DE1425549B2 - Deckelver s chluß - Google Patents

Description

stoffes häufiger gelöst und wieder geschlossen wer- io den Spannvorrichtungen aus der erforderlichen gröden. Bei einem Flanschdeckel von beispielsweise 5 m ßeren Entfernung Schwierigkeiten bereitet und außer-Durchmesser müssen etwa 40 Stehbolzen von 160 mm dem die kolben- und zylinderförmigen Teile der Gewindedurchmesser gleichzeitig mit einer vor- Spannvorrichtung sowie die Spann- und Gegenmutgeschriebenen Kraft vorgespannt werden. Diese Vor- tern zu einer Einheit miteinander verbunden sind, Spannkraft wird über den Deckelflansch auf die Ge- 15 die aus der Entfernung nur sehr mühevoll gehandhäuseabschlußdichtung übertragen. Der Unterschied habt werden kann. Von Nachteil ist auch, daß bei in der Zugspannung zwischen den einzelnen Steh- der Vorspannung des Stehbolzens dessen Dehnung bolzen darf nach dem Verspannen des Flansch- eine Änderung der Gewindesteigung über die Kondeckels nicht mehr als 0,25 °/o betragen. Aus Sicher- taktlänge der Spannmutter hervorruft. Dies bedingt heitsgründen und auch aus wirtschaftlichen Gründen 20 eine Vergrößerung der Gewindetoleranz für die muß das öffnen und Schließen des Atomreaktor- Spannmutter.

gefäßes innerhalb kürzester Zeit erfolgen. Die Be- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen

dienungsgrenze liegt dabei in einer Entfernung von Deckelverschluß von einfacher und betriebssicherer etwa 10 m über dem Flanschdeckel. Ausführung zu schaffen, der ein müheloses öffnen

Das Verschließen von Reaktorgefäßen nach diesen 25 und Schließen des Deckels innerhalb kürzester Zeit, Forderungen geschieht bisher in der Weise, daß zu- falls erforderlich, auch aus größerer Entfernung, ernächst der Flanschdeckel auf die Gehäuseabschluß- möglicht, und mit dem außerdem sämtliche Schraudichtung aufgesetzt wird und die Muttern mittels benbolzen des Deckelflansches mit gleich hohen mechanischer Vorrichtungen leicht angezogen wer- Spannungen angezogen werden können, so daß ein den. Danach werden in die durchbohrten Stehbolzen 30 Nachspannen weitgehend vermieden wird. Heizstäbe eingesetzt, welche die Stehbolzen auf eine Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt dadurch, daß

bestimmte Dehnungstemperatur bringen. Nach Er- die Zylinder der Spannvorrichtungen am Deckel anreichen der vorgeschriebenen Dehnung in den Steh- gebracht sind oder Bestandteile des Deckels bilden, bolzen werden die Muttern erneut bis zur Flansch- daß jeweils die Kolben der Spannvorrichtungen anlage angezogen. Falls nach dem Erkalten der Steh- 35 einerseits und mit Schraubenbolzen verschraubbare bolzen Unterschiede in der Zugspannung festgestellt
werden, muß der Vorgang für einen oder mehrere
Stehbolzen wiederholt werden, bis eine Spannungsgleichheit innerhalb der erwähnten Toleranz erreicht
ist. Es liegt auf der Hand, daß diese Art der Ver- 40
spannung der Schraubenbolzen sehr zeitaufwendig
und umständlich ist.

Aus der deutschen Patentschrift 1072 031 ist ein
Verschluß für unter hohem Innendruck stehende Gehäuse bekannt, bei dem an einem Stützdeckel mecha- 45 Deckelflansches bestehen, in der der Ringkolben einnische Druckübertragungselemente, z. B. eine zen- gesetzt ist.

trale Druckschraube, angreifen, die nach voraus- Dadurch, daß die druckmittelbetätigten Spannvorgehender Anpressung des Deckels mit Hilfe einer richtungen fest am Deckelflansch angeordnet sind, hydraulischen Spannvorrichtung so lange nachstell- bleiben sie beim öffnendes Druckgefäßes am Deckel bar sind, bis sie die erforderliche Druckvorspannung 50 gelagert. Da die Hydraulikzylinder dabei unverdrehauf den Deckel ausüben und dann bei Entspannung bar am Flansch des Deckels angebracht sind, ist auch des hydraulischen Druckmittels die durch den Innen- die Verlagerung einer stationären Ringleitung für die druck im Gehäuse auf den Deckel ausgeübte Axial- Zuführung des Druckmittels am Flansch möglich, kraft aufnehmen. Ein derartiger Deckelverschluß ist Die Ringleitung kann ständig, d. h. auch beim öffnen für Reaktorgefäße praktisch nicht verwendbar, da in 55 des Deckels, an den einzelnen Spannvorrichtungen diesem Fall der Druckkolben des Verschlusses einen angeschlossen bleiben. Es ist daher nicht erforderlich, beim Abheben des Deckels die Anschlüsse der Leitung an den zahlreichen Spannvorrichtungen einzeln zu lösen und beim Verschließen des Gefäßes 60 wieder herzustellen. Die Hauptzufuhrleitung für das Druckmittel ist einerseits mit der Druckpumpe, die ihren Standort in der vorgeschriebenen Entfernung vom Atomreaktorgefäß hat, und andererseits mit der Ringleitung des Flanschdeckels fest verbunden. Diese

und aus einem Kolben und einem damit zusammen- 65 Zufuhrleitung ist flexibel und gestattet somit ein Abarbeitenden Zylinder bestehen. Einer dieser beiden nehmen des Deckelflansches ohne Demontage des Teile, der Kolben, ist mit dem Bolzen verbunden, Hydrauliksystems. Beim öffnen und Schließen des während der andere Teil, nämlich der Zylinder, sich Deckelverschlusses brauchen daher nur noch die

Muttern andererseits voneinander unabhängige Teile sind und daß die Zylinderräume aller Spannvorrichtungen in an sich bekannter Weise an eine gemeinsame Druckleitung angeschlossen sind.

Die Spannvorrichtungen bestehen vorzugsweise aus einem am Deckel zentrisch zum Schraubenloch befestigten Ringzylinder, in dem ein den Schraubenbolzen umschließender Ringkolben liegt. Der Ringzylinder kann aber auch aus einer Ausnehmung des

Durchmesser von mehreren Metern besitzen müßfe und dabei gegen einen Druck von über 1000 atü bei einer Betriebstemperatur von etwa 200° C abzudichten wäre.

Aus der deutschen Patentschrift 875 426 sind Vorrichtungen zur Erleichterung des Anziehens und Lösens stark belasteter Muttern bekannt, die nach Art hydraulischer Spannvorrichtungen ausgebildet sind

mit den Spannvorrichtungen zusammenarbeitenden Spannmuttern aus der vorgeschriebenen Entfernung betätigt zu werden, was ohne besondere Schwierigkeiten innerhalb kürzester Zeit geschehen kann.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. la und 1 b einen Deckelverschluß gemäß der Erfindung in Seitenansicht, teilweise im Schnitt,

Die Ausbildung und Anordnung der Dichtungen 6 und 7 der Spannvorrichtungen richten sich nach den jeweiligen Betriebsverhältnissen und sind an die beschriebene Konstruktion gebunden. Durch Kanäle 5 bis 5 c wird eine wesentliche Herabsetzung der Temperatur der Dichtungen 6 und 7 dadurch bewirkt, daß der Übertritt von Kriechwärme aus dem Deckelflansch 13 und dem Stehbolzen gehemmt- und durch die Schornsteinwirkuna dieser Kanäle schnell an die

F i g. 2 eine Einzelheit der F i g. 1 im Schnitt und Ίο Außenluft abgeführt wird. Dieser Vorteil ist ins-

F i g. 3 und 4 zwei abgeänderte Ausführungsformen der Spannvorrichtung im Schnitt.

Der Flanschdeckel 13 eines Hochdruckgefäßes wird mit Hilfe von Stehbolzen 10 befestigt, die durch Bohrungen im Flanschdeckel hindurchgreifen. Das Verspannen der Stehbolzen 10 geschieht mit Hilfe von hydraulischen Spannvorrichtungen, die aus einem Ringzylinder 1 und einem Ringkolben 2 bestehen. Der Ringzylinder 1 und der Ringkolben 2 sind auf der Oberseite des Flanschdeckels 13 mittels mehrerer Zentrierstücke 8 zu den Schraubenlöchern zentrisch angeordnet und so am Flanschdeckel festgelegt, daß sie am Deckel gelagert bleiben, wenn dieser abgenommen und wieder angesetzt wird. Durch die feste Verbesondere dann von Bedeutung, wenn die Temperaturen in den Hochdruckbehältern sich den Grenzwerten für die Standsicherheit der Dichtungen 6 und 7 nähern.

Wie F i g. 1 zeigt, erfolgt die Zuführung des Drucköls zu den Spannvorrichtungen über Bohrungen 9 in dem Ringzylinder, die über Querbohrungen mit einer Ausnehmung an der Fläche 20 des Ringzylinders verbunden sind.

Die F i g. 3 zeigt eine Spannvorrichtung, die im Aufbau ähnlich ist wie diejenige gemäß Fig. 1. Hier ist jedoch eine Distanzhülse 21 vorgesehen, die auf einem Außengewinde die Gegenmutter 3 trägt. Die Distanzhülse 21 und die Mutter 3, welche sich an lagerung der Spannvorrichtungen 1, 2 am Flansch- 25 dem Ringzylinder 1 abstützt, sind mit der Spannvordeckel kann auch die Hochdruckleitung für die richtung 1,2 so verbunden, daß sie zusammen mit Druckbeaufschlagung der Ringkolben 2 stationär am dieser ständig am Deckelflansch gelagert bleiben. Flanschdeckel befestigt werden. Die ringförmige Hierdurch ergibt sich eine vorteilhafte Gewichtsver-1 iochdruckleitung besteht aus einzelnen Abschnitten minderung bei der Fernbedienung, da beim Öffnen 14,15,16 usw., die die Spannvorrichtungen mitein- 30 und Schließen lediglich die Muttern 23 abgenommen ander verbinden. Als Verbindungselement für die bzw. wieder angesetzt zu werden brauchen.
Leitungsabschnitte 14,15,16 usw. dienen Verteiler- Der Ringzylinder 1 liegt hier mit einer balligen

blöcke 11, in denen Ventile 12 liegen. Die Enden der Lagerfläche auf einer lagerschalenförmig ausgebilderingförmigen Verteilerleitung für die gemeinsame ten Lagerplatte 22, mit der er mittels Stiftschrauben Druckbeaufschlagung der hydraulischen Spannvor- 35 27 verbunden ist.

