DE2428541B1

DE2428541B1 - Verfahren zum Anschluss einer metallischen Dichthaut an der Innenseite eines Druckbehaelters eines Atomkernreaktors

Info

Publication number: DE2428541B1
Application number: DE19742428541
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Siempelkamp Giesserei KG
Current assignee: Siempelkamp Giesserei KG
Priority date: 1974-06-14
Filing date: 1974-06-14
Publication date: 1975-10-16
Also published as: FR2274996A1; JPS5124492A

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf ein Verfahren zum Anschluß einer metallischen Dichthaut an der Innenseite eines Druckbehälters eines Atomkernreaktors, der eine in Umfangsrichtung wirkende, statisch vorgegebene Druckvorspannung aufweist, wobei die Dichthaut mit Abstand von der Druckbehälterinnenwandung vor oder nach der Herstellung der Druckbehälterwandung hergestellt wird und die Vorspannung derart auf den Druckbehälter gegeben wird, daß sie sich nicht auf die Dichthaut überträgt, und wobei erst danach der Zwischenraum zwischen der Druckbehälterinnenwand und der Dichthaut mit Abstützbeton ausgefüllt wird.

Bei dem bekannten gattungsgemäßen Verfahren (CH-PS 4 38 503) wird in einer einzigen Vorspannstufe die Vorspannung des Druckbehältermantels vollständig aufgebracht. Danach erst wird der Abstützbeton in den Zwischenraum zwischen der Druckbehälterinnenwand und der Dichthaut eingebracht. Das ist nachteilig, weil bei der in Betriebnahme des Atomreaktors sowohl der Abstützbeton als auch die Dichthaut thermische Spannungen aufzunehmen haben, die bei der bekannten Verfahrensweise nicht durch mechanische Spannungen kompensiert werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren so zu führen, daß die thermischen Spannungen, die der Abstützbeton und die Dichthaut bei in Betriebnahme des Atomreaktors aufzunehmen haben, kompensiert werden können.

Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Vorspannung in zwei Stufen auf den Druckbehältermantel gegeben wird, derart, daß die Teilvorspannung der ersten Stufe so auf den Druckbehältermantel gegeben wird, daß sie sich nicht auf die Dichthaut überträgt, daß erst danach der Abstandsraum zwischen der Dichthaut und dem Druckbehältermantel mit dem Abstützbeton ausgegossen wird und daß erst nach dem Erhärten desselben in der zweiten Vorspannstufe die restliche, statisch erforderliche Vorspannung aufgebracht wird, wobei die Druckvorspannung der zweiten Stufe sowie der radiale Abstand zwischen der Dichthaut und dem Druckbehältermantel derart gewählt werden, daß die in den Abstützbeton und in die Dichthaut in der zweiten Vorspannstufe einfließenden Druckvorspannungen die beim Betrieb des Reaktors im Abstützbeton bzw. in der Dichthaut durch Wärmedehnung erzeugten Spannungen kompensieren. Dazu ist es im allgemeinen ausreichend, daß in der ersten Vorspannstufe etwa 40 bis 60%, vorzugsweise etwa 50%, der statisch vorgegebenen Druckvorspannungen auf den Druckbehältermantel aufgebracht werden. Soweit es sich um einen Druckbehältermantel handelt, der nicht nur in Umfangsrichtung wirkende, sondern zusätzlich in axialer Richtung wirkende Vorspannungen aufweist, liegt es im Rahmen der Erfindung, die axiale Druckvorspannung entsprechend in zwei Vorspannstufen aufzubringen.
Die Tatsache, daß die Dichthaut mit Abstandsraum von dem Druckbehältermantel angeordnet wird, bedeutet nicht, daß jede Verbindung zwischen dem Druckbehältermantel und der Abstandshaut fehlt. Es besteht vielmehr die Möglichkeit, die Dichthaut zunächst mit Freiweg-Montagehilfsmitteln, die keine Vorspannkräfte oder durchmesserreduzierende Verformungen des Druckbehältermantels auf die Dichthaut übertragen, d. h. nicht druckkraftschlüssig wirken, an den Druckbehältermantel anzuschließen. Es kann sich dabei z. B. um einfache Hülsen mit darin mit großem Spiel geführten Stäben handeln.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich für jeden Atomreaktordruckbehälter, der mit Druckvorspannung gefahren werden muß, gleichgültig aus welchem Werkstoff der Atomreaktordruckbehälter aufgebaut ist, gleichgültig z. B. ob er aus Stahl, Stahlguß, Gußeisen oder Stahlbeton besteht. Insbesondere ist das erfindungsgemäße Verfahren geeignet für Atomreaktordruckbehälter, die aus vorgefertigten Bauteilen, z. B.

vorgefertigten Segmenten plus Boden und Deckel, zusammengespannt ist (DT-AS 16 39 394). Im Rahmen der Erfindung liegt es, nicht nur zum Anschluß der Dichthaut an den Druckbehältermantel in der beschriebenen Weise vorzugehen, sondern entsprechend zu verfahren, wenn es sich darum handelt, die Dichthaut an einen vorgespannten Deckel bzw. an einen vorgespannten Boden des Druckbehältermantels anzuschließen.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

F i g. 1 bis 4 an einem Vertikalschnitt durch den ringförmigen Ausschnitt des Druckbehältermantels bei einem Atomreaktordruckbehälter die einzelnen Verfahrensschritte.

