DE1146832B - Verfahren zum Herstellen doppelwandiger Rohre fuer Brennstaebe von Atomreaktoren - Google Patents
Verfahren zum Herstellen doppelwandiger Rohre fuer Brennstaebe von AtomreaktorenInfo
- Publication number
- DE1146832B DE1146832B DES66729A DES0066729A DE1146832B DE 1146832 B DE1146832 B DE 1146832B DE S66729 A DES66729 A DE S66729A DE S0066729 A DES0066729 A DE S0066729A DE 1146832 B DE1146832 B DE 1146832B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- double
- fuel rods
- nuclear reactors
- production
- tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C1/00—Manufacture of metal sheets, metal wire, metal rods, metal tubes by drawing
- B21C1/16—Metal drawing by machines or apparatus in which the drawing action is effected by other means than drums, e.g. by a longitudinally-moved carriage pulling or pushing the work or stock for making metal sheets, bars, or tubes
- B21C1/22—Metal drawing by machines or apparatus in which the drawing action is effected by other means than drums, e.g. by a longitudinally-moved carriage pulling or pushing the work or stock for making metal sheets, bars, or tubes specially adapted for making tubular articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K13/00—Welding by high-frequency current heating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
Description
- Verfahren zum Herstellen doppelwandiger Rohre für Brennstäbe von Atomreaktoren In Atomreaktoren, die überhitzten Dampf erzeugen sollen, kann als Hüllmaterial für Brennstäbe nach dem heutigen Stand der Technik praktisch nur nichtrostender Stahl-verwendet werden. Dieser Stahl besitzt jedoch einen großen Absorptionsquerschnitt für thermische Neutronen, so daß mit stark angereichertem Spaltstoff gearbeitet werden muß, was die Wirtschaftlichkeit derartiger Reaktoren verschlechtert. Es ist daher bereits vorgeschlagen worden, für die Umhüllung von Brennstäben doppelwandige Rohre zu verwenden, bei denen die mechanische Festigkeit durch ein inneres Zirkonrohr und die Korrosionsfestigkeit durch ein darübergeschobenes sehr dünnes Stahlrohr erzielt wird. Ein derartiges Rohr besitztinsgesamt einen wesentlich niedrigeren Absorptionsquerschnitt für thermische Neutronen als ein äußeres Stahlrohr und ist bei gleicher mechanischer Festigkeit einem solchen vorzuziehen. Seine Herstellung ist jedoch mit Schwierigkeiten verbunden, da ungewöhnlich dünne Stahlwandstärken erreicht werden müssen und außerdem ein extrem guter Wärmekontakt zwischen beiden Hüllen unerläßlich ist.
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen doppelwandiger Rohre für Brennstäbe von Atomreaktoren, bei dem das äußere zweier ineinandergesteckter Rohre fortschreitend örtlich erwärmt, im Durchmesser herabgesetzt und auf das innere Rohr aufgeschrumpft wird.
- Erfindungsgemäß wird ein dünnwandiges äußeres Rohr in plastischem Zustand durch Ziehstrecken im Durchmesser herabgesetzt. Das äußere Rohr wird also, wie es ähnlich aus der Technik zum Ziehen einfacher Rohre her bekannt ist, unter gleichmäßig wirkender Zugkraft fortschreitend zonenweise erwärmt, so daß es sich dem Innenrohr anschmiegt und mit diesem eine Schrumpfverbindung eingeht.
- Im Falle des eingangs erwähnten Beispiels kann der Stahlanteil niedriger als bei anderen Verfahren gehalten werden, außerdem wird ein zusätzlicher Wärmeübergangswiderstand zwischen den beiden Hüllen vermieden. Durch die in der heißen Zone ablaufende axiale plastische Dehnung des Rohres wird gleichzeitig eine Reduktion der Wandstärke erreicht.
- Die Fig. 1 und 2 zeigen Aufbau und'' Herstellungsverfahren einer solchen doppelwandigen Umhüllung für Brennstäbe, die ohne besondere Vorkehrungen in bekannter Weise zu Brennelementen zusammengebaut werden können.
- Nach Fig. 1 befindet sich der Spaltstoff 1, z. B. Urandioxyd, in einem Hüllrohr 2, z. B. aus Zircoloy 2, das oben und unten mit einer Abschlußkappe 3 ebenfalls aus Zircoloy 2 dicht verschweißt ist. Diese Abschlußkappe ist mit einem Verlängerungsteil 4 aus Stahl z. B. durch Verschraubung fest verbunden.
