DE2510666A1 - Safety shell surrounding vessels in nuclear power plant - and with intermediate foamed material for shock absorption - Google Patents
Safety shell surrounding vessels in nuclear power plant - and with intermediate foamed material for shock absorptionInfo
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Abstract
Description
Berstsicherung für Druckbehälter. Burst protection for pressure vessels.
Die Erfindung betrifft eine Berstsicherung für Druckbehälter oder Rohrleitungen, die unter Innendruck stehen.The invention relates to a burst protection for pressure vessels or Pipelines that are under internal pressure.
Druckbehälter, die in Kernkraftwerken angeordnet sind, müssen bei einem evtl. Bersten so gesichert sein, daß die Berstteile keine Schäden an den umliegenden Geräten und Einrichtungen verursachen. Druckbehälter können zwar durch eine zusätzliche äußere Sicherung gesichert werden, jedoch ist dabei schon aus fertigungstechnischen Gründen immer zwischen der Außenwand des Behälters und der Sicherung ein Zwischenraum einzuhalten.Pressure vessels, which are arranged in nuclear power plants, must be A possible bursting must be secured so that the bursting parts do not damage the surrounding ones Devices and facilities. Pressure vessels can be through an additional external security can be secured, however, it is already from manufacturing engineering Always create a space between the outer wall of the container and the fuse to be observed.
Bei einem Bersten des Druckbehälters wird daher die Sicherung nicht nur durch den Innendruck des Behälters belastet. Vielmehr wirkt auf die Sicherung noch zusätzlich die Stoßbelastung der beschleunigten Behälterteile einschließlich des Druckmediums. Die Höhe dieser Belastung kann ein Vielfaches des statischen Innendruckes erreichen. Die Sicherung muß daher für eine Belastung ausgelegt werden, die einem Vielfachen Wert des Innendrucks entspricht. Dadurch würde die Sicherung aufwendig und schwer. Schwere Behälter erfordern wiederum eine entsprechend ausgelegte Stützkonstruktion, so daß dadurch die Gesamtkonstruktion aufwendig wird.In the event of the pressure vessel bursting, the fuse is therefore not activated only burdened by the internal pressure of the container. Rather acts on the fuse additionally including the shock load of the accelerated container parts of the print medium. The level of this load can be a multiple of the static internal pressure reach. The fuse must therefore be designed for a load that one Corresponds to a multiple of the value of the internal pressure. This would make the backup complex and difficult. Heavy containers, in turn, require an appropriately designed support structure, so that the overall construction is expensive.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Berstsicherung zu schaffen, die die beim Bersten auftretenden Kräfte sicher aufnehmen kann und die wenig aufwendig ist.The invention is based on the object of creating a burst protection, which can safely absorb the forces that occur when bursting and which are not very expensive is.
Das geschieht gemäß der Erfindung dadurch, daß der druckfest ausgelegte Behälter von einer Sicherheitsschale unter Einhaltung eines Spaltes umgeben ist, daß der Spalt mit einer Füllmasse ausgefüllt ist, die auf eine Flächenpressung in Höhe des Innendrucks des Behälters ausgelegt ist und die eine elastische und plastische Verformungsarbeit in einer solchen Höhe aufnimmt, daß dadurch die eine von innen wirkende Kraft zügig auf die Sicherheitsschale weitergeleitet wird und der Stoßfaktor kleiner als zwei bleibt.This is done according to the invention in that the pressure-resistant designed The container is surrounded by a safety shell while maintaining a gap, that the gap with a Filling compound is filled, which on a surface pressure is designed in the amount of the internal pressure of the container and the one elastic and absorbs plastic deformation work at such a level that thereby the one internally acting force is quickly passed on to the safety shell and the impact factor remains less than two.
Beim Bersten der Behälterwand werden die freigesetzten Beschleunigungskräfte in der Füllmasse aufgezehrt, indem eine Arbeit zur Verformung der Füllmasse aufgebracht wird.When the container wall bursts, the acceleration forces are released consumed in the filler by applying a work to deform the filler will.
Auf die Sicherung wirkt daher im günstigsten Fall nur die sich aus dem Innendruck des Behälters ergebende Kraft. Der Stoßfaktor wird somit kleiner als zwei und kann gegen eins gehen.In the best case scenario, therefore, only the fuse has an effect on the fuse the force resulting from the internal pressure of the container. The shock factor becomes smaller than two and can go against one.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung besteht die Ful'masse aus einem Integralschaum auf der Basis von Polyurethan.In an advantageous embodiment of the invention, there is the bulk mass made of an integral foam based on polyurethane.
Ein derartiger Integralschaum weist eine massive Außenhaut und einen weichen zelligen Kern auf. Die Eigenschaften dieses Integralschaumes lassen sich in an sich bekannter Weise durch die Art und die Menge des hochmolekularen Polyäthers und eines niedermolekularen Vernetzers in der Polyolkomponente des Polyurethans beeinflussen. Ferner hat der Verdichtungsgrad der in die Form eingebrachten Gemischmengen einen Einfluß.Such an integral foam has a solid outer skin and a soft cell core. The properties of this integral foam can be in a manner known per se due to the type and amount of high molecular weight polyether and a low molecular weight crosslinker in the polyol component of the polyurethane influence. Furthermore, the degree of compression depends on the amount of mixture introduced into the mold an influence.
Der Integralschaum als Füllmasse hat den Vorteil, daß er auf der Baustelle in den Spalt zwischen Behälteraußenwand und Sicherheitsschale eingebracht werden kann. Dabei kann auch ein über den Querschnitt unterschiedlich breiter Spalt stets vollständig ausgefüllt werden. Das Ausfüllen nimmt nur eine geringe Zeit in Anspruch.The integral foam as a filling compound has the advantage that it can be used on the construction site be introduced into the gap between the outer wall of the container and the safety shell can. A gap of different width across the cross section can always be used be filled in completely. It only takes a short time to fill out the form.
Schließlich läßt sich der Integralschaum zu einer zusammenhängenden Hülle aufbauen. Damit ist die FGrde-ung nachts einer in gewissen Zeitabständen vorzunehmenden Inspektion der Schweißnähte des Druckbehälters zu erfüllen. Nachdem die Sicherheitsschale abgebaut ist, läßt sich auch die Hülle aus Integralschaum entfernen, so daß der Druckbehälter in einfacher Weise freizulegen ist.Finally, the integral skin foam can be made into a cohesive one Build up the shell. This makes the FGrde-ung one at night in certain Inspection of the weld seams of the pressure vessel to be carried out at intervals to be fulfilled. After the safety shell has been dismantled, the shell made of integral foam can also be removed remove so that the pressure vessel can be easily exposed.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is explained in more detail below.
Die Zeichnung zeigt im Längsschnitt einen Druckbehälter gemäß der Erfindung.The drawing shows a pressure vessel according to FIG Invention.
Der Druckbehälter 1 ist innerhalb der Sekundär abschirmung einer Kernkraftanlage aufgestellt. Dieser Druckbehälter ist auf einen Innendruck von 160 bis 180 atü ausgelegt.The pressure vessel 1 is within the secondary shield of a nuclear power plant set up. This pressure vessel is designed for an internal pressure of 160 to 180 atmospheres.
In einem geringen Abstand von z.B. 25 bis 50 mm ist der Druckbehälter 1 von einer Sicherheitsschale 2 vollständig umgeben.The pressure vessel is at a small distance of e.g. 25 to 50 mm 1 completely surrounded by a safety shell 2.
Die Sicherheitsschale 2 ist aus mehreren Rohrschüssen 3 aufgebaut. Die Rohrschüsse 3 liegen zwischen zwei Kopfstücken 4 und werden durch Zugstäbe 5 gegeneinander verspannt. Die Zugstäbe 5 sind in axialer Richtung über den Umfang der Sicherheitsschale 2 verteilt und greifen durch die Kopfstücke 4.The safety shell 2 is made up of several pipe sections 3. The pipe sections 3 lie between two head pieces 4 and are held by tension rods 5 braced against each other. The tension rods 5 are in the axial direction over the circumference of the safety shell 2 and engage through the head pieces 4.
Die Sicherheitsschale 2 soll die Umgebung des Druckbehälters 1 bei einem Bersten des Druckbehälters 1 vor Schäden bewahren.The safety shell 2 is intended to be in the vicinity of the pressure vessel 1 prevent the pressure vessel 1 from bursting from damage.
Der Aufbau der Sicherheitsschale 2 aus Rohrschüssen 3 erlaubt eine Umkleidung des bereits montierten Druckbehälters 1 auf der Baustelle. Ferner läßt sich die geschlossene Sicherheitsschale 2 in einfacher Weise montieren, wenn eine Inspektion der Schweißnähte des Druckbehälters 1 durchgeführt werden muß.The structure of the safety shell 2 from pipe sections 3 allows one Casing of the already assembled pressure vessel 1 on the construction site. Furthermore lets the closed safety shell 2 mount in a simple manner if a Inspection of the welds of the pressure vessel 1 must be carried out.
Der Zwischenraum 6 zwischen dem Druckbehälter 1 und der Sicherheitsschale 2 wird mit einer Füllmasse ausgefüllt. Die Füllmasse hat die Aufgabe, bei einem Bersten des Druckbehälters 1 eine schleunigung der berstenden Teile zu verhindern.The space 6 between the pressure vessel 1 and the safety shell 2 is filled with a filling compound. The filling compound has the task of a To prevent bursting of the pressure vessel 1 acceleration of the bursting parts.
Dabei nimmt sie zunächst eine Flächenpressung in der Größenordnung von 150 bis 200 kp/qcm auf. Im weiteren Verlauf wird sie elastisch und p plastisch verformt. Durch die aufgebrachte Verformungsarbeit wird die Stoßenergie soweit abgebaut, daß der Innendruck des Druckbehälters 1 in etwa stoßfrei und zügig auf die Sicherheitsschale 2 wirkt. Bei dem beschriebenen Druckbehälter liegt die Höhe der Verformungsarbeit bei 160 bis 180 kp ~ cm Füllmasse. Ferner übernimmt die Füllmasse elastisch qcm auch die Dehnungen, die verursacht durch Druck und Temperatur des Druckbehälters auf die Sicherheitsschale übertragen werden.In doing so, it initially takes a surface pressure of the order of magnitude from 150 to 200 kp / sqcm. In the further course it becomes elastic and p plastic deformed. Due to the applied deformation work, the impact energy is reduced to the extent that that the internal pressure of the pressure vessel 1 is approximately smoothly and quickly on the safety shell 2 works. In the pressure vessel described, the amount of work of deformation lies at 160 to 180 kp ~ cm filling material. Furthermore, the filling compound takes on elastic qcm also the elongations caused by the pressure and temperature of the pressure vessel can be transferred to the safety shell.
Die Füllmasse kann aus allen plastisch verformbaren Stoffen bestehen, die Flächenpressungen in der Höhe des Innendruckes aufnehmen können, z.B. Schaumstoffe, Kunststoffe, Metalle, Gas- -beton, Basalt. Zweckmäßigerweise wird ein Integralschaum auf der Basis von Polyurethans eingesetzt. Während des Ummantelns des-Druckbehälters 1 durch die einzelnen Rohrschüsse 3 wird der Zwischenraum ausgeschäumt und somit die Füllmasse während der Montage eingebracht.The filling compound can consist of all plastically deformable materials, that can absorb surface pressures at the level of the internal pressure, e.g. foams, Plastics, metals, aerated concrete, basalt. An integral foam is expedient used on the basis of polyurethane. During the jacketing of the pressure vessel 1 through the individual pipe sections 3, the space is filled with foam and thus the filling compound introduced during assembly.
Um zu verhindern, daß der Integralschaum an dem Druckbehälter 1 oder an der Sicherheitsschale 2 haftet, werden Folien, z.B. Aluminiumfolien, an die Wände gelegt. Nach dem Ausschäumen haftet der Schaum an diesen Folien. Es entsteht auf diese Weise eine zusammenhängende Schicht. Nach dem Demontieren der Sicherheitsschale 1 kann daher einfach die Füllmasse entfernt werden, so daß der Druckbehälter 1 zur Inspektion seiner Schweißnähte zugänglich wird.In order to prevent the integral foam on the pressure vessel 1 or adheres to the safety shell 2, foils, e.g. aluminum foils, are attached to the walls placed. After foaming, the foam adheres to these foils. It arises on this way a coherent layer. After dismantling the safety shell 1 can therefore simply be removed, the filling compound, so that the pressure vessel 1 to Inspection of its welds becomes accessible.
Wenn die Erfindung auch nur im Zusammenhang mit einem Druckbehälter beschrieben ist, so läßt sie sich auch auf solche Rohrleitungen anwenden, an die die gleichen Anforderungen ge-Rohrleitungen anwenden, an die die gleichen Anforderungen gestellt werden.Even if the invention is only in connection with a pressure vessel is described, it can also be applied to pipelines to which apply the same requirements ge pipelines to which the same requirements be asked.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752510666 DE2510666A1 (en) | 1975-03-12 | 1975-03-12 | Safety shell surrounding vessels in nuclear power plant - and with intermediate foamed material for shock absorption |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19752510666 DE2510666A1 (en) | 1975-03-12 | 1975-03-12 | Safety shell surrounding vessels in nuclear power plant - and with intermediate foamed material for shock absorption |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2510666A1 true DE2510666A1 (en) | 1976-09-30 |
Family
ID=5941088
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19752510666 Pending DE2510666A1 (en) | 1975-03-12 | 1975-03-12 | Safety shell surrounding vessels in nuclear power plant - and with intermediate foamed material for shock absorption |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2510666A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3246560C1 (en) * | 1982-12-16 | 1984-03-15 | L. & C. Steinmüller GmbH, 5270 Gummersbach | Cast iron pressure tank |
DE3437534A1 (en) * | 1983-10-20 | 1985-05-02 | Aktiebolaget Bofors, Bofors | EXPLOSION CHAMBER |
US5204054A (en) * | 1990-07-06 | 1993-04-20 | General Electric Company | Nuclear reactor pressure vessel |
-
1975
- 1975-03-12 DE DE19752510666 patent/DE2510666A1/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3246560C1 (en) * | 1982-12-16 | 1984-03-15 | L. & C. Steinmüller GmbH, 5270 Gummersbach | Cast iron pressure tank |
DE3437534A1 (en) * | 1983-10-20 | 1985-05-02 | Aktiebolaget Bofors, Bofors | EXPLOSION CHAMBER |
US5204054A (en) * | 1990-07-06 | 1993-04-20 | General Electric Company | Nuclear reactor pressure vessel |
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