economic construction, which meets the highest requirements, which realizes the functional advantages of multi-walled structures in the context of an integrated single-walled construction. This is achieved by the fact that the wall of the containment consists of more than two interleaved, mutually enclosing layers formed of sheet steel with or without composites and of rod-shaped elements. The inner layer and also the outer layer of the wall are reinforced by ring-shaped tension elements, which can also be guided between the outer layers as an additional layer as a strip or as a wall-high. At least the inner, but expediently also the outer layer of the wall are gas-tight form. The space between the layers carries means for regulation and controlled discharge of gaseous and liquid media and is preferably filled with concrete which fixes the layers to each other.

Description

Rotationally symmetric security container

Anwendungsgebiet der Erfindung -Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen rotationssymmetrischen Sicherheitsbehälter, vorzugsweise für Kernenergieanlagen.The invention relates to a rotationally symmetrical safety container, preferably for nuclear power plants.

Characteristic of the known technical solutions

Sicherheitsbehälter sind extrem hochbeanspruchte Bauwerke. Sie sind Einwirkungen ausgesetzt, die sowohl von innen als auch von außen auf den Sicherheitsbehälter wirken, globaler als auch lokaler Art sein können sowie kurzfristig als auch langfristig wirken.Safety containers are extremely heavy-duty structures. They are exposed to influences that can affect the containment both internally and externally, that can be more global as well as local in nature, and that have a short-term as well as long-term effect.

Damit die Anforderungen an einen Sicherheitsbehälter (wie Schutz der Umwelt von Störfallauswirkungen innerhalb der Anlage und Schutz der Anlage vor Einwirkungen aus der Umwelt) erfüllt werden, muß die Tragfähigkeit, der Schutz vor Freisetzung von Radioaktivität sowie der Stahlenschutz gewährleistet sein. 'In order to meet the requirements for a containment (such as protection of the environment from accidental impacts within the plant and protection of the plant from environmental impact), the carrying capacity, protection against release of radioactivity and protection of the steel must be ensured. '

Bekannt sind Sicherheitseinschlüsse, bestehend aus mehreren, weitestgehend unabhängig voneinander wirkenden Teilbauwerken, wobei ein äußerer Behälter, in der Regel aus vorgespanntem oder nicht vorgespanntem Beton die äußeren Einwirkungen aufnimmt, ein mittlerer stählerner Behälter die globalen inneren Einwirkungen aufnimmt und ein zusätzliches inneres Schutzbauwerk den mittleren stählernen Behälter vor lokalen Zerstörungen schützt. .Safety enclosures are known, consisting of several, largely independent acting sub-structures, with an outer container, usually made of prestressed or non-prestressed concrete absorbs the external influences, a medium steel container absorbs the global internal effects and an additional inner protective structure the middle steel Protects container from local damage. ,

Ein besonderes Merkmal dieses Konstruktionstyps besteht darin, daß Undichtigkeiten des stählernen Behälters über den Zwischenraum zwischen äußerem und mittlerem Behälter abgefangen werden können.A particular feature of this type of construction is that leaks in the steel container can be trapped across the space between the outer and middle containers.

Nachteilig ist der extrem hohe ökonomische und technologische Aufwand für die Errichtung dieser Bauwerke. . ;The disadvantage is the extremely high economic and technological effort for the construction of these structures. , ;

Bekannt sind weiterhin einwandige Sicherheitsbehälter aus vorgespanntem oder nicht vorgespanntem Beton. Dieser Konstruktionstyp besitzt den funktioneilen Nachteil, daß seine Dichtigkeit bei lokalen Zerstörungen der inneren Blechauskleidung weitestgehend verlorengeht.Also known are single-walled security containers made of prestressed or non-prestressed concrete. This design type has the functional disadvantage that its tightness is largely lost in local destruction of the inner sheet metal lining.

Bekannt sind weiterhin nicht vorgespannte, blechbewehrte Konstruktionen, insbesondere für hermetische Räume in . -Kernkraftwerken.Also known are non-prestressed, sheet metal reinforced constructions, in particular for hermetic spaces in. -Kernkraftwerken.

