DE2429234B2 - Halterung fuer das druckgefaess eines atomkernreaktors - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Halterung für das Druckgefäß eines Atomkernreaktors, wie sie im Oberbegriff des Anspruches 1 definiert ist.

Die Behälter von Kernreaktoren sind von der Reaktorsicherheitshülle (containment) umgeben bzw. in ihrem Hohlraum angeordnet. Bisher wurde das Gehäuse innerhalb der Sicherheitshülle an Ansätzen in senkrechter Richtung abgestützt, die radial vom Gefäß abstehen und mit horizontalen Oberflächen der Sicherheitshülle im Eingriff stehen. Verschiebungen auf Grund thermischer Einflüsse, die zwischen dem Gefäß und der Sicherhi.'itshülle auftreten, wurden dadurch ausgeglichen. daß ein Gleiten der Ansätze auf der Stützkonstruktion der Sicherheitshülle möglich war. Bei einer Konstruktion wurde vorgeschlagen, die Zu- und Abflußstutzen, die die Wandung des Gefäßes auf dem Umfang gegeneinander versetzt durchdringen, zum Zwecke der Abstützung zu verwenden. Eine solche Konstruktion ist in dem US-Patent 35 83 429 beschrieben.

Eine andere Konstruktion zeigt die Abstufung durch besondere Säulen, ar, deren oberem Ende für die Halterung in senkrechter und waagerechter Richtung Federn angeordnet sind, umwährend des Betriebes Bewegungen aufgrund der durch die Wärme bedingten Ausdehnungen zu ermöglichen. Dies zeigt US-PS 31 29 836.

Solche Halterungen sind ausreichend während des normalen Betriebes des Kraftwerks, können jedoch nicht ausreichend sein, wenn ein Betriebsunfall vorausgesetzt wird. Ein besonderer Nachteil der Halterungen nach dem Stande der Technik ist der, daß das Reaktorgefäß gegen senkrecht nach oben wirkende Kräfte nicht in der Sichcrheitshülle festgehalten wird. Solche Kräfte können auftreten, wenn während eines Unfalles Kühlflüssigkeit aus dem Strömungssystem verlorengeht, besonders also beim Bruch einer Leitung für die primäre Kühlflüssigkeit

Es ist Aufgabe der Erfindung eine Bewegung des Druckgefäßes in senkrechter Richtung nach oben zu verhindern. Sie geht aus von dem oben erwähnten Stand der Technik, der im Oberbegriff des Anspruches 1

definiert ist ·_,..„

Die Aufgabe der Erfindung wtrd durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 definierten Maßnahmen gelöst und eine senkrechte Bewegung des Druckgefäßes verhindert

Gemäß den Ansprüchen 3 und 4 ist der Querschnitt der Säulen so gewählt daß sie in radialer Richtung des Gefäßes flexibel sind, aber Schwingusgen mit der Eigenfrequenz des Druckgefäßes verhindern.

Zum besseren Verständnis der Erfindung ihrer betrieblichen Vorteile und der erfinderischen Einzelheiten wird nunmehr das in den Zeichnungen dargestellte bevorzugte Ausführungsbeispiel beschrieben. In den Zeichnungen stellen dar:

F i g. I eine bildliche Darstellung eines Reaktordruckgefäßes, das in einer Schutzhülle aufgestellt und mit einer Konstruktion nach der Erfindung abgestützt wird, F i g. 2 zeigt eine Ansicht der Anordnung nach F i g. 1.

F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 der F i g. 2.

