DE1509991A1

DE1509991A1 - Building construction, for example for nuclear reactors

Info

Publication number: DE1509991A1
Application number: DE1965U0012064
Authority: DE
Inventors: Schaubel Ronald Clarence; Johnson Frank Geoffrey; Hawes Robert Irwin; Robert Isles; Mailer David William
Original assignee: Atomic Energy of Canada Ltd AECL; UK Atomic Energy Authority
Current assignee: Atomic Energy of Canada Ltd AECL; UK Atomic Energy Authority
Priority date: 1964-09-28
Filing date: 1965-09-28
Publication date: 1969-06-26
Also published as: US3392489A; ES317878A1; BE670211A; DE1509991B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Gebäudeaufbauten oder -teile/building structures/ (im Nachfolgenden "Gebäudeaufbauten" genannt) und betrifft insbesondere einen Aufbau zum Verschließen einer Wandöffnung einer druckenthaltenden Umhüllung bzw. Verkleidung, der eine schnelle Druckminderung in der Umhüllung bewirken kann, wenn der Differenzdruck in Richtung quer zum Aufbau einen vorbestimmten Wert überschreitet.The invention relates to building structures or parts / building structures / (hereinafter referred to as "building structures") and relates in particular to a structure for closing a wall opening of a pressure-containing envelope or cladding, which can cause a rapid pressure reduction in the envelope when the differential pressure in the direction transverse to the structure exceeds a predetermined value.

Es ist bekannt, Druckminderventile oder zerreißbare Membranen als Verschlußvorrichtungen für Wandöffnung in druckenthaltenden Verkleidungen zu verwenden, um Druckminderungen dann zu bewirken, wenn der Druck innerhalb der Umhüllung oder Verkleidung einen vorbestimmten Wert überschreitet. Solche Vorrichtungen sind jedoch dort ungeeignet, wo es infolge bestimmter Umstände erforderlich ist, daß eine Wandöffnung in einer druckenthaltenden Umhüllung bzw. Verkleidung groß sein soll (z.B. in der Größenordnung von 16 Fuß (etwa 5 m) Höhe und 21 Fuß (etwa 6 m) Breite) und Verschlußeinrichtungen zum Halten von Gas oder Dampf auf einem niedrigen Druck (z.B. 0,5 p.s.i.g. (0,034 Atü)) hat, die jedoch öffnet, um Gas oder Dampf schnell entweichen zu lassen, wenn der ausgewählte Druck überschritten wird. Wenn insbesondere eine zerbrechbare Membran zerbrochen wird, dann bietet die gerissene Membrane immer noch einen großen Widerstand gegenüber dem Ausströmen von Gas oder Dampf, und es ist darüber hinaus schwierig, eine brechbare bzw. zerreißbare Membrane für eine große Öffnung mit den vorgenannten Abmessungen zu bauen, die beim Halten eines solch relativ niedrigen Druckes zerbrechen wird, wenn die Druckdifferenz an der Membran nur um einen kleinen Betrag in der Größenordnung von 0,1 bis 1,0 p.s.i.a. (0,007 - 0,07 ata) erhöht wird.It is known to use pressure reducing valves or rupturable membranes as closing devices for wall openings in pressure-containing linings in order to effect pressure reductions when the pressure within the enclosure or lining exceeds a predetermined value. However, such devices are unsuitable where circumstances dictate that a wall opening in a pressure-containing enclosure should be large (e.g., on the order of 16 feet (about 5 m) high and 21 feet (about 6 m). Width) and closure means for holding gas or steam at a low pressure (e.g. 0.5 psig (0.034 atmospheres)), but which opens to allow gas or steam to quickly escape when the selected pressure is exceeded. In particular, if a rupturable membrane is ruptured, the ruptured membrane still offers great resistance to the leakage of gas or vapor and, moreover, it is difficult to build a rupturable membrane for a large opening with the aforementioned dimensions, which will rupture while maintaining such a relatively low pressure if the pressure differential across the membrane is only a small amount, on the order of 0.1 to 1.0 psia (0.007 - 0.07 ata) is increased.

Gemäß der Erfindung ist ein Gebäudeaufbau zum dichten Verschließen einer Wandöffnung einer druckenthaltenden Verkleidung bzw. Umhüllung gekennzeichnet durch ein Rahmenwerk, welches eine Vielzahl von Aussparungen bildet, die durch eine Einrichtung dicht verschließbar sind, welche verschiebbare Tafeln aufweist, wobei die Tafeln so angeordnet sind, daß sie in ihrer Betriebsstellung zum Verschließen der Aussparungen durch eine Halteeinrichtung gehalten werden, die auf die Verschiebung einer der Tafeln anspricht, so daß, wenn der Gebäudeaufbau in normaler Weise verwendet wird, um eine Wandöffnung in abdichtender Weise zu verschließen, die Verschiebung einer der Tafeln dazu dient, die Verschiebung der übrigen Tafeln zu bewirken.According to the invention, a building structure for tightly closing a wall opening of a pressure-containing cladding or casing is characterized by a framework which forms a plurality of recesses, which are formed by a device are sealable which comprises sliding panels, the panels being arranged to be held in their operative position for closing the recesses by a retainer responsive to the displacement of one of the panels so that when the building structure is used in the normal manner is, in order to close a wall opening in a sealing manner, the displacement of one of the panels is used to cause the displacement of the other panels.

Die Erfindung wird nunmehr anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung ausführlicher beschrieben, und zwar zeigtThe invention will now be described in more detail with reference to the drawing which shows it by way of example, and specifically shows

Fig. 1 eine Vorderansicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel eines Gebäudeaufbaus,1 shows a front view of a first exemplary embodiment of a building structure,

Fig. 2 eine Seitenansicht im Schnitt auf den ersten Gebäudeaufbau,2 shows a sectional side view of the first building structure,

Fig. 3 eine Vorderansicht auf ein Rahmenwerk einer zweiten Ausführungsform von Gebäudeaufbau,3 shows a front view of a framework of a second embodiment of the building structure,

Fig. 4 einen Teilschnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3, währendFig. 4 is a partial section along the line IV-IV in Fig. 3, while

Fig. 5 eine Teilansicht einer dritten Ausführungsform von Gebäudeaufbau im Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 3 wiedergibt.FIG. 5 shows a partial view of a third embodiment of the building structure in section along the line V-V in FIG.

Bei jeder in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform ist ein Gebäudeaufbau für das dichte Verschließen einer Wandöffnung einer druckenthaltenden Umhüllung bzw. Verkleidung dargestellt. Der Gebäudeaufbau weist ein Rahmenwerk F auf, welchesIn each embodiment shown in the drawing, a building structure for the tight closure of a wall opening of a pressure-containing casing or cladding is shown. The building structure has a framework F, which

Aussparungen A bildet, wobei jede Aussparung A abdichtend durch Tafeln P (im Nachfolgenden als "Ausblasetafeln" bezeichnet) verschlossen ist, die am Rahmenwerk durch eine Halteeinrichtung H gehalten werden, die durch Druckdifferenz betätigt wird und auf die Verschiebung einer der Tafeln anspricht, so daß, wenn der Gebäudeaufbau in normaler Weise dazu verwendet wird, die Wandöffnung in abdichtender Weise zu verschließen, die Verschiebung einer der Tafeln dazu dient, die Verschiebung der übrigen Tafeln zu bewirken.Forms recesses A, each recess A sealingly closed by panels P (hereinafter referred to as "blowout panels") which are held on the framework by a holding device H which is actuated by pressure difference and which is responsive to the displacement of one of the panels so that when the building structure is used in the normal way to close the wall opening in a sealing manner, the displacement of one of the panels serves to effect the displacement of the remaining panels.

Der Gebäudeaufbau S ist für die Verwendung in einem Kernreaktorgebäude vorgesehen, in welchem eine Beschickungsmaschinenverkleidung normalerweise mit einer Atmosphäre aus Kohlendioxid betrieben wird, welches auf einem Druck etwas über dem atmosphärischen Druck gehalten ist. Der übrige Teil des Gebäudes enthält Luft auf normalem Atmosphärendruck, und die Beschickungsmaschinenverkleidung wird durch eine Wand abgedichtet, die eine Öffnung hat, welche normalerweise durch den Gebäudeaufbau S der Figuren 1 und 2 abgeschlossen ist.The building structure S is intended for use in a nuclear reactor building in which a loading machine casing is normally operated with an atmosphere of carbon dioxide which is kept at a pressure slightly above atmospheric pressure. The remainder of the building contains air at normal atmospheric pressure and the loading machine enclosure is sealed by a wall having an opening which is normally closed by the building structure S of FIGS.

Der Gebäudeaufbau ist so ausgelegt, daß jeder Anstieg des Verkleidungsdruckes auf mehr als 2 p.s.i.g. (0,14 atü), wie er beispielsweise die Folge eines Unglücksfalles sein würde, die Tafeln herausbläst. Dadurch wird eine freie Strömung der Verkleidungsatmosphäre in das Reaktorgebäude ermöglicht, wo sie enthalten sein kann, und es wird jeder schnelle Druckaufbau in der Verkleidung vermieden.The building structure is designed in such a way that any increase in the cladding pressure to more than 2 p.s.i.g. (0.14 atü), as it would, for example, be the result of an accident that blows out the tablets. This allows the casing atmosphere to flow freely into the reactor building, where it can be contained, and avoids any rapid pressure build-up in the casing.

Es ist jedoch nicht beabsichtigt, den Gebäudeaufbau auf eine solche Verwendung zu beschränken. Der Gebäudeaufbau nach der Erfindung kann als Sicherheitsfaktor verwendet werden, um einen schnellen Druckaufbau in irgendeiner beliebigen Umhüllung zu vermeiden.However, it is not intended to limit the building structure to such use. The building structure according to the invention can be used as a safety factor to avoid rapid pressure build-up in any envelope.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, besteht das Rahmenwerk F aus aufrecht stehenden Haltebauteilen 10 und 11 und Querhaltebauteilen 12, 13 und 14, die mit den ersteren verbunden sind. Es soll darauf hingewiesen werden, daß, wenn auch der in Fig. 1 dargestellte Gebäudeaufbau in einer solchen Orientierung dargestellt ist, daß die Bauteile 10 und 11 aufrecht stehen und die Bauteile 12, 13 und 14 Querbauteile sind, die Bauteile 10 und 11 sich auch horizontal erstrecken können, wobei die Querbauteile 12, 13 und 14 im rechten Winkel dazu verlaufen. Die Haltebauteile bestehen aus Stahl; die Bauteile 10, 11, 12 und 13 sind I-Träger, und der Bauteil 14 ist eine Stange von rechteckigem Querschnitt, wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist. Ein Verbindungskanal 24 zur Verbindung mit einem Vakuumsystem ist im Querbauteil 14 vorgesehen, und zwar mit einer Öffnung 30 nach der Vorderfläche des Bauteils hin.As can be seen from Fig. 1, the framework F consists of upright support members 10 and 11 and transverse support members 12, 13 and 14 connected to the former. It should be noted that although the building structure shown in Fig. 1 is shown in such an orientation that the components 10 and 11 are upright and the components 12, 13 and 14 are transverse components, the components 10 and 11 are also can extend horizontally, with the transverse members 12, 13 and 14 extending at right angles thereto. The holding components are made of steel; the components 10, 11, 12 and 13 are I-beams, and the component 14 is a rod of rectangular cross-section, as can be seen in particular from FIG. A connecting channel 24 for connection to a vacuum system is provided in the transverse component 14, with an opening 30 towards the front surface of the component.

