DE2417601B2 - Reaktordruckbehaelter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine lösbare Durchführung in einem Kernreaktordruckbehälter für mehrere Meßleitungen, bei der ein die Meßleitungen umschließendes Rohrstück in einem am Reaktordruckbehälter sitzenden Stutzen druckdicht eingepaßt ist. Bei einer aus der deutschen Patentschrift 19 53 605 bekannten Durchführung wird ein Metallrohr mit Hilfe von zwei hintereinander angeordneten Dichtungsringen druckdicht in einen Rohrstutzen eingepaßt, der am Reaktordruckbehälter sitzt. Das Rohrstück umschließt mehrere Meßleitungen, ohne daß ersichtlich ist, wie diese in dem Rohrstück angeordnet und abgedichtet sind. Gerade hier können aber besondere Schwierigkeiten vorliegen.

Zum Beispiel sind die dünnen Mäntel von Meßleitungen ebenso wie dünnwandige Rohre, die beispielsweise für das Ein- und Ausfahren beweglicher Sonden dienen, mechanisch und thermisch sehr empfindlich. Ihre Abdichtung gegenüber der Wand des Reaktordruckbehälters macht entsprechend große Schwierigkeiten. Hinzu kommt, daß die mit diesen Meßleitungen oft unlösbar in Verbindung stehenden Meßeinrichtungen teuer sind. Deshalb ist es mit großen Verlusten verbunden, wenn wegen einer mangelhaften Abdichtung an der Durchführungsstelle das ganze im Bereich dieser Durchführung zusammengefaßte Bündel von Meßleitungen mit den zugehörigen Meßeinrichtungen ersetzt werden muß.

Die Erfindung verfolgt daher das Ziel, eine einfache und zuverlässige Abdichtung der Meßleitungen im Bereich der Durchführung zu ermöglichen und zugleich dafür zu sorgen, daß eine fehlerhafte Abdichtung keine großen Folgeschäden verursachen kann. Insbesondere sollen einzelne Meßleitungen auswechselbar sein.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß jede Meßleitung von einer Metallhülse über eine Länge vom Mehrfachen des Leitungsdurchmessers umgeben und mit einem Ende der Metallhülse verlötet ist, daß jede Metallhiülse an ihrem anderen Ende mit je einem Rohr verschweißt ist, daß die Rohre in dem einseitig bis auf die Rohre abgeschlossenen Rohrsiück sitzen nnd daß das Rolhrstück mit einer Kugelfläche an dem den Roh-

rea abgewandten Ende in einem Konus des Stutzens geprcSt ist

Die Erfindung gestattet es, jede einzelne Meflleittag an ihrer empfindlichsten Stelle abdichtend zu fassen, ohne daß dadurch die entsprechende Fassung anderer

ίο Meßleitungen beeinträchtigt werden kann. Jede Meßleitung kann unabhängig von anderen Löt- oder Schweißstellen in die zugehörige Metallhülse eingelötet werden. Die Dichtigkeit der Lötung kann ebenfalls unabhängig von anderen Leitungen überprüft werden,

so daß anschließend nur Leitungen mittels der Rohre zusammenzufassen sind, die mit Sicherheit dicht in den Hülsen gefaßt sind.

Wenn die Hülsen dann zur Bildung einer zweiten Dichtungsstelle der Durchführung an einer von der

Lötstelle entfernten Stelle mit dem für jede Meßleitung vorgesehenen Rohr verschweißt werden, kann diese Entfernung so groß gewählt werden, daß die Lötstelle durch die Schweißwärme oder durch beim Schweißen auftretende Wärmespannungen nicht mehr gefährdet ist Dabei ist es vorteilhaft bei der Bemessung des Abstandes zu berücksichtigen, daß für ein Auswechseln einer einzelnen Leitung ein Auftrennen der Schweißstelle und ein anschließendes erneutes Verschweißen erforderlich sein kann, das die Entfernung unter Umständen verkürzt.

Die Rohre mit den Schweißstellen und den einzelnen Meßleitungen sind durch ein Rohrstück zusammengefaßt, das mit einer Kugefläche als Teil einer lösbaren Dichtung versehen ist. Solche Kugelflächen lassen sich bei geeigneter Bemessung des als Gegenstück vorgese henen Konus, bei der die Materialeigenschaften und die Anpreßkraft zu berücksichtigen sind, auch für hohe Drücke dicht ausführen, und zwar nicht nur für eine einmalige Anwendung, sondern auch für einen Betrieb

*o mit wiederholtem Lösen und Dichten. Damit ist eine dritte Dichtungsfläche der Durchführung gegeben. Diese ist jedoch von den empfindlichen Dichtungsstellen an den Meßleitungen so weit entfernt, daß die dort gegebenenfalls benötigten großen Dichtungskräfte keine Belastung mehr für die mechanisch empfindlichen Stellen bilden können.

