DE2334773B2 - Kernreaktoranlage - Google Patents

Description

aXr dem schüttbaren Material noch wärrne.sohe- *esem _ktordruckbehälter gre^

rendes, druckfestes Material befindet das den über α ^ demgegenüber d,e Aufgabe

Reaktordruckbehälter umschließt, wöbe, to _χ » _die Kühlverhältn.sse auf de Außenseue de

schüttbare Material (20) zw.schen den Elementen tin ^ _{Berstwirkungen} im Fall des groliten

(15) und der Stahlbetonkonstruktion (9) angeordnet ^{20 S}°''_unehmenden Unfalls entgegenwirkt

st daß der das schüttbare Material (20) enthaltende «™^η«™_ _{aß wird} die gestellte Aufgabe be. e.ner

Raum (18) von einem gasförmigen Kühlm.tte Erf« ^g _{nl der} eingangs genannten Ar, da-

durchstömt is, und daß die das schüttbare Mater.a J^™^ _daß ⁸ _{das den} Druckbehälter ^^hlieBende.

S>) von den Elementen (15) trennende Blechhau Jj^g^,^ _druckfeste Material aus an d «em

iÄSSSäS η- _A„spr_uch , dadurch »£«%££?££ gekennzeichne,, da» die Elemente (15) a», Be.on M>wuJ _durchslröm, _{ist und}

^be?tTmr«k,„ra„,a_ge „ach Anspruch , oder Z ^AS

einerStützmanschettetMJfestgelegtsind. SA der Erfindung erzielbaren Vorteile sind vor

4. Kernreaktoranlage nach Anspruch 3, dadurch 35 U« ^ _{daß def ReaktO}rd™_ckbchalter

gekennzeichnet, daß die Stützmanschttte 30) mit aHem aa _warmeisolierenden Elementen eng

Rippen (31) an einem dem Deckel (2) des ""~ ° _wird, _d. _h. unmittelbar und erst mittelbar Re^Paktordruckbehälters (1) zugeordneten Fangnng ^^schJ^^Sen _{Schüttgut selb}st. Die wlrmeisolierenden (5) abgestützt ist. .... ^₀ Srnente ergebeneine glatte und weitgehend undurch-

^K 5. Kernreaktoranlage nach einem der Ansprüche 4° E«^^e %« _Bennache. Mithin wird der im Reaktorbis 4. dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt W£^ne _{r brachte} Kern auch fur den Fall

zwischen Reaktordruckbehälter (1) und Stahlbeton- J™«~^h^ _de!f Reaktordruckbehälters spiel rei konstrukuon (9) beim Betrieb des Reaktors mit den eines ^ _{durch dje ßegren7ung von} ßruchoff-

Elementen (15) und dem schüttbaren Material (20) zeni _{nachkühlbare} Struktur erhalten bleibt

spielfrei ausgefüllt ist. ⁴⁵ 5^_ΓβΓ5βί« ermöglicht das Schüttgut eine Kühlung,

6. Kernreaktoranlage nach Anspruch 5. dadurch ™™£,_{b vorte}nhaft ist. weil nicht der heiße gekennzeichnet, daß das Schüttgut verdichtet ist. Reaktordruckbehälter selbst vom gasförmigen Kühlm.t-

7. Kernreaktoranlage nach Anspruch 6 dadurch ^⁸^⁰"™™?^ _sondern die diesem abgekehrte Seite gekennzeichnet, daß das Schüttgut eine Druckvor- ^_e7^SS_m ^W _eisoi_ierenden Schicht, in der sich ein spannung aufweist. erhebliches Temperaturgefälle ausbilden kann. Die

8. Kernreaktoranlage nach einem der Ansprüche 1 ^^Γ"^ε°:._{ο1ίεΓεηα6} Schicht kann ihrerseits aus Beton oder 5. dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen ^w™_n ⁰7_we_ckmaßi_g in der Weise, daß poriger Beton Umfangsbleche (17) der Blechhaut an der Betonkon- be.^te£ ²^_3nJ, _{ist Ein so}lcher sogenannter struktion (9) justierbar befestigt sind, so daß im ™ _{kann relativ hohen} Temperaturen ausgekalten Zustand gerade ein der Wärmedehnung 55 «J'«™ _{d ß seine Druc}kfestigkeit verliert, entsprechendes Spiel der Bleche zum Reaktordruck- ^se«™^eä_e°_chummantelung wird einer Erosion der behälter (1) hin vorliegt. Betonoberfläche durch Wasser- oder Dampfstrahlbela-

stune vorgebaut und des weiteren vermieden, daß

6o einzelne Risse, die bei Temperaturspielen entstehen

können, den Zusammenhalt der Elemente gefahren.

