DE1293438B - UEberwachungseinrichtung fuer ein Kernreaktor-Sicherheitsgebaeude - Google Patents

UEberwachungseinrichtung fuer ein Kernreaktor-Sicherheitsgebaeude

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DE1293438B
DE1293438B DES80937A DES0080937A DE1293438B DE 1293438 B DE1293438 B DE 1293438B DE S80937 A DES80937 A DE S80937A DE S0080937 A DES0080937 A DE S0080937A DE 1293438 B DE1293438 B DE 1293438B
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DE
Germany
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monitoring device
cavities
reinforced concrete
building
wall
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DES80937A
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Dipl-Ing Arno
Dipl-Ing Christian
Goepel
Held
Martin
Dipl-Ing Rudolf
Wirths Walter
Bohmann Werner
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C9/00Emergency protection arrangements structurally associated with the reactor, e.g. safety valves provided with pressure equalisation devices
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C13/00Pressure vessels; Containment vessels; Containment in general
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C13/00Pressure vessels; Containment vessels; Containment in general
    • G21C13/10Means for preventing contamination in the event of leakage, e.g. double wall
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C17/00Monitoring; Testing ; Maintaining
    • G21C17/003Remote inspection of vessels, e.g. pressure vessels
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine überwachungseinrichtung für die innere Dichthaut eines Kernreaktor-Sicherheitsgebäudes aus Stahlbeton.
  • Kernreaktoren müssen aus Sicherheitsgründen stets innerhalb eines druckfesten geschlossenen Raumes aufgestellt werden. Für Reaktoren kleinerer Leistung können dafür Stahlbehälter, die nach Art von Druckgasspeichern aufgebaut sein können, Verwendung finden. Diese Behälter haben die Aufgabe, den bei einem größtmöglichen Reaktorunfall auftretenden Überdruck aufzunehmen und die aus dem Reaktor entweichenden radioaktiven Teilchen und Dämpfe an einem unkontrollierten Austritt in die freie Atmosphäre zu hindern. Bei Reaktoren von größerer Leistung, die als Energiequelle für Kernkraftwerke dienen, ist es notwendig, das den Reaktor umgebende Gebäude so groß zu machen, daß unter Umständen eine Stahlkonstruktion aus technischen und wirtschaftlichen Gründen nicht in Frage kommt. Es ist auch bekannt, solche Sicherheitsgebäude aus Stahlbeton herzustellen und durch eine innere Stahlhaut gasdicht zu machen. Eine derartige Dichthaut ist notwendig, da Beton als solcher nicht in genügendem Maße dasdicht gemacht werden kann.
  • Die Erstellung einer Dichthaut auf der Innenseite eines derartigen Stahlbetongebäudes ist wegen der Notwendigkeit der Dichtheit mit großen technischen Schwierigkeiten verbunden, vor allem ist es notwendig, die Dichtheit einer derartigen Wandung nach ihrer Erstellung und auch während des Betriebes des Reaktors zu überwachen.
  • Die Erfindung geht daher aus von einer Überwachungseinrichtung für die innere Dichtheit ein Kernreaktor-Sicherheitsgebäudes aus Stahlbeton. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, die überwachungseinrichtung in einfacher Weise und derart auszubilden, daß die Entdeckung einer Undichtigkeit praktisch ohne Zeitverlust möglich wird.
  • Erfindungsgemäß ist ein System von Hohlräumen in einer Schicht unter der Dichthaut gebildet, das an eine in an sich bekannter Weise mit überwachungsgeräten versehene Absauge- bzw. Überdruckeinrichtung angeschlossen ist.
  • Diese nahe beieinander liegenden und untereinander verbundenen Hohlräume können ohne besonderen technischen Aufwand während des Baues des Stahlbetongebäudes vorgesehen werden und ermöglichen nach Aufbringen der Dichthaut, die z. B. während des Baues bereits als Schalungswand verwendet werden kann, die Erzeugung von Unterdruck zur Leckanzeige und die Absaugung eventuell durchdringender Stoffe. Eine Verseuchung der Umgebung des Reaktorgehäuses durch radioaktive Stoffe kann somit zuverlässig verhindert werden. Umgekehrt ist es auch möglich, im Falle einer Undichtigkeit den Ort derselben festzustellen, indem ein unter Überdruck stehendes Prüfgas in die Hohlräume hinter der Dichthaut eingeführt und mit Hilfe eines Gasprüfgerätes auf der Innenseite des Reaktorsicherheitsgebäudes die undichte Stelle ermittelt wird, die dann normalerweise ohne besondere Schwierigkeiten, z. B. durch Nachschweißung oder Überzug mit einer Kunststoffhaut, wieder repariert werden kann.
  • Stand der Technik sind auch Reaktorbehälter mit mehrschaligen Wänden (deutsche Patentschriften 1059123 und 1071860), bei denen die innere Schale aus Stahl besteht. Es steht jedoch jeweils ein zumindest im wesentlichen durchgehender Hohlraum zwischen der Stahlschale und einer Betonschale vorgesehen, der an ein Spülgassystem angeschlossen ist, so daß das Eindringen radioaktiver Stoffe verhindert bzw. das Vordringen derselben in das Reaktor-Sicherheitsgebäude selbst verhütet werden kann. Ein solcher Hohlraum zwischen Stahlschale und Betonschale hat aber eine vergleichsweise aufwendige Konstruktion zur Folge, da nicht nur die Betonschale für sich druckfest und möglichst dicht hergestellt werden muß, sondern auch die Stahlschale nicht nur dicht, sondern auch druckfest und zumindest im wesentlichen auch selbsttragend sein muß. In Anbetracht dieser prinzipiellen Unterschiede ist auch bei den bekannten Reaktorbehältern eine Überwachung eines Reaktor-Sicherheitsgebäudes im Sinne der Erfindung nichtvorgesehen worden.
  • Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Der Aufbau eines solchen Systems von Hohlräumen in einer Schicht unter der Dichthaut kann in verschiedenster Weise durchgeführt werden. Einige Möglichkeiten sind zum besseren Verständnis der Erfindung in den F i g. 1 bis 5 näher veranschaulicht.
  • Die F i g. 1 zeigt einen schematischen Schnitt durch eine Kernreaktoranlage mit einem Stahlbetongebäude 2, in dem der eigentliche Reaktor 3 untergebracht ist. Innerhalb dieses Gebäudes 2 ist eine Kranbahn 4 mit einer Laufkatze 5 vorgesehen, die z. B. auf einer aus der Gebäudewandung nach innen vorspringenden Konsole 6 bewegbar ist. Die Innenfläche der Wandung des Stahlbetongebäudes 2 ist mit einer Dichthaut 11, z. B. einer Kunststoffolie, überzogen, wobei in dem durch die gestrichelte Linie 7 begrenzten Raum der Wandung Hohlräume vorgesehen sind, die untereinander in Verbindung stehen und mit einer Absaugeleitung 8 über eine Anlage 9 an einen hohen Schornstein 10 angeschlossen sind. In dieser Anlage 9 befinden sich Absauge- bzw. Überdruckeinrichtungen bekannter Bauart, die mit Überwachungsgeräten versehen sind, sowie eine Filteranlage. Die Hohlräume haben die Aufgabe, eine Prüfung der Dichthaut 11 zu ermöglichen, aber auch im Falle einer Beschädigung derselben radioaktive Stoffe mit der Gebäudeluft aufzufangen und der Anlage 9 zuzuführen. In den Filtern derselben werden die radioaktiven Stoffe größtenteils zurückgehalten, nur der Rest wird mit der Abluft über den Schornstein abgeführt. Die Anordnung kann jedoch auch so getroffen sein, daß die gereinigte Abluft wieder in den eigentlichen Reaktorraum rückgeführt wird.
  • Die F i g. 2 zeigt einen Querschnitt durch die Stahlbetonwand 20, die außer der Dichthaut 11 auch eine Dichthaut 12, z. B. aus Plastikmaterial, besitzt. Zur Abführung eventuell durchgedrungener Luft bzw. Prüfung auf Dichtigkeit ist die Stahlbetonwand 20 in der Nähe der Dichthäute 11, 12 von kanalförmigen Hohlräumen 23 durchsetzt. Diese Hohlräume 23 sind untereinander und mit der Absauge-bzw. Überdruckeinrichtung verbunden und werden beispielsweise durch Umgießen von unter Druck stehenden Plastikschläuchen bei der Herstellung des Stahlbetongebäudes 2 erzeugt. Sie können nach dem Erstarren des Betons herausgezogen werden. Diese Hohlräume 23 können auch mit Hilfe von vor dem Betonguß eingesetzten, elastischen, mit einer Trennmasse bestrichenen Metallrohren hergestellt werden.
  • Die Dichthaut 12 kann auch jene Teilchen, die durch den massiven Betonkern, z. B. einen aufgetretenen Spannungsriß, durchdringen konnten, roch abfangen und damit die Wirkung der Absauge-und Überwachungseinrichtung verbessern.
  • F i g. 3 zeigt eine andere Möglichkeit zur Herstelluna von untereinander in Verbindung stehenden Hohlräumen. Bei der Herstellung der Stahlbetonwand 20 werden entlang der Schalung besondere Formsteine 24, die mit Hohlräumen 27 versehen sind, eingesetzt. Durch den nachfolgenden Guß der Wand 20 werden sie mit derselben fest verbunden. Auch andere Ausbildungsformen solcher Formsteine können Verwendung finden, wenn eine Verbindung der Hohlräume untereinander gewährleistet bleibt.
  • Die F i g. 4 zeigt einen Querschnitt durch die Gebäudewandung, bei der die Stahlbetonwand 20 keine Bohrungen besitzt. Zur Ausbildung des Systems der Hohlräume ist auf die Innenseite der Wand 20 zunächst eine Plastikfolie 25 aufgeklebt, welche die Grundlage für eine gewellte, luftduchlässige Kunststoffmatte 26 bildet. Auf diese Matte 26 ist die Dichthaut aufgeklebt. Die mit Hilfe der luftdurchlässigen Matte 26 gebildeten Hohlräume 27 sind wiederum an die Anlage 9 angeschlossen. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß sich die Dichthaut 1.1 beim Auftreten eines Druckstoßes in die Vertiefungen der Matte 26 eindrücken kann und somit die Wirkung einer möglichen Druckwelle etwas abzuschwächen gestattet.
  • Eine ähnlich vorteilhafte Ausbildung zeigt auch die F i g. 5. Nach dieser Variante wird die Wandoberfläche profiliert, z. B. mit Hilfe während des Gusses in die Stahlbetonwand 20 eingesetzter wellen- oder w afelartiger f Formkörper 28, Lind anschließend mit einer darüber gespannten, als Dichthaut 11 dienenden Kunststoffolie abgeschlossen. Damit wird ebenfalls ein zusammenhängendes System von Hohlräumen unterhalb der Dichthaut 11 des Sicherheitsgebäudes 2 gebildet. Die Verbindung zwischen Dichthaut 11 und gewellter Oberfläche der Stahlbetonwand 20 richtet sich dabei nach dem Material. Es ist auch möglich, die Hohlräume durch eine entsprechende Formgebung des Schalungsmaterials bei der Herstellung der Stahlbetonwand 20 zu erzeugen, so daß besondere Formkörper 28 in Wegfall kommen können.
  • Als Dichthaut können auch äquivalente Überzüge, wie gespritzte Kunststoffhäute, Anstriche usw. Verwendung finden.

