DE1802940C - Kugelförmiger Sicherheitsbehälter [ür Atomkernreaktoren - Google Patents

Description

In dem Hauptpatent wird ein kugelförmiger Sicherheitsbehälter für Atomkernreaktoren beschrieben, in welchen ein Wasserbecken als Kondensationskammer um das Reaktordruckgefäß herum angeordnet ist, wobei sich zwischen dem Reaktordruckgefäß und der Kondensationskammer ein biologischer (13 Schild befindet, wobei die Kondensationskammer toroidförmig ausgebildet und innerhalb des Sicherheitsbehälters auf der Höhe des biologischen Schildes an geordnet ist, wobei durch die Kondensationskammer, den biologischen Schild und das Reaktordruckgefäß innerhalb des Sicherheitsbehälters ein oberer und unterer Raum abgeteilt ist und wobei vorgesehen ist, daß die Kondensationskammer eine obere und untere druckfeste, nicht mit der Wandung des Sicherheitsbehälters zusammenfallende Ringfläche sowie eine innere druckfeste, nicht mit der biologischen Abschirmung zusammenfallende, zylindrische Wandfläche aufweist, wobei von der oberen Ringfläche in das Innere der Kondensationskammer ragende Dampfeinleitungsvorrichtungen ausgehen und wobei die beiden, durch die Kondensationskammer im Sicherheitsbehälter abgeteilten oberen und unteren Räume miteinander in kommunizierender Verbindung stehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde," diesen Sicherheitsbehälter sicherheitstechnisch weiter zu verbessern: Dies gelingt gemäß der Erfindung durch die Kombination folgender Maßnahmen:

a) zum Schutz der oberen und unteren Ringfläche und der zylindrischen Wandfläche ist eine Betonauskleidung vorgesehen;

b) an den Ringflächen sind Druckstreben vorgesehen, die über ein K-Profil zusammen mit den Ringflächep an der Kugelwand und der zylindrischen Wandfläche der Kondensationskammer verbunden sind;

c) am unteren Ende der Kondensationsrohre ist ein Lochboden vorgesehen, an dem Prallbleche angebracht sind.

An Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch den Sicherheitsbehälter,

F i g. 2 a, 2 b zwei Viertelquerschnitte durch den Behälter nach F i g. 1, entlang den Linien A, B,

F i g. 3 eine vereinfachte Darstellung der F i g. 1,

F i g. 4 einen Ausschnitt aus der F i g. 1.

In F i g. 1 ist im einzelnen im Längsschnitt der kugelförmige Sicherheitsbehälter nach der Erfindung dargestellt.- Da die F i g. 3 eine vereinfachte Darstellung der Fig. 1 ist, um in später zu erläuternder Weise bestimmte Zusammenhänge zn zeigen, wird sie gleichzeitig mit F i g. 1 beschrieben.

Der Sicherheitsbehälter besteht aus einer Stahlkugel 5 und einer äußeren Dichthaut 6, die durch geeignete Abstandshalter oder durch Eindellungen in Verbindung stehen. Der Zwischenraum wird durch geeignete Mittel auf Unterdruck gehalten. Die Stahlkugel ruht auf einem Fundament 15 im Reaktorgebäude.

Im Zentrum der Kugel befindet sich der Reaktor, nämlich das Reaktordruckgefäß für einen wassergekühlten Reaktor mit dem Reaktorkern usw.; es sind dabei die Steuerstabantriebe 14, die Kühlmittelumwälzpumpen 16 sowie die Primärdampfleitung 24, die die Wandung des Sicherheitsbehälters durchbricht, dargestellt.

Das Druckgefäß 19 ist axial von einem Betonmantel, dem biologischen Schild 20 umgeben, auf dessen Sockel das Druckgefäß ruht.

