DE2312098A1 - Verfahren zur herstellung einer metallischen auskleidung in betonierten becken und auskleidung, insbesondere fuer brennelement-lagerbecken, abstell- oder reaktorbecken in kernkraftwerken - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer metallischen auskleidung in betonierten becken und auskleidung, insbesondere fuer brennelement-lagerbecken, abstell- oder reaktorbecken in kernkraftwerken

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DE2312098A1
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DE2312098A
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Hugo Hurnicki
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Fried Krupp AG
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Fried Krupp AG
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    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C13/00Pressure vessels; Containment vessels; Containment in general
    • G21C13/08Vessels characterised by the material; Selection of materials for pressure vessels
    • G21C13/093Concrete vessels
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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Description

  • Verfahren zur Herstellung einer metallischen Auskleidung in betonierten Becken und Auskleidung, insbesondere für Brennelement-Lagerbecken, Abstell-oder Reaktorbecken in Kernkraftwerken0 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer mit einem Leckwassersystem versehenen metallischen Auskleidung in betonierten Becken -insbesondere Brennelement-Lagerbecken, Abstell-oder Reaktorbecken in Kernkraftwerken - dessen durch Zusammentugen lotrechter Bleche aufgebauter geschlossener Mantel mit einem Bodenblech verbunden wird, und eine nach diesem Verfahren hergestellte Auskleidung.
  • Auskleidungen für Brennelement-Lagerbecken und Reaktorbecken in Kernkraftwerken haben die Aufgabe, die Betonbecken gegen das darin enthaltine Wasser sicher abzudichten0 Die Auskleidung muß in diesen Fällen strahlenbeständig und leicht dekontaminierbar, doh. leicht von radioaktiven Rückständen zu befreien seinO Die Betonbikes müssen außerdem mit einem besonderen Lekwassersystem ausgestattet sen, durch welches beim ersten Fluten und im späteren Betrieb durch die Auskleidung eingedrungenes Leckwasser abgeleitet werden kann und welches es ermöglicht, die Lage von Undichtigkeiten in engeren Grenzen festzustellen.
  • Bisher wurden Betonbehälter mit metallischer Auskleidung und Leckwassersystem in der Weise hergestellt, daß zunächst nur eine Tragkonstruktion, beispielsweise aus U-Profileu, und Hälzleisten zur Erzeugung der Leckwasserrinnen in den Betonmantel ein-Betoniert wurden. Die Profile der Tragkonstruktion und die Holzleisten wurden dabei mittels Spannvorrichtungen auf vorbereiteten Schalplatten befestigt.
  • Je nach der Güte der Schalung und Befestigung der Profile an der Schalung mußte die innenliegende Betonfläche an mehr oder weniger vielen Stellen nachgearbeitet werden. Anschließend wurde die gesamte Bleche gesandstrahlt und der Beton mittels eines anorganischen Anstrichsystems versiegelt. Die bisher bekannten Anstrichsysteme bieten jedoch keinen ausreichenden Schutz gegen das Eindrigen von Wasser.
  • Nach der Versiegelung der Betonfläche wurde die metallische Auskleidung durch Aufschweißen von Edelstahlblechen auf die Tragkonstruktion hergestellt. Das zugehörige Leckwassersystem bestand im allgemeinen aus einbetonierten Rohren, Edelstahlrinnen ud in Beton eingeschalten Rinnen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Yerfahren zur Herstellung einer mit einen Leckwassersystem versehenen metallischen Auikleidung in b-tonierten Becken anzugeben, welches weniger aufwendig ist als die nach dem bekannten Verfahren hergestellte Auskleidung. Insbesondere sollen die durch die Schalung und die Verwendung einer besonderen Tragkonstruktion verursachten Kosten herabgesetzt werden.
  • Die nach der Erfindung hergestellte Auskleidung soll so ausgebildet sein, daß eine größere Sicherheit gegen das Eindringen von Leckwasser in den Betonmantel gegeben ist.
  • Die metallische Auskleidung soll außerdem eine ausreichende Steifigkeit aufweisen, so daß erforderlichenfalls auch nach Fertigstellung des Betonbeckens in dessen Innenrad Halterungen für kleinere und mittlere Lasten durch Anschweißen angebracht werden können.
  • Nach der Erfindung wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß die lotrechten lauten der Bleche übereinander geschoben und dabei durch die Verbindungsscbweißnähte verschlossene Kanäle gebildet werden, während die waagerechten Blechkanten stoßend miteinander verbunden werden, wobei die Bleche auf der Mantel-Innenseite lösbar unmittelbar an einer Innenschalung befestigt werden, welche mit Abstand mit einer der Mantel-Außenseite gegenüberliegenden Außenschalung verspannt wird, und die Xantel-Außeuseite - zumindert im Bereich der Stoßstellen außerhalb der Kanäle -nach außen abgedeckt wird und dabei wasserabführende Hohlräume erzeugt werden, bevor der Raum zwischen der Mantel-Außenseite und der Außenschalung mit Beton aufgefüllt und der Mantel gleichzeitig in diesem verankert wird.
