DE2346637C3 - Kernreaktoranlage mit einem Reaktordruckbehälter - Google Patents

Description

Die Erfindung !retrifft eine Kernreaktoranlage mit einem Reaktordruckbehälter aus Stuhl, der in einer von einem biologischen Schild aus Beton gebildeten, oben offenen Reaktorgrube angeordnet ·<·{, wobei an der Innenseite des biologischen Schildes und oberhalb der Reaktorgrube eine Wärmeisolierschicht vorgesehen ist

Bei der aus der DE-AS 19 48 522 bekannten Kernreaktoranlage der oben genannten Art ist der Reaktordruckbehälter mit einer sogenannten Berstsicherung versehen. Sie umfaßt einen Fangring, mit dem der Deckel des Reaktordruckbehälters für den Fall des Berstens niedergehalten werden soll. Die für diesen Zweck erforderliche große Festigkeit der Haltekonstruktion soll unter anderem dadurch gewährleistet werden, daß die Temperatur mit Hilfe von Wärmeisolierungen am oberen Ende des Reaktordruckbehälters kleiner gehalten wird als in den darunter liegenden Bereichen.

In der Reaktorgrube ist eine weitere Wärmeisolierung zur Abdeckung der die Grube bildenden Wände aus Beton vorgesehen. Weil aber Beton bekanntlich gegenüber Erwärmungen empfindlich ist, muß beim Bekannten noch eine sogenannte Schildkühlung vorhanden sein. Zu diesem Zweck wird üblicherweise der den Reaktordruckbehälter umgebende Raum mit einer Zwangsströmung von Kühlluft beaufschlagt. Dies setzt jedoch einen geschlossenen Gaskreis voraus, weil durch die vom Reaktordruckbehälter ausgehende Strahlung eine Aktivierung des Kühlmediums stattfinden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, die Kühlung der den Reaktordruckbehälter umgebenden Betonwände, die die Reaktorgrube bilden, zu verbessern. Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Reaktorgrube mit Hilfe der Wärmeisolierschicht als abgeschlossener Gasraum ausgebildet ist, und daß der biologische Schild einen inneren topfförmigen Betonteil enthält, der eine belüftete Außenseite aufweist und unterhalb der Reaktorgrube aus speichenförmig verlaufenden Rippen ruht.

Bei der Erfindung wird mit der Topfform eines Teils des biologischen Schildes erreicht, daß der Beton von der dem Reaktordruckbehälter abgekehrten Seite her gekühlt werden kann. Dort ist das Kühlmittel durch den Beton bereits so weit abgeschirmt, daß keine störende Aktivierung mehr zu befürchten ist Innerhalb der Reaktorgrube bildet das stehende Gasvolumen reinerseits eine Wärmeisolierung, die die in den Beton eindringende Wärme verringert Dies trägt wiederum der Möglichkeit bei, die Wärme von der »Rückseite« des Topfes her abzuführen. Mithin kann man auf einen besonderen Kühlkreis verzichten, der beim Bekannten -als sogenannte Schildkühlung vorgesehen wurde und wegen der Aktivierung der Luft getrennt geführt werden mußte.

Im Bereich des topfförmigen Betonteils kann die Wärmeisolierschicht nach der weiteren Erfindung

vorteilhaft als nicht selbsttragendes Bauteil großflächig an dem topfförmigen Betonteil befestigt sein. Dies bedeutet daß man die Wärmeisolierung dort allein nach ihren thermischen Eigenschaften wählen kann, ohne auf die Festigkeit Rücksicht nehmen zu müssen. Zusätzlich kann der Raum innerhalb des topfförmigen Betonteils durch Einbauten, vorzugsweise durch schuppenartig angeordnete Platten, unterteilt sein. Dadurch wird im Bereich des stehenden Gases die Wirkung als Wärmeisolierung deswegen verbessert, weil die Gefahr von Konvektionsströmungen verringert wird.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben:
In der Figur ist ein Ausschnitt aus einer Kernreaktoranlage in einem Vertikalschnitt gezeichnet, die einen Druckwasser-Leistungsreaktor für beispielsweise 1200 MWe aufweist Zu der Kernreaktoranlage gehört eine nicht gezeichnete Stahlkugel, die als Sicherheitshülle alle radioaktivitätsführenden Teile einschließt Im unteren Bereich der Stahlkugel siezt auf einem Betonfundament 1 ein weitgehend zylindrischer biologischer Schild 2 aus Beton, der eine Reaktorgrube 3 umschließt. In dieser ist der aus Stahl bestehende Reaktordruckbehälter 4 angeordnet. Er steht über Rohrleitungen 5 mit den Teilen des äußeren Kühlmittelkreises in Verbindung, zu dem Dampferzeuger, Pumpen usw. gehören.