- Über diesen so vorbereiteten Brennstab wird nun nach Fig. 2 ein Stahlrohr 5 geschoben, das einen etwas größeren und daher unkritischeren Innendurchmesser aufweisen kann als jene Stahlrohre, die für die bekannten Verfahren Anwendung finden. Anschließend wird das eine Ende des aufgezogenen Stahlrohres mit dem zugehörigen stählernen Abschlußkappenverlängerungsteil fest verbunden und in die eine Spannklaue einer Zugvorrichtung eingesetzt. Das überstehende freie Ende dies Stahlrohres auf der anderen Seite wird durch die andere Spannklaue der Zugeinrichtung erfaßt. ' Nach Einschaltung einer konstanten vorgewählten Zugkraft wird .eine Ringzone am unteren Ende der Brennstabanordnung z. B. mit einem Spezialbrenner oder wie in der Zeichnung durch die Induktionsspule 6 erwärmt. Dadurch wird das Stahlrohr in dieser Zone plastisch und legt sich unter Einwirkung des Längszuges an das innere Zirkonrohr an. Gleichzeitig wird die Heizeinrichtung langsam nach oben bewegt, so daß durch diese fortschreitende zonenweise Wärmebehandlung das Außenrohr unter stets gleichen Bedingungen auf das Innenrohr aufgeschrumpft wird. Da sich das Außenrohr nach dem Erkalten zusätzlich noch weiter zusammenzieht, wird damit eine sehr feste und sehr gute wärmeleitende Verbindung zwischen den beiden konzentrischen Hüllrohren hergestellt. Nach Beendigung dieses Vorganges und Abschneiden der überstehenden Länge des Stahlrohres wird dasselbe mit der anderen Abschlußkappe aus Stahl verlötet oder verschweißt.
- ES ist natürlich auch möglich, die vorherige Verschweißung am einen Ende des Brennstabes zu umgehen und ähnlich wie am anderen Ende das Stahlrohr zunächst selbst länger zu halten und allein in der Spannklaue der Zugeinrichtung einzusetzen. Dies ist insbesondere dann anzuraten, wenn das innere oder das äußere Rohr vor dem Erwärmungsvorgang mit einer galvanischen oder auf anderem Wege aufgebrachten Lotschicht versehen ist und durch die zonenweise über die ganze Länge fortschreitende Wärmebehandlung gleichzeitig eine Lötverbindung zwischen Innen- und Außenrohr hergestellt wird. In diesem Falle ist nach dem Abschneiden der entstehenden Stahlrohrenden keine zusätzliche Lot- oder Schweißverbindung mit den stählernen Endkappen erforderlich, da eine solche bereits durch den Aufschrumpf- und Lötvorgang hergestellt wurde. in diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, unter Ausschluß von Sauerstoff, also z. B. in Vakuum oder unter inertem bzw. aktivem Schutzgas zu arbeiten.
- Dieses Verfahren ist natürlich nicht nur auf Rohre mit kreisrundem Querschnitt beschränkt. Es können z. B. auch ovale Rohre oder solche mit eckigem Querschnitt nach dem gleichen Verfahren aufgezogen oder aufgeschrumpft werden. Außerdem sei betont, daß dieses Verfahren natürlich auch für andere doppelwandige Gegenstände, auch aus anderen Materialien, geeignet ist, wenn es darauf ankommt, eine äußerst innige Verbindung zwischen den beiden konzentrischen rohrartigen Körpern zu erzielen. Durch entsprechende Koppelung von Aufheizungsgeschwindigkeit, Vorschubgeschwindigkeit und Zugkraft ist es dabei möglich, die Wandstärke des äußeren Hiillrohres auf ein vorgegebenes Maß genau zu reduzieren.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Herstellen doppelwandiger Rohre für Brennstäbe von Atomreaktoren, bei dem das äußere zweier ineinandergesteckter Rohre fortschreitend örtlich erwärmt, in Durchmesser herabgesetzt und auf das innere Rohr aufgeschrumpft wird, dadurch -gekennzeichnet, daß ein dünnwandiges äußeres Rohr in plastischem Zustand durch Ziehstrecken im Durchmesser herabgesetzt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 695 503, 860 035, 896782.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES66729A DE1146832B (de) | 1960-01-21 | 1960-01-21 | Verfahren zum Herstellen doppelwandiger Rohre fuer Brennstaebe von Atomreaktoren |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES66729A DE1146832B (de) | 1960-01-21 | 1960-01-21 | Verfahren zum Herstellen doppelwandiger Rohre fuer Brennstaebe von Atomreaktoren |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1146832B true DE1146832B (de) | 1963-04-11 |
Family
ID=7499029
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DES66729A Pending DE1146832B (de) | 1960-01-21 | 1960-01-21 | Verfahren zum Herstellen doppelwandiger Rohre fuer Brennstaebe von Atomreaktoren |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1146832B (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1608157B1 (de) * | 1968-03-14 | 1971-12-23 | Kernforschung Gmbh Ges Fuer | Korrosionsfester Verbundwerkstoff fuer Konstruktionsteile und Brennelementhuellen in Kernreaktoren |