  • Das neu vergeschlagene Verfahren weist gegenüber dem bekannten Verfahren den Vorteil auf, daß keine zusätzliche Tragkonstruktion mehr benötigt wird und daß der Beton unmittelbar auf die Außenseite der vorgefertigten Auskleidung aufgebracht wirdi eine Nachbearbeitung der angegossenen Seite des Betonmantels irt: demzufolge nicht erforderlich.
  • Im Gegensatz ru den bekannten Verfahren ist bei dem neu vorgeschlagenen Verfahren für den Betoniervorgang keine Schalung im eigentlichen Sinne erforderlich, welche dicht sein und eine besonders glatte Oberfläche aufweisen müßte, sondern lediglich ein Stützgerüst mit einer ausreichenden Steifigkeit.
  • Zweckmäßigerweise wird vor dem Betonieren auf die Mantel-Außenseite eine geprägte Idelstahlfolie auf gebracht.
  • Die mit einer Vielzahl halbkugeliger Erhebungen versehne Edestahlfolie liegt punktförmig an der Mantel-Außenseite auf: durch eine undichte Schweißnaht nach innen gedrungenes Leckwasser wird von der Edelstahlfolie aufgehalten und fließt in den zwischen dieser und der Mantel-Außenseite vorhandenen Hohlräumen nach unten ab.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens besteht darin, daß vor dem Betonieren auf die Mantel-Außenseite im Bereich der Stoßstellen Profilbleche aufgeschweißt werden und der durch diese überdeckte Raum mit den Kanälen verbunden wird.
  • Bei der Auskleidung nach der Erfindung besteht der Mantel vorzugsweise aus wechselseitig angeordneten abgekanteten Blechen, welche an ihren Überlappungs stellen ein Hohlprofil bilden, wobei diese an ihrem unteren Ende Jeweils mit einem Leckwasserkanal in Verbindung stehen.
  • Die HohXrofilè stellen Leckwasserleitungen dar, durch welche das im Bereich der UberlappungsstelJen anfallende Leckwasser nach unten abgeführt werden kann.
  • Gleichzeitig wird der Mantel durch die Hohlprofile ausgesteift.
  • Es ist daher zweckmäßig, den Mantel über im Bereich der Hohlprofile angeschweißte Anker mit dem Betonmantel zu verbinden.
  • In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes können auf die in das Beckeninnere weisende Seite der Hohlprofile Halter aufgeschweißt sein, die auf Verstärkungsblechen befestigt sind, deren Form an diejenige der Hohlprofile angepaßt ist.
  • Der Leckwasserkanal, dessen äußere, von Beton umschlossene Wand das untere Ende der Mantel-Außenseite und dessen innere, als RaBienblech ausgebildete Wand die Mantel-Innenseite mit der Bodenplatte verbindet, weist zweckmäßigerweise in dem der Mantel-Außenseite benachbarten Bereich nach oben gerichtete Aussparungen auf. Durch die Aussparung kann beispielsweise an der Metallfolie herabgetoXsenes Leckwasser dem Leckwasser~ kanal zugeführt werden.
  • In der Zeichnung sind weitere Einzelheiten der neu vorgeschlagenen Auskleidung dargestellt. Es zeigen: Fig. i den Grundriß eines Betonbehälters 4ohne Betonmantel) mit schematischer Anordnung der Auskleidung, Fig. 2a einen Teilschnitt (Horizontalschnitt) der Auskleidung entsprechend der Einzelheit IIa in Fig. 1 mit dazugehöriger Innenschalung, Fig. 2b im Schnitt die Befestigung der Auskleidung an der Schalung, Fig. 2c im Schnitt die Ablichtung der Auskleidung nach dem Betonieren, Fig. 3 einen Horizontalschnitt durch eine Auskleidung mit hinterlegter Metallfolie, Fig. 4a die Seitenansicht einer mit querrinne versehenen Auskleidung, Fig. 4b einen Schnitt nach der Linie B-B in Fig. 4a, Fig. ic einen Schnitt nach der Linie C-C in Fig. 4a, Fig. 5a,b einen Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 1, Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI in Fig. i und Fig. 7 die Befestigung eines Halters an der Ausklei dung des Betonbeckens.
  • Der aus Edelstahl bestehende }enteil 1 der Betonbekken-Auskleidung setzt sich zusammen aus den innenliegenden Blechen 2 und den außenliegenden Blechen 2', deren Enden jeweils abgekantet und nach außen bzw.
  • innen gerichtet sind. Das Behälterinnere 3 ist über einen Verbindungsschacht mit der Umgebung bzw. einem weiteren Becken verbunden (Fig. 1).
  • Die sich überlappenden Bleche 2 und 2' sind über Schweißnähte 5 und 6 derart miteinander verbunden, daß sich im Überlappungsbereich ein steifes Hohlprofil 7 bildet (Fig. 2a).
  • Vor dem Aufschweißen der Bleche 2' werden die innenliegenden Bleche 2 mittels Zugankern 8 an einer Innenschalung befestigt, welche aus den Längsbalken 9, den Abstandhölzern 10 und den Stützen 11 besteht.
  • Der mit einer Mutter 12 versehene Schalungsanker 8 verspannt das Blech 2 über eine Doppelmutter i3 mit der Innenschalung. Diese steht über einen als Abstandhalter dienenden Zuganker 14, der ebenfalls in die Doppelmutter 13 eingeschraubt ist, mit der Außenschalung in Verbindung (Fig. 2b).
  • Nach dem Auffüllen des Zwischenraumes zwischen dem Blech 2 und der Außenschalung mit Beton 15 wird der Zuganker 8 gelöst und die Innenschalung entfernt.
  • Die im Blech 2 vorhandene Bohrung 16 wird durch Aufschweißen einer Dichtplatte 17 verschlossen (Fig. 2c).
  • Um die Dichtheit der Auskleidung zu erhöhen, kann auf die Außenseite des aus den Blechen 2 und 2' bestehanden Mantels eine geprägte Edelstahlfolie 18 aufgebracht sein, wobei sich die Enden benachbarter Folien jeweils überlappen. Infolge ihres mit Halbkreisbögen versehenen QuerschniEs berühren die Folien die Bleche nur punktförmig und bilden den zufolge Zwischenräume, durch welce Leckwasser - welches beispielsweise durch die Schweißnaht 6 oder querlaufende Schweißnähte im tEntel nach außen gedrungen ist - abgeführt wird.
  • Im Bereich der Hohlprofile 7 sind Anker i9 - beispielsweise nach dem Bolzen-Schweißverfahren - auf der Außenseite der Bleche %7 befestigt.
  • Der Betonmantel i5 wird unmittelbar auf die Folien 18 aufgebracht und über die versetzt angeordneten Anker 19 mit dem Mantel verbunden (Fig0 3).
  • Die Hohlprofile 7 dienen im wesentlichen der Abführung des Leckwassers, welches im Bereich der Schweißnähte 5 und 6 anfällt.
  • Die in der Höhe unterteilten Bleche 2 und 2t sind über waagerecht verlaufende Schweißnähte 20 bzw. 21 mit einander verbunden. Die Stoßstellen der Bleche 2 sind dabei gegenüber den Stoßstellen der Bleche 2' versetzt angeordnet (Fig. 4a).
  • Außerhalb der Überlappungsstellen sind die Schweißnähte 20 und 21 durch geneigte Winkelbleche 22 bzw. 23 abgedeckt. Der auf diese Weise hinter den Blechen 2 bzw. 2' gebildete Hohlraum 24 bzw. 25 ist über Bohrungen 26 bzw. 27 mit den lotrechten Kanälen 7 verbunden (Fig. 4b, c).
  • An ihrem unteren Ende sind die aus den Blechen 2 und 2' gebildeten Hohlprofile 7 über Schweißnähte 28 mit einem Verschlußblechld 44 verschlossen (Fig. 5a).
  • Die Radienbleche 30 und die Verbindungsbleche 31 werden nach Entfernung der Innenschalung an den Blechen 2, der Rinne 33 und der Bodenplatte 32 angeschweißt.
  • Der Leckwasserkanal 29, welcher die gesamte Grundfläche des Becken-Innenraums 3 umschließt, weist an seinem unteren Ende mehrere einbetonierte Leckwasser-Austritte 34 auf, Die Rinne 33, die bei der Herstellung des Betonmantels 15 mit elnbetoniert wird, ist auf ihrer Oberseite mit Aussparungen 35 versehen. Der Betonmantel 15 weist an dieser Stelle ebenfalls Aussparungen 36 auf.
  • Der Raum hinter den Blechen 2 ist über die Aussparungen 35 und 36 mit dem Leckwasserkanal 29 verbundenr Unterhalb der Bodenplatte 32 befindet sich der Vorbetonböden 15', auf dem die Innen- und Außenschalung ruht. Zweckmäßigerweise ist Jedes Hohlprofil 7 mit einem eigenen Leckwass-errohr 45 versehen.
  • Die Bleche 2 und 2' sowie der Betonmantel 15 sind oben (Figl 5b) mittels eines Kopfbleches 37 abgedeckt, welches über Schweißnähte 38 mit dem ManteL 1 verbunden ist.
  • Durch die quernaht 20 hinter die Bleche 2 gelangtes Leckwasser wird über den Hohlraum 24 und die Bohrung 26 in die Hohlprofile 7 eingeleitet0 Der Raum zwischen den außenliegenden Blechen 2' und den Radienblechen 30 wird durch Verbindungsbleche 39 mit den Schweißnähten 40 abgedeckt (Fig. 6), Hinter die Bleche 2' gelangtes Leckwasser wird durch die Aussparung 41 dem Leckwasserkanal 29 zugeführt Infolge der guten Steifigkeit der Hohlprofile 7 können Halter für kleine Lasten unmittelbar an den Blechen 2 befestigt werden.
  • Halter für mittlere Lasten 42 benötigen eine untergeschweißte Verstärkung in Form von Verstärkungsblechen 43, die auf die Bleche 2 und 2' aufgeschweißt sind. (Fig. 7) Ein wesentlicher Vorteil der metallischen Auskleidung besteht auch darin, daß - da die Hohlräume 7 nicht untereinander in Verbindung stehen - die im Bereich der Hohlräume 7 und der von den zugehörigen Winkelblechen 22 bzw. 23 überdeckten Hohlräume 24 bzw. 25 vorhandenen Schweißnähte getrennt auf Dichtheit überprüft werden können.
  • Zu diesem Zweck werden die betreffenden Schweißnähte vor dem Fluten des Beckens - nach Abpinseln mit Nekal -durch Einleiten eines uthtr Uberdruck stehenden Gases überprüft.
  • Nach dz Fluten des Beckens können undichte Stellen anhand aufsteigender Blasen festgestellt werden, Die übrigen Schweißnähte prüft man zweckmäßig durch Einleiten von Helium in die Leckwasser-RinneO Patentansprüche:

Claims (7)

  1. P a t e n t a n 5 r ü c h e : 10 erfahren zur Herstellung einer mit einem Leckwassersystem versehenen metallischen Auskleidung in betonierten Becken - insbesondere für Brennelement-Lagerbecken, Abstell- oder Reaktorbecken in Kernkraftwerken - deren durch Zusammenfügen lotrechter Bleche aufgebauter geschlossener Mantel mit einem Bodenblech verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß die lotrechten Sanften der Bleche übereinander geschoben und dabei durch die Verbindungsschweißnähte verschlossene Kanäle gebildet werden, während die waagerechten Blechkanten stoßend miteinander verbunden werden, wobei die Bleche mit der Mantel-Innenseite lösbar unmittelbar an einer Innenschalung befestigt werden, welche mit Abstand mit einer der Mantel-Außenseite gegenüberliegenden Außenschalung verspannt wird, und die Mantel-Außenseite - zumindest im Bereich der Stoßstellen außerhalb der Kanäle - nach außen abgedeckt wird und dabei wasserabfiahrende Hohlräume erzeugt werden, bevor der Raum zwischen der Mantel-Außenseite und der Außenschalung mit Beton aufgefüllt und der Matel gleichzeitig in diesem verankert wird.
  2. 2. Herfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Betonieren auf die Mantel-Außenseite eF ne geprägte Edelstahlfolie aufgebracht wird0
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Betonieren auf die Mantel-Außenseite im Bereich der Stoßstellen Profilbleche aufgeschweißt werden und der durch diese überdeckte Raum mit den Kanälen verbunden wird.
  4. 4. Auskleidung nach den Ansprüchen 1 und 2 bzw. 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel aus wechselseitig angeordneten abgekanteten Blechen besteht, welche an ihren Überlappungsstellen Hohlprofile bilden, wobei des an ihrem unteren Ende jeweils mit ein Leckwasserkanal in Verbindung stehen.
  5. 5. Auskleidung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel mittels im Bereich der Überlappungs-# stellen angeschweißter Anker mit dem Betonmantel verbunde ist.
  6. 6. Auskleidung nach den vorhergehenden Ansprüchen 4-5, dadurch gekennzeichnet, daß auf die in das Beckeninnere weisende Seite der Hohlprofile Halt er aufgeschweißt sind, die auf Versthrkungsblechen befestigt sind, deren Form an diejenige der Hohlprofile angepaßt ist.
  7. 7. Auskleidung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß der Leckwasserkanal, dessen äußere, von Beton umschlossene land das untere Ende der Mantel-Außenseite und dessen innere, als Radienblech ausgebildete wand die Mantel-Innenseite mit der Bodenplatte verbindet, im dem der Mantel-Außenseite benachbarten Bereich nach oben gerichtete Aussparungen aufweist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2576344A1 (fr) * 1985-01-21 1986-07-25 Electricite De France Poutre destinee a supporter des elements plans tels que notamment des toles de revetement interieur d'une piscine de desactivation d'une centrale nucleaire
EP0569635A1 (de) * 1992-05-14 1993-11-18 British Nuclear Fuels PLC Metalverkleideter Betonbehälter

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