DE1489753B1 - Von OEffnungen durchbrochene doppelwandige Metallplatte fuer Atomkernreaktoren - Google Patents
Von OEffnungen durchbrochene doppelwandige Metallplatte fuer AtomkernreaktorenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine von Öffnungen durchbrochene doppelwandige Metallplatte für Atomkernreaktoren,
bestehend aus zueinander parallelen, längs aneinanderstoßender Flanschkanten miteinander verschweißten
Profilstäben mit doppel-T-förmigem Querschnitt, deren Stege Bohrungen aufweisen und gemeinsam
mit den Flanschen im Inneren der doppelwandigen Platte liegende Hohlräume begrenzen.
Eine in dieser Weise ausgebildete Metallplatte ist in der schweizerischen Patentschrift 331954 beschrieben.
Diese bekannte Platte ist als Begrenzungswand für eine Brennkammer bestimmt, wobei der
Zwischenraum zwischen ihren beiden Wänden der Brenngaszufuhr dienen soll. Dieser Bestimmung gemäß
sind bei der bekannten Platte nur die deren Außenwand bildenden Profilstabflansche an ihren aneinanderstoßenden
Kanten miteinander verschweißt, so daß eine geschlossene Außenwand entsteht, während
die Innenwand der Platte offen bleibt und der gesamte Zwischenraum zwischen Innenwand und
Außenwand einen zusammenhängenden, von Brenngas durchströmbaren Hohlraum bildet.
Eine aus Profilstäben von zumindest teilweise doppel-T-förmigem Querschnitt aufgebaute Metallplatte
ist auch in der USA.-Patentschrift 517 372 beschrieben. Bei dieser bekannten Platte sind jedoch
die Profilstäbe so aneinandergesetzt, daß die von ihren Flanschen und Stegen begrenzten senkrecht
zur Plattenebene verlaufen und die Platte nur eine einzige, relativ dicke Wand aufweist.
Bei einer anderen bekannten und in der USA.-Patentschrift 809517 beschriebenen Metallplatte sind
Profilstäbe mit doppel-T-förmigem Querschnitt als Versteifungselemente für aus ebenen Blechen bestehende
Plattenwände verwendet. Eine unmittelbare Verbindung zwischen diesen Profilstäben untereinander,
die den Zwischenraum zwischen den Plattenwänden unterteilen könnte, besteht dagegen nicht.
In der USA.-Patentschrift 1184 504 schließlich ist
eine doppelwandige Metallplatte beschrieben, deren Wände durch eine Vielzahl von dazwischen eingeschweißten,
meist rohrförmigen Abstandhaltern zusammengehalten werden. Bei dieser Platte gibt es
daher eine Vielzahl von zu den teilweise kompliziert ausgeführten und nur schwer zugänglichen Schweißnähten,
welche zum einen die Herstellung der Platten verteuern und zum anderen ihre Überprüfung auf
Dichtigkeit erschweren.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
doppelwandige Platte der eingangs erwähnten Art in der Weise auszubilden, daß die bei der Herstellung
zu erzeugenden Schweißnähte eine einfache Form und Anordnung, eine leichte Zugänglichkeit und
Überprüfbarkeit und eine geringe Anzahl und Größe annehmen und sich damit ein billig zu erstellendes,
einfach zu kontrollierendes und in seiner Festigkeit von der der Schweißnähte praktisch unabhängiges
Bauelement ergibt, das sich beispielsweise hervorragend als Doppelboden für Kernreaktorgefäße
eignet, die von Druck- oder Leistungsrohren durchsetzt werden müssen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bohrungen in an sich bekannter
Weise innerhalb der Stege von Flansch zu Flansch verlaufen, diese Flansche im rechten Winkel durchsetzen
und ein erstes System von gegeneinander und gegen das übrige Platteninnere abgeschlossenen
Kanälen bilden, während die von den Stegen und Flanschen der Profilstäbe begrenzten Hohlräume ein
zweites solches Kanalsystem bilden.