Konzentrisch zum Schild liegt das Druckabbausystem in Form einer toroidförmigen Kondensationskammer, die außen von der Kugelwand, innen von einer zylindrischen Wandfläche 8 a, und oben wie unten von torusförmigen Stahlböden begrenzt wird. Die Kondensationskammer ist etwa zur Hälfte mit Wasser

10 gefüllt, zahlreiche Kondensationsrohre 7 (für ein
600 MW-Kraftwerk, z. B. 76 Stück mit einem Durch- diese
messer von 61 cm) führen vom oberen Torusbogen bis
unter den WasserspiegeL Sie steilen die jederzeit offene Verbindung zwischen dem Kondensationswasser 5
und dem übrigen, Druckkammer genannten freien
Volumen dar; die innerhalb des Behälters angebrachten Wände sind dabei so gestaltet, daß zwischen den
durch sie gebildeten Räumen große freie Querschnitte
einen praktisch unbehinderten Druckausgleich inner- xo
halb der Druckkammer gestatten.

Wie die Fig.3 zeigt, ist die Druckkammer sehr
großvolumig; sie besteht praktisch aus den beiden kalottenartigen Räumen oberhalb und unterhalb der
Kondensationskammer, die miteinander kommunizie- 15

rend in Verbindung stehen. Bei einem Bruch der zu sparen. . _eme gegenseitige

Rohrleitung des Hauptkreislaufes tritt zunächst durch Fur die Sicherheit der Aiuag _Kondens ⁵ _ationsroh^_e

das große Volumen bereits eine Entspannung ein. Verspannung ²^ Uf¹*- I _durchKondensations-

Außerdem wird das in der Druckkammer entstehende von erheblicher ^Wicn«8^^l'_hvdraulische Funktionen

Dampf-Luft-Wasser-Gemisch durch die Kondensa- ao schlage und andere ^i¹¹¹""^" _Kon(iensationsrohre

tionsrohre ins (kalte) Wasser abgeleitet, wo es kon- Querkräfte am unteren tnae^ _{AbsDannung müßten}

densiert wird, so daß der Druckaufbau in bescheide- auftreten f^nnen- ^"^e _ns ^d^_oniohre,dieindenobe-

nen Grenzen bleibt die relativ langen ^Konde™^a"°ⁿ;™_{d wesent}lich stär-

Unten hat die Kugel einen zylinderförmigen Fort- ren Torusboden ^^ ¹^ _erheblichen finan-

satz, die Bodenwanne 23, der für das Ausbauen der _a5 ker ausgeführt werden was an ^ _wesenüicher

Steuerstabantriebe notwendig ist. Durch die Boden- ziellen Aufwand erforderr. w · _Abspannung die

wanne kann die Kugel kleiner gehalten werden, wo- Bedeutung ist auch, daß durcn αϊ» ^ s

durch mit Vorteil dünnere Wandstärken, niedrigere ^ensati™^^^^

Gewichte und günstigere Preise erzielt werden. werden, und daß keine «"«Krai ^

In der Bodenwanne 23 ist die Zugangsschleuse 22, 30 de.:8α oder *e KugehichaleS _ßi ^, Funda-

mit geneigter Achse, untergebracht. Die geneigte ^Dl"5^r >^och^Lk_tio_n notwendigen Rundlauf 9.

Achse ist vorgesehen, um eine kugelförmige öffnung ment fur den zur Ins pekti orrnonrcng

in dem Ansatz 23 zu erhalten. In der Schleuse sind Dieser Lochboden gej"«" « " · _{d w}

senkrecht beide Türen angeordnet. Diese Konstruk- bleche 27 aufzunehmen die ""^""^g^^

tion erlaubt es, den Schleusenkörper getrennt zu ferti- 35 sers verhindern sollen Jne daß ^ch^W«en^me

gen und zu testen und nach der Druckprobe anzu- ja eine Ausdehnungsbehinderung der Membranscna

schweißen. Während der Druckprobe ist auf der In- len bedeuten würde, erforderten smu.

nenseite auf der Ausschnittverstärkung ein Deckel Durch das Wegfliegen einer Venülspindeljoaer

aufgesetzt. durch den Bruch irgendeiner unter 1

Im folgenden sei auf wesentliche Merkmale des 40 Rohrleitung könnte die Stanlscriaie

.. - ^β _ ... . . τ-* i_ j:_ 1...JnIiIiIi vnn SDlI

erfindungsgemäßen Sicherheitsbehälters näher einge- den. Durch die Anordnung

^TorusstahlbödenSb, ic als Ringflächen ha- 5^!Χ5^Λ^«β«£ Konben gegenüber anderen möglichen Abdeckungen den densationskanuner werdenι die' d™^^^¹ ^ Vorteil! daß sie einen sehr kleinen Radius aufweisen. 45 sicher geschützt Dieser ^sPil«f^J^o!eSSütt6 Man kann sich nämlich die Entstehung des Torusbo- oberen Torusboden 8 b ^ηβ^ί ^J^S^tadte dens so vorstellen, daß ein Rohr zu einem Ring ge- für das überströmen aus der Dra^*™^™ formt wird (Toroid), der horizontal in entsprechender Kondensationsrohre beigeben. ^Uies wira err Höhe geschnitten wird, d. h. also, daß der kleine Ra- durch profilierte Betonbalken de sich^merseits^voll dius des Rohres in die Berechnung eingeht. Durch 50 ständig überdecken, andererseits aber einen groben diese Maßnahme ist es möglich, bei den gegebenen Strömungsquerschnitt freilassen. Abmessungen des Druckabbausystemes die Wand- Der Sicherheitsbehälter hat Deckel^i, 2;«im Bela stärken des Torusbodeüs unterhalb der 30 mm Glüh- den des Reaktors und fur Monte*», die aber bei grenze, die bei den Schweißarbeiten beachtet werden Reaktorbetrieb stets fest und gasdicht über koniscne muß zu halten 55 Flächen mit der Kugel verschraubt sind.

Ä den als Tonisböden ausgebildeten Ringflächen Mit besonderem Vorteil Β^Ξ^ΑΞ

sind, wie auch die F i g. 2 und die F i g. 4 erkennen las- halter gemäß der Erftnd^ bei Siede^neatoren

sen, Druckstreben 25 angebracht Die beim Auftreten Anwendung Er kann jedoch auch fur D"^™^^ des Druckes in den Torusböden sich einstellende Zug- aktoren und andere Reaktoren, auch in der Chemie, spannung würde nämlich eine starke Beeinflussung βο Anwendung finden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Kugelförmiger Sicherheitsbehälter für Atomkernreaktoren, in welchen ein Wasserbecken als Kondensationskammer um das Reaktordruckgefäß herum angeordnet ist, wobei sich zwischen dem Reaktordruckgefäß und der Kondensationskammer ein biologischer Schild befindet, wobei die Kondensationskammer toroidförmig ausgebildet und innerhalb des Sicherheitsbehälters auf der Höhe des biologischen Schildes angeordnet ist, wobei durch die Kondensationskammer, den biologischen Schild und das Reaktordruckgefäß innerhalb des Sicherheitsbehälters ein oberer und unterer Raum abgeteilt ist und wobei vorgesehen ist, daß die Kondensationskammer eine obere und untere druckfeste, nicht mit der Wandung des Sicherheitsbehälters zusammenfallende Ring- ao fläche sowie eine innere druckfeste, nicht mit der biologischen Abschirmung zusammenfallende, zylindrische Wandfläche aufweist, wobei von der oberen Ringfläche in das Innere der Kondensationskammer ragende Dampfeinleitungsvorrich- as tungen ausgehen und wobei die beiden, durch die Kondensationskammer im Sicherheitsbehälter abgeteilten oberen und unteren Räume miteinander in kommunizierender Verbindung stehen, nach Patent 1 564 289, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Maßnahmen:

a) zum Schutz der oberen und unteren Ringfläche (8 ft, 8 c) und der zylindrischen Wandfläche (8 a) ist eine Betonauskleidung (4) vorgesehen;

b) an den Ringflächen (8 b, 8 c) sind Druckstreben (25) vorgesehen, die über ein K-Profil zusammen mit den Ringflächen an der Kugelwand (5) und der zylindrischen Wandfläche der Kondensationskammer verbunden sind;

c) am unteren Ende der Kondensationsrohre (7) ist ein Lochboden (26) vorgesehen, an dem Prallbleche (27) angebracht sind.

2. Sicherheitsbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lochboden (26) das Fundament für den Inspektionsrundlauf (9) bildet. so

3. Sicherheitsbehälter nach Anspruch ί oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß in der oberen Ringfläche Entlüftungsventile vorgesehen sind.

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