DE2513822C2

DE2513822C2 - Reactor building for a nuclear reactor

Info

Publication number: DE2513822C2
Application number: DE19752513822
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dipl.-Ing. 8520 Erlangen Haidien
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Filing date: 1975-03-27
Publication date: 1976-11-11

Description

Die Erfindung betrifft ein Reaktorgebäude mit Anlagenräumen, die einen Kernreaktor, insbesondere einen Druckwasserreaktor, Dampferzeuger und Umwälzpumpen enthalten, und mit Betriebsräumen, die von den Anlagenräumen durch überwiegend aus Beton bestehende Decken und Wänden getrennt sind, in denen /ur Absenkung von Differenzdrücken bei einem Unfall Entlastungsöffnungen vorgesehen sind, die von einer ^⁰ gitterförmigen Stahlträgerkonstruktion und einer von dieser getragenen ebenen Dichthaut gebildet werden.The invention relates to a reactor building with plant rooms that contain a nuclear reactor, in particular a pressurized water reactor, steam generator and circulation pumps, and with operating rooms that are separated from the plant rooms by predominantly concrete ceilings and walls in which differential pressures are reduced in the event of an accident relief openings are provided, which are formed by a ^ ⁰ latticed steel support structure and one of the supported flat sealing skin.

Bei dem aus der deutschen Auslegeschrift 21 25 158 bekannten Reaktorgebäude wird die Dichthaut, die für den Normalbetrieb einen mindestens annähernd gas- ⁶-dichten Abschluß zwischen Anlagen- und Betriebsräumen sicherstellen soll, von ebenen Blechen gebildet, die auf der Stahlträgerkonstruktion aufliegen. Bei einemIn the method known from German Auslegeschrift 21 25 158 reactor building, the sealing skin which an at least approximately gas ⁶ for the normal operation - is intended to ensure tight sealing between plant and operating rooms, formed from flat sheets, which rest on the steel support structure. At a

uie en..K,u.._B,_e Ausb.ldung des Reaktorgebäudes, wie es eingangs bezeichnet ist. besteht dann. daß die Stahlträgerkonstruktion an ihrer Oberseite mit zum Betreten geeigneten engmaschigen Gitterrosten -ersehen ist und daß an der Unterseite der Stahlträgerkonstruktion als Dichthaut Membranen kassettenweise abgehängt sind. Dadurch kann auch fur den Fall, daß die Entlastungseinrichtung anspricht, keine unmittelbare Gefährdung der auf der Stahlträgerkonstruktion befindlichen Einrichtungen vorliegen. Die in Form von Membranen kassettenweise angeordnete Dichthaut kann sich nämlich öffnen, ohne daß ihre Teile oberhalb der Stahlträgerkonstruktion zu Störungen fuhren. Außerdem ist die Stahlträgerkonstruktion auch nach dem Ansprechen in normaler Form betretbar weil die Begehbarkeit durch die engmaschigen Gitterroste gesichert ist. . jj.uie en..K, u .. _B , _e Training of the reactor building, as it is described at the beginning. then exists. that the steel girder structure is seen on its upper side with close-meshed gratings suitable for stepping on and that membranes are suspended in cassettes as a sealing membrane on the underside of the steel girder structure. As a result, even in the event that the relief device responds, there can be no immediate danger to the devices located on the steel girder structure. The sealing skin, arranged in cassettes in the form of membranes, can namely open without its parts above the steel girder structure leading to malfunctions. In addition, the steel girder construction can be entered in its normal form even after it has been addressed, because the close-meshed grating ensures that it can be walked on. . yy.

