DE2508656C3 - Metallisches Druckgefäß für einen Atomkernreaktor - Google Patents

Description

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reaktor-Druckbehälters verwendet wurden (FR-PS tels der Kopfhaltebolzen 22. Die obere Baugruppe ist

1392240). zusätzlich befestigt durch eine Mehrzahl von Scher-

- Weitere Ausgestaltungen des Gegenstandes der Er- blöcken 46. Wie am besten in F i g. 2 erkennbar, er-

ßndung ergeben sich aus den Unteransprüchen, wo- streckt sich eine Mehrzahl von parallelen, im Ab-

bei besonders auf den Anspruch 4 verwiesen wird, 5 stand liegenden Kabeln 44 über die Oberseite des

nach dessen Gegenstand die Umr.panneinrichtungen Kopfabschnitts 16. Ein zweiter Satz von im Abstand

so ausgebildet sind, daß der halbkugelige Abschnitt liegenden parallelen Kabeln 45 senkrecht zum ersten

■ zusammen mit seiner Umspannung vom Druckgefäß Satz bildet ein schachbrettartiges Netzwerk auf dem

abbaubar ist. Kopf abschnitt 16. Alle diese Kabel 44 und 45 besitzen

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Druck- io mit Gewinde versehene Enden, die in entsprechenden

behälters nach der Erfindung wird nachstehend unter öffnungen des Kragens 42 gesichert sind. An die

Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Oberseite des Kopfabschnitts 16 ist eine Mehrzahl

Fig. 1 zeigt im Längsschnitt einen Kernreaktor- von Kissen 49 angeschweißt, die Ausnehmungen auf-

druckbehälter mit den Umspannungseinrichtungen weisen, um so die Kabel in ihrer richtigen parallelen

nach der Erfindung, i₅ Lage im Abstand zueinander zu halten. Jedes Kabel

Fig. 2 ist eine Draufsicht auf den Behälter nach besitzt ein Spannschloß 48 für die korrekte Vorspan-Linie 2-2 der F i g. 1, und nung. Wie man F i g. 1 entnehmen kann, läßt sich der

Fig. 3 ist ein Schnitt nach Linie3-3 der Fig. 1. Kopf 16 abnehmen, ohne die Notwendigkeit, irgend-

In Fig. 1 erkennt man einen typischen Kernreak- eines der Kabel 38 oder 44 abbauen zu müssen,

lordruckbehälter 10. Der Druckbehälter 10 besteht ao Der Behälter 10 ist an einer Position nahe seinem

aus einem zylindrischen Hauptabschnitt 12, einem unteren halbkugeligen Endabschnitt 14 mit einem

unteren halbkugelförmigen Abschnitt 14 und einem Kragen 50 umschlossen. Dieser Kragen 50 ist so mit

abnehmbaren oberen halbkugelförmigen Kopfab- dem Kragen 36 mittels Muttern und Bolzen 54 ver-

jchnitt 16. Ein Mehrzahl von großen Bolzen 22, bei- bunden. Eine Mehrzahl von im Abstand liegenden

tpielsweise fünfzig oder mehr, werden verwendet, um 25 parallelen Kabeln 52 erstreckt sich über den unteren

den Kopfabschnitt 16 mit dem zylindrischen Haupt- Abschnitt 14 und ist durch Verschrauben in dem Kra-

abschnitt 12 im Betrieb verbunden zu halten. Die Ab- gen 50 befestigt.

schnitte 12 und 16 weisen zusammenpassende Flan- Ein weiterer Satz von im Abstand liegenden paral-

sche 18 bzw. 20 auf an ihren einander zugekehrten lelen Kabeln 53 erstreckt sich quer zu den Kabeln 52,

