DE1285809B - Flange connection for wall parts of large diameter pressure vessels - Google Patents

Flange connection for wall parts of large diameter pressure vessels

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DE1285809B
DE1285809B DER39408A DER0039408A DE1285809B DE 1285809 B DE1285809 B DE 1285809B DE R39408 A DER39408 A DE R39408A DE R0039408 A DER0039408 A DE R0039408A DE 1285809 B DE1285809 B DE 1285809B
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Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Flanschverbin- gegensinnig geneigten Schraubenbolzen durch die dung für Wandteile von Druckgefäßen großen Trennebene der Flansche in der Schnittlinie dieser Durchmessers, insbesondere von Kernreaktorbehäl- Trennebene mit der neutralen Ebene der über die tern, bestehend aus zwei ringförmigen, durch Flansche verbundenen Wandteile hindurchgehen zu Schraubenbolzen verbundenen, mit je einem Wand- 5 lassen. Auch bei dieser Flanschverbindung machen teil einstückigen, biegesteifen Flanschen, die schon sich die mit der Materialanhäufung im Bereich der vor der Vorspannung der Schraubenbolzen mit ihren Flansche verbundenen hohen Biegespannungen an die Dichtungselemente aufweisenden Innenrändern der Übergangsstelle von den Flanschen zu den anmetallisch aneinander liegen und an ihren Außen- grenzenden Wandteilen bei Druckbeaufschlagung des kanten einen axialen Abstand voneinander aufweisen, ίο Druckgefäßes nachteilig bemerkbar. Um die Biege-Bei bekannten Flanschverbindungen dieser Art ist Spannungen zu verringern, ist es ferner notwendig, der axiale Abstand der Außenkanten der Flansche so die Übergangsstelle vom Flansch zum Wandteil im groß, daß sie sich auch nach Anziehen der Schrauben- Querschnitt konisch zu verjüngen. Außerdem ist die bolzen nicht berühren. Dabei läßt sich in Abhängig- Flanschausbildung, insbesondere durch die zickzackkeit von dem Maß · des Anziehens der Bolzen der 15 förmig gegeneinander versetzte Anordnung der von Auflagedruck der Flansche im Bereich ihrer Innen- den Schraubenbolzen durchsetzten Vorsprünge relaränder frei wählen, und zwar in Abhängigkeit von tiv verwickelt und somit kostspielig. Die Verbreitedem zu erwartenden Druck im Inneren des Druckge- rung des Flansches zum Gefäßinneren hin hat auch fäßes. Je stärker die Bolzen angezogen werden, desto zur Folge, daß der Innendurchmesser des Flansches größere Biegespannungen entstehen im Übergangs- 20 kleiner als derjenige des Druckgefäßes wird. Da diebereich von den Flanschen zu den angrenzenden ser Durchmesser kritisch ist, bringt dies die Not-Wandteilen. Um diese Spannungen klein zu halten, wendigkeit mit sich, das ganze Druckgefäß größer sah man sich bislang genötigt, die Flansche verhält- zu machen.The invention relates to a flange connection through the screw bolts inclined in opposite directions for wall parts of pressure vessels large parting plane of the flanges in the intersection of these Diameter, in particular of Kernreaktorbehäl- parting plane with the neutral plane of the tern, consisting of two ring-shaped wall parts connected by flanges to go through Screw bolts connected, each with a wall 5 leave. Do this with this flange connection as well Partly one-piece, rigid flanges, which are already connected with the accumulation of material in the area of the high bending stresses associated with their flanges before the preload of the screw bolts the sealing elements having inner edges of the transition point from the flanges to the anmetallic lie against one another and on their outer wall parts bordering on the pressurization of the edges have an axial distance from each other, ίο pressure vessel disadvantageously noticeable. To the bending case known flange connections of this type is to reduce stresses, it is also necessary the axial distance between the outer edges of the flanges so the transition point from the flange to the wall part in the great that they taper conically even after tightening the screw cross-section. Besides, the do not touch the bolt. This can be done in a dependent flange design, in particular due to the zigzagging of the degree of the tightening of the bolts of the 15 mutually offset arrangement of the Contact pressure of the flanges in the area of their inner projections penetrated by the screw bolts relative to the edges choose freely, depending on tiv involved and thus costly. The spread dem also has the expected pressure inside the pressure of the flange towards the inside of the vessel vessel. The more the bolts are tightened, the more the internal diameter of the flange decreases greater bending stresses arise in the transition area 20 which is less than that of the pressure vessel. Since the area from the flanges to the adjacent water diameter is critical, this brings the emergency wall parts. In order to keep these tensions low, the entire pressure vessel is maneuverable So far, one has felt compelled to make the flanges behave.