Eine erfindungsgemäß ausgebildete Platte weist nur zueinander parallele Schweißnähte auf, deren
Oberfläche im Vergleich zu dem Restteil der Plattenwände so klein ist, daß die Schweißnähte für die
Festigkeit der Wände praktisch keine Rolle spielen. Die Einfachheit und Regelmäßigkeit der Schweißnähte
machen diese überdies leicht überprüfbar und nötigenfalls für Reparatur- und Wartungsarbeiten
bequem erreichbar.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird nunmehr ein zeichnerisch dargestelltes Ausführungsbeispiel
näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 einen perspektivischen Ausschnitt aus einer Metallplatte gemäß der Erfindung,
F i g. 2 eine Aufsicht auf eine Metallplatte gemäß der Erfindung.
Die in F i g. 1 dargestellte Metallplatte enthält eine Reihe von Profilstäben 1, la, Ib und lc, die einen
doppel-T-förmigen Querschnitt aufweisen und nebeneinander angeordnet sind. Die Profilstäbe 1, la, Ib
und Ic sind jeweils an ihren Längsseiten durch Schweißnähte 2 miteinander verbunden, welche die
seitlichen Kanten ihrer Flansche miteinander vereinigen. Zwischen den geraden und parallelen
Schweißnähten 2 enthalten die Stege 3 der Profilstäbe 1, la, Ib und 1 c gleichmäßig von den parallelen
Schweißnähten 2 entfernte senkrechte Bohrungen 4. Die Bohrungen 4 gehen durch die ganze
Höhe der Stege 3 hindurch und gestatten infolgedessen das Hindurchströmen eines Strömungsmediums
durch die Metallplatte, das beispielsweise aus Rohren austritt, die in oder an den Bohrungen 4 festgelegt
werden.
An ihren Enden sind die Bohrungen 4 gegebenenfalls mit Ausdrehungen oder Kragen versehen, die
das Anbringen oder Ansetzen der Rohre erleichtern.
Die Anzahl und die Abstände der Bohrungen 4 voneinander können gegebenenfalls entsprechend
dem Zweck der zu haltenden Rohre geändert werden; auf jeden Fall werden die Bohrungen 4 vorzugsweise
nicht über die gesamte Länge der Profilstäbe 1, la, Ib und lc vorgesehen; deren Enden
bleiben undurchbohrt. Es ist auf diese Weise möglich, wie dies F i g. 2 zeigt, die Metallplatte mit einer
mechanisch verstärkten Umfangszone 5 zu versehen, die keine Bohrungen 4 enthält.
In F i g. 2 ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der die mit Bohrungen 4 versehene
Metallplatte den ebenen Boden eines zylindrischen Behälters, beispielsweise eines Kernreaktorgefäßes,
bildet. In diesem Fall haben die Profilstäbe 1,1a, Ib und Ic ungleiche Längen, sie sind an ihren Enden
jeweils leicht gebogen oder abgerundet abgeschnitten, um sich genau der Form eines zylindrischen
Rohres 6 anzuschmiegen, das sie umgibt.
Im mittleren Teil der Metallplatte von F i g. 2 sind die Bohrungen 4 nach einem bestimmten Netz verteilt,
das in F i g. 2 ein quadratisches Netz ist; dieses Netz könnte jedoch auch Maschen in Form einer
Raute oder irgendeines anderen Parallelogramms haben, es wird dann dadurch erhalten, daß man die
Profilstäbe mit ihren Bohrungen 4 jeweils parallel zueinander verschoben zusammenfügt. Man könnte
den Bohrungen 4 auch unterschiedliche Abstände geben, um ein Netz mit rechteckigen Maschen zu
erhalten, bei dem die in den Stegen 3 ungenutzt bleibende
Metallmasse verkleinert wird, während die Zugänglichkeil zu den Schweißnähten 2 besser ist.
Hohlräume 8 zwischen den Profilstäben 1. la, 1 b und Ic bilden Kanäle, die von einem Kühlmedium
durchflossen werden können, beispielsweise von Wasser, das über eine Leitung zugeführt wird, die in das
die Metallplatte umgebende Rohr einmündet.
