DE1928205B2 - Behälter, insbesondere Sicherheitsbehälter für Kernkraftanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Behälter, insbesondere für Sicherheitsbehälter in ''ernkraftanlagen, der bei Betriebsstörungen hohen Innendrücken und Inrentemperaturen ausgesetzt ist und i.:it einem kalotlenförmigen Bodenteil in ein wannenförmig hochgezogenes Belonfundament eingespannt ist, wobei in einem Ringbereich am Außenumfang des Betonfundaments twischen der Außenfläche des kartenförmigen Bo-(ienteils und dem Betonfundament ein sich nach außen tu keilförmig erweiternder Ringspalt vorgesehen ist.

Große zylindrische Behälter mit Halbkugelböden tder große Kugelbehälter, insbesondere Sicherheitsbehälter für Kernkraftwerke, werden häufig mit ihrer unleren Kalotte in einem Betonfundament eingespannt. Zu diesem Zweck wird nach Aufstellung der Bodenkalotte auf ein zunächst ebenes kreisförmiges Betonfunlament das Fundament außerhalb des Behälters so *eit hochbetoniert und vergossen, daß der einzuspannende Bodenteil des Behältes praktisch von einer Belonwanne umschlossen ist. Sodann wird auch im Innefen des Behälters eine Betonplatte unmittelbar auf die Kalotte gegossen, so daß die sehr großen inneren La-Iten der gesamten Reaktoranlage über die innere Betonplatte und den eingespannten Schalentcil der Kalot-Ie auf das Fundament — das gleichzeitig zur Lagerung <es Behälters selbst dient — übertragen werden.

Der Sicherheitsbehälter dient zur gasdichten Wmlchließung der Kernkraftanlage und kann bei Störungen des Kraftwerkbetriebs einen hohen Innendruck bei gleichzeitigem Temperaturanstieg erhalten. Für solche Störfälle muß der Sicherheitsbehälter ausgelegt werden. An der Grenze der Einspannzone der Behälteschale würden infolge der Dehnungsbehinderung des eingespannten Schalenteils beim Auftreten von Innendruck und Temperatur sehr große Störspannungen entstehen, die eine erhebliche Verstärkung der Behälterwand an ^S dieser Stelle erfordern.

Als Maßnahme zur Verringerung der Störspannun- gen ist die Anordnung einer elastischen Bettung über einen größeren Übergangsbereich am Aulknumrpng des Betonfundamentes bekannt, wodurch in Störfallen die Verformung der Schale im Ubergangsbereich durch Rückstellkräfte aus der Bettung vermindert wird. Diese elastische Bettung kann dadurch erreicht werden, daß ein sich nach außen zu keilförmig erweiternder Ringspaft zwischen dem Betonfundament und der Außenfläche der Bodenkalotte mit elastisch stark verformbarem Werkstoff ausgefüllt ist. Als elastisches Bettungsmaterial wird vorzugsweise ein Sand-Bitumen-Gemisch verwendet. Es sind auch Ausführungen bekannt, bei denen keilförmige Gummizwischenlagen verwendet wurden, die jedoch zur Erzielung der Elastizität, die durch VoIumt-nänderung des Materials erreicht werden muß, mit Hohlräumen oder Poren versehen sein müssen. Die Ausführung ist mit verhältnismäßig hohen Kosten für das elastische Gummimateral verbunden. Sofern ein Sand-Bitumen-Gemisch vorgesehen wird, Ci.Wdm die Füllung des Ringspaltes sehr große Sorgfalt. Alle Ausführungen haben den Nachteil, daß die Bettungsziffer in größeren Bereichen schwanken kann und abhängig von der Sorgfalt der Ausführung ist und daß der elastische Werkstoff über lange Zeit gesehen einer Alterung unterliegt und damit eine Veränderung der Bettungsziffer eintritt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Behälterabstützung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei der die erwähnten Störspannungen ebenfalls stark vermindert werden, die jedoch mit verhältnismäßig viel geringerem baulichen Aufwand herstellbar ist und bei der die Verformung des Behälterbodens nicht durch der Alterung unterworfene Werkstoffe behindert wird.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Behälter der eingangs genannten Bauart dadurch gelöst, daß die Oberfläche des Betonfundaments entsprechend einer vorbestimmten Biegefläche ausgebildet ist und daß der Ringspalt nicht oder mit einem porenhaltigen Kunststoff ausgefüllt ist, so daß sich der Bodenteil des Behälters im Störungsfall im wesentlichen ungehindert bis zur Anlage an die Oberfläche des Betonfundaments verformen kann.