nismäßig groß zu bemessen und darüber hinaus die Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einenismäßig large and, in addition, the object of the invention is to provide a

Übergangsstelle vom Flansch zum Wandteil im 25 Flanschverbindung der eingangs genannten Art so Querschnitt konisch zu verjüngen. Mit Rücksicht auf auszugestalten, daß trotz erheblicher Materialdie sehr großen Abmessungen der Druckgefäße er- einsparung auf Grund kleinerer Flanschausbildung geben sich infolgedessen entsprechend große Abmes- bei hohen Betriebsdrücken eine schädliche Spansungen der Flanschverbindungen. Ganz abgesehen nungskonzentration an der Übergangsstelle von den von den Fertigungsschwierigkeiten, sind dabei auch 30 Flanschen zu den angrenzenden Wandteilen ver-Transition point from the flange to the wall part in the flange connection of the type mentioned above Tapering cross-section conically. With consideration to design that despite considerable material the Very large dimensions of the pressure vessels are saved due to the smaller flange design As a result, correspondingly large dimensions result in damaging stresses at high operating pressures of the flange connections. Not to mention the concentration at the transition point from the from the manufacturing difficulties, there are also 30 flanges to the adjacent wall parts

die Materialkosten sehr erheblich. Dazu kommt, daß mieden wird. . - .the material costs are very significant. In addition, there is avoidance. . -.