Die Erfmdung bezieht sich auf eine Kernreaktor^ Durch ^«g^^ tÄ

ge, insbesondere mit einem Druckwasserreaktor deren mung.^n
Rkdkbhälter aus Stahl besteht und η eine ^V™

Die Erfmdung bezieht sich a ^ ^g^^ tußÄ

ge, insbesondere mit einem Druckwasserreaktor deren mung.^n^ ge'. unerwünscht in Spalten

Reaktordruckbehälter aus Stahl besteht und η eine ^V _z™_n ^en _{den E}|_ernenten eindringt, die zur wärme.sohe-

-Itordruckbehälters auf ein so

großes Spiel eingestellt werden, daß das Spiel durch die Wärmedehnung bis zum warmen Betriebszustand geschlossen wird. Hierdurch entsteht eine sogenannte Nullweg-Berstsicherung, bei der für Bruchstücke kein freier Beschleunigungsweg mehr gegeben ist Außerdem kann das Schüttgut in dem durch Umfassungsbleche vorgesehenen Raum zur Erzielung minimaler Verformungen bei einer Berstbeanspruchung optimal verdichtet und gegebenenfalls mit einer Druckvorspannung versehen werden. Demnach lassen sich die Isolierbetonelemente für Wiederholungsprüfungen herausheben, ohne daß das Schüttgut entfernt werden muß.

An der Deckelseite des Reaktordruckbehälters können die Elemente der wärmeisolierenden Schicht mit einer Stützmanschette festgelegt sein. Dadurch wird dit Lage der Elemente genau fixiert. Die Stützmanschette kann auch so große Kräfte aufneh-nen, daß dem Auftrieb durch ausströmendes Kühlmittel Widerstand geleistet wird, das bei einem Bruch des Reaktordruckbehälters aus dem Inneren der wärmeisolierenden Schicht nach oben aufsteigt. Dabei kann die Stützmanschette mit Rippen an einem dem Deckel des Reaktordruckbehälters zugeordneten Fangring abgestützt sein.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren ein Ausführungsbeispiel beschrieben, das in F i g. 1 links der Mittellinie in einem Vertikalschnitt, rechts davon in einer Teilansicht gezeichnet ist. F i g. 2 zeigt links der Mittellinie einen Schnitt durch den unteren Teil des Reaktordruckbehälters, rechts davon durch den Bereich der Kühlmittelstutzen, während F i g. 3 eine Abwicklung von einem Teil des Umfanges des Reaktordruckbehälters erkennen läßt.

Die erfindungsgemäße Kernreaktoranlage mit einem Druckwasserreaktor für etwa 1000 MWe besitzt einen Reaktordruckbehälter 1 aus Stahl, der mit einem Stahldeckel 2 verschlossen ist. Auf dem Deckel sitzt ein Fangdeckel 3, der ebenfalls aus Stahl besteht und im Bereich der Deckelschrauben 4 mit einem stählernen Fangring 5 festgelegt ist. Dieser wird von schwenkbaren Stahlhaken 6 gehalten, die in einem mit Beton gefüllten ringförmigen Kasten 7 angebracht sind. Der Kasten 7 ist mit der Stahlbewehrung 8 eines den Reaktordruckbehälter 1 einschließenden Abschirmungsbeions 9 festgelegt. Durch diesen Beton führen Rohre 10 der Hauptkühlmittelleitungen zu nicht weiter gezeichneten Dampferzeugern.