Dieses Bauprinzip ist in den bekannten Lösungen für rotationssymmetrische Sicherheitsbehälter nicht anwendbar, da sich infolge der spezifischen Beänspruchungsbedingungen die Rißbildung im Bauwerk willkürlich vollzieht und damit der erforderliche Strahlenschutz nicht gewährleistet werden kann. Ein großer Nachteil ist weiterhin, daß bei lokalen Zerstörungen des inneren bzw. äußeren Bleches nicht nur die Dichtigkeit, sondern die Tragfähigkeit wesentlich vermindert wird.This construction principle is not applicable in the known solutions for rotationally symmetrical safety containers, as due to the specific loading conditions, the cracking in the building takes place arbitrarily and thus the required radiation protection can not be guaranteed. A major disadvantage is further that local destruction of the inner and outer sheet not only the tightness, but the load capacity is significantly reduced.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, unter weitestgehender Verminderung der vorbeschriebenen Nachteile der bekannten Lösungen, einen Sicherheitsbehälter in einer hochindustrialisierten und optimalen ökonomischen Bauweise zu schaffen, um komplizierte Bauarbeiten zu entflechten, Bauzeiten erheblich zu verkürzen, durch Verminderung des Kosten- und Materialaufwandes zusätzliche Produktionsressourcen zu erschließen, und der den höchsten Anforderungen an einen Sicherheitsbehälter in Kernenergieanlagen genügt, wobei in funktioneller Hinsicht die Vorteile mehrwandiger Konstruktionen im Rahmen einer integrierten einwandigen Bauweise möglichst weitgehend realisiert werden sollen.The aim of the invention is, while largely reducing the above-described disadvantages of the known solutions to provide a containment in a highly industrialized and optimal economic design to disassemble complicated construction, significantly shorten construction times, to tap by reducing the cost and material costs additional production resources , and meets the highest requirements for a safety container in nuclear power plants, where functionally the advantages of multi-walled structures in the context of an integrated single-walled construction should be realized as far as possible.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen nichtvorgespannten, einwandigen, rotationssymmetrischen Sicherheitsbehälter mit mehrschichtigem Wandaufbau zu finden.The invention has for its object to find a non-prestressed, single-walled, rotationally symmetrical security container with multi-layered wall structure.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Wandung des Sicherheitsbehälters aus mehr als zwei ineinandergeschachtelten, sich gegenseitig umschließenden Schichten besteht, die aus Stahlblech mit oder ohne Verbundmittel und aus stabförmigen Elementen gebildet werden. Die Zwischenräume zwischen den Schichten sind mit einem Medium, vorzugsweise Beton, ausgefüllt und fixieren die Lage der Schichten zueinander. < . ..According to the invention the object is achieved in that the wall of the containment consists of more than two nested, mutually enclosing layers, which are formed of steel sheet with or without composite and rod-shaped elements. The spaces between the layers are filled with a medium, preferably concrete, and fix the position of the layers to each other. <. ..

Die innere Schicht und auch die Süßere Schicht der Wandung sind durch ringförmige Zugelemente verstärkt, wobei die ringförmigen Zugelemente auch zwischen den äußeren Schichten als zusätzliche Schicht streifenartig oder auch wandhoch geführt sein können.The inner layer and also the sweeter layer of the wall are reinforced by annular tension elements, wherein the annular tension elements can also be led between the outer layers as an additional layer strip-like or wall-high.

Mindestens die innere, zweckmäßigerweise aber auch die äußere Schicht der Wandung sind gasdicht auszubilden. Im Zwischenraum zwischen diesen Schichten können Einrichtungen zur Regulierung und kontrollierten Ableitung gasförmiger • und flüssiger Medien, die durch Lecks der inneren Schicht dringen, angeordnet werden. Das die Zwischenräume zwischen den Schichten ausfüllende Medium kann aus unterschiedlichen Werkstoffen und Werkstoffgüten bestehen.At least the inner, but advantageously also the outer layer of the wall are gas-tight form. In the space between these layers, means may be arranged for the regulation and controlled discharge of gaseous and liquid media which penetrate through leaks in the inner layer. The medium filling the spaces between the layers may consist of different materials and grades of material.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht zunächst darin, daß die Anwendung einer blechbewehrten Bauweise für Sicherheitsbehälter in Kernenergieanlagen mit ihren vielfältigen Vorteilen gegenüber einer monolithischen Bauweise möglich ist. Diese Vorteile sind eine Verkürzung der Bauzeit, eine Entflechtung der Baustellenprozesse, eine Senkung des Baumaterialaufwandes sowie eine erhebliche Steigerung der Arbeitsproduktivität. Die Vorfertigung der Sektionen in einer Fertigungslinie mit hohem Industrialisierungsgrad und die Montagebauweise ermöglichen die Anwendung optimaler Bautechnologien für die Bau-und Ausrüstungsmontage; -The advantage of the solution according to the invention consists firstly in the fact that the use of a sheet metal reinforced construction for security containers in nuclear power plants with their many advantages over a monolithic design is possible. These benefits include a reduction in construction time, unbundling of construction site processes, a reduction in building materials and a significant increase in labor productivity. The prefabrication of the sections in a high-level production line and the assembly method allow the use of optimal construction technologies for construction and equipment assembly; -

