DE1936498A1

DE1936498A1 - Druckgefaess

Info

Publication number: DE1936498A1
Application number: DE19691936498
Authority: DE
Inventors: Mottram Anthony William Thomas
Original assignee: Rolls Royce PLC
Current assignee: Rolls Royce PLC
Priority date: 1968-07-17
Filing date: 1969-07-17
Publication date: 1970-05-06
Also published as: GB1167488A; FR2013134A1; CH502494A; US3616586A

Description

HATENTANWALfE

DIPL-ING. GÜNTHER KOCH DR. TINO HAIBACH

8 MÜNCHEN 2, 17* Juli 1969 12132 - K/vM

Rolls-RoIb-Royce Limited, Derby, Derbyshire, England.

Druckgefäß

Die Erfindung betrifft ein vorgespanntes Druckgefäß und zwar insbesondere, aber nicht ausschließlich ein vorgespanntes Betondruckgefäß zur Aufnahme einer Kraftanlage, bestehend aus einem Kernreaktor und einem Gasturbinentriebwerk mit geschlossenem Zyklus.

Wenn eine derartige Kraftanlage in einem vorgespannten Betondruckgefäß untergebracht ist, ist es erwünscht, daß wenigstens das Gasturbinentriebwerk aus dem Druckgefäß zum Zwecke der Wartung leicht entnehmbar ist. Es ist deshalb notwendig, daß das Druckgefäß mit einer Öffnung ausgestattet ist, durch die das Gasturbinentriebwerk entnommen werden kann.

Gemäß der Erfindung ist daher ein vorgespanntes Druckgefäß mit einer Öffnung in einer seiner äußeren Oberflächen ausgestattet und es sind mehrere Vorspannkabel vorgesehen, die sich durch das Material des Druckgefäßes in einer Richtung senkrecht zu dieser einen Oberfläche erstrecken,und ein abnehmbares Verschlußorgan ist an wenigstens einigen der Vorspannkabel befestigt, so daß das Verschlußorgan dadurch mit dem Abschnitt des Druckgefäßes in Eingriff gebracht werden kann, der die Öffnung umgibt.

Gemäß einer bevorzugten AusfUhrungsform der Erfindung laufen wenigstens einige der Vorspannkabel durch Offnungen in dem Verschluß-

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organ und es sind Mittel vorgesehen, um die Vorspannkabel, während sie unter Druck stehen, an der Seite des Verschlußorgans zu befestigen, die dem übrigen Druckgefäß gegenüberliegt.

Vorzugsweise sind Mittel vorgesehen, um wenigstens einen Teil der Spannung wenigstens einiger Vorspannkabel auf das übrige Druckgefäß zu übertragen, wenn das Verschlußorgan entfernt ist und diese Mittel können die Gestalt einer Mehrzahl von Rohren besitzen, von denen je eines für jedes Vorspannkabel vorgesehen ist, und jedes Rohr stößt mit einem Ende gegen jenen Abschnitt des Druckgefäßes, der die öffnung umgibt und liegt koaxial mit dem Jeweiligen Vorspannkabel und erstreckt sich durch eine der Offnungen, wobei die Anordnung.derart getroffen ist, daß wenigstens eirr^forspannkabel, während sie noch unter Spannung stehen, auf die anderen Enden ihrer Rohre einwirken, wenn das Verschlußorgan entfernt wird.

Das Druckgefäß kann aus Beton bestehen, während das Verschlußorgan aus vorgespanntem Beton bestehen kann, dessen Vorspannkabel im wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufend angeordnet sind und/oder im wesentlichen diametral eingebettet liegen.

Die Vorspannkabel können aus Stahl bestehen.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Schnitt eines vorgespannten Betondruckgefäßes gemäß der Erfindung.

Die Zeichnung zeigt ein vorgespanntes Betondruckgefäß 110, welches dazu dient, eine Kraftanlage (nicht dargestellt) aufzunehmen, die aus einem Gasturbinentriebwerk mit mehreren Wärmeaustauschern im Strömungspfad und einem Kernreaktor besteht, der das Arbeitsmittel der Gasturbine erhitzt, bevor es in die Turbine des Triebwerks eintritt. Die Gasturbine und die zugeordneten Wärmeaustauscher liegen in einer Xm wesentlichen zylindrischen Hülse 112, die herausnehmbar in einer im wesentlichen zylindrischen Ausnehmung 114

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der oberen Oberfläche 116 des Druckgefäßes 110 angeordnet ist.. Das obere Ende der Hülse 112 wird durch einen haubenartig oder sonstwie gestalteten Stahldeckel 118 verschlossen, der an den Rand der Hülse 112 angeschweißt ist und der außerdem koaxial innerhalb eines hohlen Flansches 120 verschweißt ist, der in einer flachen ringförmigen Ausnehmung 121 ruht.

Die Ausnehmung 114 1st mit einer dünnen Stahlauskleidung. 122 versehen, deren offenes oberes £nde am Inneren Umfang eines weiteren Flansches 123 angeschweißt ist« der in der Ausnehmung 121 unter dem Flansch 120 liegt. Nicht dargestellte Dichtmittel in Gestalt von O-Ringen sind zwischen der oberen Oberfläche des Planeohes 123 und der unteren Oberfläche des Flansches 120 vorgesehen. ·

Das Druckgefäß 110 1st mit einer großen Zahl von Stahlvorspannkabeln 124 ausgestattet, von denen nur zwei in stark vergrößertem Naßstab in der Zeichnung dargestellt sind. Die Kabel 124 laufen durch nicht-dargestellte Rohre, die im Beton ausgebildet oder eingebettet sind und erstrecken sich im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche 116. Wenigstens ein Teil der Kabel 124 tritt durch entsprechende Löcher 126,127 der Flansche 120 und 123 hindurch, wobei diese Löcher 126 einen größeren Durchmesser als die Löcher 127 besitzen. Die Ausnehmung 114 wird auf diese Weise von im Winkelabstand zueinander angeordneten Kabeln 124 umgeben, die sich alle in einer Richtung im wesentlichen parallel zur Achse erstrecken. Die Kabel 124 sind durch nlcht-dargestellte Mittel an der unteren Oberfläche des Druckgefäßes 110 fixiert.

Die Ausnehmung 114 1st mit einem Verschlußorgan versehen, das aus einem dicken vorgespannten Betondeckel 130 besteht, dessen Unterseite der Form des Stahldeokels 116 der Hülse 112 angepaßt ist. Nlcht-dargestellte Leitungen können in dem Betondeckel 130 vorgesehen werden, durch welche Kalkguß nach der unteren Oberfläche des Betondeckels 130 gepumpt werden kann, um sämtlichen Raum zwischen der Unterfläche des Stahldeckels HS auszufüllen,

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der infolge von Herstellungsungenauigkeiten verbleiben könnte.
■ Der Kalkguß kann nicht an den benachbarten Oberflächen des Stahldeckels 118 und dem Betondeckel 130 anhaften, weil die Oberflächen mit nicht-dargestellten Polythen-Blättern oder einem
geeigneten Schmiermittel überzogen sind.

Der Betondeckel 130 ist in bekannter Weise durch nicht-dargestellte Stahlkabel vorgespannt, die sich in Umfangsrichtung und/oder diametral zum Betondeckel 130 erstrecken können.

Der Rand des Betondeckels 130 ist mit einer Reihe von in Umfangs-

richtung verteilten Löchern 132 versehen, die parallel zur Achse der Ausnehmung 114 verlaufen. Die Löcher 132 sind so angeordnet, \ daß sie den Löchern 126,127 der Flansche 120,123 entsprechen und sie besitzen den gleichen Durchmesser wie die Löcher 126. Jedes der aufeinander ausgerichteten Löcher, das von den Löchern 132, 126 gebildet wird, enthält ein Stahlrohr 134, von welchem ein Ende an der oberen Oberfläche des Flansches 123 anstößt, das koaxial zu dem entsprechenden Loch 127 liegt und dessen anderes Ende über die Oberfläche des Betondeckels 130 vorsteht. Diese Kabel 124, die die Ausnehmung 114 unmittelbar umgeben, laufen so durch diese
Rohre 134 hindurch und das Ende eines jeden Kabel 124 über dem
Betondeckel 130 ist an der oberen Oberfläche des Betondeckels
130 durch einen zylindrischen Befestigungskörper I36 und einer
geschlitzten Spannpatrone I38 fixiert.

Der Betondeckel I30 ist mit einer Mittelöffnung l40 versehen, durch die die nicht-dargestellte Abtriebswelle des Kraftwerkes hindurchtreten kann, während die nicht-dargestellten, mit den Wärmeaustauschern des Kraftwerkes verbundenen Leitungen entweder durch
weitere., nicht-dargestellte Löcher im Deckel 130 hindurchtreten 4cönnen, deren Achsen im wesentlichen parallel zur Abtriebswelle des Kraftwerkes sind oder sie können um 90° innerhalb der Hülse 112 abgebogen sein, so daß sie durch Kanäle (nicht dargestellt) im Flansch 120 verlaufen.

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Beim Zusammenbau des Druckgefäßes 110 werden die Rohre 134, während die Ausnehmung 114 leer ist und bevor der Betondeckel an seinem Platz befestigt wird, Über die oberen Enden der Kabel 124 geschraubt, die die Ausnehmung 114 umgeben und sämtliche Kabel 124 werden dann einem beträchtlichen Zug, z.B. durch hydraulische Keilbenantriebe ausgesetzt, um sie zu strecken. Die Kabel 124, die die Ausnehmungen 114 umgeben, werden jedoch nur ungefähr einem Zug von zwei Drittel desjenigen Zuges ausgesetzt, denen die übrigen Kabel 124 unterworfen werden.

Die so gestreckten Kabel werden dann an der obern Oberfläche 116 des Druckgefäßes durch zylindrische Festlegemittel I36 festgelegt, die die Ausnehmung 114 umgeben und am oberen Ende der Rohre 134 anstoßen. Der Beton des Druckgefäßes 110 wird daher durch die Kabel 124 ständig unter Druck gehalten.

Wenn es erforderlich ist, den Betondeckel 130 des Druckgefäßes 110 festzulegen, dann wird die Hülse 112 mit dem Stahldeckel 118 und dem daran befestigten Plansch 120 in die Ausnehmung 114 abgesenkt und die Rohre 134 und die Befestigungsmittel I36 werden dann durch die Löcher 126 geschraubt, bis die Unterseite des Flansches 120 auf dem Flansch 123 ruht.

Dann wird der Betondeckel 130 auf den Stahldeckel II8 abgesenkt und die Rohre 134 und die Befestigungsmittel I36 werden durch die Löcher 132 geschraubt, und an diesem Punkt wird, falls erforderlich, Kalkguß nach der Unterseite des Betondeckels I30 gepumpt, wie dies oben beschrieben wurde.

Durch die Hydraulikantriebe wird ein zusätzlicher Zug auf die Kabel 124 ausgeübt, so daß sie weiter gestreckt werden und sich über die gleiche Länge erstrecken wie die übrigen Kabel 124: Wenn sie soweit ausgedehnt sind, wird die Lage dar Befestigungsmittel 136 erforderlichenfalls eingestellt und die Spannhülse I38 wird zwischen die Befestigungsmittel 136 und die obere Oberfläche des Betondeckels I30 eingefügt, so daß die Kabel 124 in ihrer

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gestreckten Stellung verbleiben. Der Zug auf den Kabeln324 wird somit über den Betondeckel I30 auf das Druckgefäß 10 übertragen.

Wenn der Betondeckel I30 entfernt werden soll, werden die Kabel, wie oben beschrieben, um einen genügenden Betrag gestreckt, um eine Entfernung der Spannhülsen Ij38 zu ermöglichen und dann kann der Betondeckel IjJO abgehoben werden.

Die Länge der Rohre 134 ist so gewählt, daß, wenn die Befestigungsmittel 1J56 an ihren oberen Enden anstoßen, die Kabel 124 etwa mit zwei Drittel der Maximalzugspannung belastet sind, die auf sie durch die Hydraulikantriebe übertragen wird. Der Beton des Druck-

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gefäßes 110, der/Ausnehmung 114 umgibt, wird daher noch unter Druck durch die Kabel 124 gehalten, wenn der Betondeckel lj50 entfernt ist.

Die Löcher 1J52 in dem Betondeckel lj50 müssen genügend groß sein, um die zylindrischen Festlegemittel 136 hindurchtreten zu lassen, so daß der Betondeckel lj50 frei angehoben werden kann, nachdem die Spannhülsen Ij58 entfernt sind.

Es können auch andere Werkstoffe als Beton für das Druckgefäß 110 benutzt werden,2.B. Gußeisen.

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Claims

s Patenta ns ρ r U c h e :

( 1J Vorgespanntes iuöHdBgef äß mit einer öffnung in einer seiner äußeren Oberflächen, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere vorgespannte Kabel (124) durch das Material des Druckgefäßes senkrecht zur Oberfläche hindurchgeführt sind und daß ein entfernbares Verschlußorgan (130) an wenigstens einigen der vorgespannten Kabel befestigt ist, derart, daß das Verschlußorgan hierdurch in Eingriff mit einem Teil des Druckgefäßes gebracht werden kann, das die öffnung umgibt.

2. Druckgefäß nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens ein Teil der Vorspannkabel (124) durch öffnungen hlndurchgefUhrt sind, die in dem Verschlußorgan (IJO) vorgesehen sind, und daß Mittel vorgesehen sind, um wenigstens einige der Vorspannkabel,während diese unter Spannung stehen, an der Seite des Verschlußorgans festzulegen, die dem restlichen Druckgefäß entfernt liegt.

3. Druckgefäß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um wenigstens einen Teil der Zugspannung in wenigstens einen Teil der Vorspannkabel auf das übrige Druckgefäß zu übertragen, wenn das Verschlußorgan entfernt ist.

4« Druckgefäß nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Übertragung wenigstens eines Teils der Zugspannung in wenlstens einem Teil der Vorspannkabel nach dem übrigen Druckgefäß bei entferntem Verschlußorgan aus einer Mehrzahl von Rohren (134) besteht, von denen je eines jedem Vorspannkabel zugeordnet ist, daß jedes Rohr mit einem Ende gegen einen Abschnitt des Druckgefäßes anstößt, der die öffnung umgibt und koaxial zu dem entsprechenden Vorspannkabel

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liegt und sich durch eine der öffnungen erstreckt, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß wenigstens einige Vorspannkabel, während sie noch unter Spannung stehen, auf die anderen Enden der Rohre einwirken, wenn das Verschlußorgan entfernt ist.

5. Druckgefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Druckgefäß aus Beton besteht.

6. Druckgefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußorgan aus vorgespanntem Beton besteht, der vorgespannte Kabel aufweist, die sich im wesentlichen in Umfangsrichtung und/oder im wesentlichen diametral zu dem Verschlußorgan erstrecken und/diesem eingebettet sind.

7. Druckgefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannkabel aus Stahl gefertigt sind.

ORIGINAL !NSPECTED

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