Der Reaktordruckbehälter 1 ist über praktisch seine gesamte Höhe mit einer wärmeisolierenden Umhüllung

14 umgeben, die aus einzelnen Elementen 15 zusammengesetzt ist. Den Zusammenbau der Elemente, insbesondere im Bereich der Kühlmittelleitungen 10, zeigt die F i g. 3, die später näher beschrieben wird. Die Elemente

15 bestehen aus wärmeisolierendem Beton (Leca-Beton), der ein spezifisches Gewicht von etwa 1,75 Kp/dm³ hat. Die Elemente 15 sind einzeln mit Blech umkleidet. Die Umhüllung 14 ist als Ganzes auf ihrer dem Reaktordruckbehälter 1 abgekehrten Seite mit einer Blechhaut 17 umgeben, die aus einzelnen überlappten Blechen zusammengesetzt ist. Die Bleche sind einzeln an der Betonkonstruktion 9 befestigt Sie werden so justiert, daß im kalten Zustand gerade ein der Wärmedehnung entsprechendes Spiel zum Reaktordruckbehälter 1 hin vorliegt Die Blechhaut 17 begrenzt zugleich einen Zwischenraum 18 zwischen der wärmedämmenden Schicht 14 und der Oberfläche 19 der Betonkonstruktion 9. In dem Zwiscuenraum 18 ist ein schüttbares Material 20 untergebracht das seinerseits druckfest ist Es kann sich um Kies, Keramikkörper, Stahlkugeln oder ähnliches handeln, die durch Einstampfen und/oder eine ständige Vorspannung praktisch inkompressibel verdichtet sind. Deshalb können vom Reaktordruckbehälter 1 ausgehende Radialkräfte über die wärmedämmende Umhüllung 14 und das Schüttgut 20 auf die Oberfläche 19 der Stahlbetonkonstruktion 9 übertragen werden. Zugleich ist das Schüttgut 20 gasdurchlässig, so daß eine Kühlung der Betonkonstruktion 9 möglich ist. Zu diesem Zweck ist ein Zuluftkanal 22 an eine nicht weiter dargestellte Luftquelle angeschlossen, mit der Kühlluft zugeführt wird. Aus dem dem Reaktordruckbehälter 1 zugekehrten unteren Ende der Leitung 22 tritt die Kühlluft über Verteilerstäbe 23 in den Ringspalt 18 ein. In diesem strömt sie nach oben und tritt längs der Hauptkühlmittelleitungen 10 aus, insbesondere durch den Ringspalt 25 zwischen einer auf dem Rohr 10 sitzenden wärmedämmenden Schicht 26 und dem mit einem Mauerrohr 27 ausgekleideten Beton.

Wie man sieht, ist die wärmedämmende Umhüllung 14 an ihrem oberen Ende im Bereich des Deckels 2 mit einer ringförmigen Platte 30 festgelegt, die als Stützmanschette wirkt und ihrerseits über Rippen 31 an dem den Deckel überlagernden Fangring 5 abgestützt ist. Dadurch wird ein Aufsteigen der Schicht 14 bei einem Bruch des Reaktordruckbehälters vermieden.

Die F i g. 2 läßt erkennen, daß um den Umfang des Reaktordruckbehälters 1 acht Zuluftkanäle 22 gleichmäßig verteilt sind, so daß der Ringspalt 18 gleichmäßig beaufschlagt werden kann. Durch eine Abstützung 29 des Reaktordruckbehälters 1 hindurch sind besondere Zuluftrohre 32 geführt, die mit Luft aus den Kanälen 22 beschickt werden können. Nach der Beaufschlagung des Druckbehälterbodens entweicht die Kühlluft dann durch Abluftrohre 33 in den Ringspalt 18.

Aus der rechten Seite der F i g. 2 geht hervor, wie der Ringspalt 25 zwischen der Wärmeisolierung 26 der Rohre 10 und dem Mauerrohr 27 über vielfach durchbohrte Rohrstücke 35 an den Kühlluftstrom im Ringspalt 18 angeschlossen ist, die in das Schüttgut 20 hineinragen.

Die in F i g. 3 gezeigte Abwicklung läßt erkennen, daß die Elemente 15 der wärmeisolierenden Schicht 14 ohne weiteres so um den Reaktordruckbehälter 1 gruppiert werden können, daß sie auch im Bereich der Hauptkühlmittelleitungen 10 den Reaktordruckbehälter vollständig umschließen und dennoch in einfacher Weise ausgebaut werden können. Die dazu erforderliche Bewegung ist mit den aus der F i g. 3 ersichtlichen Ffeilen 38 angegeben.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. •i

   'Λ

   j „hf.ttharen Material noch wärmeiso-Spalt auikr deutbaren M_ai ^ ^ ^

   lierendes, ™*ίίΓ*~ „„«dUießt. wobei dieses Mate-

   _Kerorea_kloran,a_ß i, be,i