DE2306947C2

DE2306947C2 - Vorgespannter Druckbehälter für Atomkernreaktoren

Info

Publication number: DE2306947C2
Application number: DE2306947A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: SIEMPELKAMP GIESSEREI KG 4150 KREFELD
Current assignee: SIEMPELKAMP GIESSEREI KG 4150 KREFELD
Priority date: 1973-02-13
Filing date: 1973-02-13
Publication date: 1974-08-15
Also published as: DE2306947A1; JPS5219276B2; GB1443302A; JPS49112098A; DE2306947B1; FR2217506B1; US3963565A; FR2217506A1

Description

Spannkräfte auf dem Deckel abgestützt, so halten sie den Deckel fest. Sind sie auf dem Mantelrand abgestützt, so ist der Deckel abnehmbar. Der beschriebene Aufbau impliziert, daß auch bei der Umlagerung der Abstützung der Vorjpannkräfte die Vorspannung erhalten bleibt, wozu es ausreichend ist, bei der Umlagerung mit Spannpressen zu arbeiten, die sich auf dem abzunehmenden Deckel abstützen und mittelbar oder unmittelbar an den Verankerungseitirichtungen angre^:fen.

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der Gestaltung der beschriebenen Bauteile. Eine Ausführungsform, die sich durch Einfachheit und Funktionssicherheit auszeichnet, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungseinrichtungen aus einer Verankerungsplatte bestehen, in der Vorspannstähle eines Vorspannkanals verankert sind, und daß die V^rankerungsplatte einen Außendurchmesser aufweist, der geringer ist als der der Stützhülsen. In diesem Falle kann auch «° mit sehr einfachen Hilfsvorrichtungen gearbeitet werden, die aus jeweils einer Verbreiterungsmutter sowie zwischen Verbreiterungsmutter und Deckel einschiebbaren Deckelanschlußschalen bestehen, wobei die Verbreiterungsmuttern auf die dazu mit Außen- »5 gewinde versehene Verankerungsplatte aufschraubbar sind und die Deckelanschlußschalen eine Höhe aufweisen, die größer ist als die der Stützhülsenkragen. Auch die Stützhülsen können aus Hdbhülsen zusammengesetzt sein, so daß sie ohne weiteres in die zugeordneten Kanäle der Deckel eingesetzt werden können und in diesen auch ohne weiteres verschiebbar sind. Arbeitet man mit diesen Bauteilen, so ist ein Verfahren zum Abnehmen und Aufsetzen des Deckels bei einem vorgespannten Druckbehälter des beschriebenen Aufbaus, der im Betriebszustand durch die mittels der Verbreiterungssegmente und der Dekkelanschlußschalen eingeleiteten Vorspannkräfte auf dem Mantclrand gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe von Spannpressen, die sich auf dem abzunehmenden Deckel abstützen, die Verbreiterungsmuttern von den Deckelanschlußschalen abgehoben, danach die Deckelanschlußschalen entfernt und die Verankerungsplatten auf die Stützhülsen aufgesetzt werden und daß im Anschluß daran die Verbreiterungsmuttern von den Verankerungsplatten abgeschraubt werden sowie der Deckel abgehoben wird, während man beim Aufsetzen des Dekkels gleichsam in umgekehrter Folge verfährt.

Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei einem Druckbehälter gemäß der Erfindung auf sehr einfache Weise und Verzicht auf stationär angeordnete hydraulische Spannpressen der Deckel entfernt und wieder aufgesetzt werden kann. Hydraulische Spannpressen sind nur temporär bei der UmIagerung der Abstützung der Vorspannkräfte zwischen Deckel und Mantelrand des Druckbehältermantels erforderlich, wobei diese Umlagerung keinerlei Schwierigkeiten bereitet und auch während der Umlagerung die Vorspannkräfte im Mantel nicht aufgehoben werden. Der Mantel hat also stets die festigkeitsmäßigen und stabilitätsmäßigen Eigenschaften, die durch die Vorspannung definiert sind. Handelt es sich um eine Ausführungsform mit innerer Auskleidung (Liner), so wird ein weiterer Vorteil erreicht: Infolge der stets unveränderlichen Vorspannung des Mantels können Relativbewegungen zwischen Mantel und Auskleidung bei der Dcckeiaufnahme nicht auftreten. Im Rahmen der Erfindung liegt es, in der beschriebenen Weise nicht nur bei einem Druckbehälter mit oberem Deckel zu arbeiten, sondern auch bei einem solchen, der einen unteren abnehmbaren Dekkel, nämlich einen abnehmbaren Boden aufweist oder bei dem Boden und Deckel abnehmbar sind.

Es kann sich darüber hinaus sowohl um einen stehenden als auch um einen liegenden Druckbehälter handeln.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer !ediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung

F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch einen stehenden Druckbehälter gemäß der Erfindung,

F i g. 2 den vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach F i g. 1,

Fig.3 einen Schnitt in Richtung B-B durch den Gegenstand nach Fi g. 2,

F i g. 4 den Gegenstand nach F i g. 2 beim Umlagern der Abstützung der Vorspannkräfte vom Deckel auf den Mantelrand,

F i g. 5 den Gegenstand nach F i g. 4 im umgelagerten Zustand der Vorspannkräfte und

F i g. 6 den Gegenstand nach F i g. 5 bei abgenommenem Deckel.

Der in den Figuren dargestellte Druckbehälter 1 ist ein Druckbehälter für Atomkernreaktoren. Die Erfindung ist jedoch hierauf nicht beschränkt. Es handelt sich um einen Druckbehälter 1, der aus Mantel 2, Deckel 3 und Boden 4 besteht, wobei der Mantel 2 aus mehreren, aufeinandergesetzten Ringsegmenten 5 zusammengespannt ist. Der Deckel 3 ist auf dem Mantelrand 6 abnehmbar aufgesetzt. Der Mantel 2 und der Deckel 3 besitzen axiale Vorspannkanäle 7, wobei in diesen Vorspannkanälen 7 durchlaufende Spannstähle 8 angeordnet sind, die in den einzelnen Vorspannkanälen 7 zu Bündeln 9 zusammengefaßt sind und oberhalb des Deckels 3 mit Verankerungseinrichtungen 10 gehalten sind. Diese halten auch den aufgesetzten Deckel 3 im Betriebszustand fest, wie es in den F i g. 1 bis 3 angedeutet ist. Man erkennt insbesondere aus den F i g. 3 bis 6. daß in den Vorspannkanälen 7 des Deckels 3 auf den Mantelrand 6 aufgesetzte und über den Deckel 3 mit einem Stützhülsenkragen 11 vorstehende Stützhülsen 12 angeordnet sind. Die Verankerungseinrichtungen 10 sind wahlweise auf den Stützhülsenkragen 11 oder, mittels an die Verankerungseinrichtungen 10 angeschlossener Hilfsvorrichtungen 13, auf dem Deckel 3 abstützbar. Der Deckel 3 ist über die auf dem Stützhülsenkragen 11 abgestützten Verankerungseinrichtungen 10 abziehbar, wie es in den F i g. 5 und 6 erläutert ist. Dazu bestehen im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung die Verankerungseinrichtungen aus einer Verankerungsplatte 10, in der die Vorspannstähle 8 jedes Vorspannkanals 7 verankert sind. Die Verankerungsplatten 10 besitzen einen Außendurchmesser D, der geringer ist als der der Stützhülsen 12. Den Verankerungsplatten 10 sind jedoch, wie bereits erwähnt, Hilfsvorrichtungen 13 zugeordnet. Diese bestehen im Ausführungsbeispiel aus jeweils einer Verbreiterungsmutter 14 sowie zwischen Verbreiterungsmutter 14 und Deckel 3 einschiebbaren Deckelanschlußschalen IS. Dabei sind die Verbreiterungsmuttern 14 auf die dazu mit Außengewinde versehenen Verankerungsplatten 10 aufschraubbar,

während die Deckelanschlußschalen 15 eine Höhe// aufweisen, die größer ist als die der Stützhülsenkragen 11. Das hat zur Folge, daß in der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis3 die Vorspannkräfte über die Verankerungsplatten 10, die Verbreiterungsmuttern 14 und die Deckelanschlußschalen 15 in den Deckel 3 eingeleitet sind und auch den Deckel 3 festhalten. Das gibt jedoch die Möglichkeit, die beschriebene Umlagerung der Vorspannkräfte durchzuführen, indem die Deckelanschlußschalen 15 entfernt werden, wie es in den F i g. 5 und 6 geschehen ist. Die Deckelanschlußschalen 15 sind gleichsam Halbschalen 15 a, 15 b, die Stützhülsen 12 sind im Ausführungsbeispiel ebenfalls als Halbhülsen 12 a, 12 6 ausgeführt.

Zum Abnehmen und Aufsetzen des Deckels 3, der in der beschriebenen Weise im Betriebszustand durch die mittels der Verbreiterungsmuttern 14 und der Deckelanschlußschalen 15 eingeleiteten Vorspannkräfte auf dem Mantelrand 6 festgehalten ist, verfährt man so, daß zunächst mit Hilfe von Spannpressen, die sich auf dem abzunehmenden Deckel 3 abstützen, die Verbreiterungsmuttern 14 von den Deckelanschlußschalen 15 abhebt. Danach werden die Deckelanschlußschalen 15 entfernt und die Verankerungsplatten 10 auf die Stützhülsenkragen 11 aufgesetzt. Im Anschluß daran können die Verbreiterungsmuttern 14 abgeschraubt werden, so daß der Deckel abhebbar ist. Beim Aufsetzen des Deckels 3 wird gleichsam umgekehrt verfahren.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

3^

Claims

1 2 Die Erfindung bezieht sich auf einen vorgespann- Patentansprüche: ten Druckbehälter für Atomreaktoren, bestehend aus einem Mantel und einem abnehmbar auf den

1. Vorgespannter Druckbehälter für Atom- Mantelrand aufgesetzten Deckel, wobei der Mantel kernreaktoren, bestehend aus einem Mantel und 5 und der Deckel axiale Vorspannkanäle aufweisen einem abnehmbar auf den Mantelrand aufgesetz- und in den Vorspannkanälen durchlaufende Vorten Deckel, wobei der Mantel und der Deckel spannstähle angeordnet und oberhalb des Deckels axiale Vorspannkanäle aufweisen und in den mit Verankerungseinrichtungen gehalten sind, die Vorspannkanälen durchlaufende Vorspannstähle den aufgesetzten Deckel festhalten.

angeordnet und oberhalb des Deckels mit Veran- io Bei bekannten vorgespannten Druckbehältern der

kerungseiniichtungen gehalten sind, die den auf- beschriebenen Gattung (vgl. deutsche Auslegeschrift

gesetzten Deckel festhalten, dadurch ge- 1 639394) ist der durch die Vorspannstähle mit der

kennzeichnet, daß in den Vorspannkanälen Vorspannkraft auf dem Mantelrand festgehaltene

(7) des Deckels (3) auf den Mantelvand (6) auf- Deckel nicht abnehmbar, es sei denn, man löst die

gesetzte, über den Deckel (3) mit einem Stützhü!- 15 Verankerungseinrichtungen der Vorspannstähle und

senkragen (11) vorstehende Stützhülsen (12) aii- hebt damit die Vorspannung auf. Das gilt auch für

geordnet sind und daß die Verankerungseinrich- eine ähnliche Ausführungsform (vgl. französische Pa-

tungen (10) wahlweise auf den Stützhiilsen (12) tentschrift 2013 134), wo im Bereich des Deckels die

oder in an sich bekannter Weise mittels an die Vorspannstähle zusätzlich in einer Hülse geführt sind

Verankerungseinrichtungen (10) angeschlossener so und der Deckel mittels einer Muffe mit Außenbund

Hilfsvorrichtungen (13) auf dem Deckel (3) ab- festgehalten ist. Das alles ist einerseits umständlich

stützbar sind und daß der Deckel (3) über die und andererseits unerwünscht, wenn die Vorspan-

auf den Stützhülsen (12) abgestützten Veranke- nung des Mantels nicht nur aus Gründen der Festig-

rungseinrichtungen (10) abziehbar ist. keit, sondern auch aus Stabilitätsgründen erforder-

2. Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch as lieh ist. Letzteres ist insbesondere dann der Fall, gekennzeichnet, daß die Verankerungseinrichtun- wenn der Mantel aus Ringsegmenten oder sogar gen aus einer VerankerungsplaHe (10) bestehen, mehrfach aufeinandergesetzten Ringsegmenten zuin der die Vorspannstähle (8) eines Vorspannka- sammengespannt ist. Bei einem derartigen, aus Ringnals (7) verankert sind, und daß die Veranke- segmenten zusammengespannten Druckbehälter nehrungsplatten (10) einen Aiißendurchmesser (D) 30 men die Stabilitätsprobleme in dem Maß zu, in dem aufweisen, der geringer ist als der der Stützhülsen die Anzahl der Ringsegmente zunimmt und die (12). Wanddicke abnimmt, so daß insbesondere bei sol-

3. Druckbehälter nach den Ansprüchen 1 chen Druckbehältern aus Metall die Stabilitätspround2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsvor- bleme beachtet werden müssen. Bei Druckbehältern richtungen (13) aus jeweils einer Verbreiterungs- 35 der beschriebenen Gattung kann zusätzlich eine Vormutter (14) sowie zwischen Verbreiterungsmutter Spannungsbewehrung angeordnet sein, die der Vor-(14) und Deckel (3) einschiebbaren Deckelan- spannung in Umfangsrichtuug dient, schlußschalen (15) bestehen, wobei die Ver- Um bei einem vorgespannten Druckbehälter für breiterungsmuttern (14) auf die dazu mit Außen- Atomreaktoren aus Mantel und Deckel den Deckel gewinde (16) versehenen Verankerungsplatten 40 abnehmen zu können, ist es (aus der Praxis) bekannt, (10) aufschraubbar sind und die Deckelanschluß- den Mantel separat vorzuspannen, den Deckel in den schalen (15) eine Höhe (H) aufweisen, die größer dazu mit einem Innenbund versehenen Mantel einist als die der Stützhülsenkragen (11). und auf den Innenbund aufzusetzen sowie den Dek-

4. Druckbehälter nach den Ansprüchen 1 bis 3, kel mit stationären hydraulischen Spannvorrichtundadurch gekennzeichnet, daß die Stützhülsen (12) 45 gen im Mantel festzuhalten, die ihrerseits innen am aus Halbhülsen (12 a, 12 5) zusammengesetzt Mantel abgestützt sind. Das ist umständlich.

sind. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen

5. Verfahren zum Abnehmen und Aufsetzen vorgespannten Druckbehälter der beschriebenen Gatdes Deckels bei einem vorgespannten Druckbe- tung so weiter auszubilden, daß auf einfache Weise hälter nach den Ansprüchen 1 bis 4, der im Be- 50 und unter Verzicht auf stationär angeordnete hytriebszustand durch die mittels der Verbreite- draulische Spanneinrichtungen der Deckel entfernt rungsmuttern und der Deckelanschlußschalen und wieder aufgesetzt werden kann, eingeleiteten Vorspannkräfte auf dem Deckelring Die Aufgabe wird bei dem eingangs genannten gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit Druckbehälter dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß Hilfe von Spannpressen, die sich auf dem abzu- 55 in den Vorspannkanälen des Deckels auf den Mannehmenden Deckel (3) abstützen, die Verbreite- telrand aufgesetzte, über den Deckel mit einem rungsmuttern (14) von den Deckelanschlußscha- Stützhülsenkragen vorstehende Stützhülsen angeordlen (15) abgehoben, danach die Deckelanschluß- net sind und daß die Verankerungseinrichtunger schalen (15) entfernt und die Verankerungsplat- wahlweise auf den Stützhülsenkragen oder in an sich ten (10) auf die Stützhülsen (12) aufgesetzt wer- 60 bekannter Weise mittels an die Verankerungseinrichden und daß im Anschluß daran die Verbreite- tungen angeschlossener Hilfsvorrichtungen auf den rungsmuttern (14) von den Verankerungsplatten Deckel abstützbar sind und daß der Deckel über dif (10) abgeschraubt werden sowie der Deckel (3) auf dem Stützhülsenkragen abgestützten Veranke abgehoben wird, während beim Aufsetzen des rungseinrichtungen abziehbar ist. Es kann also be Deckels (3) in umgekehrter Folge verfahren wird. 65 der Erfindung die Abstützung der Vorspannkräfti

umgelagert werden zwischen: Abstützung auf den Deckel einerseits, Abstützung auf dem Mantelrand mit Hufe der Stützhülsen, andererseits. Sind die Vor