bei Temperaturänderungen die Temperaturunter- Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Flanschschiede und damit die' TeOiperaturspannungen in der · verbindung der eingangs definierten Art, erfindungsgenannten Übergangsstelle für im Vergleich zum gemäß gelöst durch einen derartigen Abstand der Druckgefäß relativ große Flansche größer werden. 35 Außenkanten, daß durch Anziehen der Schrauben-Zur Verminderung der Abmessungen einer derarti- bolzen bis zum Anliegen der Außenkanten aneingen Flanschverbindung ist es bekannt, die Flansche ander oder an einer starren Zwischenlage im Überkleiner auszubilden und sie mit schrägen Gewinde- gangsquerschnitt von jedem der Flansche zu dem bohrungen für die Aufnahme von abwechselnd ent- angrenzenden Wandteil eine Biegevorspannung ergegengesetzt geneigt angeordneten Schraubenbolzen 40 zielbar ist, die der durch den normalen Betriebsdruck zu versehen. Die Köpfe-der Schraubenbolzen stützen im Druckgefäß hervorgerufenen Biegespannung in sich auf Druckstücken ab, die einerseits an der diesem Querschnitt entgegengerichtet ist und diese Außenseite des jeweils zugehörigen Flansches und möglichst vollständig kompensiert. Beim Verspannen andererseits an den Druckstücken des jeweils benach- der Schraubenbolzen wird also die vorbestimmte harten Schraubenbolzens anliegen. Auf diese Weise 45 Biegevprspannung der Behälterwand am Übergangssoll erreicht werden, daß bei' Verspannung der querschnitt zum Flansch erzeugt, sobald die Flansche Schraubenbolzen im Übergangsbereich von den Flan- mit ihren äußeren Kanten zur gegenseitigen Anlage sehen zu den angrenzenden Wandteilen keine unkon- gelangt sind. Anschließend wird eine weitere Vertrollierten Spannungen-auftreten. Ganz abgesehen spannung der'Schraubenbolzen in Abhängigkeit von davon, daß bei einer derartigen Flanschverbindung 50 dem späteren Betriebsdruck im Druckgefäß vordurch die Materialhäufung im Bereich der Flansche genommen, dem die Flanschverbindung standzuhalten bei Druckbeaufschlagung des Druckgefäßes eine hat. Wegen der Biegesteifheit der Flansche ruft jede unterschiedliche Dehnung'der Flansche im Vergleich weitere Vorspannung der Schraubenbolzen keine zu den angrenzenden Wandteilen auftritt, so daß sich nennenswerte Formveränderung im Flansch und sodann hohe Biegespannungen an der Übergangsstelle 55 mit auch keine Änderung der Biegevorspannung am von den Flanschen zu den angrenzenden Wandteilen Übergangsquerschnitt hervor, nachteilig bemerkbar machen, ist auch der erhebliche Bei richtiger Bemessung des Abstandes zwischenin the event of temperature changes, the temperature difference and thus the temperature tensions in the compound of the type defined at the outset, mentioned according to the invention Transition point for solved by such a distance of the compared to FIG Pressure vessel relatively large flanges become larger. 35 outer edges that by tightening the screws-Zur Reduce the dimensions of such a bolt until it touches the outer edges Flange connection, it is known, the flanges on the other or on a rigid intermediate layer in the over-smaller and train them with angled thread cross-section from each of the flanges to the Bore bores for the accommodation of alternately adjacent wall parts are counterbalanced by a bending preload inclined screw bolt 40 can be aimed by the normal operating pressure to provide. The heads of the screw bolts support the bending stress in the pressure vessel on pressure pieces, which on the one hand is opposite to this cross-section and this Outside of the associated flange and compensated as completely as possible. When bracing on the other hand, on the pressure pieces of the respectively adjacent screw bolt, the predetermined hard screw bolt. In this way, 45 bending tensioning of the container wall at the transition should be achieved that, when tensioning, the cross-section to the flange is generated as soon as the flanges Screw bolts in the transition area from the flange with their outer edges to the mutual contact do not see any uncon- ceived to the adjoining wall parts. Subsequently, another is displaced Tensions-occur. Not to mention the tension of the 'screw bolts as a function of from the fact that with such a flange connection 50 the later operating pressure in the pressure vessel pred by the accumulation of material in the area of the flanges, which the flange connection has to withstand has one when the pressure vessel is pressurized. Because of the bending stiffness of the flanges, everyone calls different elongation of the flanges in comparison further prestressing of the screw bolts none occurs to the adjacent wall parts, so that there is a significant change in shape in the flange and then high bending stresses at the transition point 55 with no change in the bending prestress at the transition cross-section from the flanges to the adjoining wall parts, make noticeable disadvantageous, is also the considerable with correct dimensioning of the distance between

Fertigungsaufwand nachteilig, den diese Flänschver- den Außenkanten- der Flansche werden die vom bindung erfordert. Betriebsdruck hervorgerufenen Biegespannungen amManufacturing costs disadvantageous, because these flanges are the outer edges of the flanges bond requires. Operating pressure caused bending stresses at

Um das Entstehen von Biegespannungen an der 60 Übergangsquerschnitt beinahe vollständig kompen-Übergangsstelle von den Flanschen zu den angren- siert, und dadurch wird eine schädliche Spannungszenden Wandteilen beim Anziehen der Schrauben- konzentration in jenem Querschnitt vermieden. Diese bolzen der Flanschverbindung zu vermeiden, ohne vorteilhafte Wirkung ist dabei ohne zusätzliche sich zu diesem Zweck der aufwendigen Druckstücke Kosten erzielbar, da sogar Kosten gespart werden, bedienen zu müssen, ist es ferner bereits bekannt, 65 Es hat sich nämlich gezeigt, daß sich bei der erfindie Flansche in Form einer Verbreiterung zum dungsgemäßen Flanschverbindung der Material-Gefäßinneren sowie zum Gefäßäußeren auszubilden bedarf im Vergleich zu bisher üblichen Flansch- und die Mittelachsen der ebenfalls abwechselnd verbindungen etwa auf die Hälfte vermindern läßt.To almost completely compensate for the occurrence of bending stresses at the transition cross-section from the flanges to the flanges, and this creates a damaging tension Wall parts avoided when tightening the screw concentration in that cross-section. These To avoid bolts of the flange connection without any beneficial effect is without additional For this purpose, the costly pressure pieces can be achieved, since costs are even saved, to have to operate, it is also already known, 65 It has been shown that with the invention Flanges in the form of a widening for the flange connection of the material-vessel interior according to the invention as well as to the outside of the vessel requires in comparison to the previously usual flange and the central axes of the alternating connections can also be reduced by about half.

