DE2504123A1

DE2504123A1 - Kernreaktordruckbehaelter

Info

Publication number: DE2504123A1
Application number: DE19752504123
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Siempelkamp Giesserei KG
Current assignee: Siempelkamp Giesserei KG
Priority date: 1975-01-31
Filing date: 1975-01-31
Publication date: 1976-08-05
Also published as: DE2504123B2; DE2504123C3

Description

Kernreaktordruckbehälter Die Erfindung bezieht sich auf einen Kernreaktordruckbehälter mit innerem, aus Blechtafeln zusammengeschweißtem Liner, insbes.
in der Ausführungsform mit evakuierbarem Linerinnenraum, wobei der Liner mit dem Kernreaktordruckbehälter nicht verankert ist.
Bei Kernreaktordruckbehältern der beschriebenen Gattung ist der Linerinnenraum häufig aus sicherheitstechnischen Gründen evakuierbar (vgl. DT-Gbm 7 132 762). Im Linerinnenraum herrscht dann, gegenüber der Atmosphäre, Unterdruck. Das bedeutet, daß der Liner erhebliche Druckkräfte aus der außenwirkenden Atmosphäre aufzunehmen hat. Er muß daher entsprechend dimensioniert oder mit seiner Außenseite am Kernreaktordruckbehälter verankert sein.
Beides ist aufwendig. Die Verankerung ist insbes. dann aufwendig, wenn es sich um einen Kernreaktordruckbehälter handelt, der aus Gußelementen, beispielsweise Gußeisenelementen oder Stahlgußelementen, zusammengespannt ist. - Im übrigen ist es im allgemeinen bei Kernreaktordruckbehältern der beschriebenen Gattung erforderlich, eine zusätzliche, nach außen wirkende Wärmeisolierung vorzusehen. Bei den bekannten Ausführungsformen ist diese Wärmeisolierung gleichsam ein selbständiges, aufwendiges Bauwerk.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kernreaktordruckbehälter der beschriebenen Gattung so weiter auszubilden, daß der Liner aus verhältnismäßig dünnen Blechtafeln zusammengeschweiBt werden kann, nichtsdestoweniger aber alle Beanspruchungen, auch bei Evakuierung des Linerinnenraumes, auf nimmt, während gleichzeitig auf einfache Weise die Wärmeisolierung verwirklicht werden soll.
Die Erfindung betrifft einen Kernreaktordruckbehälter mit innerem, aus Blechtafeln zusammengeschweißtemLiner, insbes.
in der Ausführungsform mit evakuierbarem Linerinnenraum, wobei der Liner mit dem Kernreaktordruckbehälter nicht verankert ist.
Die Erfindung besteht darin, daß linerinnenraumseitig vor dem Liner eine Stützkonstruktion angeordnet ist, die aus Stahlprofilen mit offenen Profilkammern besteht, und daß zwischen den Stahlprofilen (einfache oder zusammengesetzte) Isolationselemente angeordnet sind, die in den Profilkammern gehalten sind.
Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung besteht die Stützkonstruktion aus vertikalen Stützen, so daß die Isolationselemente von oben zwischen die Stützen eingeschoben sowie in den Profilkammern (gleichsam wie in Nuten) gehalten werden können. Das schließt nicht aus, daß zwischen oder vor den vertikalen Stützen, mit diesen verbunden, umfangsaussteifende Traversen angeordnet sind. Die Stahlprofile sind z. B. T- und/oder I-Profile, wobei sich zwischen den Profilflanschen die Profilkammern befinden, die für die Isolationselemente gleichsam als Einschiebenuten dienen. Im Rahmen der Erfindung liegt es, den-Liner bzw. dessen Blechtafeln mit den Stützen und ggf. auch den Traversen der Stützkonstruktion zu verbinden. Dann besteht die Möglichkeit, die Verbindungsnähte zwischen den Blechtafeln von Schubspannungen zu entlasten und diese gleichsam in die Stützkonstruktion einfließen zu lassen. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei einem Kernreaktordruckbehälter der beschriebenen Gattung der Liner aus verhältnismäßig dünnen Blechen hergestellt werden kann, wenn eine zusätzliche Stützkonstruktion verwirklicht wird.
Der Liner braucht dann keine eigene Standfestigkeit in stabilitätsmäßiger Hinsicht mehr und bricht nichtsdestoweniger selbst dann nicht zusammen, wenn der Linerinnenraum evakuiert wird. Die Erfindung nutzt fernerhin die Erkenntnis, daß eine solche Stützkonstruktion im Linerinner.raum nicht stört, wenn diese Stützkonstruktion eine zusätzliche Funktion erfüllen kann (für die bisher gleichsam selbständige Bauwerksmaßnahmen erforderlich waren), wenn nämlich die Stützkonstruktion als Tragkonstruktion für Isolationselemente herangezogen wird. So gelingt es der Erfindung, auf einfache und elegante Weise die gestellte Aufgabe zu lösen. Hinzu kommt, daß bei einem erfindungsgemäßenKernreaktordruckbehälter sowohl der Liner als auch die Stützkonstruktion in einfacher Weise montiert und ggf. auch demontiert werden können. Ist eine Inspektion des Liners erforderlich, so lassen sich die Isolationselemente ohne Schwierigkeiten entfernen, wenn sie zwischen den Stützen der Stützkonstruktion in der beschriebenen Weise angeordnet und gehalten sind.
Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung. So kann es zweckmäßig sein, zwischen dem Liner und der Stützkonstruktion einen zusätzlichen Mantel aus wellförmig oder trapezförmig profilierten Blechen oder entsprechenden Stahlprofilen anzuordnen, wobei die Richtung der Kämme der Wellungen oder Profilierungen in vertikaler Richtung verläuft, und zwar profilierte Bleche oder Stahlprofile oder Bleche, die mit dem Liner - z. B. durch Schweißen -verbunden sein können. Dann besteht die Möglichkeit, den Zwischenraum zwischen Liner und Mantel unter Uberdruck oder Unterdruck zu setzen. Wird der Zwischenraum unter Überdruck gesetzt, so wirkt dieser überdruck, gleichsam wie bei einem Ballon, aussteifend. Wird der Zwischenraum unter Unterdruck gesetzt, so kann eine Absaugung dort eventuell eingedrungener, radioaktiver Stoffe und Gase stattfinden. Im übrigen kann durch den Zwischenraum ein Kühlmittel hindurchgeführt werden, beispielsweise können die Abgase der zugeordneten Turbinenanlage durch den genannten Zwischenraum hindurchgeführt werden, um zusätzlich eine Kühlfunktion zu erfüllen.
