DE1177750B - Haltepfosten fuer einen vertikal gestapelten, festen Moderatoraufbau eines Atomkernreaktors - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: G 21

Deutsche KL: 21 g - 21/20

Nummer: 1177750

Aktenzeichen: C 28122 VIIIc/21g

Anmeldetag: 8. Oktober 1962

Auslegetag: 10. September 1964

Die Erfindung bezieht sich auf einen Haltepfosten für einen vertikal gestapelten, festen Moderatoraufbau eines Atomkernreaktors, bestehend aus einem starren, zentralen metallischen Teil, einem Umfangsteil sowie Mitteln zur Zentrierung des zentralen Teiles im Umfangsteil.

Vertikal gestapelte, feste Moderatoren sind im allgemeinen aus Säulen zusammengesetzt, die aus senkrecht übereinandergesetzten Moderatorblöcken bestehen, wobei die Verbindung zwischen den Blöcken der benachbarten Säulen durch Keile erfolgt, die in radiale und längsgerichtete Nuten an den Seitenflächen oder Kanten der Moderatorblöcke eingreifen.

Diese Verbindung mittels Keilen hat den wesentlichen Vorteil, daß die einzelnen Säulen sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung voneinander unabhängig sind, so daß auch im Betrieb des Reaktors ein ununterbrochener Verlauf der zentral längs der Achse der Moderatorblöcke angeordneten Kanäle vorhanden ist und Verluste an Kühlmitteln an den Grenzstellen übereinander angeordneter Moderatorblöcke vermieden werden.

Bei einer derartigen Stapelung muß am äußeren Umfang jedoch eine Haltekonstruktion vorgesehen werden, die eine gewisse Starrheit aufweist. Da nämlieh jede Säule das Bestreben hat, sich über die Keile an den benachbarten Säulen des Moderators abzustützen, müssen die am äußeren Umfang befindlichen Säulen einigermaßen stabil gehalten werden.

Zu diesem Zweck verwendet man üblicherweise ein Haltegerüst, das aus einer Anzahl von Haltepfosten besteht, die einerseits am Boden, auf dem der Moderatorstapel ruht, und andererseits an der Oberseite des Stapels befestigt sind, wobei wenigstens einer dieser Befestigungspunkte gelenkig ausgebildet ist.

Diese Haltepfosten können entweder einen einstückigen oder einen zusammengesetzten Querschnitt aufweisen. Bei einer bekannten Ausführung der letzteren Art bestehen die Haltepfosten aus einem starren, zentralen metallischen Teil und einem Umfangsteil, wobei Mittel zur Zentrierung des zentralen Teiles mit dem Umfangsteil vorgesehen sind.

Es erweist sich jedoch als verhältnismäßig schwierig, mit derartigen Haltepfosten die Durchbiegungen der Moderatorsäulen aufzunehmen, die durch das Gewicht des Stapels sowie die im Betrieb des Reaktors auftretenden Wärmedehnungen hervorgerufen werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Haltepfosten der eingangs genannten Art so auszubilden, daß dieses Problem gelöst ist.

Haltepfosten für einen vertikal gestapelten, festen Moderatoraufbau eines Atomkernreaktors

Anmelder:

Commissariat ä PEnergie Atomique, Paris

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. Beetz und Dipl.-Ing. K. Lamprecht, Patentanwälte, München 22, Steinsdorfstr. 10

Als Erfinder benannt:

Pierre Rouge, Gif-sur-Yvettej Seine-et-Oise, Roger Manes, Paris (Frankreich)

Beanspruchte Priorität: .

Frankreich vom 26. Oktober 1961 (877 156) -·

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Umfangsteil aus einzelnen übereinandergesetzten metallischen, den zentralen Teil koaxial umgebenden, ringförmigen Elementen besteht, die sich auf je einem auf einer Stützfläche des zentralen Teiles aufliegenden Zentrierring derart abstützen, daß zwischen übereinander angeordneten Elementen ein schmaler Spalt vorhanden ist.