Aus dem mehrschichtigen Wandaufbau ergeben sich auch funktionell Vorteile.The multi-layered wall construction also offers functional advantages.

Diese bestehen einerseits in der Möglichkeit, zusätzlich zur innerenßlechauskleidung eine weitere Stahlblechschicht hermetisch auszubilden, wodurch die Dichtigkeit des Bauwerkes insgesamt erhöht wird und bei Lecks der inneren Schicht nicht verloren geht. Werden zwischen der inneren Blechauskleidung und der zusätzlichen hermetischen Schicht geeignete Vorrichtungen zur Regulierung und kontrollierten Ableitung gasförmiger und flüssiger Medien angeordnet, so entsteht eine funktionell Wertigkeit der erfindungsgemäßen Lösung ähnlich einer mehrwandigen Bauweise. Dabei entsteht gegenüber der mehrwandigen Bauweise bei der erfindungsgemäßen Lösung der Vorteil, daß bei Einwirkungen von ihnen und/oder außen alle Schichten Tragf'jnktionen übernehmen, woraus sich eine wesentliche Senkung des Materialaufwandes ergibt. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ergibt sich daraus, daß die im Wandinneren liegenden stählernen Schichten in einem solchen Abstand von den Rändern angeordnet werden, daß sie von örtlichen Zerstörungen bei extrem lokalen Einwirkungen nicht erfaßt werden. Damit wird in einem solchen Falle die Tragfähigkeit wesentlich geringfügiger abgemindert, als es ohne die Mehrschichtigkeit im Sinne der erfindungsgemäßen Lösung der Fall wäre.These consist on the one hand in the possibility of hermetically forming a further layer of steel sheet in addition to the inner sheet lining, whereby the tightness of the building is increased overall and is not lost in leaks of the inner layer. If suitable devices for regulation and controlled discharge of gaseous and liquid media are arranged between the inner sheet-metal lining and the additional hermetic layer, a functional value of the inventive solution similar to a multi-walled construction results. Compared to the multi-walled construction in the case of the solution according to the invention, this results in the advantage that, when exposed to them and / or outside, all layers assume supporting functions, which results in a substantial reduction of the material outlay. A further advantage of the solution according to the invention results from the fact that the steel layers lying in the interior of the wall are arranged at such a distance from the edges that they are not detected by local destructions in the case of extremely local influences. Thus, in such a case, the carrying capacity is significantly reduced slightly less than would be the case without the multi-layer in the sense of the inventive solution.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.

In den dazugehörigen Zeichnungen zeigt: .In the accompanying drawings shows:.

Fig. 1: Querschnitt und Grundriß eines Sicherheitsbehälters,1: cross-section and plan view of a containment,

Fig. 2: den Schnitt durch die erfindungsgemäße Wand des Sicherheitsbehälters und Fig.3: eine weitere Ausführungsvariante nach Fig. 1 und 2. 2 shows the section through the wall of the safety container according to the invention and FIG. 3 shows a further embodiment according to FIGS. 1 and 2.

