DE2338303C3 - Atomkernreaktor - Google Patents

Atomkernreaktor

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    • G21C9/001—Emergency protection arrangements structurally associated with the reactor, e.g. safety valves provided with pressure equalisation devices against explosions, e.g. blast shields
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    • G21C11/08—Thermal shields; Thermal linings, i.e. for dissipating heat from gamma radiation which would otherwise heat an outer biological shield ; Thermal insulation
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Description

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Die Erfindung betrifft einen Atomkernreaktor mit einem Reaktordruckbehäiter, der mit Abstand von einem aus Beton bestehenden biologischen Schild umgeben ist, wobei in dem Spalt zwischen dem Reaktordruckbehäiter und dem biologischen Schild vertikal ausgerichtet Stahlträger angeordnet sind und wobei zwischen dem Reaktordruckbehäiter und den Stahlträgern eine Wärmeisolierschicht angeordnet ist.
Ein solcher Atomkernreaktor ist durch die DT-OS 22 29 287 bereits vorgeschlagen worden. Dort ist aber noch ein relativ großer tangentialer Abstand zwischen den einzelnen Stahlträgern vorhanden, so daß im Bereich der Trägerzwischenräume noch unerwünschte Verformungen der Druckbehälterwand auftreten können. Derartige Einzelträger sind außerdem gegenüber tangentialen Kräften nur mit Schwierigkeiten abstützbar. Ähnliche Verhältnisse liegen bei einem anderen älteren Vorschlag gemäß DT-OS 22 38 024 vor, wonach sich der Reaktordruckbehäiter über eine Isolierschicht, die aus tangential einander überlappenden Blechlagen mit Luftzwischenräumen besteht, an tangential zueinander beabstandeten Rippen oder Höckern am Innenumfang des biologischen Schildes abstützt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Reaktordruckbehäiter so einzuschließen und abzustützen, daß auch bei einem Bersten des Behälters keine nennenswerte Verformung des Reaktordruckbehälters und Verlagerung des Reaktorkerns möglich ist, so daß auf diese Weise die Kühlfähigkeit des Reaktorkerns gesichert werden kann.
Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe bei einer Atomkernreaktoranlage der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Stahiiingcr aneinandergrenzen und einen Zylinder bilden, daß die Isolierschicht druckfest ist und am Reaktordruckbehäiter anliegt. Auf diese Weise wird der Reaktordruckbehäiter über praktisch seine ganze Oberfläche eng anliegend umschlossen, denn die druckfeste Schicht wirkt gleichmäßig druckübertragend. Dieser Druck wird von den aneinandergrenzenden, einen in sich geschlossenen Stützzylinder bildenden Stahlträgern gleichmäßig aufgenommen, die sich gegen seitliche Kräfte wechselseitig abstützen. Die Stahlträger können deshalb die bei einem Unfall auftretenden Kräfte gleichmäßig in den Beton einleiten.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die druckfeste Schicht aus wärmeisolierendem Beton besteht, weil dies die thermischen Beanspruchungen der Stahlträger erheblich verringern kann. Ferner ist es vorteilhaft, auf der dem Reaktordruckbehäiter zugekehrten Seite der Stahlträger ein Dichtblech zu befestigen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Stahlträger profiliert sind und jeweils benachbarte Träger Kühlluftkanäle bilden und am unteren Ende des Reaktordruckbehälters in einen Ringkanal münden. Hierdurch kann zwischen den Stahlträgern Kühlluft zikulieren, wodurch der Beton des biologischen Schildes auf einer für die Festigkeit günstigen Temperatur gehalten wird. In ähnlicher Weise läßt sich auch der Boden des Reaktordruckbehälters kühlen.
Im folgenden wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Es zeigt
F i g. I einen Längsschnitt durch einen Reaktordruckbehäiter eines Druckwasserreaktors für 1200 MWe und