Durch den Aufbau des Umfangsteiles aus einzelnen, voneinander unabhängigen ringförmigen Elementen wird die Aufnahme von im Betrieb des Reaktors auftretenden Verformungen und Durchbiegungen der Moderatorsäulen wesentlich verbessert.

Einzelheiten der Erfindung gehen aus der Beschreibung eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles hervor,

Fig. 1 zeigt einen Haltepfosten gemäß der Erfindung im Ganzen;

Fig. 2 stellt im größeren Maßstab den unteren Teil des Pfostens nach Fig. 1 dar;

Fig. 3 zeigt im einzelnen einen mittleren Teil des Pfostens nach Fig. 1;

Fig. 3a ist ein Schnitt nach der Linie III-III von Fig. 3;

Fig. 4 zeigt das obere Ende desselben Pfostens in Draufsicht;

F i g. 4a ist ein Schnitt nach der Linie IV-IV von Fig. 4.

409 660/310

In Fig. 1 ist ein gemäß der Erfindung gebauter Pfosten in Gesamtansicht dargestellt. Er setzt sich zunächst aus einem zentralen Teil zusammen, der die Starrheit des Pfostens sicherstellt und aus metallischen Elementen 1, beispielsweise aus Stahl, zusammengesetzt ist, die bei 2 aneinandergeschraubt sind, wobei das untere Ende eines jeden Elementes einen Gewindeabschnitt aufweist, der in den oberen Teil des darunter befindlichen Elementes eingreifen kann. Weiterhin besteht det Pfosten aus einem äußeren Teil, der den zentralen Teil umgibt und aus einer Reihe prismatischer, ringförmiger Elemente 3 zusammengesetzt ist, die vorzugsweise ebenfalls aus Stahl gefertigt sind und die Rolle einer thermischen Abschirmung spielen, um einen Schutz des Reaktorgehäuses gegenüber der Erwärmung infolge der aus dem Reaktorkern stammenden Strahlung zu bilden. Man sieht in Fig. 2, daß sich der untere Teil des Pfostens auf einem metallischen Träger 4 abstützt, der mit dem Boden fest verbunden ist, auf welchem der nicht dargestellte Moderatorstapel ruht. Die Verbindung zwischen dem Pfosten und dem Träger 4 ist mit Hilfe einer Gelenkkugel 5 hergestellt, die mittels eines Gewindezapfens 6 am unteren Teil 7 des metallischen Elementes 1 befestigt ist, das den unteren Teil des Pfostens bildet.

Der Pfosten weist einen hohlen Innenteil 8 auf und ist von ringförmigen Elementen 3 umgeben, deren Querschnitt hinsichtlich des äußeren Umrisses beispielsweise mit demjenigen der Moderatorblöcke übereinstimmt.

Zwischen dem zentralen Teil des Pfostens und den äußeren Elementen 3, die, wie oben angegeben, die Rolle einer thermischen Abschirmung zwischen dem Stapel und dem Reaktorgehäuse spielen, ist ein zylindrischer Zwischenraum 10 vorgesehen, in dem Kühlgas strömen kann, welches in den unteren Teil 8 des Elementes 1 durch eine Leitung 9 eingeführt wird. Kanäle 11 stellen eine Verbindung des Zwischenraumes 10 mit dem hohlen Teil 8 her.

Gemäß der Erfindung ruhen die ringförmigen äußeren Elemente 3 nicht unmittelbar aufeinander, sondern sie werden durch den zentralen Teil des Pfostens unter Zwischenschaltung zylindrischer Ringe 12 unabhängig voneinander getragen, die außerdem die Zentrierung der Außenelemente 3 sichern. Diese Ringe ruhen auf Schultern oder Tragflächen 13, die mit den Elementen 1 fest verbunden sind, und jedes ringförmige Element 3 stützt sich unmittelbar auf der Oberseite des entsprechenden Ringes 12 ab. 5<> Diese Anordnung hat den Vorteil, daß das Gewicht eines jeden Elementes 3 vollständig auf den zentralen Teil übertragen wird, wobei nur die sorgfältige Bearbeitung der Verbindungsstellen dieser Elemente mit den Zentrierringen erforderlich ist, während die anderen Teile ohne Nachteil ziemlich große Herstellungstoleranzen zulassen.

