DE2452198A1

DE2452198A1 - Prestressed nuclear pressure vessel has removable top closure - with primary and secondary fixings esp prestressed bolts

Info

Publication number: DE2452198A1
Application number: DE19742452198
Authority: DE
Inventors: Anthony Charles Roberts
Original assignee: Taylor Woodrow Construction Ltd
Current assignee: Taylor Woodrow Construction Ltd
Priority date: 1974-11-04
Filing date: 1974-11-04
Publication date: 1976-05-06

Abstract

A prestressed concrete pressure vessel has a removable top closure held down by primary and secondary holding down device, which are anchored to the concrete of the pressure vessel itself. The secondary holding devices pass through the concrete of the closure, while the primary holding down devices pref. pass through it also, via tubes. In the prefd. arrangement, the primaries are bolts prestressed by nuts onto a bearing plate fitted around the top end of the tube, while the secondaries are bolts, also prestressed by nuts onto bearing plates and anchored into bearing plates which themselves may be the anchorages of the prestressing cables in the side wall of the vessel. Spacers provide a gap between closure and vessel wall. There is also pref. a bearing plate at the primaries. The vessel is used in e.g. boiling water, high temperature or fast breeder reactors.

Description

S?annbetor-Boilerverschlul! Die Erfindung betrifft Gefäße und ist insbesondere auf ein Gefäß gerichtet, das zur Aufalune eins Kernreaktors bestimmt ist, der ein Siedewasser-Reaktor, ein Hochtemperatur-Reaktor oder ein Schnelibrut-Reaktor mit Flüssigmetallkühlung oder Gaskühlung sein kann. Für eine solche Verwendung muß das Gefäß Fluide unter hohem Druck aufnehmen können, unter welchem der Bereich von 28 - 844 kp/cm² (400 - 12000 psi) gemeint ist. S? Annbetor Boiler School! The invention relates to vessels and is directed in particular to a vessel that is intended to be used as a nuclear reactor which is a boiling water reactor, a high temperature reactor or a Schnelibrut reactor can be with liquid metal cooling or gas cooling. For such use it must the vessel can hold fluids under high pressure, under which the area of 28-844 kgf / cm² (400-12000 psi) is meant.

Ein erfindungsgemäßes Gefäß besitzt einen Spannbetonbehälter mit einer Kammer und einem abnehmbaren Verschlußglied, das die Kammer verschließt und das aus Beton geformt ist und in seiner Kammerschließstellung durch primäre und sekundäre Niederhalteglieder gehalten wird, von denen jedes Elemente aufweist, die mit dem Beton des Behälters festgehalten werden, wobei die sekundären Niederhalteglieder durch den Beton des Verschlußgliedes hindurchgeführt sind, Zum besseren Verständnis der Erfindung und um zu zeigen, wie diese ausgeführt werden kann, wird nachfolgend beispielsweise. auf die beiliuendvZeichnung Bezug genommen, in welcher die einzige Figur eine Schnittansicht einer Einzelheit eines Gefäßes ist, das zur Aufnahme eines Kernreaktors verwendet werden kann.A vessel according to the invention has a prestressed concrete container with a Chamber and a removable closure member that closes the chamber and the is formed from concrete and in its chamber closed position through primary and secondary Hold down members, each of which has elements associated with the Concrete of the container are held in place with the secondary hold-down members through the Concrete of the closure member are passed, for the better Understanding the invention and showing how it can be carried out is provided below for example. Reference is made to the accompanying drawing, in which the sole figure is a sectional view of a detail of a vessel used for Recording a nuclear reactor can be used.

Das in der Zeichnung dargestellte Gefäß Desitzt eine innere zy lindrische Metallauskleidung 1, die sich in einem äusseren Spannbetonbehälter 2 befindet.The vessel shown in the drawing has an inner zy-cylindrical Metal lining 1, which is located in an outer prestressed concrete container 2.

Die Kammer 3 innerhalb der Auskleidung bzw. des Futters 1, in der sich der Kernreaktor befindet, ist durch ein Verschlußglied 4 verschlossen, dessen Hauptkörper durch eine Betonscheibe 5 von grösserem Durchmesser als die Kammer 3 gebildet wird. Eine Stahiplatte 6A bildet eine Endfläche dieser Scl-eibes welche das Ende der Kammer 3 bedeckt Der Hauptteil der restlichen Unterseite (in der Zeichnung) der Scheibe 5 und der Umfang der Scheibe 5 befinden sich innerhalb eines Stahltopfes 6B derart, daß e i ringförmiger Hohlraum zwischen der Umfangsfläche der Scheibe 5 und der gegenüberliegenden Innenfläche des Topfes 6B besteht Auf die Betonschelbe 5 wird entweder eine aktive oder passive Vorspannung oder werden beide mittels Lagen von Stahldrähten 8 ausgeübt, die um ihre Umfangsfläche herumgewickelt und daher innerhalb des Hohlraumes 7 enthalten sind. Aktive Vorspannung wird dadurch ausgeübt, daß Lagen von Drähten 8 unter Spannung aufgewickelt werden, so daß auf die Scheibe 5 zwangsläufig eine beträchtliche Spannung ausgeübt wird. Eine passive Vorspannung wird dadurch ausgeübt daß Lagen von Drähten 8 nur mit einer solchen Spannung aufgewickelt werden, die gerade ausreicht, die gewünschte Form von Lagen sicherzustellen.The chamber 3 within the liner or the lining 1 in which is the nuclear reactor is closed by a closure member 4, whose Main body through a concrete disc 5 of larger diameter than the chamber 3 is formed. A steel plate 6A forms an end face of this pulley the end of the chamber 3 covers the main part of the rest of the bottom (in the drawing) the disc 5 and the circumference of the disc 5 are located within a steel pot 6B such that there is an annular cavity between the peripheral surface of the disc 5 and the opposite inner surface of the pot 6B insists on the concrete disc 5 will either be an active or passive bias or both will be by means of layers exerted by steel wires 8 which are wound around its peripheral surface and therefore are contained within the cavity 7. Active preload is exerted by that layers of wires 8 are wound under tension, so that on the disc 5 there is inevitably a considerable amount of tension exerted. A passive bias is exercised in that layers of wires 8 are only wound with such tension that is just sufficient to ensure the desired shape of layers.

Die Scheibe 5 wird auf dem Gefäß für den Vcrschluß der Kammer 3 durch primäre Niederhalteglieder sowie durch sekundäre Niederhalteglieder geh alten, welchletztere wirksam bleiben sollen, wenn primäre Halteglider ausfallen sollten.The disk 5 is placed on the vessel to close the chamber 3 primary hold-down members as well as held by secondary hold-down members, the latter should remain effective if primary holding gliders should fail.

Die primären Niederhalteglieder werden durch einen Ringes von Bolzen 9 gebildet, welche durch Rohre 10 von der Flä che der Scheibe aus geführt sind, die der Kammer 3 abgekehrt sind> und in Gewindebohrungen in -inem Flansch 1A um das obere Ende des Futters hzw. der Auskleidung 1 herum eingeschraubt sind. Benachbart dem Flansch 1A sind die Bolzen 9 durch Bohrungen in einer kreisformiGen Auflagerplatte 5A geführt, die um eine Schulter der Scheibe 5 herum angeordnet ist und in welche Platte das cin Ende jedes Rohres 10 eingesetzt ist. An seinem anceren Ende ist jedes Rohr 10 bündi& mit der Scheibe 5 und trägt es einen Bund 11, der Spielpassung in einer entsprechenden Bohrung in einer weiteren kreisförmigen Auflagerplatte 12 hato Über jedem Bund 11 sind ein Mutter 13 und eine Unter legscheibe 14 auf jedem Bolzen 10 angeordnet. Die primäre Niederhaltelast wird dadurch ausgeübt, daß die Bolzen 9 gespannt und die Muttern 13 abwärtsgeschraubt werden, welche Last auf den Flansch 1A des Futters in der Hauptsache über die Bunde 11 und die Rohre 10 übertragen werden, welche Rohre keine Verbindung mit dem Beton der Scheibe 5 haben, so daß nur ein kleiner Anteil dieser Last auf den Beton der Scheibe 5 übertragen wird. Auf diese Weise werden Vorspannungsverluste in den Bolzen 9 durch Betonkriechen auf ein Mindestmaß herabgesetzt. Die Bunde 11 erstrecken sich in Abstand von der Auflagerplatte 12 um einen bestimmten Betrag, um zu ermöglichen, daß eine Lastaufteilung zwischen den einzelnen Sätzen von Bauelementen 10, 11, 13 und 14 stattfindet. Anker 15 dienen zur Verankerung des Futters 1 im Behälterbeton. Die auf die Bolzen 9 ausgeübte primäre Niederhaltelast wirkt gegen den Futterflanseh 1A, so daß über die Abdichtungen 23 eine bestimmte Last mitgetc-ilt wird.The primary hold-down links are held by a ring of bolts 9 formed, which are guided by tubes 10 from the surface of the disc, facing away from chamber 3> and in threaded holes in flange 1A around the upper end of the lining hzw. the liner 1 are screwed around. Adjacent The bolts 9 are attached to the flange 1A through bores in a circular support plate 5A, which is arranged around a shoulder of the disk 5 and in which Plate the end of each tube 10 is inserted. Each is at its anterior end Tube 10 flush with the washer 5 and it carries a collar 11, the clearance fit in a corresponding hole in a further circular support plate 12 hato Above each collar 11 are a nut 13 and a washer 14 on each one Bolt 10 arranged. The primary hold-down load is exerted by the Bolts 9 are tightened and nuts 13 are screwed down, which load on the The flange 1A of the chuck is mainly transferred via the collars 11 and the tubes 10 be, which pipes have no connection with the concrete of the disc 5, so that only a small proportion of this load is transferred to the concrete of the disc 5. In this way, prestress losses in the bolts 9 due to concrete creep reduced to a minimum. The collars 11 extend at a distance from the Support plate 12 by a certain amount to enable load sharing between the individual sets of components 10, 11, 13 and 14 takes place. Anchors 15 are used to anchor the lining 1 in the concrete container. The ones on the bolts 9 exerted primary hold-down load acts against the chuck flange 1A, so that over the seals 23 a certain load is mitgetc-ilt.

