DE2259584A1

DE2259584A1 - Vorrichtung zum durchfuehren eines rohrbuendels durch eine behaelterwand

Info

Publication number: DE2259584A1
Application number: DE2259584A
Authority: DE
Inventors: Hermann Straub
Original assignee: Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1972-11-28
Filing date: 1972-12-06
Publication date: 1974-06-12
Also published as: US3945431A; DE2259584B2; JPS4983946A; CA988379A; NL7217027A; CH558514A

Description

P.4647/Stev

Gebrüder Sulzer Aktiengesellschaft, Winterthur/Schweiz

Vorrichtung zum Durchführen eines Rohrbündels durch eine Behälterwand

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Durchführen eines Bündels von Rohren durch eine Behälterwand, mit einem mit dieser Wand gasdicht verbundenen Rohrboden, durch den sich die · Rohre erstrecken und mit dem sie gasdicht verbunden sind.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art werden Nassdampf führende Rohre eines Dampferzeugers durch einen Rohrboden geführt, der über einen dehnbaren Balg mit dem Gehäuse der Brennkammer des Dampferzeugers verbunden ist. Wegen des'Balges zwischen dem Rohrboden und dem Gehäuse ist die bekannte Vorrichtung mit einem grossen Kostenaufwand für die Herstellung verbunden. Ausserdem eignet sich die bekannte Vorrichtung nicht für die Verwendung in Kernreaktoranlagen, da bei diesen die Möglichkeit vorhanden sein muss, die Durchführungen der Rohre durch den Rohrboden jederzeit auf Dichtheit prüfen zu können.

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Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung, der eingangs genannten Art zu schaffen, die in Verbindung mit Behältern für Xernreaktoranlagen brauchbar ist und gleichzeitig einen relativ geringen konstruktiven Aufwand erfordert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch ein dünnes Membranblech, das einerseits an seinem Umfang mit dem Rohrboden und andererseits mit den es durchdringenden Rohren gasdicht ver bunden ist und das zusammen mit dem Rohrboden einen Raum be grenzt, der zur Ueberwachung der Dichtheit der Verbindungen zwischen den Rohren und dem Rohrboden dient.

Mit dieser Gestaltung der Vorrichtung sind mehrere Möglichkeiten für die Ueberwachung der Dichtheit der Verbindungen zwischen den Rohren und dem Rohrboden einerseits und dem Membranblech andererseits gegeben. Eine Möglichkeit besteht darin, dass der Raum zwischen Rohrboden und Membranblech unter Druck gesetzt wird, und geprüft wird, ob der Druck bestehen bleibt. Ferner ist auch der sogenannte Heliumtest möglich, bei dem auf der einen Seite des Bodens eine Heliumatmosphäre geschaffen wird und auf der anderen Seite des Bodens mittels eines besonderen Gerätes festgestellt wird, ob Helium durch den Rohrboden auf die andere Seite gelangt. Es ist schliesslich auch möglich, den Raum zwischen dem Membranblech und dem Rohrboden für den sogenannten Spültest zu benutzen. In diesem Fall wird der

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Raum an einen Spülkreislauf angeschlossen, der ein Umwälzorgan und ein Detektionsgerät aufweist, mit dem allfällige Radioaktivität festgestellt werden kann, die von der anderen Seite des■ Kohrbodens in den durchspülten Raum gelangt ist.

Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung besteht darin, dass das Membränblech eine zusätzliche Abdichtung bildet, für den Fall, dass die Verbindungen zwischen den Rohren und dem Rohrboden infolge Wärmespannungen undicht geworden sind. Da das Membranbleeh über seinen Umfang mit dem Rohrboden verbunden ist, ergibt sich nur eine Verbindungsstelle zwischen diesen beiden Teilen, was besonders herstellungsmässig vorteilhaft ist. Die erfindungsgemässe Vorrichtung ermöglicht ferner, den gegenseitigen Abstand der Rohre des Bündels gering zu_y machen, so dass die Abmessungen des Rohrbodens klein sind. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Vorrichtung besteht darin, dass sich viele Dichtschweissungen vor dem Einbau der Vorrichtung in den Behälter in der Werkstatt herstellen lassen, was einfacher und sicherer ist als am Montageort des Behälters..