US4938918A (en) * | 1984-01-13 | 1990-07-03 | Westinghouse Electric Corp. | Element immersed in coolant of nuclear reactor |
WO2018002295A1 (en) * | 2016-07-01 | 2018-01-04 | Sandvik Intellectual Property Ab | Bimetallic tube and method for manufacturing a bimetallic tube |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE695503C (de) * | 1938-07-17 | 1940-08-26 | Roehrenwerke Akt Ges Deutsche | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Mehrlagenhohlkoerpern |
DE860035C (de) * | 1943-03-20 | 1952-12-18 | Westdeutsche Mannesmannroehren | Verfahren zur Herstellung von plattierten Rohren und roehrenfoermigen Koerpern |
DE896782C (de) * | 1944-03-16 | 1953-11-16 | Deutsche Edelstahlwerke Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Ziehen von Hohl- und Vollwerkstuecken |
-
1960
- 1960-01-21 DE DES66729A patent/DE1146832B/de active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE695503C (de) * | 1938-07-17 | 1940-08-26 | Roehrenwerke Akt Ges Deutsche | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Mehrlagenhohlkoerpern |
DE860035C (de) * | 1943-03-20 | 1952-12-18 | Westdeutsche Mannesmannroehren | Verfahren zur Herstellung von plattierten Rohren und roehrenfoermigen Koerpern |
DE896782C (de) * | 1944-03-16 | 1953-11-16 | Deutsche Edelstahlwerke Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Ziehen von Hohl- und Vollwerkstuecken |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1608157B1 (de) * | 1968-03-14 | 1971-12-23 | Kernforschung Gmbh Ges Fuer | Korrosionsfester Verbundwerkstoff fuer Konstruktionsteile und Brennelementhuellen in Kernreaktoren |
US4938918A (en) * | 1984-01-13 | 1990-07-03 | Westinghouse Electric Corp. | Element immersed in coolant of nuclear reactor |
WO2018002295A1 (en) * | 2016-07-01 | 2018-01-04 | Sandvik Intellectual Property Ab | Bimetallic tube and method for manufacturing a bimetallic tube |
US10994319B2 (en) | 2016-07-01 | 2021-05-04 | Sandvik Intellectual Property Ab | Bimetallic tube and method for manufacturing a bimetallic tube |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1206533B (de) | Kernreaktor-Brennstoffelement und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE2120332A1 (de) | Spulen in Metallstruktur zur Wärmeisolierung der Zuleitungsrohre für Gas von hoher Temperatur | |
DE1752486B1 (de) | Verfahren zur erzeugung der endabmessungen bei der her stellung eines geschweissten praezisionsrohre fuer kern reaktoren und dorn zur ausuebung des verfahrens | |
DE69401572T2 (de) | Leitrohr für Kernbrennstabbündel und Fertigungsverfahren eines solchen Rohres | |
DE1514968C3 (de) | Kernreaktor-Brennelement | |
DE1178151B (de) | Kernreaktor-Brennstoffelement und Verfahren zur Herstellung desselben | |
DE1146832B (de) | Verfahren zum Herstellen doppelwandiger Rohre fuer Brennstaebe von Atomreaktoren | |
DE1294796B (de) | Ausgangswerkstueck zum Plattieren eines ferritischen Tragrohres mit einem austenitischen Plattierrohr | |
DE2741418A1 (de) | Heisswasserspeicher | |
DE1925212U (de) | Doppelwandiges huellrohr fuer brennstaebe von atomreaktoren. | |
DE1514115A1 (de) | Dampfgekuehltes Brennelement fuer Kernreaktoren | |
AT210688B (de) | Kupplungsvorrichtung | |
DE1439924A1 (de) | Brennstab fuer Kernreaktoren | |
DE2165896A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines verbundkoerpers | |
DE2613626A1 (de) | Waermedichtung fuer industrie-, hausoefen o.dgl. | |
DE695503C (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Mehrlagenhohlkoerpern | |
DE1086819B (de) | Verfahren zum vakuumdichten bzw. gasdichten Verschweissen von Brennstoffhuellrohren | |
DE2012064C3 (de) | Wickeldraht fur Stahldrahtgerippe von Betonrohren | |
DE2341808A1 (de) | Verfahren zur herstellung von waermetauschern | |
DE1051424B (de) | Brennstoffelement fuer Kernreaktoren | |
DE1093495B (de) | Trag- und Stuetzvorrichtung fuer Kernreaktor-Brennstoffelemente | |
DE957749C (de) | Verfahren zur Änderung der Dicke der Wandung und/oder des Durchmessers des Innenquerschnittes eines Rohres | |
DE1565568A1 (de) | Schweissverbindung eines Rohres mit einem zylindrischen Koerper | |
DE1464644C (de) | Brennstoffelement für Kernreaktoren mit hohem Neutronenfluß und Wasserkühlung | |
AT237562B (de) | Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von korrosionsbeständig plattierten nahtlosen Hohlkörpern |