Wie man sieht, ist die Reaktorgrube 3 im Bereich des Deckels 6 des Reaktordruckbehälters 4 mit einer

so Wärmeisolierschicht 7 abgeschlossen, die auf der gesamten Innenseite der Reaktorgrube vorgesehen ist. Die Wärmeisolierschicht 7 kann zum Beispiel überlappte Blechsegmente aus einem austenitischen Stahl umfassen. Diese Blechsegmente sind zusammen mit einer etwa 20 cm starken Isolierung aus Aluminiumfolie großflächig an dem Beton des biologischen Schildes 2 befestigt Bei Bedarf kann der biologische Schild auch noch mit einer Schicht aus sogenanntem Isolierbeton bekleidet sein.

Das abgeschlossene Innere der Reaktorgrube 3 stellt für sich eine Wärmeisolierung dar. Die darin üblicherweise enthaltende Luft kann durch schuppenartig angeordnete Platten 8 in relativ dünne Luftschichten unterteilt sein, so daß sich keine nennenswerte Konvektion ausbilden kann, die den Wärmetransport fördert. Deshalb genügt es in praktisch allen Fällen, daß ein topfförmiger Innenteil 9 des biologischen Schildes 2 nur auf der Außenseite gekühlt wird. Die in einem Spalt

hrte Kühlluft wird dabei durch die Wärmeisolier-7 im Bereich der Rohrleitungen 5 vom Inneren aktorgrube 3 getrennt Mit Hilfe von Kühlkanädie durch speichenförmige Stützrippen 12 auf der eite des Topfes 9 gebildet werden, erhält man isätzliche Kühlung am Boden des biologischen

beschriebene einfache Ausbildung nach der mg ermöglicht nicht nur eine günstige Kühlung des biologischen SchiJdes, sie ergibt als weiteren wesentlichen Vorteil, daß durch die Strahlung des Reaktordruckbehälters 4 aktivierte Luft im Bereich der Reaktorgrube 3 eingeschlossen bleibt Deshalb kann man auf einen besonderen Kühlkreis verzichten, der sonst als sogenannte Schildkühlung vorgesehen wurde und wegen der Aktivierung der Luft getrennt geführt werden mußte.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche;

1. Kernreaktoranlage mit einem ReaktordrueJtbehälter aus StahJ, der in einer von einem biologischen Schild aus Beton gebildeten, oben offenen Reaktorgrube angeordnet ist, wobei an der Innenseite des biologischen Schildes und oberhalb der Reaktorgrube eine Wärmeisolierschicht vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktorgrube (3) mit Hilfe der Wärmeisolierschicht (7) als abgeschlossener Gasraum ausgebildet ist, und daß der biologische Schild (2) einen inneren topfförmigen Betonteil (9) enthält, der eine belüftete Außenseite aufweist und unterhalb der Reaktorgrube (3) auf speichenförmig verlaufenden Rippen (12) ruht

2. Kernreaktoranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeisolierschicht (7) als nicht selbsttragendes Bauteil großflächig an dem topfförmigen Betonteil (9) befestigt ist

3. Kernreaktoranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum innerhalb des topffömigen Betonteils (9) durch Einbauten unterteilt ist.

4. Kernreaktoranlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbauten schuppenartig angeordnete Platten (8) sind.