Enden. 30 so daß sich ein schachbrettartiges Netzwerk ergibt,

Steuerstabantriebsrohröffnungen 24 sind in dem wie oben unter Bezugnahme auf den Abschnitt 16 abnehmbaren Kopfabschnitt 16 vorgesehen. Ähnliche beschrieben. Kissen 58 mit Ausnehmungen halten die öffnungen 28 befinden sich im unteren halbkugel- Kabel in ihrer gewünschten Abstandslage, und Spannförmigen Abschnitt oder Boden 14, um das Einführen Schlösser 56 ermöglichen die richtige Vorspannung. von verschiedenen Prüfinstrumenten in den Behälter- 35 Zwar sind zwei untere Kragen 36 und 50 dargestellt innenraum zu ermöglichen. Der zylindrische Haupt- und beschrieben, doch könnte man auch nur einen abschnitt des Behälters enthält eine Mehrzahl von entsprechend bemessener Größe und Festigkeit vergroßen Stutzen 26, von denen vier in F i g. 3 erkenn- wenden. Es ist wünschenswert, zwei einzelne Kragen bar sind, welche Rohrleitungsanschlüsse ermöglichen 34 und 42 am Kopfende des Behälters zu verwenden, für die Förderung von Fluid, das in dem Behälter 10 40 so daß der Kopf 16 abnehmbar ist, ohne daß man die erhitzt worden ist, zu und von Wärmetauschern Kabel abbauen muß.

(nicht dargestellt), die dem Reaktorbehälter zugeord- Wie am besten in F i g. 1 und 3 erkennbar, er-

net sind. Der Behälter 10 wird abgestützt mittels streckt sich ein Paar von Kabeln 60 zwischen dem

Pratzen 30, von denen jeweils eine mit einem der Kragen 34 und dem Traggerüst 32 an jeder der vier

Traggerüstelementen 32. 45 Positionen der Stutzen 26. Diese Kabel 60 können

Es sollen nun die Behälterumspannungseinrichtun- mittels Spannschlössern 62 richtig vorgespannt wergen beschrieben werden. Ein Kragen 34 umschließt den. In dem Falle, daß ein Bodenriß oder Seitenriß den Behälter 10 nahe dem halbkugeligen Kopfab- des Behälters eintritt, halten die Kabel 60 den Beschnitt 16 und ruht auf dem Flansch 18 des zylindri- hälter 10 sicher an seiner Position auf dem Tragschen Hauptabschnitts 12, jedoch außerhalb des 50 gerüst 32, indem sie allen Kräften entgegenwirken, Kopfflansches 20. Ein anderer Kragen 36 umschließt die erzeugt werden könnten durch Strahlen von Fluid den Behälter an einer Position nahe dem unteren hoher Geschwindigkeit, die aus dem gerissenen Behalbkugeligen Abschnitt 14 und steht dort mit dem halter entweichen.

Behälter im Eingriff. Zwischen diesen beiden Kragen Die Kabel 38, 44, 45, 52 und 53 bilden ein Kabelerstreckt sich eine Mehrzahl von im Abstand ange- 55 netzwerk, das den Behälter 10 vollständig umgibt ordneten parallelen Kabeln 38. Die Kabel weisen an und einschließt. In dem sehr unwahrscheinlichen ihrem unteren Ende einen verdickten Abschnitt auf, Falle eines Risses oder Bruches des Reaktorbehälters der in zugeordneten öffnungen in dem Kragen 36 halten diese Kabel den Behälter zusammen und versitzt und sind an ihrem oberen Ende mittels Bolzen hindern, daß große Stücke sich wegbewegen, was das befestigt, die einstückig mit dem Kabel ausgebildet 60 Kühlsystem unwirksam machen würde. Die Kabel sind sowie mit diesen zusammenwirkenden Muttern. sollten unter einer vorgegebenen Vorspannung stehen, Um die Kabel unter die richtige Spannung setzen zu wenn der Reaktorbchälter sich auf Betriebstemperakönnen, sind auf den Kabeln Spannschlösser 40 an- tür befindet, die etwa 315° C betragen kann. Da die geordnet. In den vier Bereichen unmittelbar oberhalb Temperatur und die thermische Ausdehnung des Me- und unterhalb der Positionen der Stutzen 26 befinden 65 tails bekannt sind, können die Kabel von Anfang an sich keine Kabel aus offensichtlichen Gründen. justiert werden, wenn der Behälter noch kalt ist,