Das Rohrstück kann konisch erweitert und mit einer die Rohre tragenden Platte abgeschlossen sein. Die Platte kann eben sein. Es kann sich aber auch um eine

so gewölbte Platte handeln, deren Wölbung einer strahlenförmig auseinanderlaufenden Anordnung der Rohre entspricht. Für diesen Fall, der auch ohne Wölbung von Vorteil ist, haben die Rohre bei kleiner Eingangsfläche am Rohrstück einen so großen Abstand an ihrem freien Ende, an dem die Verschweißung mit der Hülse vorzunehmen ist, daß bei einer Schweißung an einem Rohr die Schweißstellen der anderen Rohre weder stören noch zers ört werden.

Das Rohrstück wird zweckmäßig mit einer Überwurfrnutter am Stutzen befestigt, weil sich solche Befestigungen leicht öffnen und schließen lassen und eine relativ gleichmäßige Beanspruchung des Stutzens und des Rohrstücks im Kugelbereich ergeben. Es ist aber auch möglich, die zur Dichtung erforderliche Kraft mit anderen Spannmitteln aufzubringen, z. B. mit mehreren um den Umfang verteilten Schrauben, die zwei Klemmringe verbinden.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird an

Hand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Dabei ist in F i g. i ein Teilschnitt eines Reaktordruckbehäiters, für einen Druckwasserleitungsreaktor gezeichnet Die F i g. 2 und 3 zeigen Einzelheiten der in diesen führenden Durchführung für Meßleitungen in zwei verschiedenen größeren Meßstäbtm.

Der in F i g. 1 sichtbare Reakto. druckbehälter i umfaßt ein Unterteil 2, das mit einem Deckel 3 verschlossen ist Der Deckel 3 wird mit Schrauben 4 befestigt Im Inneren des Druckbehälters t ist der aus Brennelementen zusammengesetzte Reaktorkern 6 angeordnet, der von einef.i Kernbehälter 7 umschlossen ist.

In den Reaktorkern 6 führen Meßleitungen 10, die über den Querschnitt des Reaktorkerns verteilt sind. Diese Meßleitungen 10 sind oberhalb des Reaktorkerns mit Hilfe eines Jochs 11 zusammengefaßt, das in einer Buchse 12 mit einem Stift 13 gelagert ist Die zusammengefaßten Meßleitungen 10 führen in einen Stutzen 15, der dicht in den Deckel 3 des Reaktordruckbehälters eingesetzt ist. Am freien Ende 16 des Stutzens 15 ist die als Ganzes mit 17 bezeichnete Durchführung angeordnet. Die danebenliegenden Stutzen 19 sind für Steuerstäbe vorgesehen, die in Steuerstabführungen 20 vertikal beweglich angeordnet sind und die Leistung des Reaktorkerns 6 regeln.

In F i g. 2 ist in größerem Maßstab in einer Ansicht, die einen herausgebrochenen Bereich als Teilschnitt enthält, das freie Ende 16 des Rohrstutzens 15 gezeichnet, an dem die dichte Durchführung 17 befestigt ist. Man erkennt, daß das freie Ende 16 in einen mit einem Sechskant 23 versehenen Teil ausläuft, der oberhalb des Sechskants ein Gewinde 24 trägt. Die Innenfläche am freien Ende 16 ist als Konus 25 ausgeführt.

In den Konus 25 ist die als Kugel 27 abgerundeie Außenfläche an der Unterseite eines Rohrstücks 28 gepreßt, über dessen Schulter 29 der nach innen vorspringende Bereich 30 einer Überwurfmutter 31 greift. Mit dieser Überwurfmutter, die an ihrem oberen Rand einen Flachkant 32 aufweist, kann somit das Rohrstück 28 dichtend in den Konus 25 gepreßt werden,

In F i g. 3 ist in einem Längsschnitt der obere Teil des Rohrstücks 28 gezeichnet Man erkennt eine konische Erweiterung 33, die an ihrem freien Ende in eine zur Achse des Rohrstücks rechtwinklig verlaufende ebene Platte 34 ausläuft. In dieser Platte sind Bohrungen 35 verteilt angeordnet, z. B. eine zentrische Bohrung, die von acht gleichmäßig verteilten Bohrungen konzentrisch umgeben wird. In die Bohrungen 35 sind gleich lange Rohre 37 strahlenförmig auseinanderlaufend eingesetzt, so daß eine dichte Verbindung entsteht. Die dichte Verbindung kann z. B. durch Einwalzen, Schmieden, Schweißen oder ein ähnliches Verfahren hergestellt sein.

Der Außendurchmesser der Rohre 37 ist mit beispielsweise 7 mm wesentlich kleiner als der 15,5 mm betragende kleinste Innendurchmesser des- Rohrstücks S 28. Die Länge beträgt mit 100 mm oder mehr ein Mehrfaches dieses Durchmessers. Die strahlenförmige Anordnung der Rohre 37 ergibt sich durch einen nach außen geneigten Winkel von 5° der äu3eren Rohre gegenüber der Senkrechten, in der die Achse des zentralen Rohres 37a liegt

An dem dem Rohrstück 28 abgekehrten Ende sind die Rohre 37, 37a jeweils mit einer Hülse 40 verschweißt, die mit ihrem Außendurchmesser etwa gleich dem Innendurchmesser der Rohre gewählt ist. Die Hülsen 40 sind beim Ausführungsbeispiel 8mal so lang wie ihre Außendurchmesser. Ihr Innendurchmesser ist über etwa Vs ihrer Länge verjüngt so daß er mit dem Außendurchmesser der Meßleitungen 10 praktisch übereinstimmt In diesem verjüngten Bereich 38 können die Meßleitungen 10, z. B. metallarmierte elektrische Leitungen oder Metallrohre für bewegliche Sonden, mit einer Lötung, die in der Figur als Lötstelle 41 angedeutet ist, druckdicht verbunden werden. Die Lötung kann sich auch über den gesamten Bereich 38 erstrecken.

Wie man sieht, ist das freie Ende 42 der Rohre 37, 37a mit einer Schweißnaht 43 an einer von der Lötstelle 41 um etwa das 5fache des Durchmessers der Hülse 40 entfernten Stelle verbunden. Daraus ergibt sich, daß die für die Dichtung zwischen Rohr 37 und Hülse 40 erforderliche Schweißnaht 43 die zur Dichtung zwischen Meßleitung 10 und Hülse 40 vorgesehene Lötstelle 41 nicht beeinträchtigen kann. Mithin umfaßt die Durchführung 17 eine Reihe von Dichtungsstellen, die nacheinander hergestellt werden und insgesamt einen dichten und jederzeit, d. h. nach jedem Arbeitsgang, kontrollierbaren Abschluß der einzelnen Meßleitungen 10 ermöglichen.

Die Meßleitungen 10 können nach Lösen der Überwurfmutter 31 aus dem Reaktordruckbehälter 1 herausgezogen werden. Sie können aber auch, falls dies durch eine Störung erforderlich wird, einzeln ausgewechselt werden. Hierzu ist lediglich ein Schnitt im Bereich der Schweißnaht 43 erforderlich. Die dadurch abgetrennte Hülse 40 mit der eingelöteten Meßleitung 10 kann dann herausgezogen und durch eine neue, ebenfalls mit einer Hülse 40 versehenen Meßleitung 10 ersetzt werden. Danach ist nur noch eine neue Schweißnaht 43 zur Abdichtung anzubringen. Somit ist eine Reparatur möglieh, ohne daß die anderen Meßleitungen ausgewechselt werden müssen oder beschädigt werden können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Lösbare Durchführung in einem Kernreaktordruckbehälter für mehrere Meßleitungen, bei der ein die Meßleitungen umschließendes Rohrstück in einem am Reaktordruckbehälter sitzenden Stutzen druckdicht eingepaßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß jede Meßleitung (10) von einer Metallhülse (40) über eine Länge vom Mehrfachen des Leitungsdurchmessers umgeben und mit einem Ende der Metallhülse (40) verlötet ist, daß jede Metallhülse (40) an ihrem anderen Ende mit je einem Rohr (37) verschweißt ist, daß die Rohre (37) in dem einseitig bis auf die Rohre (37) abgeschlossenen Rohrstück (28) sitzen und daß das Rohrstück (28) mit einer Kugelfläche (27) an dem den Rohre.i (37) abgesandten Ende in einem Konus (25) des Stutzens (15) gepreßt ist

2. Lösbare Durchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Rohrstück (28) konisch erweitert und mit einer die Rohre (37) tragenden Platte (34) abgeschlossen ist.

3. Lösbare Durchführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (37) am Rohrstück (28) strahlenförmig auseinanderlaufend angeordnet sind.