Es sind Flanschverbindungen zur Verbindung von Rohren bekannt, die feste Flansche aufweisen und in deren Wand im Übergangsquerschnitt zur Rohrverbindung Biegespannungen auftreten. Auch bei diesen bekannten Flanschverbindungen schließen die einander zugewandten Flanschflächen einen radial nach außen offenen Winkel miteinander ein. Dieses Klaffen der Flansche dient dort zur Erzielung einer bestimmten Pressungsverteilung an der zwischen die Flansche eingelegten, nachgiebigen Flanschdichtung, um eine einwandfreie Abdichtung zu erzielen. Bei der Flanschverbindung nach der Erfindung ist jedoch Voraussetzung, daß sich die Flansche metallisch berühren, um eine genau definierte Biegevorspannung zu erzielen.There are known flange connections for connecting pipes which have fixed flanges and bending stresses occur in the wall of the transition cross-section to the pipe connection. Also at In these known flange connections, the mutually facing flange surfaces close a radially an outwardly open angle with each other. This gaping of the flanges is used there to achieve a certain pressure distribution on the flexible flange seal inserted between the flanges, to achieve a perfect seal. In the flange connection according to the invention, however, is The prerequisite is that the flanges are in metallic contact in order to achieve a precisely defined bending prestress to achieve.

An Hand der Zeichnung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigtAn exemplary embodiment is explained below with reference to the drawing. It shows

F i g. 1 eine herkömmliche Flanschverbindung undF i g. 1 a conventional flange connection and

F i g. 2 eine Flanschverbindung gemäß der Erfindung vor dem Verspannen.F i g. 2 shows a flange connection according to the invention prior to bracing.

F i g. 1 zeigt eine der vorstehend bezüglich ihrer Mangel angeführten bekannten Flanschverbindungen für Wandteile von Druckgefäßen großen Durchmessers, beispielsweise von Kernreaktorbehältern. Diese Flanschverbindung umfaßt einen oberen Flanscht und einen unteren Flansch2 angrenzend an je ein Wandteil 3. Die mit dem jeweils zugehörigen Wandteil 3 einstückigen Flansche 1,2 liegen mit ihren Innenrändern 4,5 metallisch aneinander, wogegen ihre Außenkanten 6, 7 einen axialen Abstand voneinander aufweisen. Hierzu ist wenigstens einer (1) der beiden Flansche 1, 2 mit einem innenrandseitigen axialen Vorsprung 8 versehen, in den eine oder mehrere Dichtungen 9 eingelagert sind. Der gegenseitigen Verspannung der Flansche 1,2 dient eine Anzahl Bolzen 10.F i g. 1 shows one of the known flange connections mentioned above with regard to their shortcomings for wall parts of large-diameter pressure vessels, for example nuclear reactor vessels. This flange connection comprises an upper flange and a lower flange 2 adjacent to one wall part 3 each. The flanges 1, 2, which are integral with the respective associated wall part 3, lie with them their inner edges 4,5 metallic to one another, while their outer edges 6, 7 an axial distance have from each other. For this purpose, at least one (1) of the two flanges 1, 2 has an inner edge-side axial projection 8 is provided, in which one or more seals 9 are embedded. Of the A number of bolts 10 are used to brace the flanges 1, 2 against one another.