Bei einem erfindungsgemäßen Kernreaktordruckbehälter sind die Isolationselemente im allgemeinen Isolationstafeln aus geeigneten Werkstoffen, sie können dann auswechselbar, gleichsam ein- und ausschiebbar, zwischen die Stützen eingeschoben werden. Im Rahmen der Erfindung liegt es, vor den Isolationselementen eine Abdeckung anzuordnen, und die Abdeckung zugleich als Aussteifung der Stützkonstruktion auszubilden und dazu an die Stützen anzuschließen. Besteht der Kernreaktordruckbehälter aus Gußelementen, z. B. Gußeisenelementen oder Stahlgußelementen, aus denen er zusammengespannt ist, so wird man den Liner-- ohne Verankerung mit dem Kernreaktordruckbehälter -innenseitig vor dem Kernreaktordruckbehälter anordnen und lediglich an der Stützkonstruktion abstützen. Es liegt jedoch im Rahmen der Erfindung, den Liner zusätzlich auch mit dem Kernreaktordruckbehälter zu verbinden, und zwar durch Verankerungsmittel. Die Formulierung im Gattungsbegriff "... insbes. in der Ausführungsform mit evakuierbarem Linerinnenraum, wobei der Liner mit dem Kernreaktordruckbehälter nicht verankert ist ..." soll also diese Variante nicht ausschließen. Da bei einem erfindungsgemäßen Kernreaktordruckbehälter die Stützkonstruktion auch Temperaturbeanspruchungen erfährt, empfiehlt sich für die ;tzkonstruktion eine Ausführungsform, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie elastisch nachgiebige Ausgleichselemente und/oder Gelenke (im Sinne von Fachwerksgelenken) aufweist und dadurch statisch bestimmt ausgeführt ist. Es versteht sich von selbst, daß bei dem beschriebenen Kernreaktordruckbehälter die erläuterte Beanspruchung des Liners hauptsächlich den Linermantel betrifft. Linerdeckel und Linerboden können in beliebiger Weise ausgeführt und an den Linermantel angeschlossen werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert.
Es zeigen in schematischer Darstellung Fig. 1 einen Horizontalschnitt durch einen erfindungsgemäßen Kernreaktordruckbehälter, Fig. 2 in gegenüber der Fig. 1 wesentlich vergrößertem Maßstab den Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach Fig. 1, Fig. 3 ausschnittsweise eine Abwicklung des Kernreaktordruckbehälters aus dem Gegenstand nach Fig. 1, von dem Linerinnenraum aus betrachtet und Fig. 4 entsprechend der Fig. 2 eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kernreaktordruckbehälters.
Der in den Figuren dargestellte Kernreaktordruckbehälter 1 besitzt einen inneren, aus Blechtafeln zusammengeschweißten Liner 2. Es handelt sich um einen Kernreaktordruckbehälter 1, bei dem der Linerinnenraum 3 aus sicherheitstechnischen Gründen evakuierbar ist. Der Liner 2 ist im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung mit dem Kernreaktordruckbehälter 1 nicht durch Verankerung verbunden.
Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 bis 3 entnimmt man zunächst, daß linerinnenraumseitig vor dem Liner 2 eine Stützkonstruktion 4 angeordnet ist, die aus Stahlprofilen 5 mit offenen Profilkammern 6 besteht. Zwischen den Stahlprofilen 5 befinden sich im Ausführungsbeispiel zusammengesetzte, gleichsam übereinandergepackte, Isolationselemente 7, die in den Profilkammern 6 gehalten sind. Die Stützkonstruktion 4 besteht hauptsächlich aus vertikalen Stützen 8. Die Isolationselemente 7 sind von oben zwischen die Stützen 8 eingeschoben und dadurch in den Profilkammern 6 wie in Nuten gehalten. Vor den vertikalen Stützen 8 befinden sich, mit diesen verbunden, umfangsaussteifende, gebogene Traversen 9. Die Stahlprofile 5 sind im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3 T-Profile. Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 handelt es sich um U-Profile.
Der Liner 2 bzw. dessen Blechtafeln können mit den Stützen 8 bzw. den Traversen 9, z. B. durch Schweißen, verbunden sein. Im Ausführungsbeispiel besteht jedoch eine solche Verbindung nicht.
Sie ist auch nicht erforderlich, um den an sich nicht standfesten Liner 2 für alle Betriebszustände, auch bei Evakuierung des Linerinnenraumes 3, stabil zu machen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 befindet sich zwischen dem Liner 2 und der Stützkonstruktion 4 ein Mantel 10 aus wellförmig oder trapezförmig profilierten Blechen oder entsprechenden Stahlprofilen. Diese Bleche oder Stahlprofile 10 sind mit dem Liner 2 durch Schweißen verbunden. Folglich kann der Zwischenraum 11 oder können die Zwischenräume 11 zwischen dem Liner 2 und dem Mantel 10 unter Uberdruck oder unter Unterdruck gesetzt werden, um die schon erläuterten Funktionen zu erfüllen.
Die Isolationselemente 7 sind im Ausführungsbeispiel Isolationstafeln. Sie sind auswechselbar in die Profilkammern 6 eingeschoben. Vor den Isolationselementen 7 befindet sich im Ausführungsbeispiel eine Abdeckung 12, die zugleich als Aussteifung der Stützkonstruktion 4 ausgebildet ist. Die Fig. 3 macht deutlich, daß die Stützkonstruktion 4 durch elastisch nachgiebige Ausgleichselemente 13 und wie bei einem Fachwerk funktionierende Gelenke statisch bestimmt ausgeführt sein kann.

Claims

Ansprüche :

b Kernreaktordruckbehältermit innerem, aus Blechtafeln zusammengeschweißtem Liner, insbes. in der Ausführungsform mit evakuierbarem Linerinnenraum, wobei der Liner mit dem Kernreaktordruckbehälter nicht verankert ist, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß linerinnenraumseitig vor dem Liner (2) eine Stützkonstruktion (4) angeordnet ist, die aus Stahlprofilen (5) mit offenen Profilkammern (6) besteht und daß zwischen den Stahlprofilen (5) Isolationselemente (7) angeordnet sind, die in den Profilkammern (6) gehalten sind.
2. Kernreaktordruckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützkonstruktion (4) vertikale Stützen (8) aufweist und die Isolationselemente (7) von oben zwischen die Stützen (8) eingeschoben sowie in den Profilkammern (6) wie in Nuten gehalten sind.
3. Kernreaktordruckbehälter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen oder vor den vertikalen Stützen (8), mit diesen verbunden, umfangsaussteifende Traversen (9) angeordnet sind.
4. Kernreaktordruckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlprofile (5) als T- und/oder I-Profile ausgeführt sind.
5. Kernreaktordruckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Liner (2) bzw. dessen Blechtafeln mit den Stützen (8) und ggf. den Traversen (9) verbunden ist bzw. sind.
6. Kernreaktordruckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Liner (2) und der Stützkonstruktion (4) ein Mantel (10) aus wellförmig oder trapezförmig profilierten Blechen oder entsprechenden Stahlprofilen angeordnet ist, der mit dem Liner (2), z. B. durch Schweißen, verbunden sein kann, und daß der Zwischenraum (11) zwischen Liner (2) und Mantel (10) unter Überdruck oder unter Unterdruck gesetzt ist.
7. Kernreaktordruckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationselemente (7) als Isolationstafeln ausgeführt und auswechselbar zwischen die Stützen (8) eingeschoben sind.
8. Kernreaktordruckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß vor den Isolationselementen (7) eine Abdeckung (12) angeordnet ist und die Abdeckung (12) zugleich als Aussteifung der Stützkonstruktion (4) ausgebildet ist.
9. Kernreaktordruckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kernreaktordruckbehälter (1) aus Gußelementen, z. B. Gußeisenelementen oder Gußstahlelementen, zusammengespannt ist und der Liner (2) - ohne Verankerung mit dem Kernreaktordruckbehälter (lr - innenseitig vor dem Kernreaktordruckbehälter (1) angeordnet und an der Stützkonstruktion (4) abgestützt ist.
10. Kernreaktordruckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützkonstruktion (4) elastisch nachgiebige Ausgleichselemente (13) und/oder Gelenke aufweist und dadurch statisch bestimmt ausgeführt ist.