Ein zweiter oberer Kragen 42 umschließt den Kopf- bevor dieser in Betrieb genommen wird. Nachdem ahsr.hnitt 16 und ist mit dem Behälter verbunden mit- der Behälter seine Betriebstemperatur erreicht hat,

kann die Vorspannung in den Kabeln ohne weiteres geprüft werden durch Instrumente, die direkt an einem Kabel befestigt werden können, wie ein linearer variabler Differentialtransformator. Da die Spannschlösser ohne weiteres zugänglich sind, kann die Kabelvorspannung nachgestellt werden, falls dies erforderlich ist. Die Kabel sollten unter einer solchen Vorspannung stehen, daß sie unter maximaler Zugfestigkeit stehen, d. h. derart, daß sie nicht reißen im Falle eines Kesselrisses.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

so daß der zweite halbkugelige Abschnitt (16) von dem zylindrischen Hauptabschnitt (12) abPatentansprüche: nehmbar ist ohne Abbau des ersten Satzes (38) von Kabeln.

1. Metallisches Druckgefäß für einen Atom- S 5. P^^^S^SSi £' J* kernreaktor mit einem lylmdrischen Hauptab- einem Traggerüst^.^^ »n^{d a}^«tzt ist das schnitt, einem ersten halbkugeligen Abschnitt, unterhalb der zw«ten ^nanordnung b.fmdder mit dem Hauptabschnitt verbunden ist und hch ist dadurch^gekennzeachne^ daß ein vierter eines von dessen Enden schließt, einem zweiten Satz (60) einer Mehrzahl von imAbstand anheabnehmbaren halbkugeligen Abschnitt, mit dem to genden Kabeln an der zweiten Kragenanordnung das andere Ende des Hauptabschnitts verschlos- (34, 42) befestigt ist und sich zw.schen dieser und sen ist, Bolzen für die Verbindung des zweiten dem Traggerüst (32) erstreckt,
halbkugeligen Abschnitts mit dem zylindrischen
Hauptabschnitt, und mit Behälterumspanneinrichtungen für das Verhindern des Auseinander- 15
brechens des Behälters bei Rißbildung, wobfci die
BehälWrumspanneinrichtungen eine erste Kragenanordnung, die den Behälter nahe seinem ersten

Ende umschließt und mit diesem verbunden ist,
eine zweite Kragenanordnung, die den Behälter ao
nahe seinem anderen Ende umschließt und mit
ihm verbunden ist, und einen ersten Satz einer
Mehrzahl von im Abstand voneinander liegenden
parallelen Kabeln umfassen, die sich zwischen

der ersten und zweiten Kragenanordnung er- 25 Die Erfindung betrifft ein metallisches Druckgefäß strecken, dadurch gekennzeichnet, daß für einen Atomkernreaktor mit einem zylindrischen die Behälterspanneinrichtungen einen zweiten Hauptabschnitt, einem ersten halbkugeligen Ab-Satz (52) einer Mehrzahl von im Abstand vonein- schnitt, der mit dem Hauptabschnitt verbunden ist ander liegenden parallelen Kabeln umfassen, die und eines von dessen Enden schließt, einem zweiten sich über die Außenfläche des ersten halbkuge- 30 abnehmbaren halbkugeligen Abschnitt, mit dem das ligen Abschnitts (14) erstrecken, welcher zweite andere Ende des Hauptabschnitts verschlossen ist, Satz (52) von Kabeln an beiden Enden mit der Bolzen für die Verbindung des zweiten halbkugeligen ersten Kragenanordnung (50) verbunden ist, und Abschnitts mit dem zylindrischen Hauptabschnitt, einen dritten Satz (44) einer Mehrzahl von im und mit Behälterumspanneinrichtungen für das Ver-Abstand liegenden parallelen Kabeln umfassen, 35 hindern des Auseinanderbrechens des Behälters bei die sich über die Außenfläche des zweiten halb- Rißbildung, wobei die Behälterumspanneinrichtung kugeligen Abschnitts (16) erstrecken, welcher eine erste Kragenanordnung, die den Behälter nahe dritte Satz von Kabeln 44) an beiden Enden mit seinem erster. Ende umschließt und mit diesem verder zweiten Kragenanordnung (42) verbunden ist. bunden ist, eine zweite Kragenanordnung, die den

2. Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch 40 Behälter nahe seinem anderen Ende umschließt und gekennzeichnet, daß alle Sätze von Kabeln (38, mit ihm verbunden ist, und einem ersten Satz einer 52, 44) Spannglieder (40, 56, 48) aufweisen, der- Mehrzahl von im Abstand voneinander liegenden art, daß alle Kabel unter eine vorgegebene Zug- parallelen Kabeln umfassen, die sich zwischen der spannung gesetzt werden können, wenn das ersten und zweiten Kragenanordung ei'strecken. Ein Druckgefäß (10) in normalem Betriebszustand ist. 45 solches Druckgefäß ist aus der GB-PS 13 00 180 be-

3. Druckbehälter nach Anspruch 1, gekjnn- kannt. Bei dem bekannten Druckgefäß von einer im zeichnet durch mit den Außenflächen der eisten wesentlichen aus vertikal gestapelten Ringen be-(14) und zweiten (16) halbkugeligen Abschnitte stehenden Hülle umschlossen ist, während den halbverbundene Führungseinrichtungen (58, 49) für kugeligen Endabschnitten jeweils eine domartige die Halterung der zweiten (52) und dritten (44) 50 Kappe übergestülpt ist. Der aus Ringen bestehende Sätze von Kabeln in ihrer Parallelanordnung. mittlere Teil der Hülle ist mittels Kabeln verspannt,

4. Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch die zwischen einer oberen und einer unteren Kragengekennzeichnet, daß der zweite halbkugelige Ab- anordnung sich parallel zueinander erstrecken,
schnitt (16) einen Flansch (20) an dem offenen Aufgabe der Erfindung ist es, ein Druckgefäß für Ende aufweist, daß dtr zylindrische Abschnitt 55 einen Atomkernreaktor zu schaffen, bei dem das er-(12) einen mit diesem zusammenwirkenden wähnte Sicherheitsproblem mit einfacheren Mitteln Flansch (18) aufweist, daß die zweite Kragen- gelöst ist als bei dem bekannten Druckgefäß,
anordnung (34, 42) zwei Kragen umfaßt, von Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden denen der eine (42) in Eingriff steht mit dem Teil des Patentanspruches 1 definiert. Danach entfällt zweiten halbkugeligen Abschnitt (16) und an ihm 60 die beim bekannten Druckgefäß vorgesehene aus der dritte Satz von Kabeln (44) befestigt ist, wäh- Ringen bzw. Domteilen bestehende Hülle, und die rend der andere Kragen (34) im Eingriff steht mit Umspanneinrichtungen selbst bilden die Mittel, die dem Flansch (18) an dem zylindrischen Haupt- die eventuellen Bruchstücke des Druckgefäßes zuabschnitt (12) an einer Position außerhalb des sammenhalten. Dabei sind auch die halbkugeligen Flansches (20) an dem zweiten halbkugeligen, Ab- 65 Endabschnitte mit einem solchen Kabelnetzwerk umschnitt (16), und daß der dritte Satz von Kabeln spannt. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzu-(38) sich zwischen dem anderen Kragen (34) und weisen, daß bei Druckgefäßen aus Spannbeton beder ersten Kragenanordnung (36, 50) erstreckt, reits Armierungskabel in dem Betonkopf eines Kern-