richtungen führen zu einer Druckmittelpumpe, die in Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 4 ist der

größerem Abstand von dem Hochdruckgefäß auf- Ringzylinder durch eine Ausnehmung 24, 25 im Dekgestellt ist. kelflansch 13 ersetzt, die zentrisch zu den Schrauben-

Im Verteilerblock 11 ist ein Nadelventil 12 an- löchern angeordnet ist. Der Ringkolben 2 ist in die geordnet, das die Zufuhr des Drucköls zu der Spann- 40 Ausnehmungen eingesetzt und hierin unverlierbar vorrichtung 1,2 über einen Kanal 9 absperrt oder gelagert. Die auf der Mutter 4 liegende Gegenl'reigibt. Diese Vorrichtung ermöglicht die Druckbeaufschlagung einzelner Spannvorrichtungen zum
Korrigieren von Zugspannungsdifferenzen in den
Stehbolzen. Durch die Absperrung. der Ventile 12 45
kann außerdem eine Funktionsprüfung der einzelnen
Abschnitte des Ringsystems durchgeführt werden.

Nach dem Aufsetzen des Flanschdeckels 13, an
dem die Teile 1, 2, 8,11,12,14,15,16 usw. ständig
fest verlagert sind, auf die Gehäuseabschlußdichtung 50 ben. Die Zylinder und Kolben sind außerdem so am werden die Muttern 4 und die Gegenmuttern 3 ge- Deckel gelagert, daß sie beim Verspannungsvorgang meinsam mittels Steckschlüssel mit Innenverzahnung keine drehende Bewegung ausführen. Daher brau- oder anderer geeigneter Vorrichtungen an der Ver- chen auch die Anschlüsse der am Deckel angebrachzahnung 17 gefaßt und aus der vorgeschriebenen ten Ringleitung an den Spannvorrichtungen beim Lö-Entfernung auf die Stehbolzen bis zur Anlage an dem 55 sen und Anziehen der Muttern nicht gelöst zu wer-Ringkolben 2 aufgeschraubt. Zur Halterung der Mut- den. Die Ringleitung ist an eine mit der stationären lern 3 und 4 greift eine am Steckschlüssel vorgesehene Druckpumpe verbundene Haupizufuhrleitung anArretierung in eine Ausnehmung 18 der Mutter 4 e^;n. geschlossen, die flexibel ausgebildet ist, so daß der Nach dem Ansetzen und Aufschrauben der Mut- Deckel abgenommen werden kann, ohne die Verbintcm 3 und 4 werden alle Spannvorrichtungen gleich- 60 dung zwischen Ringleitung und Hauptzufuhrleitung zeitig vom hydraulischen Druck beaufschlagt. Da zu lösen,
sich die Ringkolben 2 an den Muttern 4 abstützen,
wird der hydraulische Druck über diese Muttern auf
die Stehbolzen übertragen, so daß eine Dehnung derselben hervorgerufen wird. Diese Dehnung des Steh- 65
bolzens wird in bekannter Weise durch Nachschrauben der Gegenmuttern 3 bis an die Ringfläche 19
mechanisch fixiert.

mutter 3 stützt sich an einem Ring 26 ab, der am Flanschdeckel gelagert ist und die den Ringzylinder bildende Ausnehmung 24,25 umschließt.

In allen Ausführungsbeispielen sind die hydraulischen Spannvorrichtungen und die Druckmittelleitungen für die Spannvorrichtungen fest am Flanschdeckel so angeordnet, daß sie beim Lösen und Abnehmen des Deckels an ,diesem gelagert blei-

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Deckelverschluß für unter sehr hohem Innendruck stehende Gehäuse od. dgl., insbesondere Hochdruck-Flanschverbindung für Atomreaktoren, mit druckmittelbetätigten, nach Art von Zylindern und Kolben arbeitenden und schraubbare

Feststellmittel aufweisenden Spannvorrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (1; 24, 25) der Spannvorrichtungen am Dekkel(13) angebracht sind oder Bestandteile des Deckels bilden, daß jeweils die Kolben (2) der Spannvorrichtungen einerseits und mit Schraubenbolzen (10) verschraubbare Muttern (4; 23) andererseits voneinander unabhängige Teile sind und daß die Zylinderräume aller Spannvorrichtungen in an sich bekannter Weise an eine gemeinsame Druckleitung (14,15,16) angeschlossen sind.

2. Deckelverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Spannvorrichtung ein in der gemeinsamen Druckleitung (14,15,16) liegendes Ventil (11) zugeordnet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen