DE1639183C

DE1639183C - Holding arrangement for the core superstructure in a nuclear reactor of the light water boiling type

Info

Publication number: DE1639183C
Authority: DE
Inventors: Bengt Martin Vasteraas Sodergaard (Schweden)
Original assignee: Allmanna Svenska Elektnska AB, Vasteraas (Schweden)
Publication date: 1972-09-28

Description

Die Erfindung betrifft eine Festbalteanordnung für einen in einem Leichtwasser-Siedereaktor oberhalb des Moderatorgefäßes angeordneten Kernüberbau, der eine Dampfbehandlungseinheit und einen Decke! des Moderatorgefäßes umfaßt und zwecks Freitegen S der Oberseite des Moderatorgefäßes bei Brennstoffwechsel lösbar angeordnet istThe invention relates to a Festbalteanordnung for one in a light water boiler above of the moderator vessel arranged core superstructure, a steam treatment unit and a ceiling! of the moderator vessel and for the purpose of exposing S the top of the moderator vessel when changing fuel is detachably arranged

Der Kernreaktor eines Leichtwasser-Siedetyps umfaßt normalerweise einen Stahlkessel, in dem ein Moderatorgefäß und oberhalb von diesem eine Dampfbehandlungseinheit angeordnet ist. Das Moderatorgefäß enthält den Brennstoff des Reaktors und ist mit Rücksicht auf den Brennstoffwechsel, der zuweilen vorgenommen werden muß, mit einem abnehmbaren Deckel versehen. Der Deckel muß dicht mit dem Moderatorgefäß verbunden seil) und außerdem mit einer gewissen Kraft festgehalten werden, um nicht von Ut m inneren Druck im Moderatorgefäß abgehoben zu werden. Damit der Deckel entfernt und die Oberseite des Moderatorgefäßes freigelegt werden kann, muß auch die aus Dampfabscheider und Dampftrockner bestehende Dampfbehandlungseinheit aus dem Reaktor gehoben werden können. Kernreaktoren der zuvor beschriebenen Art sind z. B. aus der belgischen Patentschrift 553 050 und der französischen Patentschrift 1387 061 bekannt. Es ist üblich, den Deckel mit Befestigungselementen an einu.it Flansch am oberen Rand des Moderatorgefäßes zu befestigen. Machteilig ist dabei, daß die Befestigungselemente dabei ziemlich weit unten im Reaktor liegen und desha¹ > schwer zugänglich sind. Auch der Umstand, daß die Dampfbehandlungseinheit in der Regel einen mindestens gleich großen Durchmesser wie das Moderatorgefäß hat, trägt dazu bei, das Lösen bzw. Anziehen der Befestigungselemente, z. B. der Bolzen eines Flanschverbandes, am oberen Ende des Reaktors zu erschweren. Dies geschieht normalerweise mittels Stangen, die um so länger sein müssen, je tiefer im Reaktor der Flansch verband angeordnet ist. Es kann auch notwendig sein, die Stangen durch den Mantel der Dampfbehandlungseinheit zu führen, was zusätzlich ihre Betätigung erschwert. Ist der Dampfabscheider mit dem Moderatorgefäß durch eine Anzahl Rohre verbunden, die im Deckel des Moderatorgefä-Les befestigt sind, so bereitet das Anziehen und Lösen des Flanschverbandes besondere Schwierigkeiten.The nuclear reactor of a light water boiling type normally comprises a steel vessel in which a moderator vessel is arranged and a steam treatment unit above it. The moderator vessel contains the fuel of the reactor and is provided with a removable cover in view of the fuel change, which has to be carried out from time to time. The lid must be tightly connected to the moderator vessel and must also be held in place with a certain amount of force so as not to be lifted by Ut m internal pressure in the moderator vessel. So that the cover can be removed and the top of the moderator vessel exposed, the steam treatment unit, which consists of the steam separator and steam dryer, must also be able to be lifted out of the reactor. Nuclear reactors of the type described above are e.g. B. from the Belgian patent specification 553 050 and the French patent specification 1387 061 known. It is common practice to use fasteners to attach the lid to a flange at the top of the moderator vessel. , Is making drawback that the fastening elements here are pretty low in the reactor and desha ^1> are difficult to access. The fact that the steam treatment unit usually has at least the same diameter as the moderator vessel contributes to the loosening or tightening of the fastening elements, eg. B. to complicate the bolt of a flange connection at the top of the reactor. This is usually done by means of rods, which have to be longer, the deeper in the reactor the flange connection is arranged. It may also be necessary to guide the rods through the jacket of the steam treatment unit, which further complicates their operation. If the vapor separator is connected to the moderator vessel by a number of pipes which are fastened in the lid of the moderator vessel, tightening and loosening the flange connection presents particular difficulties.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Flanschverband für den Deckel des Moderatorgefäßes und den oberhalb des Deckels liegenden Kernüfcrbau so anzuordnen und auszubilden, daß er gut zugänglich und leicht zu lösen ist.The invention is based on the object of the flange connection for the lid of the moderator vessel and to arrange and design the core structure above the cover in such a way that it is easily accessible and easy to solve.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein mit dem Mantel des Moderatorgefäßes konzentrischer und mit einem größeren Durchmesser als das Moderatorgefäß ausgebildeter Schirm mit Mitteln an diesem in einer solchen Lage starr befestigt ist, daß die obere Kante des Schirmes oberhalb des Deckels des Moderatorgefäßes liegt, daß der Kernüberbau am oberen Teil des Schirmes mit Hilfe eines lösbaren Flanschverbandes angebracht ist, und daß beim Verspannen der Flanschverband auf den Schirm und damit auf das Moderatorgefäß eine Zugkraft und auf den Deckel über Stützorgane, die zwischen dem Deckel und dem Flanschverband angebracht sind, eine Druckkraft ausübt, derart, daß der Deckel auf einen Sitz des Moderatorgefäßes gepreßt wi ία.This object is achieved according to the invention in that a with the jacket of the moderator vessel concentric and with a larger diameter than the moderator vessel trained screen with Means is rigidly attached to this in such a position that the upper edge of the screen is above of the lid of the moderator vessel is that the core superstructure on the upper part of the screen with the help a detachable flange is attached, and that when bracing the flange on the Umbrella and thus a tensile force on the moderator vessel and on the lid via supporting organs that are between the cover and the flange are attached, exerts a compressive force, such that the Lid pressed onto a seat of the moderator vessel wi ία.

Da eemäß der Erfindung der Schirm bis zu einen, über dem Deckel des Mcderatorgefäßes liegenden Niveau ragt, wird der Flanschverband näher zur Spitze des Reaktors verlegt, es können so die Stangen, die für das Anziehen des Flanschverbandes von der Reaktorspitze her erforderlich sind, kürzer als bei bekannten Ausführungsformen gemacht werden. Weil der Schirm außerdem mit einem größeren Durchmesser als das Moderatorgefäß ausgeführt wird, bekommt der Flacschverband einen größeien Durchmesser als bei bisher bekannten Anordnungen Dies bedeutet, daß die gesamten S«angeo für die Betätigung des nanschverbandes an der Außenseite der Dampfbehandlungseinheit angesetzt werden können, also nicht wie bei bekannten Ausführungen durch den Mantel geführt werden müssen, was das Lösen und Anziehen des Flanschverbandes außerordentlich erleichtert.Since according to the invention the screen is up to one protrudes above the cover of the Mcderatorgefäßes level, the flange connection is closer to Relocated the top of the reactor so that the rods, which are used for tightening the flange connection, can be used the reactor tip are required to be shorter than for known embodiments are made. Because the screen also has a larger diameter when the moderator vessel is carried out, the flacsch dressing gets a larger diameter than in previously known arrangements this means that the entire S «angeo for the actuation of the nanschverbandes can be attached to the outside of the steam treatment unit, so not as in known designs must be passed through the jacket, what the loosening and tightening the flange connection is greatly facilitated.

Der Schirm wird zweckmäßig mit dem Moderator durch radiale Bleche verbunden, die so ausgebildet sind, daß sie zugleich eine Führung für den Deckel des Moderatorgefäßes bilden. Dies ist ein Vorteil, da die Einführung des Dackels sonst Schwierigkeiten verursachen kann, weil die obere Kante des Moderatorgefäßes ziemlich weit unter der oberen Kante der Kesselwand liegt.The screen is expediently connected to the moderator by radial metal sheets, which are designed in this way are that they also form a guide for the lid of the moderator vessel. This is an advantage there Otherwise the introduction of the dachshund can cause difficulties because the upper edge of the moderator vessel is well below the upper edge of the boiler wall.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung enthält der am Kemüberbau befestigte Teil des Flanschverbandes eine Anzahl Halter, die je einen aus einer Schraube und Mutter bestehenden Bolzenverband und einen mit dem Bolzenverband schwenkbar verbundenen Haken haben, wobei der am Schirm befestigte Flanschteil zum Eingriff der Haken ausgebildet ist. Vorteilhaft ist dabei, daß am Haken ein Arm befestigt ist, der mit Hilfe von Anschlägen den Haken beim Lösen des Bolzenverbandes in das Innere des Halters und beim Festziehen des Bolzenverbandes in die Greiflage klappt.According to one embodiment of the invention, the part of the flange connection fastened to the core superstructure contains a number of holders, each one consisting of a screw and nut bolt association and a hook pivotally connected to the bolt connection, the hook being attached to the screen Flange part is formed for engaging the hook. It is advantageous that on the hook a Arm is attached, which with the help of stops the hook when loosening the bolt association in the interior of the holder and when tightening the bolt assembly folds into the gripping position.

Die Verbindungsrohre zwischen dem Deckel und dem Dampfseparator können so ausgeführt sein, daß sie Stützorgane bilden und Druckkräfte übertragen können. In gewissen Fällen ist dies ein Nachteil, dieser kann nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung dadurch vermieden werden, daß man den Deckel mit Stützorganen in der Form einer Anzahl separater Druckstangen versieht, die von dem Teil des Flanschverbandes, der nicht am Schirm fest fixiert ist, Druckkräfte zum Deckel übertragen.The connecting pipes between the cover and the steam separator can be designed so that they form supporting organs and can transmit pressure forces. In certain cases this is a disadvantage, this one can be avoided according to a particular embodiment of the invention in that the Lid provided with support members in the form of a number of separate push rods attached to the part of the flange connection, which is not firmly attached to the screen, transfer pressure forces to the cover.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung erläutert. In dieser zeigtAn embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing. In this indicates

F i g 1 einen schematischen Schnitt durch einen Leichtwasser-Siedereaktor,F i g 1 a schematic section through a light water boiler reactor,

Fig. 2 die Ausführung der. Flanschverbandes undFig. 2 shows the execution of the. Flange connection and

F i g. 3 eine Einzelheit des zum Flanschverband gehörenden Halters und Hakens.F i g. 3 a detail of the holder and hook belonging to the flange connection.

In F i g. 1 bezeichnet 1 den Druckkessel des Reaktors. Innerhalb dieses Kessels ist das Moderatorgefäß 2 des Reaktors mit dem Deckel 3. Oberhalb des Deckels liegt die Dampfbehandlungseinheit 4, die aus der Dampftrenneinheif. 18 und der Dampftrockencinheit 19 besteht. 5 ist ein Schirm, Hessen unterer Teil am Moderatorgefäß befestigt ist und dessen oberer Teil die Befestigung für den Flansch 6 bildet, der zum Verspannen der Dampfbehandlungseinheit 4 und des Deckels 3 dient.In Fig. 1 denotes 1 the pressure vessel of the reactor. The moderator vessel is inside this cauldron 2 of the reactor with the lid 3. Above the lid is the steam treatment unit 4, the from the steam separation unit. 18 and the steam drying unit 19 exists. 5 is a screen, the lower part is attached to the moderator vessel and its upper part Part forms the attachment for the flange 6, the bracing of the steam treatment unit 4 and of the cover 3 is used.

Aus F i g, 2 geht hervor, wie der Schirm 5 durch radiale Bleche 7 am Moderatorgefäß befestigt ist. Weil die Bleche 7 nach oben zu gegen den Schirm abge-FIG. 2 shows how the screen 5 is attached to the moderator vessel by radial metal sheets 7. because the metal sheets 7 upwards against the screen

schrägt sind, bilden sie eine zentrierende Führung beim Einsetzen des Deckels 3. Der Schirm 5 hat obea einen umgebogenen Rand 6, der zum Einhängen eines Hakens dient. Der Haken ist in einem Halter 9 angeordnet, der an der Dampfbehandlu igseinheit 4 beteiligt ist. Mehrere Halter 9 sind am Umfang der Dampfbehandlung3einhsi*4 angebracht. Der Haken 8 wird durch Lösen bzw. Ansetzen eines Bolzens 10 mit einem Werkzeug 11 betätigt. Wie aus der Figur hervorgeht, ist es möglich, das Werkzeug 11 ganz außerhalb des Mantels der Dampfbehandlungseinheit 4 zu führen. Dies beruht darauf, daß der Flanschverband 6 jetzt durch das Einsetzen des Schirms 5 mit einem größeren Durchmesser als das Moderatorgefäß 2 näher zur Kesselwand 1 liegt Aus der F i g. 2 geht auch hervor, wie Druckkräfte vom Halter 9 mit einer Stange 12 direkt zum Decke! 3 übertragen werden. Zweckmäßig wird eine solche Stange 12 an jedem Halter 9 angeordnet.are inclined, they form a centering guide when inserting the cover 3. The screen 5 has obea a bent edge 6, which can be hung a hook serves. The hook is arranged in a holder 9 which is attached to the steam treatment unit 4 is involved. Several holders 9 are attached to the circumference of the steam treatment unit 3. The hook 8 is actuated by loosening or attaching a bolt 10 with a tool 11. As can be seen from the figure, it is possible to close the tool 11 completely outside of the jacket of the steam treatment unit 4 to lead. This is based on the fact that the flange assembly 6 now by inserting the screen 5 with a larger diameter than the moderator vessel 2 is closer to the boiler wall 1 from FIG. 2 goes also show how pressure forces from the holder 9 with a rod 12 directly to the ceiling! 3 are transferred. Such a rod 12 is expediently arranged on each holder 9.

Die Ausführung und Wirkungsweise des Halters 9 und Hakens8 geht näher aus der Fig. λ hervor. Im Häher 9 ist der Haken 8 schwenkbar in einem Bolzenverband aufgehängt, der aus einer Schraube 13 und einer Mutter 14 besteht. Der Haken 8 hat weiter einen Arm 15, der von einer im Halter 9 angeordneten Feder 16 beeinußt wird. Wenn der Verband durch Drehen der Mutter 14 mit dem Werkzeug 11 gelöst wird, verläßt der Haken 8 erst seinen Griff 6 am Schirm 5. Bei fortgesetztem Drehen der Mutter 14 bewegt sich der Arm 15 auf dem Haken 8 gegen den Anschlag 17 im Halter 9, wobei der Haken 8 in den Halter fällt. Bei Anheben der Dampfbehandlungseinheit 4 kann der Haken 8 deshalb nicht erneut eingreifen. Nach Wiedereinsetzen der Dampfbehandlungseinheit 4 und Ansetzen des Bolzenverbandes bewegt sich der Haken 8 erst in die Greiflage durch die Einwirkung der Drehung der Mutter 14 und des Drucks der Feder 16. Durch fortgesetzte Drehung der Mutter wird der Verband vorgespinnt. Die Vorspannung wird durch Momentbegrenzung am Werkzeug 11 begrenzt. Die Mutter 14 ist weiter in einem sphärischen Sitz gelagert, was eine Biegebeanspruchung der Schraube 13 verhindert. Die vorkommende seitliche Kraft wird in einer Anlagefläche zwischen der Schraubenöse und einer flachen Zunge auf dem Muttersitz aufgenommen.The design and mode of operation of the holder 9 and hook 8 can be seen in more detail in Fig. λ. in the Hook 9, the hook 8 is suspended pivotably in a bolt connection which consists of a screw 13 and a nut 14 consists. The hook 8 further has an arm 15, which is arranged in the holder 9 by a Spring 16 is influenced. When the bandage is loosened by turning the nut 14 with the tool 11 is, the hook 8 first leaves its grip 6 on the screen 5. As the nut 14 continues to turn moves the arm 15 on the hook 8 against the stop 17 in the holder 9, the hook 8 in the Holder falls. When the steam treatment unit 4 is raised, the hook 8 cannot therefore engage again. Moved after reinsertion of the steam treatment unit 4 and attachment of the bolt association the hook 8 is only in the gripping position by the action of the rotation of the nut 14 and the Pressure of the spring 16. Continuing to turn the nut, the bandage is spun. The bias is limited by the torque limit on tool 11. The mother 14 is further in one mounted spherical seat, which prevents bending stress on the screw 13. The occurring lateral force is in a contact surface between the screw eye and a flat tongue on the Mother's seat added.

Die Gewindeflächen müssen sehr hart sein, damit die Gefdir eines Festklemmen kleiner wird. Bei der Wahl des Materials ist dies eine Bedingung, die im Widerspruch zu der Forderung nach Korrosionsbeständigkeit steht. Man muß sich deshalb mit einer verhältnismäßig geringen Oberflächenhärte begnügen, so daß sicher ein gewisses Fressen der Gewindeflächen vorkommen wird. Nach wiederholtem Ansetzen und Lösen werden deshalb die Gewindeflächen ungleichmäßig, und die Reibung nimmt zu. Falls ein sehr starkes Fressen der Gewinde stattgefunden hat, muß das Lösemoment so. weit erhöht werden, daß der Schraubenschaft freikommt. Der Schaft ist nämlich, wie aus der Fig. 3 hervorgeht, die schwächste Stelle. Die Anordnung ist so ausgebildet, daß der Haken 8 Jahei mit Hilfe von Schwerkraft und Federkraft in seine bei gelöstem Schraubenverband normale Lage fällt. Der Haken 8 kann n-ht in den Reaktor hinabfaUen. Der Austausch der Schraubeneinheit findet beispielsweise hinter einer zeitweiligen Abschirmung in der Reaktorhalle statt.The thread surfaces have to be very hard in order to reduce the risk of clamping. In the Choice of material this is a condition that contradicts the requirement for corrosion resistance stands. One must therefore be content with a relatively low surface hardness, so that a certain amount of seizure of the thread surfaces will certainly occur. After repeated preparation and loosening, therefore, the thread surfaces become uneven and the friction increases. If The thread must be loosened as follows. be increased far, that the screw shaft comes free. The shaft is namely, as can be seen from FIG. 3, the weakest point. The arrangement is designed so that the hook 8 Jahei with the help of gravity and spring force falls into its normal position when the screw connection is loosened. The hook 8 can n-ht in down the reactor. The replacement of the screw unit takes place, for example, behind a temporary one Shielding takes place in the reactor hall.

Claims

Patent claims:

1. Retaining arrangement for a core superstructure arranged in a light water boiler reactor above the moderator vessel, which comprises a steam treatment unit and a cover of the moderator vessel and is detachably arranged for the purpose of exposing the top of the moderator vessel when the fuel is changed, characterized in that a with the jacket of the moderator vessel (2 ) concentric and with a larger diameter than the moderator vessel (2) formed screen (5) with means (7) ar this is rigidly attached in such a position that the upper edge of the screen is above the lid (3) of the moderator vessel (2) lie ;: '. that the core superstructure (4) d at the upper part. ■ ·, shield (5) is mounted by means of a lösbe ^r s flange Association (6, 8), and that during tightening of the Flanschverband (6, 8) on din screen (5 ) and thus on the moderator vessel <>, a tensile force and on the lid (3) via Siut / organs (12), which are attached * / wipe the lid (3) and the flange, exerts a pressure force, such that the Lid (3) is pressed onto a seat of the moderator vessel (2).

2. retaining arrangement according to claim 1, characterized in that the core superstructure (4) contains a separate Campftroc keneinheii (19) on which a part (9) of the flange connection is arranged is.

3. Retention arrangement according to one of the claims 1 and 2. characterized in that the supporting members consist of rods (12) which together be carried by the cover (3) with a separate steam separation unit (18).

4. retaining arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Center! for fastening the screen (5) to the jacket of the moderator vessel (2) from radially provided There are metal sheets (7) which have guide edges for the cover (3) of the moderator vessel (2).

¹ that the attached to the Kernübeibau (4) part of the Fianschverbandes contains 5 Ferthalteanordnung according to one of claims 1 to 4, characterized in that a number of holders (9), each with an existing ans a screw (13) and nut (14) bolt Association and with a hook (8) pivotably connected to the 3-bolt connection, and in that the flange part (6) fastened to the screen (5) is designed to engage the hooks (8).

6. festival hall arrangement according to claim 5, characterized in that a on the hook (8) Arm (15) is attached, which with the help of stops (16, 17) the hook (8) when loosening the bolt association (13, 14) into the inside of the holder (9) and when tightening the bolt connection in the Greif I age works.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings