DE2433521A1

DE2433521A1 - Nuclear press vessel with external continuous polygonal prestressing - bearing at supports which are jacked radially outwards to tension cables

Info

Publication number: DE2433521A1
Application number: DE2433521A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Siempelkamp Giesserei KG
Current assignee: Siempelkamp Giesserei KG
Priority date: 1974-07-12
Filing date: 1974-07-12
Publication date: 1976-01-22
Also published as: DE2433521B2

Abstract

A pressure vessel, esp. for nuclear reactors, has the (cylindrical) wall prestressed by external, circumferential cables bearing against the vessel at intervals around its circumference so that the axial plan of a cable is polygonal. The length of a cable is fixed, apart from its elastic extension; the cables are tensioned by tensioning devices incorporated into each cable support, esp. by a removable jacking cylinder between the saddle, in which the cables rest, and the vessel wall. After the saddle has been raised by the jack it is locked in position, pref. by a pair of self-locking wedges or by self-locking screws. Accurately defined cable loads can be applied with ease up to almost any value. Retensioning is possible later, to compensate losses in cable load.

Description

Druckbehälter, insbes. Kernreaktordruekbehälter Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckbehälter, insbes. auf einen Kernreaktordruekbehälter, mit vorgespanntem Mantel und Vorspanneinrichtung, wobei die Vorspanneinrichtung (u.a.) umlaufende, mit Hilfe von Stützschuhen außenseitig am Mantel polygonal abgestützte Spannstähle aufweist. Der Mantel kann aus vorgefertigten Bauteilen, insbes. Gußeisen- oder Gußstahlsegmenten, zusammengesetzt sein Bei den Spannstählen kann es sich um einzelne Stähle oder auch um deren mehrere handeln, die zu einem sog. Spannkabel zusammengefaßt sind. Pressure vessels, esp. Nuclear reactor pressure vessels The invention relates on a pressure vessel, esp. On a nuclear reactor pressure vessel, with prestressed Jacket and pre-tensioning device, the pre-tensioning device (among others) rotating, Prestressing steel supported polygonally on the outside of the jacket with the help of support shoes having. The jacket can be made of prefabricated components, especially cast iron or cast steel segments, be composed The prestressing steels can be individual steels or else there are several to be concerned with summarized in a so-called tension cable are.

Bei den (aus der Praxis) bekannten Druckbehältern der beschriebenen Gattung sind die Spannstähle mit einem Spannschloß versehen, welches die Spannstähle zum Ring schließt, oder werden sie beim Wickeln um den Behälter gespannt. Das läßt die Erzeugung definierter Spannkräfte nicht zu, und zwar insbes. wegen undefinierter Leibungsreibung, darüber hinaus ist der Spannvorgang sehr aufwendig. Ein Nachspannen von infolge von Kriecherscheinungen gelockerten Spannstählen ist praktisch ausgeschlossen. Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.In the (from practice) known pressure vessels of the described The prestressing steels are provided with a turnbuckle, which the prestressing steels closes to a ring, or they are stretched when wrapping around the container. That leaves the generation of defined clamping forces are not permitted, in particular because of undefined ones Reveal friction, in addition, the tensioning process is very complex. A re-tensioning prestressing steels loosened as a result of creep is practically impossible. The invention aims to provide a remedy here.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Druckbehälter der eingangs beschriebenen Gattung die Vorspanneinrichtung so einzurichten, daß auf einfache Weise sehr definierte Spannkräfte erzeugt werden können, und zwar bei praktisch beliebiger Größe der Vorspannkräfte. Darüber hinaus soll auch ein Nachspannen der Spannstähle einfach durchführbar sein, wenn die Spannkräfte durch Kriecherscheinungen und dergleichen nachlassen.The invention is based on the object of a pressure vessel of the type described above to set up the pretensioning device so that very defined clamping forces can be generated in a simple manner, namely at practically any size of preload forces. In addition, re-tensioning should also be carried out the prestressing steels can be easily carried out if the clamping forces are caused by creep phenomena and the like subside.

Die Erfindung betrifft einen Druckbehälter, insbes. einen Kernreaktordruckbehälter, mit vorgespanntem Mantel und Vorspanneinrichtung, - wobei die Vorspanneinrichtung (u. a.) umlaufende, mit Hilfe von Schuhen außenseitig am Mantel polygonal abgestützte Spannstähle aufweist. Die Erfindung besteht darin, daß die Spannstähle auf festen (wenn auch elastischer Dehnung unterworfenem) Umfang eingerichtet und die Stützschuhe als Spannschuhe ausgebildet sind. Das heißt nicht, daß die Spannstähle nicht bei der Montage bereits mehr oder weniger gespannt werden.The invention relates to a pressure vessel, in particular a nuclear reactor pressure vessel, with pre-tensioned jacket and pre-tensioning device, - wherein the pre-tensioning device (among other things) circumferential, polygonally supported on the outside of the coat with the help of shoes Has prestressing steels. The invention consists in that the prestressing steels on solid (albeit subject to elastic stretching) circumference and the support shoes are designed as tension shoes. That doesn't mean the prestressing steels not are already more or less tensioned during assembly.