Das Gefäß 10 ist wie üblich in einem Schacht 12 aufgestellt, der durch die Schutzhülle 14 gebildet wird. Das Gefäß 10 besteht aus einem zylindrischen Hohlkörper 16, der oben und unten durch halbkugelförmige Dome 18 und 20 abgeschlossen ist. Das Gefäß 10 enthält den Kern, also einen aktiven Bereich, der durch die gestrichelten Linien 22 in F i g. 2 dargestellt wird. Der Aufbau des Kerns ist bekannt und er soll während des Betriebes große Wärmemengen erzeugen, um Dampf in nicht dargestellten Dampferzeugern zu erzeugen, die ihrerseits Baugruppen eines Kraftwerks sind. Das Gefäß 10 besitzt zwei Schleifen für das Kühlmittel, um die im Kern 22 erzeugte Wärme 7um Dampferzeuger zu übertragen. Diese Schleifen sind durch die Eingangsleitungen 24 und die Auslaßleitungen 26. die sich radial nach auswärts von der Achse des Druckbehälters gesehen, erstrecken und die die Verbindung zwischen dem Druckbehälter 10 und den entsprechenden Dampferzeugern herstellen. Es können auch mehr oder weniger Leitungsschleifen für das erste Kühlmittel votgesehen werden. Wie ersichtlich, sind die Leitungen 24 und 26 durch Anschlußstutzen 28 und 30 mit dem Inneren des Druckgefäßes 10 verbunden. Diese Stutzen 28 und 30 sind ein Teil des Druckgefäßes und auf dessen äußerer Oberfläche in Abstand von einander auf den Umfang angeordnet.

Der Schacht 12 in der Schutzhülle 14, in dem das Gefäß 10 angeordnet ist, besitzt eine zylinderförmige Wandung 32. die konzentrisch zu dem Druckgefäß liegt. Der Boden des Schachtes 12 wird durch die Grundplatte 34 gebildet. In der Wand 32 werden Öffnungen 36 für alle Kühlmittelleitungen 24 und 26 vorgesehen.

Natürlich unterliegt das Gefäß 10 thermischen Verschiebungen in Bezug auf die Schutzhülle 14, besonders wenn während des Betriebes Übergangszeiten vorliegen. Solche Verschiebungen treten sowohl in Richtung der Achse des Druckgefäßes als auch radial dazu auf. Auch bei einer ernstlichen Störung, z. B. einem Bruch des Gefäßes oder einer oder mehrerer Kühlmittelleitungen 24 oder 26 wird das Kühlmittel unter hohem Druck aus dem Strömungssystem in den Schacht 12 strömen. Die Kräfte, die das ausgeströmte Kühlmittel

ausübt, tendieren dazu, das Druckgefäß aus dem Schacht herauszudrücken, so daß eine potentiell gefährliche Situation entsteht. Dk: Erfindung soll einerseits das Druckgefäß 10 in senkrechter Richtung innerhalb des Schachtes !2 verankern und auch thermische Verschiebungen in Bezug auf die Schutzhülle 14 aufnehmen, aber andererseits das Gefäß sicher innerhalb des Schachtes festhalten, wenn eine der oben beschriebenen gefährlichen Situationen eintritt Die Erfindung benutzt zu diesem Zwecke eine Anzahl von κ> senkrechten Säulen 38, die zwischen der Grundplatte 34 und dem Gefäß 10 angeordnet sind. Sie enden auf dem Boden des Schutzhüllen-Schachtes 12. Diese Säulen 38 sind lang und stark genug, um das Gefäß in einer Stellung oberhalb der Grundplatte 34 zu halten. In Bezug auf die Achse des Gefäßes sind sie in radialer Richtung flexibel aber doch steif genug, daß die Eigenfrequenz des abgestützten Gefäßes nicht in den normalen Bereich der seismischen Erregung gerät, der es ausgesetzt werden kann. Im Ausführungsbeispiel tragen die Säulen 38 das Gefäß 10 an den Stutzen 24 und 26 für die Kühlflüssigkeit. Man kann natürlich stattdessen irgendeinen Ansatz d<;s Druckgefäßes in radialer Richtung zur Abstützung benutzen, die aus der Oberfläche des Druckgefäßes heraustreten, z. B. nicht dargestellte Klammern.

Die Säulen 38 haben rechteckigen Querschnitt und besitzen am oberen Ende eine rechteckige Kopfplatte 40, deren Oberfläche größer ist als der Querschnitt der Säule und am unteren Ende eine Fußplatte 42. die noch einen größeren Querschnitt besitzt. Mit der Grundplatte 34 durch Bolzen oder in ähnlicher nicht dargestellter Weise verbunden. Mit dem unteren Ende der Säule 38 und der Fußplatte 42 sind Versteifungsplatten 44 vorgesehen und mit ihnen verschweißt. Die Stützen 48 sind mit der unteren Oberfläche der zugehörigen Stutzen verschweißt und besitzen am unteren Ende Grundplatten 46, die mit den Kopfplatten 40 der Säulen 38 fest verbunden werden. Man kann beide Platten mit Hilfe von Schrauben 50 miteinander verbinden, um das Druckgefäß abheben zu können.