Fig.2 ausschnittsweise im Querschnitt Einzelheiten der Stahlträger und der Isolierschicht aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab.
Mit 1 ist der aus Stahl bestehende Reaktordruckbehäiter bezeichnet, der mit seinem Deckel 2 verschlossen ist. Über dem Deckel 2 sitzt eine als Berstsicherung wirkende Abdeckung 4, die mit Hilfe eines Fangringes 5 festgelegt ist. Der Fangring seinerseits wird von selbstsperrenden Haken 6 gehalten, die bei 7 gelenkig gelagert sind.
Der Reaktordruckbehäiter 1 sitzt in der sogenannten Reaktorgrube 10 in dem Beton 12 des biologischen Schildes. Dabei ist er auf einer ringförmigen Lagerplatte 14 abgestützt. Gegenüber dieser wird er mit Hilfe der Haken 6 verspannt, die von der strichpunktiert angedeuteten Armierung 13 des Betons 12 gehalten werden.
Der Spalt 15 zwischen dem Druckbehälter 1 und dem Beton 12 des biologischen Schildes enthält eine wärmedämmende Isolierschicht 16 aus Beton, die unmittelbar am Reaktordruckbehäiter anliegt. Die Betonschicht 16 füllt etwa 2/3 der Spaltbreite aus. Auf der dem Reaktordruckbehäiter 1 abgekehrten c,v:te der Schicht 16 ist ein Zylinder von aneinander angrenzenden Stahlträgern 17 angeordnet, wie insbesondere aus F i g. 2 näher hervorgeht. Die Stahlträger 17 sind Doppel-T-Träger. Sie bilden mit ihren der Schicht 6 zugekehrten Flanschen 18 eine durchgehende Abstützung, auf der ein Dichtblech 19 befestigt ist. Die Stahlträger 17 sind mit Ankern 20 im Beton 12 befestigt. Dadurch erhält man eine sichere Abstützung des Reaktordruckbehälters 1 bei allen nur denkbaren Kräften. Gleichzeitig bilden die Stahlträger 17 große Luftkanäle 22, die um den ganzen Umfang des Reaktordruckbehälters 1 verlaufen und eine gleichmäßige Wärmeabfuhr ermöglichen. Deshalb bleibt der Beton 12 des biologischen Schildes so kalt, daß er alle mechanischen Belastungen aufnehmen kann.
Die Fig. 1 zeigt Kühlluftkanäle 24, die in einen Ringkanal 25 am unteren Ende des Reaktordruckbehälters führen. Von dort aus steigt die Kühlluft in Richtung des Pfeiles 26 nach oben. Im Bereich der Stutzen 27 des
ruckbehälters ist durch weitere Ringkanäle 28 jehungsmöglichkeit geschaffen. Am oberen Reaktordruckbehälters tritt die Kühlluft längs 16 aus, wie der Pfeil 29 zeigt,
•findungsgemäße Abstützung ist auch im des Bodens 20 des Reaktordruckbehälters t anwendbar. Zu diesem Zweck kann im Inneren des Tragringes 14 eine dem Boden 30 angepaßte Schicht 32 aus wärmeisolierendem Beton vorgesehen sein. Diese Schicht stützt sich auf nicht weiter dargestellte Stahlträger 33, die sternförmig angeordnet sind und Kanäle für Kühlluft bilden, die zentrisch durch eine Leitung 34 zugeführt wird.
Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Atomkernreaktor mit einem Reaktordruckbehäiter, der mit Absland von einem aus Beton bestehenden biologischen Schild umgeben ist, wobei in dem Spalt zwischen dem Reaktordruckbehälter und dem biologischen Schild vertikal ausgerichtet Stahlträger angeordnet sind und wobei zwischen dem Reaktordruckbehälter und den Stahlträgern eine Wärmeisolierschicht angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlträger (17) aneinandergrenzen und einen Zylinder bilden, daß die Isolierschicht (16) druckfest ist und am Reaktordruckbehälter (1) anliegt.
2. Kernreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die druckfeste Schicht (16) aus wärmeisolierendem Beton besteht.
3. Kernreaktor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Reaktordruckbehälter (1) zugekehrten Seite der Stahlträger (17) ein Dichtblech (19) befestigt ist.
4. Kernreaktor nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlträger (17) profiliert sind und jeweils benachbarte Träger (17) Kühlluftkanäle bilden und am unteren Ende des Reaktordruckbehälters (1) in einen Ringkanal (25) münden.
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