Claims (1)

  1. Patentansprüche: 1. Überwachungseinrichtung für die innere Dichtheit eines Kernreaktor-Sicherheitsgebäudes aus Stahlbeton, gekennzeichnet durch ein System von Hohlräumen in einer Schicht unter der Dichthaut, das an eine in an sich bekannter Weise mit Überwachungsgeräten versehene Absauge- bzw. Überdruckeinrichtung angeschlossen ist. y 2. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das System von Hohlräumen durch in der Randzone der Stahlbetonwand ausgesparte Kanäle gebildet ist. 3. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das System von Hohlräumen durch eine Schicht Hohlsteine gebildet ist. 4.. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das System von Hohlräumen durch eine Profilierung, z. B. Wellung, der Wandungsoberfläche und eine darübergespannte, als Dichthaut dienende Kunststoffolie gebildet ist. 5. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierung der Wandungsoberfläche durch entsprechend geformte Zwischenlagen gebildet ist.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2301003A1 (fr) * 1975-02-17 1976-09-10 Electricite De France Procede et dispositif de controle d'etancheite d'ouvrages, notamment en beton
FR2444994A1 (fr) * 1978-12-23 1980-07-18 Kernforschungsanlage Juelich Procede de localisation des fuites dans un blindage et systeme pour la mise en oeuvre de ce procede
US5673528A (en) * 1992-04-03 1997-10-07 Siemens Aktiengesellschaft Safety wall for a building

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE963218C (de) * 1954-12-01 1957-05-02 Dr Ferdinand Cap Schutzmaterial gegen ABC-Waffen
FR1228856A (fr) * 1959-02-09 1960-09-02 Procédé de protection des piles-piscines et des réservoirs à déchets radioactifs

Patent Citations (2)

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