Bei der Konstruktion der Säulen 38 wird der Querschnitt so gewählt, daß die Säule zum Tragen des Druckgefäßes stark genug ist aber auch ausreichende axiale Steifheit besitzt, um sicher zu stellen, daß die Eigenfrequenz des Gefäßes mit der Tragkonstruktion nicht in den normalen Bereich der seismischen t'rregung fällt, der das Gefäß ausgesetzt ist Die schmale Seite oder Breite 52 des Querschnitts der Säulen wird so gewählt daß sie eine ausreichende Biegung der Säulen gestattet um sich an die radiale thermisch bedingte Verschiebung des Gefäßes in Bezug auf die Wand des Schachtes 12 anpassen zu können. Die Säulen 38 müssen so lang sein, daß der Boden des Gefäßes so viel oberhalb der Grundplatte 34 liegt daß der Zwischenraum die thermische axiale Ausdehnung des Gefäßes während des Betriebes aufnehmen kann. Beim Ausführungsbeispiel stehen die Grundplatten 42 der Säulen erhöht auf Fußteilen 55, die auf dem Boden des Schachtes 12 vorgesehen sind.

Um ruckartige Bewegungen des unteren Endes des Druckgefäßes 10 in Bezug auf die Säulen 38, die auf Grund unerwarteter seismischer Einflüsse entstehen können, zu verhindern, wird ein aus Paßstücken 54 und Führungstücken 56 an den Grundplatten 42 und die darin geführten Paßstücke 54 mit dem Gefäß 10 verbunden. Führungsstücke 56 und Paßstücke 54 verhindern jede Drehbewegung des freien Endes des Gefäßes 12 senkrecht zu den Achsen der Säulen 38.

Die Erfindung ermöglicht also eine bessere Lagerung des Gefäßes innerhalb der Schutzhülle gegenüber senkrechten Beanspruchungen, die während des normalen Betriebes aber auch im Falle einer ernsteren Störung. Die Montage des Gefäßes in der beschriebenen Weise ermöglicht eine Anpassung an jede radiale oder axiale Verschiebung während des Betriebes. Obwohl Gleitbewegungen zwischen den einzelnen Teilen vermieden werden, wird eine schlüssige Verbindung zwischen dem Gefäß und den Montageteilen hergestellt, so daß die Möglichkeit des Austretens des Druckgefäßes aus der Schutzhülle vermindert wird, besonders für den Fall, daß beim Bruch des Kessels oder einer oder mehrerer Kühlmittelleitungen das Kühlmittel unter hohem Druck in den Schacht der Schutzhülle eindringt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   I. Halterung für das Druckgefäß eines Atomkernreaktors, bei der radial nach außen gerichtete Ansätze des Druckgefäßes innerhalb der Schutzhül-Ie des Reaktors durch mehrere senkrecht um das Druckgefäß herum angeordnete Säulen abgestützt sind, die einserseits auf dem Boden der Schutzhülle stehen und andererseits an den Ansätzen des Druckgefäßes dieses tragen, dadurch gekenn- ro zeichnet, daß die Säulen (38) in Bezug auf die senkrechte Achse des Druckgefäßes in radialer Richtung biegsam sind.
2. 2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und Abflußbtutzen (30) des Gefäßes (10) in an sich bekai.nter Weise die Ansätee bilden, an denen das Gefäß (10) getragen wird.
3. 3. Halterung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Säulen (38) ein Rechteck ist, dessen Seitenlängen so gewählt sind, daß einerseits ihre Biegung in radialer Richtung des Gefäßes (10) bei thermischer Ausdehnung möglich ist und andererseits eine Schwingung mit der Eigenfrequenz des Gefäßes auf Grund seismischer Erregung verhindert ist.
4. 4. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem unteren Ende der Säulen (38) und des Gefäßes (10) je ein Teil (54, 56) einer Geradführung verbunden ist.

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