Infolge der Anordnung des keilförmigen Ringspalts im Übergangsbereich wird im Störfall, d. h. bei Beanspruchungen des Behälters durch hohen Innendruck und hohe Temperatur, die Behälterschale gezwungen, sich in diesem Bereich an die Oberfläche des Betonfundaments anzulegen, also eine bestimmte Biegelinic einzunehmen. Bei geeigneter Wahl dieser Biegelinie bleiben die Störspannungen so gering, daß die Behällerschale an der Grenze der Einspannzone nur geringfügig oder überhaupt nicht verstärkt werden muß.

Die entsprechend der vorbestimmten Biegefläche ausgebildete genaue Form der Oberfläche des Belonfundaments kann auf besonders einfache Weise dadurch erzeugt werden, daß vor dem Aufbetonieren des Fundaments der porenhaltige Kunststoff von einer Dikke entsprechend der vorzusehenden Spaltbreite in mehreren Lugen auf die Außenfläche des kalotienför migen Bodenteils des Behälters aufgeklebt wird. Ein derartiger Kunststoff, z. B. Polyurelhanschaum, hat nämlich einerseits genügend Festigkeit, um dem Druck des flüssigen Beiohs beim Aufbetonieren des Fundaments zu widerstehen, und ist andererseits infolge sei' ner Poren so weich, daß er im Störfall eine im wesentlichen ungehinderte Verformung der Behälterschale zuläßt. Es ist insbesondere auch leicht möglich, den Kunststoff nach dem Vergießen und Erstarren des Be-

ionfundaments vollkommen aus dem Uingspalt zu entfernen, und zwar beispielsweise durch ein von außen zugeführtes Lösungsmittel.

Die Zeichnung dient zur Veranschuulichung der Erfindung und zeigt ein Ausführungsbeispiel derselben, Ein zylindrischer Sicherheitsbehälter einer Kernkraftanlage ist mit seinem kartenförmigen Bodenteil I zwischen einem Betonfundament 2 und einer Betonplatte 3 im Inneren des Behälters eingespannt

Die Lasten der Kernkraftanlage werden damit über die Betonplatte 3 und den eingespannten kalottenförmigen Bodenteil 1 des Behälters auf das Beionfundament 2 übertragen.

Im Übergangsbereich am AuBenumfang des etwa wannenförmig hochgezogenen Teils des Betonfundaments 2 ist zwischen diesem und der Außenfläche des kartenförmigen Bodenteils I des Behälters ein sich nach außen zu keilförmig erweiternder Ringspalt 4 vorgesehen, der durch Aufkleben von vier Lagen 5 eines porenhaltigen Kunststoffs, z. B. Polyurethan-Svhau.Tistoff, auf die Außenfläche des kartenförmigen Bodenteils 1 des Behälters entstanden ist, also in seiner Stärke nach außen in vier Stufen zunimmt. Hierbei tritt als Biegelinie im Störfall die untere Begrenzungslinie des Ringspaltes 4 auf (strichpunktiert dargestellt), die bei geeigneter Wahl nur geringe Störspannungen erzeugt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche;

1. Behälter, insbesondere Sicherheitsbehälter für Kernkraftanlage^ der bei Betriebsstörungen hohen S Innendrücken und Innentemperaturen ausgesetzt ist und mit einem kartenförmigen Bodenteil in ein wannenförmig hochgezogenes Betonfundament eingespannt ist, wobei in einem Ringbcreich am AuBenumfang des Betonfundaments zwischen der Außenfläche des kartenförmigen Bodenteils und «lern Betonfundament ein sich nach außen zu keilförmig erweiternder Ringspalt vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Betonfundaments (2) entsprechend einer vorbe- »timmten Biegefläche ausgebildet ist und daß der Ringspalt (4) nicht oder mit einem porenhaltigen Kunststoff ausgefüllt ist, so daß sich der Bodente;! (1) des Behalte." im Störungsfall im wesentlichen ungehindert bis zur Anlage an die Oberfläche des Betonfundaments (2) verformen kann.

2. Behälter nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der den Ringspalt (4) ausfüllende Kunststoff nach Erstellen des Betonfundaments (2) und des Behälters entfernbar ist.