Die Erfindung ist nicht mit einer aus der deutschen Auslegeschrift 12 08018 bekannten Zwischendecke an einem Siedewasserreaktor zu vergleichen. Dort wird nämlich ein oberhalb des Reaktordruckbehälters liegender Kondensationsraum mit Hilfe von Folien gebildet die im Inneren des Sicherheitsbehälters eine dichte Trennwand bilden. Die Folien sind zwischen Gitterrosten festgelegt und so abgestützt, daß der Raum oberhalb der Folien mit Wasser gefüll, werden kann. Von Begehbarkeit ist hier naturgemäß keine Rede. Im übrigen beeinträchtigt die Massenträgheit des auf der Dichthaut ruhenden Wassers das schnelle Ansprechen der Druckentlastung, wie aus der deutschen Auslegeschrift 11 42 041, Spalte 3, Mitte, hervorgeht.The invention is inconsistent with one out of the German Auslegeschrift 12 08018 to compare known false ceiling on a boiling water reactor. There will namely, a condensation space located above the reactor pressure vessel is formed with the aid of foils which are sealed inside the containment Form a partition. The foils are fixed between gratings and supported so that the space above the foils can be filled with water. from Naturally, there is no question of accessibility here. In addition, the inertia of the affected Sealing membrane of still water the rapid response of the pressure relief, as can be seen from the German Auslegeschrift 11 42 041, column 3, middle.

Bei der Erfindung ist vorzugsweise die Kassettenteilung der Dichthaut kleiner als die Außen-Abmessungen der Gitterroste. Damit ist gemeint, daß die Fläche der einzelnen Membranen kleiner ist als die Fläche der Gitterroste, die die Begehbarkeit der Stahlträgerkonstruktion sicherstellen. Im übrigen haben die zum Betreten gedachten Gitterroste ihrerseits natürlich eine kleine Gitterteilung von wenigen Zentimetern, wie dies für solche Roste üblich ist. Gegenüber dieser Gilterteilung benagen die Abmessungen der Kassettenteilung ein Mehrfaches. Zu bemerken ist dazu noch, daß die Kassettenteilung nicht unbedingt durch einen Rahmen zur Befestigung der Dichthaut gegeben sein muß, sondern auch aus einzelnen Befestigungspunkten hervorgehenIn the invention, the cassette division of the sealing skin is preferably smaller than the external dimensions the gratings. This means that the area of the individual membranes is smaller than the area of the gratings, which ensure that the steel girder structure can be walked on. In addition, they have to enter imaginary gratings, of course, have a small grid spacing of a few centimeters, as is the case for such grates is common. Compared to this filter division, the dimensions of the cassette division are gnawing Multiple. It should also be noted that the cassette is not necessarily divided by a frame Attachment of the sealing membrane must be given, but also emerge from individual attachment points

i Die Membranen können am Rand der Dichthaut mil Faltenbalgen verbunden sein, die zur Abdichtung dienen. Solche Faltenbalge, die eine gewisse Beweglichkeit ermöglichen, sind besonders an den Stellen vorteil-i The membranes can be connected to the edge of the sealing membrane with bellows, which are used for sealing. Such bellows, which allow a certain mobility, are particularly advantageous at the points

haft, wo Teile mit großen Temperaturunterschieden vorkommen, z. B. in der Umgebung einer durch die Diehthaul führenden Dampfleitung, denn dort können durch den Unterschied zwischen Zimmertemperatur von etwa 20° und Betriebstemperatur von 250° oder mehr erhebliche Wärmedehnungen auftreten.adherent where parts with large temperature differences occur, e.g. B. in the vicinity of one by the Diehthaul leading steam pipe, because there you can through the difference between room temperature of about 20 ° and operating temperature of 250 ° or more significant thermal expansions occur.

Zwischen den Membranen und den Gitterrosten sollte ein Abstand von etwa der Hälfte der Kassettenteilung oder mehr vorgesehen sein. Dieser Abstand stellt sicher, daß die bei einem Oberdruck aufreißenden Membranen nicht an den Gitterrosten anschlagen oder durch Anlegen den Entlastungsquerschnitt verringern.There should be a distance of about half the size of the cassette between the membranes and the gratings or more can be provided. This distance ensures that the tears open when there is an overpressure Do not hit the membranes on the grating or reduce the relief cross-section by applying them.