Die definierten Spannkräfte, die für die Vorspannung des Mantels erforderlich sind, werden jedoch über die Spannschuhe aufgebracht.The defined tension forces required for pre-tensioning the jacket are, however, applied over the clamping shoes.

Die Spannstähle sind also ringförmig geschlossen, sei es in Form einzelner Spannstähle, sei es in Form von Spannkabeln. Die Spannkabel können aus einem Spannstahl oder aus mehreren Spannstählen gewickelt sein. Jedenfalls weisen die Spannstähle für die Aufbringung der Vorspannkräfte des Mantels geeignete Spannschlösser nicht mehr auf. Diese Spannkräfte werden vielmehr über die Spannschuhe aufgebracht, die dazu den radialen Abstand zwischen den Spannstählen und dem Mantel verändern können.The prestressing steels are therefore closed in a ring, be it in the form of individual ones Prestressing steels, be it in the form of tension cables. The tensioning cables can be made from a tensioning steel or wound from several prestressing steels. In any case, the prestressing steels Turnbuckles suitable for applying the pretensioning forces of the jacket are not more on. Rather, these clamping forces are applied via the clamping shoes, which can change the radial distance between the prestressing steel and the jacket.

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der Gestaltung der Spannschuhe. Regelmäßig wird man die Spannschuhe aus einer Spannstahlaufnahme und einem verstellbaren, zwischen Spannstahlaufnahme und Mantel wirkendem Abstütztrieb aufbauen und außerdem die Anordnung so treffen, daß eine Spannzylinderkolbenanordnung auswechselbar zwischen Spannschuh und Mantel angeordnet werden kann. Der Abstütztrieb kann z. B. als Keiltrieb aus selbsthemmenden Keilen ausgeführt sein. Der Abstütztrieb kann aber auch als Schraubentrieb aus selbsthemmenden Schrauben gestaltet sein. Dabei besteht stets die Möglichkeit, jeden der Spannschuhe mit einem Keiltrieb und bzw. Schraubentrieb oder deren mehrere auszurüsten. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, die sich durch leicht überschaubare Beanspruchungen der Spannschuhe und damit definierte Vorspannkräfte auszeichnet, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Abstütztrieb die Spannstahlaufnahme jedes Spannschuhes als Balken auf zwei Stützen abstützt ünd zwischen diesen Abstützpunkten zumindest eine Spannzylinderkolbenanordnung einsetzbar ist. Man kann aber auch umgekehrt vorgehen. Diese umgekehrte Aus führungs form ist dadurch gekennzeichnet, daß die Spannzylinderkolbenanordnung die Spannstahlaufnahme jedes Spannschuhes statisch als Balken auf zwei Stützen abstützen und daß zwischen diesen Abstützpunkten zumindest ein Abstütztrieb angeordnet ist. Im Ergebnis wird bei einem erfindungsgemäßen Druckbehälter ein neues Verfahren zum Vorspannen des Mantels, genauer zur Ringvorspannung des Mantels verwirklicht. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Spannstähle und unter diesen die Spannschuhe angeordnet sowie danach die Spannzylinderkolbenanordnungen betätigt werden, während die so erreichte Vorspannung durch Einstellung der Abs tütz triebe blokkiert wird.In particular, there are several possibilities within the scope of the invention the design of the tension shoes. The clamping shoes are regularly made from a prestressing steel holder and an adjustable support drive acting between the prestressing steel holder and the jacket build and also make the arrangement so that a clamping cylinder piston assembly can be interchangeably arranged between clamping shoe and jacket. The support drive can e.g. B. be designed as a wedge drive from self-locking wedges. The support drive but can also be designed as a screw drive made of self-locking screws. There is always the possibility of each of the clamping shoes with a wedge drive and or screw drive or equip several of them. A preferred embodiment of the invention, which is characterized by easily manageable stresses on the clamping shoes and thus defines defined pretensioning forces, is characterized in that the support drive the prestressing steel mounting of each clamping shoe as a beam on two supports supports and between these support points at least one clamping cylinder piston arrangement applicable is. But you can also proceed in reverse. This reverse embodiment is characterized in that the tensioning cylinder piston arrangement holds the tensioning steel support each clamping shoe statically as a beam on two supports and that between At least one support drive is arranged at these support points. As a result, in a pressure vessel according to the invention a new method for prestressing the Realized jacket, more precisely to the ring prestressing of the jacket. This method is characterized in that first the prestressing steels and below these the clamping shoes arranged and then the clamping cylinder piston assemblies are actuated while the preload achieved in this way is blocked by adjusting the support drives.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert.In the following the invention is based on only one embodiment Illustrative drawing explained in more detail.