In den Figuren erkennt man stets den Druckbehältermantel 1 und den darin eingebauten Liner 2. Der Liner 2 ist über Kupplungselemente 3,4 an den Druckbehältermantel 1 angeschlossen, die zunächst druckkraftschlüssig wirken. Es handelt sich beispielsweise um Hülsen 3, in die mit beachtlichem Spiel entsprechende Bolzen 4 eingesetzt sind. Die Abstützung des Liners 2 an dem Druckbehältermantel 1 ist durch Vergußbeton 5 verwirklicht. Nach Einbringen dieses Vergußbetons wirken die Kupplungselemente 3, 4 als Verankerungen des Liners 2 im Vergußbeton 5 und am Druckbehältermantel 1. Zuvor haben sie als Montagehilfsmittel funktioniert.

Die Figuren erläutern ein Verfahren zum Anschluß des Liners 2 an den Druckbehältermantel 1 eines Atomreaktordruckbehälters, der eine in Umfangsrichtung wirkende, statisch vorgegebene Druckvorspannung aufweist. Es wird zunächst der Druckbehältermantel 1 erstellt und in den Druckbehältermantel 1 wird der Liner 2 eingebracht. Man erkennt aus Fig. 1, daß der Liner 2 mit Abstandszwischenraum 6 von dem Druckbehältermantel 1 angeordnet wird. Im Ausführungsbeispiel wird danach in einer ersten Vorspannstufe ein Teil der statisch vorgegebenen Druckvorspannung auf den Druckbehältermantel 1 aufgebracht. Das geschieht so, daß diese Druckvorspannung sich auf den Liner 2 nicht auswirkt und nicht überträgt. Es fehlt hierbei also die druckkraftschlüssige Verbindung zwischen dem Druckbehältermantel 1 und dem Liner 2. Der erreichte Zustand ist in F i g. 2 dargestellt worden, wo man erkennt, daß durch die aufgebrachte Druckvorspannung der Druckbehältermantel 1 seinen Durchmesser reduziert hat, der Liner 2 hat sich jedoch nicht verändert.

Danach wird, wie F i g. 3 andeutet, der Abstandszwischenraum 6 mit einem Abstützbeton 5 ausgegossen. Ist der Abstützbeton 5 erhärtet, so wird in einer zweiten Vorspannstufe die restliche, statisch erforderliche Druckvorspannung aufgebracht. Das zeigt die F i g. 4. Beim Einbringen des Abstützbetons 5 wirkt selbstverständlich die Druckvorspannung aus der ersten Vorspannstufe im Druckbehältermantel 1 weiter. Die Druckvorspannungen aus der ersten und der zweiten Vorspannstufe superponieren sich im Druckbehältermantel 1. Außerdem läßt sich eine definierte Druckvorspannung des Liners 2, aber auch des Abstützbetons 5 erreichen, und zwar so, daß störende oder sogar zerstörende Beanspruchungen im Liner 2 nicht mehr auftreten können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Anschluß einer metallischen Dichthaut an der Innenseite eines Druckbehälters eines Atomkernreaktors, der eine in Umfangsrichtung wirkende, statisch vorgegebene Druckvorspannung aufweist, wobei die Dichthaut mit Abstand von der Druckbehälterinnenwandung vor oder nach der Herstellung der Druckbehälterwandung hergestellt wird, und die Vorspannung derart auf den Druckbehälter gegeben wird, daß sie sich nicht auf die Dichthaut überträgt und wobei erst danach der Zwischenraum zwischen der Druckbehälterinnenwand und der Dichthaut mit Abstützbeton ausgefüllt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung in zwei Stufen auf den Druckbehältermantel (1) gegeben wird, derart, daß die Teilvorspannung der ersten Stufe so auf den Druckbehältermantel (1) gegeben wird, daß sie sich nicht auf die Dichthaut (2) überträgt, daß erst danach der Abstandsraum (6) zwischen der Dichthaut (2) und dem Druckbehältermantel (1) mit dem Abstützbeton (5) ausgegossen wird und daß erst nach dem Erhärten desselben in der zweiten Vorspannungsstufe die restliche, statisch erforderliche Vorspannung aufgebracht wird, wobei die Druckvorspannung der zweiten Stufe sowie der radiale Abstand zwischen der Dichthaut (2) und dem Druckbehältermantel (1) derart gewählt werden, daß die in den Abstützbeton (5) und in die Dichthaut (2) in der zweiten Vorspannungsstufe einfließenden Druckvorspannungen die beim Betrieb des Reaktors im Abstützbeton (5) bzw. in der Dichthaut (2) durch die Wärmedehnung erzeugten Spannungen kompensieren.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Vorspannstufe etwa 40 bis 60%, vorzugsweise etwa 50%, der statisch vorgegebenen Druckvorspannung auf den Druckbehältermantel (1) aufgebracht werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2 bei einem Druckbehältermantel mit in Umfangsrichtung und mit in axialer Richtung wirkender Druckvorspannung, dadurch gekennzeichnet, daß auch die axiale Druckvorspannung entsprechend in zwei Vorspannstufen aufgebracht wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichthaut (2) zunächst mit Freiweg-Montagehilfsmitteln (3, 4), die keine Vorspannkräfte oder durchmesserreduzierende Verformungen des Druckbehältermantels (1) auf die Dichthaut (2) übertragen, d. h. nicht druckkraftschlüssig wirken, an den Druckbehältermantel (1) angeschlossen wird.