DE1489753B1

DE1489753B1 - Von OEffnungen durchbrochene doppelwandige Metallplatte fuer Atomkernreaktoren

Info

Publication number: DE1489753B1
Application number: DE19651489753
Authority: DE
Inventors: Claude Guillot; Alphonse Peuchmann
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1964-06-24
Filing date: 1965-06-23
Publication date: 1970-07-30
Also published as: LU48856A1; IL23699A; US3442060A; SE316336B; ES314595A1; NL6507849A; FR1407775A; CH445657A; GB1079278A; BE665148A

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

Patentansprüche:

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