Die Membranen können in an sich bekannter Weise definierte Schwachstellen aufweisen, z. B. längs ihrer Einspannung oder in Form eines Kreuzmusters. Die '5 Schwachstellen sollen den Ansprechdruck herabsetzen und daneben ein definiertes Zerreißen gewährleisten, so daß beherrschbare Bruchstücke entstehen.The membranes can have defined weak points in a manner known per se, e.g. B. along their Clamping or in the form of a cross pattern. The '5 Weak points should reduce the response pressure and also ensure defined tearing, so that manageable fragments arise.

Eine andere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung entsteht, wenn die StahUrägerkonstruktion in jc Knetenpunkten mit einer unterhalb der Membranen verlaufenden Stützkonstruktion für Dampferzeuger und/oder Umwälzpumpen verbunden ist. Die Stahlträgerkonstruktion dient dann ebenfalls mit zur Abstützung der genannten Komponenten, ohne daß die Kornponenten die Abdichtung erschweren. Ferner können durch einzelne Membranen und einzelne Gitterroste Dampfleitungen führen, die mit einer ar, der Stahlträgerkonstruktion befestigten Abstützung versehen sind. Auch hier dient die Stahlträgerkonstruktion demnach als Bauelement des Primärkühlkreises, so daß durch die Mehrfachfunktionen Einsparungen ermöglicht werden.Another advantageous embodiment of the invention arises when the steel support structure in jc Kneading points with a support structure for steam generators running below the membranes and / or circulation pumps is connected. The steel girder construction then also serves as a support of the components mentioned without the components complicating the seal. Furthermore can Steam pipes run through individual membranes and individual gratings, with a steel support structure attached support are provided. The steel girder construction is also used here as a component of the primary cooling circuit, so that savings are made possible through the multiple functions will.

An Hand der Zeichnung wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel beschrieben, das inWith reference to the drawing, an embodiment is described below, which is shown in

F i g. 1 in einem als Übersicht zu wertenden Querschnitt eines Druckwasserreaktors gezeichnet ist;F i g. 1 is drawn in a cross-section of a pressurized water reactor to be evaluated as an overview;

F i g. 2 zeigt in größerem Maßstab Einzelheiten der Deckenkonstruktion mit Gitterrosten und Dichthait, während dieF i g. 2 shows on a larger scale details of the ceiling construction with grating and sealing, while the

F i g. 3 in einer vergrößerten Draufsicht die Vereinigung der Stahlträgerkonstruktion mit einer Abstützung für Primärkreiskomponenten erkennen läßt.F i g. 3 in an enlarged plan view the union of the steel girder construction with a support for primary circuit components can be recognized.

Der in F i g. 1 in Übereinstimmung mit der deutschen Auslegeschrift 21 25 158 gezeichnete Druckwasserreaktor für z.B. 1000MWe enthält in einer kugelförmigen stählernen Sicherheitshülle 1 ein Betonbauwerk, das als Ganzes mit 2 bezeichnet ist. Dieses Betonbauwerk umschließt die sogenannten Anlagenräume 24 mit den Primärkreiskomponenten. Zu diesen gehört ein Reaktordruckbehälter 3, dessen Steuersiabantriebe bei 25 zu sehen sind. Der Reaktordruckbehälter 3 speist über Primärkühlleitungen 4 mehrere gleichmäßig verteilte Dampferzeuger 5, von denen der Übersichtlichkeit halter nur einer gezeichnet ist. Da alle diese Kornponenten relativ stark strahlen, sind die Anlagenräume 24 während des Betriebes nicht begehbar.The in F i g. 1 in accordance with the German Auslegeschrift 21 25 158 drawn pressurized water reactor for e.g. 1000MWe contains in a spherical steel safety envelope 1 a concrete structure, which is designated as a whole with 2. This concrete structure encloses the so-called system rooms 24 with the primary circuit components. One of these is one Reactor pressure vessel 3, its Steuiabotantrieb at 25 can be seen. The reactor pressure vessel 3 feeds several evenly distributed ones via primary cooling lines 4 Steam generator 5, of which the clarity holder only one is drawn. Since all of these components radiate relatively strong, the plant rooms 24 are not accessible during operation.

Die äußere Begrenzung der Anlagenräume 24 in seitlicher Richtung ist durch einen Betonzylinder 6 gegeben. Nach oben sind die Anlagenräume mit einer t>etondecke 7 abgeschlossen, die oberhalb des Reaktordruckbehälters 3 der Zugänglichke't halber aus Betonriegeln 26 zusammengesetzt ist. Der Beton ist dabei auf allen Seiten der Anlagenräume 24 so dick, daß ein ausreichender Strahlenschutz gegeben ist Der darüberliegende Teil des Inneren der Stahlkugel 1 sowie der Raum zwischen dieser und dem Zylinder 6 bildet die sogenannten Betriebsräume 8. Dort ist weitgehend, zumindest unter Berücksichtigung von Schutzmaßnahmen, eine Begehbarkeit auch während des Betriebes gegeben.The outer boundary of the plant rooms 24 in the lateral direction is given by a concrete cylinder 6. At the top are the plant rooms with a t> concrete ceiling 7 completed, the above the reactor pressure vessel 3 for the sake of accessibility from concrete bars 26 is composed. The concrete is so thick on all sides of the plant rooms 24 that a sufficient Radiation protection is given The overlying part of the interior of the steel ball 1 as well as the Space between this and the cylinder 6 forms the so-called operating rooms 8. There is largely, at least, there taking protective measures into account, accessibility even during operation given.

Im Bereich der Oberseite der Dampferzeuger 5 ist eine Stahlträgerkonstruktion 9 vorgesehen. An der Stahlträgerkonstruktion, die mit Hilfe von Gitterrosten 12 durchlässig und zugleich begehbar gemacht ist, sind die Dampferzeuger 5 mit Befestigungsmitteln 17 abgestützt, während die Frischdampfleitungen 18 durch die als Entlastungsöffnung dienende Stahlträgerkonstruktion 9 geführt sind.In the area of the top of the steam generator 5, a steel support structure 9 is provided. At the Steel girder construction, which is made permeable and at the same time accessible with the help of gratings 12, are the steam generator 5 supported with fastening means 17, while the main steam lines 18 through the steel girder construction 9 serving as a relief opening are performed.

Die F i g. 2 zeigt, daß die Stahlträgerkonstruktion 9 aus Doppel-T-Trägern 27 aufgebaut ist, die die mechanischen Belastungen übernehmen und in geeigneter Weise am Betongebäude 2 abgestützt sind. Die Doppel-T-Träger 29 sind ihrerseits mit kleinen Trägern 28 verbunden, so daß eine feinere Unterteilung entsteht. Dadurch erhält man Auflageflächen für die einzelnen Gitterroste 12, die die Begehbarkeil der Stahlträgerkonstruktion 9 sicherstellen. Die Gitterroste 12 haben eiiie Gitterteilung von wenigen Zentimetern, so daß mit normalem Schuhwerk das Begehen möglich ist.The F i g. 2 shows that the steel girder construction 9 is made up of double-T girders 27, which are the mechanical Take over loads and are supported in a suitable manner on the concrete building 2. The double T-beams 29 are in turn connected to small supports 28, so that a finer subdivision is created. This gives support surfaces for the individual gratings 12, which form the accessible wedge of the steel girder structure 9 ensure. The gratings 12 have a grid spacing of a few centimeters, so that walking is possible with normal shoes.