In Fig. 3a erkennt man besser die Form der Ringe 12. Jeder derselben ist aus zwei Halbringen 12a und 126 zusammengesetzt, um bei der Montage ihre Anbringung zu erleichtern. Jeder dieser Halbringe weist Ausnehmungen 14 auf, um den Durchgang des Kühlmediums zu ermöglichen, das in dem Zwischenraum 10 zwischen dem zentralen Teil und den ringförmigen Elementen 3 strömt. Wie man ebenfalls in dieser Figur erkennt, hat jedes Element sechseckigen Querschnitt und es weist an seiner Außenfläche Längsnuten auf, in welche parallelepipedische Keile 15 eingreifen, welche die Verbindung zwischen den am Umfang des Stapels angeordneten Moderatorblöcken und den für die Halterung derselben bestimmten Pfosten herstellen.

Vorteilhafterweise ist jedes Element 3 an seinem oberen und unteren Ende leicht konisch profiliert, um das Eingreifen der aufeinander folgenden Elemente ineinander zu ermöglichen. In der Höhe der Zentrierringe 12 ergibt sich so zwischen zwei übereinandergesetzten Elementen ein gegenüber der Horizontalebene gleichmäßig geneigter Ringspalt 16, der einerseits leichte gegenseitige Schwingungen der Elemente zuläßt und andererseits in sehr beträchtlichem Maße einen eventuellen Strahlungsdurchtritt zwischen diesen Elementen verringert.

F i g. 4 und 4a stellen das obere Ende des Pfostens dar. Dieser läuft in einen metallischen Verschlußteil 17 aus, der mittels einer Schraubverbindung 18 an einem Metallkranz 19 befestigt ist, der den oberen Teil des Stapels umgibt. Dieser Kranz 19 weist vorteilhafterweise die Form einer oder mehrerer starrer Gliederketten aus Spezialstahl auf, so daß er genau dem Außenumfang der Moderatorstangen folgen kann.

Schließlich kann man mehrere solcher Ketten in verschiedener Höhe an der Gesamtheit von Pfosten anbringen, von denen jede den Stapel umgibt, wobei diese Anordnung eine bessere Stabilität des Ganzen ergibt, die in Gebieten besonders wertvoll ist, in denen seismische Störungen zu befürchten sind.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehende Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern umfaßt auch Abwandlungen.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Haltepfosten für einen vertikal gestapelten festen Moderatoraufbau eines Atomkernreaktors, bestehend aus einem starren, zentralen metallischen Teil, einem Umfangsteil sowie Mitteln zur Zentrierung des zentralen Teiles im Umfangsteil, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfangsteil aus einzelnen übereinandergesetzten, metallischen, den zentralen Teil (1) koaxial umgebenden, ringförmigen Elementen (3) besteht, die sich auf je einem auf einer Stützfläche (13) des zentralen Teiles aufliegenden Zentrierring (12) derart abstützen, daß zwischen übereinander angeordneten Elementen ein schmaler Spalt (16) vorhanden ist.

2. Haltepfosten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmigen Elemente (3) an ihrer Unter- und Oberseite konisch ausgebildet sind.

3. Haltepfosten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem zentralen Teil (1) und den ringförmigen Elementen (3) ein Zwischenraum (10) für den Durchtritt eines Kühlmittels vorgesehen ist.

4. Haltepfosten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierringe (12) in Halbringe (12 a, 126) unterteilt sind, von denen jeder Ausnehmungen (14) für den Durchtritt des Kühlmittels aufweist.

5. Haltepfosten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmigen Elemente (3) eine polygonale Außenform aufweisen und an

den Außenflächen mit Längsnuten versehen sind, die die Herstellung von Keilverbindungen mit den Moderatorblöcken des Stapels gestatten.

6. Haltepfosten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Teil (1) aus mehreren hohl ausgebildeten Einzelteilen zusammengesetzt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 837 608.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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