Eine derartig ausgeführte Metallplatte gemäß der Erfindung ist besonders geeignet zum Aufbau eines
Kernreaktorgefäßes, das normalerweise zwei gleiche Boden aufweist, zwischen denen Leistungs- oder
Druckrohre eingebaut sind. Diese Böden bestehen dann aus Metallplatten gemäß der Erfindung, in
deren Bohrungen 4 die Leistungsrohre festgelegt sind. Ein zylindrischer Kesselschuß umgibt Metallplatten und Rohre und schließt zwischen den beiden
Plattenwänden einen Moderator-Reflektor ein, beispielsweise schweres Wasser. Außerdem kann innerhalb
der Böden ein Kühlmedium durch die Hohlräume 8 strömen.
Die Sicherheit und die Festigkeit von aus erfindungsgemäßen Metallplatten bestehenden Gefäßböden
ist durch die Begrenzung der Schweißnähte 2 auf parallele Linien und das. Fehlen von Schweißnähten
in T- oder Kreuzform gewährleistet, die eine schnelle und exakte Prüfung der Schweißnähte erleichtern.
Die Schweißnähte 2 verlaufen überdies parallel zu den Reihen der Bohrungen 4, welche die Rohre aufnehmen,
und können infolgedessen nicht nur von Prüfgeräten, sondern auch von Reparaturwerkzeugen
bequem erreicht werden, wenn es notwendig sein sollte, die Schweißnähte zu verstärken.
Die Schweißnähte 2 stellen überdies nur einen sehr kleinen Teil der Plattenoberfläche dar. und die Profilstäbe
können ohne weiteres für sich allein eine genügende Festigkeit haben, so daß die Verbindungs-Schweißnähte
praktisch nichts zur Festigkeit der gesamten Metallplatte beizutragen brauchen.
Eine derartige Zusammenfügung von Profilstäben durch einfache geradlinige Schweißnähte ist leicht
auf der Baustelle selbst, ohne vorherigen Zusammenbau in der Werkstatt, durchführbar. Dies «ibt die
Möglichkeit, insbesondere bei dem Bau großer Einheiten,
wie Kernreaktorgefäßen, die Transport- und Zmbauschwierigkeiten zu verringern oder ganz zu
beseitigen.
Claims (5)
1. Von Öffnungen durchbrochene doppelwandige Metallplatte für Atomkernreaktoren, bestehend
aus zueinander parallelen, längs aneinanderstoßender Flanschkanten miteinander verschweißten
Profilstäben mit doppel-T-förmigem Querschnitt, deren Stege Bohrungen aufweisen und gemeinsam mit den Flanschen im Inneren
der doppelwandigen Platte liegende Hohlräume begrenzen, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bohrungen (4) in an sich bekannter Weise innerhalb der Stege (3) von Flansch zu Flansch
verlaufen, diese Flansche im rechten Winkel durchsetzen und ein erstes System von gegeneinander
und gegen das übrige Platteninnere abgeschlossenen Kanälen bilden, während die von
den Stegen und Flanschen der Profilstäbe (1,1 a, Ib, Ic) begrenzten Hohlräume (8) ein zweites
solches Kanalsystem bilden.
2. Metallplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (4) in den
Stegen (3) entsprechend einem Netz mit gleichmäßigen Maschen über die Plattenoberfläche verteilt
angeordnet sind.
3. Metallplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Profilstäbe
(1, la, Ib, Ic) an den Plattenrändern von
Bohrungen (4) in ihren Stegen (3) frei sind.
4. Metallplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen
(4) in den Stegen (3) an mindestens einem ihrer Enden im Durchmesser erweitert sind.
5. Metallplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilstäbe
(1, l<z, Ib, Ic) unterschiedliche Längen
aufweisen und alle gemeinsam die lichte Weite eines zylindrischen Rohres (6) ausfüllen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen copy
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