Die beim Anziehen der Bolzen 10 entstehenden Kräfte sind bestrebt, die Flansche 1, 2 mit ihren Außenkanten 6,7 aufeinander zu zu verdrehen. Dementsprechend entstehen im Übergangsquerschnitt A von jedem der Flansche 1, 2 zum angrenzenden Wandteil 3 Biegevorspannungen. Um diese klein zu halten, sind bei der herkömmlichen Flanschverbindung die Flansche 1,2 sehr dick. Außerdem sind dort die Übergangsbereiche von den Flanschen 1, 2 zu den angrenzenden Wandteilen 3 konisch geformt, so daß ein weiterer Übergang B entsteht.The forces generated when the bolts 10 are tightened endeavor to twist the flanges 1, 2 with their outer edges 6, 7 towards one another. Correspondingly, bending prestresses arise in the transition cross-section A from each of the flanges 1, 2 to the adjoining wall part 3. In order to keep this small, the flanges 1, 2 are very thick in the conventional flange connection. In addition, there the transition areas from the flanges 1, 2 to the adjacent wall parts 3 are conically shaped, so that a further transition B is created.

Eine Berechnung der auftretenden Spannungen zeigt, daß bei den herkömmlichen Flanschverbindüngen nach F i g. 1 die Spannungen in den Querschnitten A, wenn keine konische Verjüngung vorgesehen ist, größer sind als bei Schaffung einer konischen Übergangszone mit den Querschnitten/4 und B. A calculation of the stresses that occur shows that with the conventional flange connections according to FIG. 1 the stresses in the cross-sections A, if no conical taper is provided, are greater than when a conical transition zone is created with the cross-sections / 4 and B.

Ganz abgesehen von den hohen Materialkosten sind auch die Fertigungskosten einer derartigen Flanschverbindung sehr erheblich. Dies ist auf die außerordentlich großen Abmessungen der Druckgefäße zurückzuführen. Kernreaktorbehälter besitzen beispielsweise einen Durchmesser von 3 bis 10 m. Dementsprechend groß sind die Bolzen 10, die eine Länge von mehreren Metern erreichen können, und auch die von ihnen durchsetzten dicken Flansche.Quite apart from the high material costs, the manufacturing costs are also such Flange connection very significant. This is due to the extraordinarily large dimensions of the pressure vessels traced back. Nuclear reactor vessels have, for example, a diameter of 3 to 10 m. The bolts 10, which can reach a length of several meters, are correspondingly large also the thick flanges penetrated by them.

Bei der Flanschverbindung nach der Erfindung gemäß F i g. 2 sind die wesentlich kleineren Flanschabmessungen sowie der Fortfall der oberen konischen Übergangszone ersichtlich.In the flange connection according to the invention according to FIG. 2 are the much smaller flange dimensions as well as the omission of the upper conical transition zone can be seen.

Bei der Verbindung nach Fig.2 ist im Bereich der Außenkanten 6, 7 eine starre Zwischenlage 11, beispielsweise ein Metallring, angeordnet, dessen Dicke den Abstand Ah der Außenkante 6, 7 der Flansche 1,2 in nicht verspanntem Zustand bestimmt. In the connection according to FIG. 2 , a rigid intermediate layer 11, for example a metal ring, is arranged in the area of the outer edges 6, 7, the thickness of which determines the distance Ah of the outer edge 6, 7 of the flanges 1, 2 in the non-tensioned state.

Ein bestimmter Abstand A h zwischen den Außenkanten läßt sich auch durch divergierende Ausbildung der beiden einander zugekehrten Flächen der Flansche 1, 2 radial nach außen erreichen, so daß sich die Flansche in nicht verspanntem Zustand nur mit den Innenkanten berühren.A certain distance A h between the outer edges can also be achieved by diverging design of the two mutually facing surfaces of the flanges 1, 2 radially outward, so that the flanges only touch the inner edges when they are not clamped.

Die Bedeutung des Abstandes A h sei nachstehend erläutert. Wie aus F i g. 2 ersichtlich, ist an der Strich-Punkt-Linie, die den Verbindungsquerschnitt A zwischen Wandteil 3 und Flansch 1 darstellt, eine Spannungskurve gezeigt, die schematisch die Größe und den Verlauf der Biegespannung veranschaulicht, die im Verbindungsquerschnitt auftritt, wenn die BoI-zen 10 angezogen werden und das Gefäß anschließend unter Druck gesetzt wird. Beim Anziehen der Bolzen 10 der Flanschverbindung verdrehen sich zunächst die Flansche 1, 2, bis ihre Außenkanten 6, 7 über den Metallring 11 in gegenseitiger Berührung stehen. Auf diese Weise erhält der Verbindungsquerschnittet eine gewisse Biegevorspannung. Bei Erreichen der gewünschten Vorspannung entsteht außerhalb der neutralen Linie, die durch die Kreuzung der Vorspannungskurve mit der Linie A bezeichnet ist, an der Außenseite der Wand eine Zugspannung +<?&»,, während an der Innenseite der Wand eine Druckspannung — abSl von gleicher Größe auftritt. Die Bolzen 10 werden dann bis zu einem Wert weiter angezogen, der durch den vom Gefäß aufzunehmenden Druck bestimmt ist. Da die Flansche biegesteif sind, hat dieses schließliche Anziehen der Schraubenbolzen keine Einwirkung auf die zuerst hervorgerufene Biegevorspannung im Übergangsquerschnitt. The meaning of the distance A h is explained below. As shown in FIG. 2, the dash-dot line, which represents the connection cross-section A between wall part 3 and flange 1, shows a stress curve which schematically illustrates the magnitude and course of the bending stress that occurs in the connection cross-section when the bolts 10 are attracted and the vessel is then pressurized. When the bolts 10 of the flange connection are tightened, the flanges 1, 2 initially rotate until their outer edges 6, 7 are in mutual contact via the metal ring 11. In this way, the connection cross-section receives a certain bending prestress. When the desired prestress is reached, a tensile stress + <? & »,, occurs on the outside of the wall outside the neutral line, which is indicated by the intersection of the prestress curve with line A , while on the inside of the wall a compressive stress - a bSl of same size occurs. The bolts 10 are then tightened further up to a value which is determined by the pressure to be absorbed by the vessel. Since the flanges are rigid, this final tightening of the screw bolts has no effect on the initial bending prestress in the transition cross-section.

Sobald das Gefäß unter inneren Überdruck gesetzt wird, neigen die Wandteile 3 dazu, sich mehr als die Flansche 1, 2 auszudehnen. Dabei treten an der Innen- und Außenseite der Wand axiale Biegespannungen ± abp auf, die so gerichtet sind, daß sie Zugkräfte an der Innenseite und Druckkräfte an der Außenseite erzeugen. Dementsprechend ist der Spannungszustand dem obenerwähnten Vorspannungszustand entgegengesetzt und wird daher bei geeigneter Größe des Abstandes Ah durch diesen ausgeglichen. Der innere Überdruck erzeugt außerdem eine axiale Zugspannung axp, die über die Stärke der Wandteile 3 gleichmäßig verteilt ist. Bei Überlagerung all dieser Spannungen können die folgenden Bemessungsregeln verwendet werden, bei denen nur die in diesem Fall für die Festigkeit wesentlichen axialen Spannungen in Betracht gezogen sind.As soon as the vessel is placed under internal overpressure, the wall parts 3 tend to expand more than the flanges 1, 2. Axial bending stresses ± a bp occur on the inside and outside of the wall, which are directed in such a way that they generate tensile forces on the inside and compressive forces on the outside. Accordingly, the state of tension is opposite to the above-mentioned state of tension and is therefore compensated for by the distance Ah if the distance Ah is suitably large. The internal overpressure also generates an axial tensile stress a xp , which is evenly distributed over the thickness of the wall parts 3. If all of these stresses are superimposed, the following design rules can be used, in which only the axial stresses that are essential for strength in this case are taken into account.

Wenn die Bolzen angezogen werden, muß für die Biegespannung im Übergangsquerschnit A folgende Bedingung erfüllt sein:When the bolts are tightened, the following condition must be met for the bending stress in the transition cross-section A:

abs <jj dem zulässigen Spannungswert für das Material bei der in Frage kommenden Temperatur. a bs <jj is the allowable stress value for the material at the temperature in question.

Während der Arbeit wird die resultierende axiale Spannung an der Innen- und Außenkante der Wand:During work, the resulting axial stress on the inner and outer edges of the wall will be:

Xtot ~ bs b* , xp ... . _ Xtot ~ bs b *, xp .... _

* dem zulassigen Spannungswert* the permissible voltage value

Dei Arbeitstemperatur. The working temperature.

Bei Einsatz der Erfindung in der Praxis entnimmt man A h aus Diagrammen über axiot als Funktion von Ah. Solche Diagramme müssen für jeden einzelnenWhen the invention is used in practice, A h is taken from diagrams over axiot as a function of Ah. Such diagrams need to be for each individual

Fall und unter genauer Berücksichtigung der mechanischen Festigkeitsdaten des betreffenden Materials oder Messung aufgestellt werden. Um jedoch einen Begriff von der Größenordnung des Gewinns zu geben, der im Hinblick auf die rein mechanische Festigkeit erzielt werden kann, sei beispielsweise erwähnt, daß die bei der in Fig. 1 dargestellten herkömmlichen Flanschverbindung im Betrieb auftretenden maximalen Materialspannungen im Übergangsquerschnitt etwa zweimal so groß sind wie bei einer entsprechend der Erfindung gestalteten Flanschverbindung. Case and taking into account the mechanical strength data of the material in question or measurement. However, to get an idea of the magnitude of the profit too give, which can be achieved with regard to the purely mechanical strength, should be mentioned, for example, that the conventional one shown in FIG Flange connection occurring during operation maximum material stresses in the transition cross-section are about twice as large as in a flange connection designed according to the invention.

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Flanschverbindung für Wandteile von Druckgefaßen großen Durchmessers, insbesondere von Kernreaktorbehältern, bestehend aus zwei ringförmigen, durch Schraubenbolzen verbundenen,Flange connection for wall parts of large diameter pressure vessels, especially of Nuclear reactor vessels, consisting of two ring-shaped, connected by screw bolts, mit je einem Wandteil einstückigen, biegefesten Flanschen, die schon vor der Vorspannung der Schraubenbolzen mit ihren die Dichtungselemente aufweisenden Innenrändern metallisch aneinander liegen und an ihren Außenkanten einen axialen Abstand voneinander aufweisen, gekennzeichnet durch einen derartigen Abstand (Δ h) der Außenkanten (6, 7), daß durch Anziehen der Schraubenbolzen (10) bis zum Anliegen der Außenkanten aneinander oder an einer starren Zwischenlage (11) im Ubergangsquerschnitt (A) von jedem der Flansche (1, 2) zu dem angrenzenden Wandteil (3) eine Biegevorspannung erzielbar ist, die der durch den normalen Betriebsdruck im Druckgefäß hervorgerufenen Biegespannung in diesem Querschnitt (A) entgegengerichtet ist und diese möglichst vollständig kompensiert.with one wall part each, one-piece, rigid flanges which lie against one another with their inner edges having the sealing elements and which are axially spaced from one another at their outer edges, characterized by such a distance (Δ h) between the outer edges (6, 7) even before the pretensioning of the screw bolts ) that by tightening the screw bolts (10) until the outer edges rest against one another or against a rigid intermediate layer (11) in the transition cross-section (A) from each of the flanges (1, 2) to the adjacent wall part (3), a bending prestress can be achieved, which is opposite to the bending stress caused by the normal operating pressure in the pressure vessel in this cross-section (A) and compensates for it as completely as possible. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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