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich das Membranblech parallel zum Rohrboden. Hierdurch wird es möglich, dass nur kleine Dehnbewegungen zwischen den Verbindungsstellen des Membranblechs mit den Rohren und der Verbindungsstelle des Membranblechs mit dem Rohrboden auftreten. Damit sind keine Balgen zur Aufnahme von Dehnbewegungen notwendig. .

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Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch die erfindungsgemasse Vorrichtung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Teil einer abgewandelten Vorrichtung, in grösserem Massstab als in Fig. 1 und

Fig. 3 eine schematisch vereinfachte Draufsicht der Vorrichtung nach Fig. 1.

Gemäss Fig. 1 bezeichnet 1 die Wand eines Behälters, der beispielsweise der Sicherheitsbehälter einer Xernreaktroanlage ist. In eine entsprechende Oeffnung der Wand 1 ist ein zylindrischer Kragen 2 gasdicht eingeschweisst, der nach beiden Seiten gegenüber der Wand 1 etwas vorsteht. Auf der Innenseite des Behälters ist an der Stirnseite des Kragens 2 ein Rohrboden 3 vorgesehen, der mittels einer Schweissnaht 39 gasdicht mit dem Kragen verbunden ist. Der Rohrboden weist zum Beispiel 24 Bohrungen 10 (Fig. 3) auf, durch die je ein Rohr 5 eines Bündels hindurchgeführt ist. Die Wanddicke jedes Rohres 5 ist im Durchführungsbereich grosser als in den beiderseits anschliessenden Abschnitten des Rohres. Ausserdem weist jedes Rohr 5 ausserhalb des Rohrbodens 3 eine in Umfangsrichtung verlaufende Rippe 6 auf, an die jeweils das eine Ende einer Hülse 4 mit S-förmigem Profil angeschweisst ist, die sich zwischen dem Rohr und der zugehörigen Bohrung im Rohrboden durch diesen erstreckt. Das andere Ende

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der Hülse 4 ist mit einem radialen Vorsprung 11 des Rohrbodens 3 verschweisst. Der radiale Vorsprung 11 wird jeweils dadurch gebildet, dass die Bohrung 10 im Rohrboden etwas grosser ist als der lichte Durchmesser des Vorsprungs 11 und dass auf der Aussenseite des Rohrbodens eine Hinterdrehung 12 angebracht ist. Durch diese Formgebung werden Spannungen im Bereich der Vorsprünge 11 vermindert. Die Verbindungen zwischen den Rohren 5 und den Hülsen 4 einerseits und zwischen den Vorsprüngen

11 und den Hülsen andererseits erfolgen zweckmässig

durch Elektronenstrahlschweissung·.

Auf der Behälteraussenseite ist parallel zum Rohrboden 3 ein dünnes Membranblech 20 vorgesehen, das an seinem äusseren Um-'fang rechtwinklig abgebogen ist und mit dem so gebildeten Rand in eine im Rohrboden 3 vorgesehene Nut 25 eingesetzt ist. Der Rohrboden und der Rand des Membranbleches sind durch Hartlötung gasdicht miteinander verbunden. Das Membranblech 20 wird von jedem Rohr 5 durchdrungen und hat im Bereich jeder Durchdringung eine kreisförmige Welle 21, die jeweils ein Rohr umgibt und die mit ihrem inneren Rand mit dem zugehörigen Rohr hart verlötet ist. Zwischen dem Membranblech 20 und dem Rohrboden 3 wird somit ein Raum 36 gebildet, der dazu dient, die Gasdichtheit, der Verbindung zwischen den Rohren 5 und dem Rohrboden 3 zu überwachen. Zu diesem Zweck ist im Zentrum des Membranbleches 20 eine Kontrolleitung 40 angeschlossen, über die Druckänderungen im Raum 36 festgestellt werden können, die also eine Undichtheit signalisieren.

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Auf der Aussenseite des Behälters ist innerhalb des Kragens 2 ein das Bündel der Rohre 5 umgebender Zylinder 30 vorgesehen, der mit seinem einen Ende über eine Schweissnaht 37 mit dem Rohrboden 3 verbunden ist. In der Nähe dieser Schweissnaht 37 ist im Rohrboden 3 eine Nut 50 eingedreht, die beim Schweissen eine zu starke Erwärmung der Harlötung zwischen dem Boden 3 und dem Membranblech 20 verhindert. Am anderen Ende des Zylinders 30 ist dieser mit einer Platte 31 versehen, die in den Zylinder eingeschweisst ist und Oeffnungen 32 zur Führung der Rohre 5 sowie Oeffnungen 33 zum Druckausgleich zwischen der Atmosphäre und dem vom Zylinder umschlossenen Raum 38 aufweist.

Die Schweissnaht 39 zwischen dem Kragen 2 und dem Rohrboden 3 ist durch einen Ring 41 überbrückt, dessen Stirnseiten mit dem Rohrboden bzw. dem Kragen gasdicht verschweisst sind. Durch diesen Ring 41 wird ein Ringraum 42 geschaffen, der zur Xontrolle der Dichtheit der Schweissnaht 39 dient und an dem zu diesem Zweck über einen Nippel 43 eine nicht dargestellte Kontrolleitung angeschlossen werden kann.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind die Schweisssteilen der Hülse 4 mit dem Rohrboden 3 und dem Rohr 5 vertauscht, so dass die Schweissverbindung zwischen dieser Hülse und dem Rohr 5 der Hartlötverbindung zwischen dem Rohr 5 und dem Membranblech 20 benachbart ist.

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Wenn mit der Vorrichtung der sogenannte Spültest durchgeführt werden soll, so muss ausser dem Anschluss der Le.itung 40 ein
weiterer Anschluss für eine Leitung vorgesehen sein. lieber die beiden Leitungen wird dann ein Spülmittel durch den Raum'36
umgewälzt. Nach Durchströmen des Raumes 36 kann dann mit einem besonderen Gerät geprüft werden, ob radioaktives Medium aus dem Behälterraum in das Spülmittel eingedrungen ist.

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Claims

Patentansprüche

1.) Vorrichtung zum Durchführen eines Bündels von Rohren durch eine Behälterwand, mit einem mit dieser Wand gasdicht verbundenen Rohrboden, durch den sich die Rohre erstrecken und mit dem sie gasdicht verbunden sind, gekennzeichnet durch ein dünnes Membranblech, das einerseits an seinem Umfang mit dem Rohrboden und andererseits mit den es durchdringenden Rohren gasdicht verbunden ist und das zusammen mit dem Rohrboden einen Raum begrenzt, der zur Ueberwachung der Dichtheit der Verbindungen zwischen den Rohren und dem Rohrboden dient.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Membranblech parallel zum Rohrboden erstreckt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Membranblech auf der Behälteraussenseite vorgesehen ist.

A. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Membranblech kreisförmige, jeweils ein Rohr umgebende Wellen aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre mit dem Rohrboden über Hülsen mit S-förmigem Profil

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verbunden sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch- 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsen derart angeordnet sind, dass ihre Verbindung mit den Rohren der zwischen diesen Rohren und dem Membranblech bestehenden Verbindung benachbart ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrboden mindestens auf einer Seite mit einem das Rohrbündel umgebenden Zylinder versehen ist, der an seinem freien Ende eine die Rohre des Bündels führende Platte aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 'der Rohrboden über einen zylindrischen Kragen mit der Behälterwand verschweisst ist". ■

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