DE2238024A1

DE2238024A1 - Atomreaktoranlage

Info

Publication number: DE2238024A1
Application number: DE2238024A
Authority: DE
Inventors: Axel Jungmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-08-02
Filing date: 1972-08-02
Publication date: 1974-02-21
Also published as: JPS4945299A; ATA670573A; FR2195035B1; FR2195035A1; CH558070A; NL7310152A; CA982282A; BE803042A; GB1436581A; US3937650A; SE378931B

Description

Die Erfindung betrifft eine Atomreaktoranlage mit einem Reaktordruckbehälter und einer diesen mit Abstand umgebenden Betonkonstruktion, die als biologischer Schild und als Berstsicherung dient. Im Spalt zwischen Reaktordruckbehälter, Betoninnenoberfläche und Schild kann man eine Abstützung und eine Wärmeisolierung vorsehen, damit einmal der Beton vor der vom Reaktordruckbehälter ausgehenden Wärmebelastung geschützt ist und zum anderen eine Begrenzung der Austrittsquerschnitte ermöglicht wird, die bei einem Bersten des Reaktordruckbehälters entstehen können. Beides jedoch, nämlich Abstützung und Wärmeisolierung, beeinträchtigen die Zugänglichkeit zum Reaktordruckbehälter, die für Prüfungen mit Ultraschallsonden o. ä. gegeben sein muß.

Die Erfindung sucht eine einfache Lösung für eine Abstützung, die die Zugänglichkeit gewährleistet, den Reaktordruckbehälter fixiert und auch als Wärmeisolierung geeignet ist. Insbesondere ist dabei an Leichtwasserreaktoren gedacht.

Erfindungsgemäß umfaßt die Abstützung mehrere, insbesondere überlappend angeordnete Bleche, die über den Umfang des Reaktordruckbehälters verteilt in Umfangsrichtung beweglich angeordnet sind. Die Bleche sind im.Spalt derart angeordnet, daß zwischen ihnen als Wärmeisolierung dienende Luft in dünnen Schichten verbleibt. Zweckmäßig wählt man das Verhältnis der Luftschichten zur Stärke der Bleche im Bereich von 0,5 bis 2:1. Den für die Luftschichten maßgebenden Abstand kann man schon durch die Befestigung der Bleche vorgeben. Man kann aber auch Rippen an den Blechen anbringen, insbesondere solche aus wärmeisolierendem Material, die für den richtigen Abstand sorgen.

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Die neue Abstützung ergibt nicht nur die gewünschte Wärmeisolierung, sondern auch eine Begrenzung des für das Bersten des Reaktordruckbehälters zur Verfügung stehenden Raumes, die sich durch eine gewisse Elastizität auszeichnet. Mithin ist die Abstützung in der Lage, beim Bersten des Reaktordruckbehälters entstehende Energie durch Verformung aufzufangen, so daß die Betonkonstruktion vor Stößen geschützt wird.

Zwischen den Blechen und dem Beton kann vorteilhaft ein geschlossener Mantel angeordnet sein, der eine Kühlmittelströmung führt. Der Mantel kann an Rippen anliegen, die von der Betonoberfläche zum Reaktordruckbehälter vorspringen. Solche Rippen bestimmen die Breite des Kühlmittelspaltes und übernehmen bei einem Unfall die vom Reaktordruckbehälter auf die Abstützung ausgeübten Kräfte.

Die Bleche der Abstützung nach der Erfindung sind in Umfangsrichtung beweglich angeordnet. Zu diesem Zweck können sie einzeln oder gruppenweise in Schienen verschiebbar eingehängt sein. Es ist aber auch möglich, die Bleche an in Umfangsrichtung schwenkbaren Gestellen aufzuhängen. Unter Umständen genügt es, wenn man nur einen Teil der Bleche derart beweglich anbringt, weil der Spalt für sogenannte Wiederholungsprüfungen nicht sehr groß zu sein braucht.

Im Hinblick auf die Kräfteverteilung ist es günstig, wenn die Bleche vom Reaktordruckbehälter zum Schild hin eine zunehmende Dicke aufweisen. Die Blechdicke kann dabei vorteilhaft im Verhältnis 1:10 variieren, so daß die innersten Bleche nur ein Zehntel der Dicke der äußeren Bleche aufweisen.

Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden Zeichnung.

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In Figur 1 ist der in einem Teilschnitt gezeichnete stählerne Reaktordruckbehälter 1 eines Leichtwasserreaktors, und zwar eines Druckwasserleistungsreaktors in der Reaktorgrube 2 einer Betonkonstruktion 3 angeordnet, die als biologischer Schild und Berstsicherung dient. Der Druckbehälter 1 stützt sich auf einem Tragring 4 ab, der am unteren Ende des zylindrischen Mantels 5 angeordnet ist. Im oberen Bereich des biologischen Schildes sind um den Umfang des Druckbehälters Hauptkühlmittelleitungen verteilt. Zwischen ihnen und dem Tragring ist der praktisch zylindrische Spalt 8 zwischen der Betoninnenoberfläche und dem Mantel des Reaktordruckbehälters mit einer als Ganzes mit 10 bezeichneten Abstützung ausgefüllt.

Die Abstützung 10 ist für einen kleinen Sektor in Figur 2 in größerem Maßstab gezeichnet. Man erkennt, daß sie aus überlappenden Blechen 12 zusammengesetzt ist, die über die aus Figur ersichtliche Höhe reichen und damit annähernd so lang sind wie der zylindrische Mantel des Druckbehälters 1. Die Breite der Bleche beträgt beim Ausführungsbeispiel etwa 1/16 des Umfanges des Druckbehälters. Die überlappenden Teile der Bleche liegen jeweils im Bereich von Stützrippen 13, die am Beton 3 des biologischen Schildes angebracht sind. Die Rippen können beispielsweise aus Profileisen bestehen. Zwischen den Rippen 13 und den Blechen 12 ist ein geschlossener Mantel 15 aus dünnem Blech vorgesehen. Er bildet zusammen mit der Betoninnenoberfläche 16 einen Kühlkanal 17, durch den Kühlluft hindurchgeführt werden kann.

Auch zwischen den Blechen 12 sind Luftschichten vorhanden. Sie werden durch Stützrippen 20 gebildet, die aus keramischem Material bestehen. Das keramische Material ist in Form von Leisten mit Metallfassungen an den Blechen 12 befestigt. Dadurch entstehen Spalten 22, in denen stehende Luft als Wärmeisolierung vorhanden ist.

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Die Bleche 12 sind in Umfangsrichtung des Druckbehälters bewegbar angeordnet. Zu diesem Zweck ist nach Figur 1 am Umfang des Druckbehälters 1 eine Reihe von schwenkbaren Gestellen 24 befestigt, an denen die Bleche mit Stahlseilen 25 aufgehängt sind. Die Gestelle sind bei 26 am Beton des biologischen Schildes so gelagert, daß sie in Umfangsrichtung geschwenkt werden können. Dadurch lassen sich die Bleche für einen Teil des Umfanges beiseite schieben, der damit zur Inspektion freigelegt wird.

Nach Figur 3 ist an der Betonkonstruktion 3 eine Reihe von Kragträgern 28 mit Schrauben 29 befestigt, an denen in den Spalt 10 ragende Schienen 30 befestigt sind. Die Schienen sind jeweils in der Länge der Kragträgerabstände herausnehmbar, um den Ringquerschnitt für das Einbringen von Wiederholungsprüfungsvorrichtungen freizumachen. In die Schienen 30 sind die Bleche 12 mit Haken 32 eingehängt. Dabei sind die dem Druckbehälter 1 zugekehrten dünnen Bleche mit einem Steg 31 zusammengefaßt. Zwischen den Haken 32 und den Schienen 30 können Wälzkörper 33 vorgesehen werden, um die Beweglichkeit der Bleche zu verbessern. Auch auf diese Weise läßt sich ein Teil des Umfanges für Wiederholungsprüfungen schnell freimachen.

Beim Ausführungsbeispiel sind zwischen dem Mantel 15 und dem Reaktordruckbehälter 1 sieben überlappende Bleche hintereinander gestapelt und in gleichmäßiger Verteilung um den Umfang des Druckbehälters angeordnet. Die Dicke der Bleche ist nach der Zeichnung in Verhältnis 1:4 abgestuft, und awar ist die Dick· der Bleche in Richtung vom Druckbehälter zum Schild hin zu vergrößern, um die Verformbarkeit bei einer gegebenen mechanischen Festigkeit zu erhöhen, damit bei einem Bersten des Druckbehälters Verformungsenergie zum Aufzehren der kinetischen Energie der berstenden Teile ausgenutzt werden kann.

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Claims

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Patentansprüche

iJ Atomreaktoranlage mit einem Reaktordruckbehalter und einer diesen mit Abstand umgebenden Betonkonstruktion, wobei im Spalt zwischen Reaktordruckbehalter und Betoninnenoberfläche eine Abstützung und eine Wärmeisolierung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung (10) mehrere, insbesondere überlappend angeordnete Bleche umfaßt, die über den Umfang des Reaktordruckbehälters (1) verteilt in Umfangsrichtung beweglich angeordnet sind.
2. Atomreaktoranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Blechen (12) und dem Schild (3) ein geschlossener Mantel (15) angeordnet ist.
3. Atomreaktoranlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (15) an Rippen (13) anliegt, die vom Schild (3) zum Reaktordruckbehalter (1) vorspringen.
4. Atomreaktoranlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Reaktordruckbehalter (1) zugekehrten Seite mindestens ein Teil der Bleche (12) in Schienen (30) verschiebbar eingehängt ist.
5. Atomreaktoranlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Reaktordruckbehalter (1) zugekehrten Seite mindestens ein Teil der Bleche (12) an in Umfangsrichtung schwenkbaren Gestellen (24) aufgehängt ist.
6. Atomreaktoranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5» gekennzeichnet durch eine vom Reaktordruckbehalter (1) zur Betonkon-r struktion (3) hin zunehmende Dicke der Bleche (12).
7. Atomreaktoranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche (12) Rippen (20) tragen.
8. Atomreaktoranlage nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Rippen (20) aus wärmeisolierendem Material.

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L e e r s e i t e