Bei der in Figur 1 und 2 dargestellten Wand eines Sicherheitsbehälters 1 bestehen die innere Schicht 2 und die äußere Schicht 3 aus Stahlblechen, die zur Herstellung der Verbundwirkung mit dem die Zwischenräume zwischen den Schichten 2; 3; 4; 5 ausfüllenden Medium 8 Verbundmittel 7 tragen. .In the wall of a containment 1 shown in Figures 1 and 2, the inner layer 2 and the outer layer 3 are made of steel sheets, which are used to produce the composite effect with the spaces between the layers 2; 3; 4; 5 filling medium 8 composite 7 wear. ,

Die innere Schicht 2 ist gasdicht ausgebildet. Der Zwischenraum zwischen der inneren Schicht 2 und der äußeren Schicht 3 ist mit einem Medium 8 vorzugsweise Beton ausgefüllt.The inner layer 2 is gas-tight. The space between the inner layer 2 and the outer layer 3 is filled with a medium 8, preferably concrete.

Wird zusätzlich zur inneren Schicht 2 die äußere Schicht 3 gasdicht ausgebildet, so sind im Zwischenraum zwischen den Schichten 2; 3 Einrichtungen 10 zur Regulierung und kontrollierten Ableitung gasförmiger und flüssiger Medien, die durchIf, in addition to the inner layer 2, the outer layer 3 is gas-tight, so are in the space between the layers 2; 3 Devices 10 for the regulation and controlled discharge of gaseous and liquid media produced by

Lepks in der Schicht 2 dringen, angeordnet. ^; . 'Lepks in the layer 2 penetrate, arranged. ^; , '

Im Zwischenraum zwischen der Schicht 2 und der Schicht 3 sind weiterhin Schichten 4; 5 aus sich kreuzenden stabförmigen Elementen angeordnet, deren Abstand zu den Schichten 2; 3 so gewählt ist, daß die Schichten 4; 5 von lokalen Zerstörungen nicht erfaßt werden.In the space between the layer 2 and the layer 3 are further layers 4; 5 arranged of intersecting rod-shaped elements whose distance from the layers 2; 3 is selected so that the layers 4; 5 can not be detected by local destructions.

Der Aufbau der Wand in Fig. 3 entspricht im wesentlichen dem nach Fig. 2.The structure of the wall in Fig. 3 corresponds substantially to that of FIG. 2.

Im Zwischenraum zwischen cjer inneren Schicht 2 und der äußeren Schicht 3 sind Schichten 4; 5 aus einzelnen stabförmigen Elementen und ringförmige Zugelemente als zusätzliche Schicht 6, streifenartig oder auch wandhoch geführt, angeordnet undIn the space between the inner layer 2 and the outer layer 3 are layers 4; 5 of individual rod-shaped elements and annular tension elements as an additional layer 6, strip-like or wall-high, and arranged

gleichfalls durch das den Zwischenraum ausfüllende Medium 8 zueinander fixiert.also fixed by the space filling medium 8 to each other.

Die äußere Schicht 3 ist örtlich durch aufgeschweißte Zugelemente 9 aus Stahlblech verstärkt.The outer layer 3 is locally reinforced by welded tensile elements 9 made of sheet steel.

Claims

Invention claims:

1. A rotationally symmetrical safety container, preferably for nuclear energy, with inner and outer steel sheet reinforcement with composite means, characterized in that the wall of more than two interleaved, mutually enclosing support layers (2; 3; 4; 5; 6), consisting of known composites (7) steel plate or consist of rod-shaped steel elements, is formed and these layers (2; 3; 4; 5; 6) are fixed in their position by a space between the layers filling medium (8), preferably concrete. ^! ' '

2. Rotationally symmetrical security container according to item 1, characterized in that the layers (2, 3) are reinforced by annular tension elements (9).

3. rotationally symmetrical security container according to item 1 and 2, characterized in that the annular

'Tensile elements (9) between the layers (2, 3) as an additional layer (6) are strip-like or wall-high out.

4. rotationally symmetrical security container according to item 1 to 3, characterized in that the layers (2, 3) consist of sheet steel and that in addition to the inner layer (2) and the outer layer (3) is gas-tight.

5. rotationally symmetrical security container according to item 1 to 4, characterized in that in the spaces between the layers (2, 3) means (10) for regulating and controlled discharge of gaseous and liquid media are arranged.

6. rotationally symmetrical security container according to item 1 to 5, characterized in that the intermediate spaces filling medium (8) consists of different materials and grades of material.

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