Es zeigen in schematischer Darstellung Fig. 1 einen Axialschnitt durch einen erfindungsgemäßen Druckbehälter, Fig. 2 in gegenüber der Fig. 1 wesentlich vergrößertem Maßstab einen Ausschnitt aus einer Ansicht des erfindungsgemäßen Druckbehälters bei nur angedeuteten Spannstählen, Fig. 3 eine Seitenansicht des Gegenstandes der Fig. 2, Fig. 4 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes der Fig. 2 Fig. 5 eine Seitenansicht des Gegenstandes der Fig. 4.In a schematic representation, FIG. 1 shows an axial section through a pressure vessel according to the invention, FIG. 2 in comparison with FIG. 1 is essential enlarged scale a detail from a view of the pressure vessel according to the invention with only indicated prestressing steels, Fig. 3 is a side view of the object of Fig. 2, Fig. 4 another embodiment of the object of Fig. 2 Fig. 5 a Side view of the object of FIG. 4.

Der in Fig. 1 im Axialschnitt dargestellte Mantel 1 eines Druckbehälters 2 mag einem Kernreaktordruckbehälter angehören. Zum Druckbehälter 2 gehört eine Vorspanneinrichtung 3. Die Vorspanneinrichtung besitzt umlaufende, mit Hilfe von Stützschuhen außenseitig am Mantel 1 polygonal abgestätzte Spannstähle 4. Im Ausführungsbeispiel sind diese Spannstähle 4 zu Kabeln zusammengefaßt. Im übrigen ist der Mantel 1 aus vorgefertigten Bauteilen, beispielsweise Gußeisensegmenten 5 zusammengesetzt. Jedem Gußeisensegment 5 sind pro Spannstahlbabel im Ausführungsbeispiel aber nicht beschränkend zwei Stützschuhe zugeordnet. Die Fugen 6 zwischen den Segmenten 5 sind in Fig. 1 erkennbar.The jacket 1, shown in axial section in FIG. 1, of a pressure vessel 2 may belong to a nuclear reactor pressure vessel. The pressure vessel 2 includes a Prestressing device 3. The prestressing device has circumferential, with the help of Support shoes on the outside of the jacket 1 polygonally offset prestressing steels 4. In the exemplary embodiment these prestressing steels 4 are combined into cables. Otherwise, the jacket 1 is off prefabricated components, for example cast iron segments 5 assembled. Each However, cast iron segments 5 are not restrictive for each prestressing steel bar in the exemplary embodiment assigned to two support shoes. The joints 6 between the segments 5 are shown in FIG. 1 recognizable.

Erfindungsgemäß sind die Spannstähle 4 auf festen, wenn auch elastischer Dehnung unterworfenem Umfang eingerichtet. Die Stützschuhe sind als Spannschuhe 7 ausgebildet. Einzelheiten dazu sind insbes. in den Fig. 2 bis 5 erkennbar. Man entnimmt diesen Figuren, daß die Spannschuhe 7 grundsätzlich aus einer Spannstahlaufnahme 8 und einem verstellbaren, zwischen Spannstahlaufnahme 8 und Mantel 1 wirkendem Abstütztrieb 9 bestehen und daß außerdem zumindest eine Spannzylinderkolbenanordnung 10 jedem Spannschuh 7 zugeordnet ist. In der Ausführungsform nach den Fig. 2 und 3 ist der Abstütztrieb 9 als Keiltrieb aus selbsthemmenden Keilen 11, 12 ausgeführt. In der Ausführungsform nach den Fig. 4 und 5 ist der Abstütztrieb 9 als Schraubentrieb aus selbsthemmenden Schrauben 13 gestaltet. Diese Ausführungsform nach den Fig. 4 und 5 zeigt außerdem, daß der Abstütztrieb 9 die Spannstahlaufnahme 8 statisch als Balken auf zwei Stützen abstützt, wobei zwischen diesen Abstützpunkten 14, die also mit den beiden Schraubentrieben übereinstimmen, die Spannzylinderkolbenanordnung 10 einsetzbar ist. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 2 und 3 ist umgekehrt die Anordnung so getroffen, daß die beiden Spannzylinderkolbenanordnungen 10 die Spannstahlaufnahme 8 statisch als Balken auf zwei Stützen abstützen, während zwischen diesen Abstützpunkten 14 ein Keiltrieb als Abstütztrieb 9 angeordnet ist.According to the invention, the prestressing steels 4 are firm, albeit more elastic Established extent subject to stretching. The support shoes are designed as tension shoes 7 trained. Details of this can be seen in particular in FIGS. 2 to 5. Man Inferred from these figures that the clamping shoes 7 basically come from a prestressing steel receptacle 8 and an adjustable, between tensioning steel holder 8 and jacket 1 acting Support drive 9 exist and that also at least one clamping cylinder piston assembly 10 is assigned to each clamping shoe 7. In the embodiment according to FIGS. 2 and 3, the support drive 9 is designed as a wedge drive made of self-locking wedges 11, 12. In the embodiment according to FIGS. 4 and 5, the support drive 9 is a screw drive designed from self-locking screws 13. This embodiment according to FIGS. 4 and 5 also show that the support drive 9, the prestressing steel holder 8 is static supported as a beam on two supports, between these support points 14, the so agree with the two screw drives, the clamping cylinder piston assembly 10 can be used. In the embodiment according to FIGS. 2 and 3 conversely, the arrangement is made so that the two clamping cylinder piston assemblies 10 support the prestressing steel holder 8 statically as a beam on two supports, while A wedge drive is arranged as a support drive 9 between these support points 14.

Um den in Fig. 1 dargestellten Druckbehälter 2 einer Ringvorspannung zu unterwerfen, werden zunächst die Spannstähle 4 und unter diesen die Spannschuhe 7 angeordnet. Die Spannstähle 4 sind im allgemeinen nicht mit Spannschlössern ausgerüstet. Unter den Spaunschuhen 7 werden die Spannzylinderkolbenanordnungen 10 angebracht. Diese werden danach soweit betätigt, bis die vorgegebene Vorspannung erreicht wird. Die Vorspannung wird durch Einstellung der Abstütztriebe 9 blockiert. Die Spannzylinderkolbenanordnungen können dann anschließend für andere Vorspannaufgaben am gleichen Druckbehälter oder an einem anderen Druckbehälter eingesetzt werden.To the pressure vessel 2 shown in Fig. 1 a ring bias to be subjugated, the prestressing steels 4 and under these the clamping shoes are first 7 arranged. The prestressing steels 4 are generally not equipped with turnbuckles. The clamping cylinder piston assemblies 10 are attached under the spa shoes 7. These are then operated until the specified preload is reached. The preload is blocked by setting the support drives 9. The clamping cylinder piston assemblies can then be used for other prestressing tasks on the same pressure vessel or can be used on a different pressure vessel.

Claims

Expectations :

Pressure vessel, esp. Nuclear reactor pressure vessel, with prestressed Sheath and pretensioning device, the pretensioning device being circumferential, with the aid of has polygonal prestressing steels supported by support shoes on the outside of the jacket, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the prestressing steels (4) on fixed, if the circumference is subject to elastic stretching and the support shoes are set up are designed as tension shoes (7).

2. Pressure vessel according to claim 1, characterized in that the Clamping shoes (7) from a prestressing steel holder (8) and an adjustable one between Prestressing steel receptacle (8) and jacket (1) acting support drive (9) and also have an exchangeable clamping cylinder piston assembly (10).

3. Pressure vessel according to claims 1 and 2, characterized in that that the support drive (9) is designed as a wedge drive made of self-locking wedges (11, 12) is

4. Pressure vessel according to claims 1 and 2, characterized in that the Support drive (9) as a screw drive with one or more self-locking Screws (13) is carried out.

5. Pressure vessel according to claims 1 to 4, characterized in that that the support drive (9) the prestressing steel holder (8) statically as a beam on two Supports and supports between these Support points (14) at least a clamping cylinder piston arrangement (10) can be used.

6. Pressure vessel according to claims 1 to 4, characterized in that that the clamping cylinder piston assembly (10) the prestressing steel receptacle (8) statically as Support the beam on two supports and at least between these support points (14) a support drive (9) is arranged.

7. A method for prestressing the pressure vessel according to the claims 1 to 6, characterized in that first the prestressing steels and among these the Arranged clamping shoes and then actuated the clamping cylinder piston assemblies be, and that the preload achieved in this way by adjusting the support drives blocked and the clamping cylinder piston assemblies are then removed.

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