Die Ausblasetafeln P, die in den Fig. 1 und 2 dargestellt sind, sind weiterhin mit 15 und 16 bezeichnet. Die Tafel 15 sitzt oberhalb des Haltebauteils 14, und zwar mit der horizontalen Oberkante hinter einem Teilstück des Haltebauteils 12. Die Tafel 16 sitzt unterhalb des Haltebauteils 14, mit ihrer horizontalenThe blow-out panels P, which are shown in FIGS. 1 and 2, are also denoted by 15 and 16. The board 15 sits above the holding component 14, with the horizontal upper edge behind a section of the holding component 12. The board 16 sits below the holding component 14, with its horizontal

Unterkante hinter einem Teilstück des Haltebauteils 13. Aus Fig. 2 geht hervor, daß die rechten Oberflächen der Tafeln 15 und 16 und des Haltebauteils 14 in der gleichen Ebene liegen. Diese Oberflächen sind dem Verkleidungsinneren zugekehrt, dessen Druck bis zu einem vorbestimmten Wert zu halten ist, und bilden eine Druckhaltewand.Lower edge behind a portion of the holding member 13. From Fig. 2 it can be seen that the right surfaces of the panels 15 and 16 and the holding member 14 lie in the same plane. These surfaces face the lining interior, the pressure of which is to be maintained up to a predetermined value, and form a pressure holding wall.

Die Ausblasetafeln 15 und 16 bestehen aus einem wabenartigen Aluminiumkern, der mit einer Aluminium-Außenhaut überzogen ist, deren Dicke durch die Forderung bestimmt wird, daß sie genügend starr sind, damit nur eine leichte Verformung stattfindet, wenn sie den Maximaldruck enthalten, für welchen die Verkleidung ausgelegt ist.The blowout panels 15 and 16 consist of a honeycomb-like aluminum core which is covered with an aluminum outer skin, the thickness of which is determined by the requirement that they are sufficiently rigid that only a slight deformation takes place when they contain the maximum pressure for which the Cladding is designed.

Die Spalten zwischen den Ausblasetafeln und dem Halte-Rahmenwerk sind um die Kanten der Tafeln herum durch ein Dichtungsband abgedichtet, das in Fig. 2 bei 17 und 18 angedeutet ist. Das Dichtungsband ist eine Aluminiumfolie, welche mit einem Epoxy-Klebstoff befestigt wird, jedoch sind auch andere Materialien, wie beispielsweise ein selbstklebendes Vinyliden-Kunststoffband, geeignet. Es ist ein Spiel an den freien Kanten der Ausblasetafeln vorgesehen, um sicherzustellen, daß deren Bewegung, wenn die Tafeln nach außen geblasen werden, nicht gestört wird. Das Spiel an den freien Kanten der Ausblasetafeln beträgt 1/8 Zoll (etwa 3 mm), und das Dichtungsband hat eine Breite von 4" (102 mm).The gaps between the blowout panels and the support framework are sealed around the edges of the panels by a sealing tape, indicated at 17 and 18 in FIG. The sealing tape is an aluminum foil that is attached with an epoxy adhesive, but other materials, such as a self-adhesive vinylidene plastic tape, are also suitable. Clearance is provided on the free edges of the blowout panels to ensure that their movement is not disturbed when the panels are blown outward. The clearance at the free edges of the blowout panels is 1/8 inch (about 3 mm) and the sealing tape is 4 "(102 mm) wide.

Fig. 2 zeigt außerdem eine Vakuumtafel 19, die ein Haltebauteil für die Halteeinrichtung H ist. Die Vakuumtafel hat Anschläge 20 und 21. Der Anschlag 20 ist dazu bestimmt, die Unterkante der Tafel 15 in ihrer Lage zu halten, wenn sie durch den Überdruck in der Verkleidung nach außen gedrückt wird. In gleicher Weise hält der Anschlag 21 die Oberkante der Tafel 16 in ihrer Lage. Die Vakuumtafel 19 hat eine kleinere Fläche als die Ausblasetafeln 15 und 16 und besteht aus dem gleichen Material, d.h. aus einem mit Aluminium überzogenen wabenartigen Kern. Die Anschläge 20 und 21 bestehen aus Vollaluminium, könnten jedoch auch durch separate Abstandstücke ersetzt werden.FIG. 2 also shows a vacuum panel 19 which is a holding component for the holding device H. The vacuum panel has stops 20 and 21. The stop 20 is designed to hold the lower edge of the panel 15 in place when it is pushed outwards by the overpressure in the cladding. In the same way, the stop 21 holds the upper edge of the panel 16 in place. The vacuum panel 19 has a smaller area than the blowout panels 15 and 16 and is made of the same material, i.e. a honeycomb core covered with aluminum. The stops 20 and 21 are made of solid aluminum, but could also be replaced by separate spacers.

Die Vakuumtafel 19 weist einen Dichtungsring 22 auf, der mit dem Haltebauteil 14 abdichtend in Berührung steht. Eine Vakuumkammer 23 wird auf diese Weise zwischen der Vakuumtafel 19 und dem Haltebauteil 14 gebildet. Die Öffnung 30 und der Verbindungskanal 24 im Haltebauteil 14 stehen mit dieser Vakuumkammer 23 sowie mit einer Vakuumpumpe und einem Vorratsbehälter (nicht dargestellt) in Verbindung.The vacuum panel 19 has a sealing ring 22 which is in sealing contact with the holding member 14. A vacuum chamber 23 is thus formed between the vacuum panel 19 and the holding member 14. The opening 30 and the connecting channel 24 in the holding component 14 are connected to this vacuum chamber 23 and to a vacuum pump and a storage container (not shown).

Der Dichtungsring 22 wird folgendermaßen aufgebaut: Ein ½" (12,7 mm) dicker Sperrholzrahmen wird an die Vakuumtafel 19 in der Nähe ihres Umfangs angeklebt. Ein Stück Neoprenschlauch mit einem Durchmesser, der im wesentlichen gleich der Dicke des Sperrholzrahmens ist, wird in ein endloses Rohr geformt und über den Sperrholzrahmen gespannt. Eine einfachere Form von Abdichtung könnte durch einen geschlossenen Ring von schwarzem massivem Neopren oder durch Schaumneopren mit geschlossenen Zellen gebildet werden, welches an den Haltebauteil 14 geklebt wird. Diese letztere Form von Abdichtung erzeugt nicht einen so hohen Grad von Vakuum wie die Methode der Verwendung des Sperrholzrahmens, jedoch ist sie bei Anwendungsarten zweckmäßig bzw. vertretbar, wo ein geringerer Grad von Druckhaltung erforderlich ist.The sealing ring 22 is constructed as follows: A ½ "(12.7 mm) thick plywood frame is glued to near its periphery to the vacuum panel 19. A piece of neoprene tubing with a diameter substantially equal to the thickness of the plywood frame is inserted into a endless tube shaped and stretched over the plywood frame. A simpler form of seal could be formed by a closed ring of black solid neoprene or by foam neoprene with closed cells, which is glued to the holding component 14. This latter form of seal does not create as high a degree of vacuum as the method of using the plywood frame, but it is useful in types of applications where a lesser degree of pressure maintenance is required.

Wenn auch ein einziger Gebäudeaufbau mit zwei Tafeln 15, 16 in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, so ist doch klar, daß zusätzliche Gebäudeaufbauten über dem I-Träger 12 und unter dem I-Träger 13 hinzugefügt werden können. In ähnlicher Weise können zusätzliche Gebäudeaufbauten auf der linken Seite des Haltebauteils 10 und auf der rechten Seite des Haltebauteils 11 in Fig. 1 vorgesehen werden. Bei jeder Wandöffnung mit einer Anzahl von Gebäudeaufbauten sind die Verbindungskanäle 24 alle untereinander und mit der Vakuumpumpe und dem Vorratsbehälter verbunden, und der Einfachheit halber kann sich der Kanal 24 in Längsrichtung durch den ganzen Bauteil 14 erstrecken und mit einem Endanschluß an beiden Enden verbunden sein. Der Endanschluß kann praktisch in den Bauteilen 10 und 11 sitzen.Although a single building structure with two panels 15, 16 is shown in FIGS. 1 and 2, it is clear that additional building structures above the I-beam 12 and below the I-beam 13 can be added. Similarly, additional building structures can be provided on the left-hand side of the holding component 10 and on the right-hand side of the holding component 11 in FIG. 1. In any wall opening with a number of building structures, the connecting ducts 24 are all connected to one another and to the vacuum pump and reservoir, and for simplicity the duct 24 may extend longitudinally through the entire component 14 and be connected to an end connection at both ends. The end fitting can practically sit in components 10 and 11.

Die Betriebsweise des Gebäudeaufbaus nach der Erfindung wird nunmehr in Verbindung mit Fig. 2 erläutert. Der Raum auf der rechten Seite der Tafeln in Fig. 2 kann als eine Einschließung bzw. ein Verkleidungsinneres angesehen werden, das einem plötzlichen und unerwünschten Druckanstieg ausgesetzt werden kann, und der Raum auf der linken Seite steht unter normalem Atmosphärendruck.The mode of operation of the building structure according to the invention will now be explained in connection with FIG. The room on the right hand side of the panels in Figure 2 can be viewed as an enclosure susceptible to sudden and undesirable pressure increases, and the space on the left hand side is at normal atmospheric pressure.

Die Kammer 23 wird mit Hilfe des Verbindungskanals 24 evakuiert, und die Vakuumtafel 19 wird in ihrer Lage gegen den Haltebauteil 14 durch Atmosphärendruck gehalten. Wenn das Verkleidungsinnere (auf der rechten Seite von Fig. 2) ebenfalls unter Atmosphärendruck steht, dann werden die Ausblasetafeln 15 und 16 in ihrer Lage durch Dichtungsbänder 17 und 18 gehalten, die sich um ihre Umfangsränder herum erstrecken. Wenn der Druck im Verkleidungsinneren über den atmosphärischen Druck ansteigt, dann werden die Ausblasetafeln nach links gedrückt. Jeder Bewegung der Ausblasetafeln nach links wirken die I-Träger entlang der einen horizontalen Kante jeder Tafel und die Vakuumtafelanschläge entlang der anderen horizontalen Kante entgegen.The chamber 23 is evacuated by means of the connecting duct 24, and the vacuum panel 19 is held in place against the holding member 14 by atmospheric pressure. When the interior of the fairing (on the right hand side of Figure 2) is also at atmospheric pressure, then the blowout panels 15 and 16 are held in place by sealing strips 17 and 18 which extend around their peripheral edges. When the pressure inside the fairing rises above atmospheric pressure, the exhaust panels are pushed to the left. Any movement of the blow-out panels to the left is counteracted by the I-beams along one horizontal edge of each panel and the vacuum panel stops along the other horizontal edge.

Bei Anstieg des Drucks in dem Verkleidungsinneren wird schließlich ein Punkt erreicht, wo die auf die Vakuumtafel 19 durch die Ausblasetafeln 15 und 16 ausgeübte Kraft ausreicht, um die Kraft, welche die Vakuumtafel gegen den Haltebauteil 14 drückt, zu überwinden. Durch die nachfolgende Bewegung der Vakuumtafel 19 und der Abdichtung 22 kann Luft in die Vakuumkammer 23 eindringen und auf diese Weise die Kraft beseitigen, die die Vakuumtafel bisher gegen den Haltebauteil 14 gedrückt hat. Die Vakuumtafel wird dann von dem flachen Rahmenwerk weggedrückt, wobei die Ausblasetafeln nur noch durch das Klebeband gehalten werden, welches die Tafeln gegen die durch den Überdruck im Verkleidungsinneren ausgeübte Kraft nicht halten kann. Die Ausblasetafeln werden dann aus ihrer Stellung herausgeblasen, wodurch eine schnelle Entspannung des Überdrucks im Verkleidungsinneren ermöglicht wird.As the pressure in the lining interior increases, a point is finally reached where the force exerted on the vacuum panel 19 by the blowout panels 15 and 16 is sufficient to overcome the force which presses the vacuum panel against the holding member 14. As a result of the subsequent movement of the vacuum panel 19 and the seal 22, air can penetrate into the vacuum chamber 23 and in this way remove the force which has previously pressed the vacuum panel against the holding member 14. The vacuum panel will then pushed away from the flat framework, the blow-out panels being held only by the adhesive tape, which cannot hold the panels against the force exerted by the overpressure inside the cladding. The blow-out panels are then blown out of their position, which enables the overpressure inside the cladding to be released quickly.

Wenn eine Druckverminderungswand aus mehr als einem Gebäudeaufbau zusammengesetzt ist, wie es allgemein der Fall ist, dann sind alle Vakuumkammern 23 über die Verbindungskanäle 24 mit einem gemeinsamen Vakuum-Vorratsbehälter verbunden. Dadurch ergibt sich die Wirkung, daß, wenn der Dichtring irgendeiner der Vakuumtafeln verschoben wird, das Vakuum von den Vakuumkammern aller Gebäudeaufbauten entfernt wird. Dies wiederum führt dazu, daß alle Vakuumtafeln freigegeben und alle Ausblasetafeln aus ihrer Stellung durch den Überdruck herausgefegt werden.If a pressure reduction wall is composed of more than one building structure, as is generally the case, then all vacuum chambers 23 are connected via the connecting channels 24 to a common vacuum storage container. This has the effect that when the sealing ring of any one of the vacuum panels is slid, the vacuum is removed from the vacuum chambers of all of the building structures. This in turn results in all vacuum panels being released and all blow-out panels being swept out of their position by the overpressure.

Die theoretischen Werte der Brücke, bei welchen ein Gebäudeaufbau zusammenfällt, können wie folgt errechnet werden: Die Kraft, die auf eine der Ausblasetafeln ausgeübt wird, ist der Mehrbetrag des Verkleidungsdruckes über dem atmosphärischen Druck mal der Tafelfläche. Die auf die Vakuumtafel einwirkende Kraft ist der atmosphärische Druck mal Vakuumtafelfläche, wobei ein perfektes Vakuum in der Vakuumkammer angenommen wird, welches eine vertretbare Annäherung an den praktischen Zustand darstellt.The theoretical values of the bridge at which a building structure collapses can be calculated as follows: The force that is exerted on one of the discharge panels is the excess of the cladding pressure over the atmospheric pressure times the panel area. The force acting on the vacuum panel is the atmospheric pressure times the vacuum panel area, assuming a perfect vacuum in the vacuum chamber, which is a reasonable approximation of the practical state.

Die auf eine Ausblasetafel einwirkende Kraft wird gleichmäßig auf den einen I-Träger um den einen Anschlag der Vakuumtafel verteilt. Die auf die Vakuumtafel einwirkende Kraft wird gleichmäßig auf die beiden Ausblasetafeln verteilt. Somit wird der Ausgleich der Kräfte, wenn der Aufbau am Punkt des Zusammenfallens ist, ausgedrückt durch darin ist P[tief e] der Druck innerhalb der Verkleidung,The force acting on a blow-out panel is evenly distributed on one I-beam around one stop on the vacuum panel. The force acting on the vacuum panel is evenly distributed between the two blow-out panels. Thus, the balance of forces when the structure is at the point of collapse is expressed by where P [deep e] is the pressure inside the cladding,

P[tief a] ist der Atmosphärendruck,P [deep a] is the atmospheric pressure,

A[tief BP] ist die Fläche einer Ausblasetafel, undA [deep BP] is the area of a blowout panel, and

A[tief VP] ist die Fläche der Vakuumkammer.A [deep VP] is the area of the vacuum chamber.

Diese Gleichung kann umgestellt werden, damit sich der Wert für den Druck innerhalb der Verkleidung ergibt, bei dem das Zusammenfallen der Druckverminderungswand erwartet werden sollte: This equation can be rearranged to give the value for the pressure inside the fairing at which the collapse of the pressure reducing wall should be expected:

Typische Abmessungen der Einheiten, die getestet worden sind, sind für Aluminium-Ausblasetafeln 70" x 30" x 1" (etwa 178 x 76 x 2,5 cm) mit einem Gewicht von annähernd 15 Pfund (etwa 7 kg), und für die Vakuumtafeln 70" x 8" x 1" (178 x 20,3 x 2,5 cm) mit einem Gewicht von annähernd 4 Pfund (etwa 1,8 kg).Typical dimensions of the units that have been tested are 70 "x 30" x 1 "(approximately 178 x 76 x 2.5 cm) for aluminum blow-out panels weighing approximately 15 pounds (approximately 7 kg), and for the 70 "x 8" x 1 "(178 x 20.3 x 2.5 cm) vacuum panels weighing approximately 4 pounds (about 1.8 kg).

Diese Anordnung hatte einen Vakuumkammerraum von 125 Kubikzoll (etwa 2,05 l) und fiel zusammen bei einem Druck von 2 p.s.i.g. (0,14 atü) im Verkleidungshohlraum. Tafeln von diesen Abmessungen wurden durch das Zusammenfallen der Wand nicht beschädigt, die daher sofort wieder zusammengebaut werden kann.This arrangement had a vacuum chamber space of 125 cubic inches (about 2.05 L) and collapsed at a pressure of 2 p.s.i.g. (0.14 atü) in the fairing cavity. Panels of these dimensions were not damaged by the collapse of the wall, which can therefore be reassembled immediately.

Es ist somit ein Gebäudeaufbau beschrieben worden, der insbesondere dafür geeignet ist, Überdruckbedingungen in Kernreaktorgebäuden aufzuheben.A building structure has thus been described which is particularly suitable for eliminating overpressure conditions in nuclear reactor buildings.

In den Fig. 3 und 4 ist ein Rahmenwerk F eines Gebäudeaufbaus dargestellt, der eine Wandöffnung einer druckenthaltenden Verkleidung bildet. Die Abmessungen der Öffnung liegen in der Größenordnung 16´ (etwa 5 m) Höhe und 21´ (etwa 6,5 m) Breite, und es sind Querbauteile 31 vorgesehen, welche die Öffnung in zwanzig Aussparungen A von rechteckiger Form und gleicher Größe unterteilen, die Seite an Seite gruppiert sind. Wie in Fig. 4 dargestellt, werden die Aussparungen A durch starre Aluminiumtafeln P dicht verschlossen, die lösbar gegen einen Bauteil 31 des Rahmenwerks F durch eine Halteeinrichtung H gehalten werden, die durch Differenzdruck betätigt wird. Es sind zwei benachbarte Tafeln dargestellt, die gegen einen gemeinsamen Bauteil 31 gehalten werden; jede Tafel P weist einen Aluminium-Zellenbauteil 33 auf, der auf jeder Seite mit einem dünnen Aluminiumblech 34 überzogen ist, wodurch ein leichter, aber starrer Tafelaufbau geschaffen wird, und wobei ein rechteckiger Edelstahl-Rahmenbauteil 35 vorgesehen ist, der an derjenigen Seite der Tafel befestigt ist, die sich am Rahmenwerk F abstützt. Die Rahmen haben je zwei kontinuierliche Schwalbenschwanznuten 37, die sich über den Rahmen hinweg erstrecken, und zwar die eine innerhalb der anderen. Die zwischen den Nuten gelegenen erhabenen Teilstücke 38 haben eine verminderte Höhe, und die Nuten nehmen Dichtungsbauteil 39 auf. Das Rahmenwerk F weist Edelstahl-Rahmenbauteile 40 auf, die an diesem durch Schrauben (nicht dargestellt) und eine Dichtungsscheibe 44 befestigt und abgedichtet sind. Die Rahmenbauteile 40 sind zu den Rahmenbauteilen 35 komplementär ausgebildet und haben eine Grund-Dichtungsfläche 36, so daß eine abgedichtete Kammer 41 zwischen jeder Tafel P und dem Rahmenwerk gebildet und durch jedes Paar von inneren und äußeren Abdichtungsbauteilen 39 begrenzt wird.3 and 4, a framework F of a building structure is shown, which forms a wall opening of a pressure-containing cladding. The dimensions of the opening are in the order of 16 '(about 5 m) height and 21' (about 6.5 m) width, and transverse components 31 are provided, which subdivide the opening into twenty recesses A of rectangular shape and the same size, grouped side by side. As shown in Fig. 4, the recesses A are tightly closed by rigid aluminum panels P which are releasably held against a component 31 of the framework F by a holding device H which is actuated by differential pressure. Two adjacent panels are shown which are held against a common component 31; each panel P has an aluminum cell member 33 which is coated on each side with a thin aluminum sheet 34, whereby a light but rigid panel structure is provided, and a rectangular stainless steel frame member 35 is provided on that side of the panel attached which is supported on the framework F. The frames each have two continuous dovetail grooves 37 extending across the frame, one within the other. The raised portions 38 located between the grooves have a reduced height, and the grooves receive sealing component 39. The framework F has stainless steel frame components 40 which are fastened and sealed to it by screws (not shown) and a sealing washer 44. The frame members 40 are complementary to the frame members 35 and have a base sealing surface 36 so that a sealed chamber 41 is formed between each panel P and the framework and is delimited by each pair of inner and outer sealing members 39.

Rohrverbindungen 42 erstrecken sich durch Aussparungen 43 in den Bauteilen 31 hindurch und sind an den Rahmenbauteilen 40 befestigt, um Leitungen zu bilden, die in die Kammern 41 einmünden. Zwischen benachbarten Seitenkanten jedes Paares von Tafeln ist ein mit Schraubengewinde versehener Vorsprung 45 vorgesehen, der am Rahmenbauteil 31 befestigt ist und eine Schraube 46 aufweist, die einen Klemmbauteil 47 trägt. Jede Aussparung A hat eine Rohrverbindung 42, die über ein Rohrwerk und ein Absperrventil (nicht dargestellt) mit Vakuumpumpen bekannter Bauart (ebenfalls nicht dargestellt) in Verbindung steht.Pipe connections 42 extend through recesses 43 in the components 31 and are fastened to the frame components 40 in order to form conduits which open into the chambers 41. Between adjacent side edges of each pair of panels there is provided a screw-threaded projection 45 which is attached to the frame member 31 and has a screw 46 which carries a clamping member 47. Each recess A has a pipe connection 42 which is connected to vacuum pumps of a known type (also not shown) via a pipe work and a shut-off valve (not shown).

Um die Tafeln P in ihrer Lage über den Aussparungen A zu montieren, werden zunächst die Tafeln am Rahmenwerk F und an denIn order to assemble the panels P in their position over the recesses A, the panels are first attached to the framework F and to the

Bauteilen 31 mit den Schrauben 46 und den Klemmbauteilen 47 festgeklemmt. Dann werden die Ventile geöffnet, um die Kammern 41 mit den Vakuumpaaren zu verbinden und die Kammern zu evakuieren, woraufhin die Tafeln an dem Aufbau durch die Druckdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren der Kammern 41 befestigt werden. Die Klemmbauteile 47 werden dann entfernt.Components 31 clamped with the screws 46 and the clamping components 47. The valves are then opened to connect the chambers 41 to the vacuum pairs and to evacuate the chambers, whereupon the panels are attached to the structure by the pressure difference between the inside and outside of the chambers 41. The clamping components 47 are then removed.