Spannglieder 16, die in herkömmlicher Weise. zum Vorspannen des Betons des Behälters 2 vorgesehen sind, sind wirksam zur Oberseite (gesehen in der Zeichnung) der Scheibe 5 durch die sekundären Niederhalteglieder verlängert. Für diesen Zweck sind bei der dargestellten Ausführungsform die Drähte bzw. Stränge jedes Spanngliedes 16 in einer Auflagerplatte 16A verankert, in welche ein Bolzen 17 eingeschraubt ist. ähnlich wie die Bolzen 9 sind die Bolzen 17 durch die Scheibe 5 in Rohren 18 und durch Bohrungen in einer Auflagerplatte 19 geführt, um an ihren anderen Enden Beilagscheiben 20 und Muttern 21 aufzunehmen, Zwischen der Scheibe 5 und dem Beton des Behälters 2 sind Packungsstücke vorgesehen, so daß die Scheibe in Abstand von der die Spannglieder 16 verankernden Auflagerplatte 16A gehalten wird und sekundäre Niederhaltelasten an der Scheibe unmittelbar auf den Behälterbeton übertragen werden.Tendons 16 in a conventional manner. for prestressing the concrete of the container 2 are provided, are effective to the top (seen in the drawing) of the disc 5 extended by the secondary hold-down members. For this purpose are in the illustrated embodiment, the wires or strands of each tendon 16 anchored in a support plate 16A into which a bolt 17 is screwed is. Similar to the bolts 9, the bolts 17 are inserted into tubes 18 through the washer 5 and guided through bores in a support plate 19 to at their other ends To accommodate washers 20 and nuts 21, between the washer 5 and the concrete of the container 2 packing pieces are provided so that the disc at a distance of the support plate 16A anchoring the tendons 16 is held and secondary Hold-down loads on the pane are transferred directly to the container concrete.

Bei einer nicht gezeigten abgeänderten Ausführungsform sind die herkömmlicherweise vorgesehenen und im Behälter-Keton in der gezeigten Weise verankerten Spannglieder unter Verwendung von Kupplungsstücken verlängert, welche Verlängerungen durch den Beton der Scheibe 5 geführt und in dieser in einer Weise verankert sindg wie sie herkömmlich zur Verankerung der Spannglieder im Beton des Behälters 2 Anwendung findet0 Die sekundäre Niederhaltelast wird durch Festmachen der Verankerungen im Beton der Scheibe 5 ausgeübte Be jeder der vorelgehend beschriebenen Aus führungs formen kann die primäre und die sekundäre Niederhaltelast weggenommen werden, damit die Scheibe 5 entfernt werden kann, ohne daß die auf den Behälterbeton durch die Spannglieder 16 ausgeübte Vorspannung aufgehoben wird. Die Spannung in den sekundären Niederhaltegliedern kann auf einen crewünschten Wert zwischen 0 und dem maximal möglichen Wert eingestellt wurden.In a modified embodiment not shown, these are conventional provided and anchored in the container ketone in the manner shown extended using coupling pieces, which extensions through the Concrete out of the disc 5 and anchored in this in a way as they are conventional for anchoring the tendons in the concrete of the container 2 application finds0 The secondary hold-down load is achieved by fastening the anchorages in the Concrete of the disc 5 exercised Be each of the above-described execution can shape the primary and secondary hold-down loads removed will, so that the disc 5 can be removed without affecting the concrete through the container the prestressing elements 16 exerted is released. The tension in the secondary Hold-down links can be set to a desired value between 0 and the maximum possible value have been set.

Bei einer ebenfalls nicht gezeigten, weiter abgeänderten Form sind die herkömmlich vorgesehenen Spannglieder nicht in dem Behälterbeton verankert, sondern statt-deisser. von ausreichender Menge hergestellt, so daß si durch der Beton cer Scheibe 5 hindurchtreten und unter Verwendung herkömmlicher Verankerungen an dieser verankert sind. In diesem Falle wird eine Anzahl von Packungsstücken zwischen der Ankerauflagerplatte und der Fläche der Scheibe 5 vorgesehen, derart, daß die Packungsstücke aufeinanderfolgcnd jedesmal entfernt werden können, wenn die Verankerung zum Wegnehmen der Scheibe 5 gelöst wird, wobei Verkeilungen der Verankerungen von neuem an frischen Draht- oder Strangflächen verankert werden, wenn die Verankerungen wieder festgemacht werden.In a further modified form, also not shown, are the conventionally provided tendons are not anchored in the container concrete, but instead of deisser. produced in sufficient quantity so that it can be through the Concrete cer disc 5 pass through and using conventional anchors are anchored to this. In this case, a number of packing pieces between the anchor support plate and the surface of the disc 5 provided so that the Packing pieces can be successively removed each time the anchoring to remove the disc 5 is released, wedging the anchorages of newly anchored to fresh wire or strand surfaces if the anchors to be reattached.

Obwohl bei den beschriebenen Gefäßen die Scheibe 5 an einer Fläche des Behälterbetons angeordnet ist, kann dies natürlich voll oder teilweise in den Beihälterbeton eingelasse sein.Although in the vessels described, the disk 5 on a surface of the container concrete is arranged, this can of course be fully or partially in the Retainer concrete to be embedded.

Patentansprüche:Patent claims:

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e: 1. Vessel, marked by a Prestressed concrete container with a chamber (3) and a removable closure member (4), which closes the chamber, which member (4) is formed from concrete and in its chamber closed position is held by primary and secondary hold-down members, each of the hold-down members Has parts (9 and 16, 17) which are held in place with the concrete of the container, and the secondary hold-down members (16, 17) through the concrete of the closure member (4) are performed.

2. Vessel according to claim 1, characterized in that the parts (9) the primary hold-down members through the concrete of the closure member (4) in pipes (10) are performed.

3. A vessel according to claim 2s characterized in that between the Closure member (4) and the wall of the chamber (3) the parts (9) of the primary hold-down members are guided through a support plate (5A).

4. A vessel according to claim 3, characterized in that one end each tube (10) in the aforementioned support plate (5A) inserted is, while on its other end a collar (11) on the outside of the closure member (4) is arranged and clearance fit in a corresponding hole of my other Auflagc.rplatte (12) has so that the primary hold-down load is applied thereby can that the parts (9) of the primary hold-down members are tensioned and a Holding element (13) is arranged on these parts so that this is on the associated collar (11), the support plate (12) and the tube (10) on the first mentioned Supports on the bearing plate (5A).

5, vessel according to claim 1, characterized in that each part or each element of the secondary hold-down members has a portion (17) extending through the closure member (4) is guided and for the extension of a second part (16) serves, which does not reach the closure member, with packing pieces (22) between the closure member (4) and the wall of the chamber (3) are arranged, which serve to to keep the closure member (4) from the second part (16) at a distance, which one Part (17) of the second part (16) for attachment with respect to the closure member (4) starts at the end remote from the second part (16>).

6. A vessel according to claim 4, characterized in that the second part (16) is anchored in the concrete of the wall of the chamber (3) and the mentioned part (17) attached to the closure member (4) by holding elements arranged on one part (17) which are supported against the closure member (4) via a support plate (19).

7. A vessel according to claim 59, characterized in that said second part (16) is anchored in the concrete of the wall of the chamber (3) and the one mentioned a part (17) is attached to the closure member (4) in that it is similar Way is anchored in the concrete of the closure member (4),

8.Vessel according to claim 6 or 79 characterized in that said one part (17) is detachable from the second Part (16) is connected.

9. A vessel according to claim 5, characterized in that said one part (17) fixedly connected to the second part (16) and in the concrete of the closure member (4) is anchored away from the wall of the chamber (3).