Für den Fall, daß der Druck innerhalb des Behälters bis auf einen vorbestimmten Wert ansteigt, reicht die Kraft auf die Tafeln aus, um zumindest eine der Tafeln P zu verschieben, woraufhin das Vakuum zerstört wird, so daß die restlichen Tafeln freigegeben werden, um die Wandöffnung völlig zu öffnen.In the event that the pressure inside the container rises to a predetermined value, the force on the panels is sufficient to move at least one of the panels P, whereupon the vacuum is broken so that the remaining panels are released to the Wall opening can be opened completely.

Der Gebäudeaufbau nach den Fig. 3 und 4 findet Anwendung in einer unter Druck stehenden Kernreaktorinstallation, die einen Kernreaktorkern aufweist, welcher innerhalb eines Primärbehälters untergebracht ist, der mit einem Sekundärbehälter über Leitungen in Verbindung steht, die in ein Wasserbecken im Sekundärbehälter führen. Der Sekundärbehälter ist ein druckenthaltender Hohlraum mit einer Wandöffnung, die normalerweise zur Atmosphäre hin durch den beschriebenen Gebäudeaufbau verschlossen wird. Die Tafeln sind so ausgelegt, daß sie immer dann gelöst werden, wenn der Druck im Sekundärbehälter auf einen Wert ansteigt, der innerhalb des Bereiches von 0,5 bis 1,5 p.s.i.g. (0,035 - 0,1 atü) liegt, um den Druck zu entspannen.The building structure according to FIGS. 3 and 4 is used in a pressurized nuclear reactor installation which has a nuclear reactor core which is housed within a primary container which is in communication with a secondary container via pipes which lead into a water basin in the secondary container. The secondary container is a pressure-containing cavity with a wall opening which is normally closed to the atmosphere by the building structure described. The panels are designed to be released whenever the pressure in the secondary vessel increases to a level that is within the range of 0.5 to 1.5 p.s.i.g. (0.035 - 0.1 atm) to relieve the pressure.

Die Wandöffnung der Kernreaktorinstallation weist außerdem einen schwenkbaren Verschlußbauteil auf, der innerhalb des Behälters angeordnet ist. Der schwenkbare Verschlußbauteil ist exzentrisch um eine horizontale Achse angelenkt, und zwar so, daß er in eine Geschlossenstellung vorgespannt wird, und wird normalerweise entgegen der Vorspannung durch zusammenwirkende Vakuumbecher bzw. Saugnäpfe offengehalten, von denen je einer an jedem der schwenkbaren Verschlußbauteile und dem Aufbau des Sekundärbehälters befestigt ist. Die Saugnäpfe können mit der gleichen Vakuumquelle wie die Differenzdruckeinrichtungen der Aussparungs-Schließtafeln verbunden werden, so daß für den Fall, daß der Druck innerhalb des Behälters auf einen Wert ansteigt, der ausreicht, um die Halteeinrichtung zu überwinden und dadurch die Tafeln zu verschieben und den Druck im Behälter durch Auslassen des Mediums über die Wandöffnungen freizugeben, durch das Ausbringen der Tafeln das Vakuum zerstört wird und dadurch die Saugnäpfe gelöst werden. Wenn also das Ausströmen des Mediums aus dem Behälter nachlässt (das anfängliche Ausströmen hält an, um den schwenkbaren Verschlußbauteil offenzuhalten, selbst wenn der schwenkbare Verschlußbauteil durch die Saugnäpfe freigegeben worden ist), dann schließt der schwenkbare Verschlußbauteil die Wandöffnungen wieder.The wall opening of the nuclear reactor installation also has a pivotable closure component which is arranged within the container. The pivotable closure component is articulated eccentrically about a horizontal axis in such a way that it is biased into a closed position and is normally held open against the bias by cooperating vacuum cups or suction cups, one of which is attached to each of the pivotable closure components and the structure of the Secondary container is attached. The suction cups can be connected to the same vacuum source as the differential pressure devices of the recess closing panels so that in the event that the pressure inside the container rises to a level sufficient to overcome the holding device and thereby displace the panels and the To release pressure in the container by letting out the medium through the wall openings, by applying the panels the vacuum is destroyed and thereby the suction cups are released. So when the outflow of the medium from the container ceases (the initial outflow stops to keep the pivotable closure member open, even if the pivotable closure member has been released by the suction cups), then the pivotable closure member closes the wall openings again.

Bei einer weiteren Ausführungsform des Gebäudeaufbaus stimmt die allgemeine Anordnung der Tafeln und des Rahmenwerks allgemein mit der in den Fig. 3 und 4 dargestellten überein, jedoch sind die Edelstahlrahmen von den Tafeln P weggelassen worden, und die Dichtungsbauteile haben eine andere Form. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, sind die endlosen Dichtungsbauteile 48, 49 als innere und äußere Bauteile angeordnet und weisen je zwei Dichtungslippen 50, 51 auf, wobei diejenigen des Bauteils 48 nach innen und diejenigen des Bauteils 49 nach außen gerichtet sind. Jedes Paar von Dichtungsbauteilen ist mit einem Aluminiumformstück 52 verbunden, daß sie in Abstand voneinander hält. Jede Bauteilgruppe aus Formstück 52 und Dichtungsbauteilen 48, 49 wird an einer Fläche der Tafel P durch Ankleben der Dichtungsbauteile befestigt, und die Lippen 51 jedes Dichtungsbauteils stützen sich an den Grundflächen eines Edelstahl-Rahmenbauteils 40 ab. Jede Rohrverbindung 42 steht mit einer Kammer in Verbindung, die durch die Lippen 51 der Dichtungsbauteile, das Formstück 52 und den Rahmenbauteil 40 begrenzt wird.In a further embodiment of the building structure, the general arrangement of the panels and the framework is correct generally the same as that shown in Figures 3 and 4, but the stainless steel frames have been omitted from the panels P and the sealing members are of a different shape. As can be seen from FIG. 5, the endless sealing components 48, 49 are arranged as inner and outer components and each have two sealing lips 50, 51, those of the component 48 facing inward and those of the component 49 facing outward. Each pair of sealing members is connected to an aluminum fitting 52 to keep them spaced from one another. Each assembly of the fitting 52 and sealing components 48, 49 is attached to a surface of the panel P by gluing the sealing components, and the lips 51 of each sealing component are supported on the bases of a stainless steel frame component 40. Each pipe connection 42 communicates with a chamber which is delimited by the lips 51 of the sealing components, the shaped piece 52 and the frame component 40.

Der Vorteil liegt im Wegfall der Rahmenbauteile 35 mit ihren Nuten 37, wodurch die Konstruktion der Tafeln P vereinfacht wird und deren Kosten vermindert werden.The advantage lies in the elimination of the frame components 35 with their grooves 37, whereby the construction of the panels P is simplified and their costs are reduced.

Bei einer weiteren (nicht dargestellten) Ausführungsform von Gebäudeaufbau wird jede Tafel P gegen das Rahmenwerk F durch eine elektromagnetische Haltevorrichtung gehalten. Die Elektromagnete liegen in einem Stromkreis mit einem Paar von Kontakten, die jeder Tafel zugeordnet sind, wobei die Kontakte in Reihe geschaltet und so angeordnet sind, daß für den Fall, daß eine oder mehrere Tafeln durch Überdruck im Verkleidungshohlraum verschoben wird bzw. werden, der Stromkreis durch den oder die der oder den Tafeln zugeordneten Kontakte unterbrochen wird, so daß die Elektromagnete stromlos werden und alle Tafeln abfallen.In a further (not shown) embodiment of the building structure, each panel P is held against the framework F by an electromagnetic holding device. The electromagnets are in a circuit with a pair of contacts, associated with each panel, the contacts being connected in series and arranged so that in the event that one or more panels are displaced by overpressure in the casing cavity, the circuit is broken through the contact or contacts associated with the panel or panels so that the electromagnets are de-energized and all panels fall off.

Die Erfindung betrifft auch Abänderungen der in den beiliegenden Patentansprüchen 1 und 2 umrissenen Ausführungsformen und bezieht sich vor allem auch auf sämtliche Erfindungsmerkmale, die im einzelnen - oder in Kombination - in der gesamten Beschreibung und Zeichnung offenbart sind.The invention also relates to modifications of the embodiments outlined in the appended claims 1 and 2 and relates above all to all features of the invention which are disclosed individually - or in combination - throughout the description and drawing.

Claims

1. A seal for the tight closing of a wall opening of a pressure-containing cladding, characterized by a framework (F) which forms a plurality of recesses (A) which can be tightly closed by a device which has sliding panels, the panels being so arranged that they are held in their operative position for closing the recesses by a holding device (H) responsive to the displacement of one of the panels, such that when the building structure is used in the normal manner to close a wall opening in a sealing manner, the displacement of one of the panels is used to effect the displacement of the remaining panels.

2. Building structure with a seal according to claim 1 for tightly closing a wall opening of a pressurized cladding or shell, characterized in that the holding device (H) is actuated by differential pressure.

3. Building structure according to claim 2, characterized in that the pressure differential holding means (H) comprises a holding member (19) which is adapted to be in contact with the framework (F) and at least one panel (P, 15, 16 ) is held by a suction device.

4. Building structure according to claim 3, characterized in that the holding component (19) has a sealing component (22) for forming a vacuum chamber (23) which is bounded by the holding component (19) and the framework (F), and that the framework is a Has line (24, 30) which extends from the vacuum chamber to a connection for an evacuation unit.

5. Building structure according to claim 2, characterized in that the framework (F) is formed from a plurality of rigid components (10, 11, 12, 13, 14) which have a plurality of substantially rectangular recesses (A) between them form and have a first side and a second side that the sliding or removable panels (P, 15, 16) are each of such a shape that they are able to move through the recesses and are each able to cover a major part of the recesses that one edge of each panel is operatively associated with a portion of the framework on said second side to restrain those panels from moving towards said first side while the opposite edge of each panel is one has a small distance from the framework, that a detachable holder for the panels is formed by sealing means (17, 18) between the panels and the framework, that the differential pressure holding device (H) is a vacuum panel (19), on the periphery of which there is a sealing ring ( 22), this vacuum panel and the sealing ring normally being located on said first side of the framework in the vicinity of one of the rigid components which form a vacuum chamber which is enclosed by the one rigid component, the vacuum panel and the sealing ring that the vacuum chamber is connected to an evacuation device by a connecting device, and that stops are provided which are arranged between the vacuum panel and the blow-out panels and hold these panels in place against movement in the direction of said first side.

6. Building structure according to claim 2, characterized in that the pressure difference holding device (H) has sealing means (39) which are located between the panels (P) and the framework (F) and form vacuum chambers (41) which are of the sealing means , the panels and the framework and that means (42) are provided for connecting the vacuum chamber to a common evacuation device.

7. Building structure according to claim 6, characterized in that the sealing means comprises a pair of endless sealing members (39) which are located between each panel (P) and the framework (F) and are arranged as inner and outer sealing members which are around extend around the panel also near the perimeter thereof.

8. Building structure according to claim 6 and 7, characterized by releasable mechanical clamping devices (47) for securing the panels (P) in contact with the framework when the chambers are separated from the evacuation device.