An der Unterseite der Träger 27 und 28 ist ein z. B. aus L-Profilen zusammengesetzter Metallrahmen 32 befestigt, der über einstellbare Zwischenstücke 33 abgehängt sein kann. Der Rahmen 32 bildet die Auflagerung für kassettenförmig unterteilte Membranen 34. die mit Hilfe von Dichtungen 35 am Rahmen 32 festgespannt sind. Die Membranen 34 bilden damit zusammengenommen eine Dichthaut 36, die sich von der Wand 6 des Reaktorgebäudes bis zu benachbarten Wänden erstreckt. Der Größe wegen ist dies in der F i g. 2 nicht vollständig gezeichnet. Man erkennt vielmehr, daß die Dichthaut 36 in der Umgebung der Frischdampfleiiung 18, die vom Dampferzeuger 5 kommt (vgl. F i g. 1), mit einem Metallbalg 38 dicht befestigt istOn the underside of the carrier 27 and 28 is a z. B. Metal frame 32 composed of L-profiles and suspended via adjustable spacers 33 can be. The frame 32 forms the support for the cassette-shaped subdivided membranes 34 are clamped to the frame 32 with the aid of seals 35. The membranes 34 together form therewith a sealing skin 36 extending from the wall 6 of the reactor building to adjacent ones Walls. For reasons of size, this is shown in FIG. 2 not completely drawn. Rather, one recognizes that the sealing skin 36 in the vicinity of the main steam line 18, which is supplied by the steam generator 5 comes (see FIG. 1), is tightly fastened with a metal bellows 38

Unterhalb der Diehthaul 36 ist eine Stützkonstruktion 40 angeordnet Diese Stützkonstruktion ist. wie F i g. 3 zeigt, in Knotenpunkten 41 mit der Stahlträgerkonstruktion 9 verbunden. Dadurch entsteht bei geringem Aufwand eine starre Abstützung für die Dampferzeuger 5.A support structure 40 is arranged below the Diehthaul 36. This support structure is. how F i g. 3 shows it is connected to the steel girder structure 9 at nodes 41. This arises at low Expenditure on a rigid support for the steam generator 5.

Die F i g. 2 läßt erkennen, daß der Abstand zwischen der Dichthaut 36 und den betretbaren Gitterrosten 12 etwa ebenso groß ist wie die Kassettenteilung. Deshalb ist es ausgeschlossen, daß Teile der Membranen 34 beim Aufbrechen, d. h. dann, wenn sie die Entlastungsöffnungen freigeben, von unten gegen die Gitterroste 12 schlagen und etwa den von den Gitterrosten gebildeten Entlastungsquerschnitt verstopfen.The F i g. 2 shows that the distance between the sealing skin 36 and the grids 12 that can be walked on is about the same size as the cassette division. It is therefore impossible that parts of the membranes 34 when breaking open, d. H. then, when they open the relief openings, from below against the gratings 12 and clog the relief cross-section formed by the gratings.

Ferner zeigt die F i g. 2, daß die Kassettenteilung kleiner ist als die durch die Länge der Träger 28 gegebenen Abmessungen der Gitterroste 12. Die Membranen 34 sind deshalb kleine und leichte Teile, die einen geringen Ansprechdruck haben. Erforderlichenfalls kann dieser Ansprechdruck auch noch durch definierte Schwachstellen, etwa Rillen 43 am Rand des Rahmens 32, erniedrigt werden.Furthermore, FIG. 2 that the cassette pitch is smaller than that given by the length of the carrier 28 Dimensions of the gratings 12. The membranes 34 are therefore small and light parts that one have a low response pressure. If necessary, this response pressure can also be defined by Weak points, such as grooves 43 on the edge of the frame 32, are reduced.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Reaktorgebäude mit Anlagenräumen, die einen Kernreaktor, insbesondere einen Druckwasserreaktor. Dampferzeuger und Umwälzpumpen enthalten, und mit Betriebsräumen, die von den Anlagenräumen durch überwiegend aus Beton bestehende Dekken und Wände getrennt sind, in denen zur Absenkung von Differenzdrücken bei einem Unfall Entla- «° stungsöffnungen vorgesehen sind, die von einer gitterförmigea^taWträgerkonstruktion und einer von dieser getragenen ebenen Dichthaut gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlträgerkonstruktion (9) an ihrer Oberseite mit «5 zum Betreten geeigneten engmaschigen Gitterrosten (12) versehen ist und daß an der Unterseite der Stahlträgerkonstruktion (9) als Dichthaut (36) Membranen (34) kassettenweise abgehängt sind.1. Reactor building with plant rooms containing a nuclear reactor, in particular a pressurized water reactor. Contain steam generator and circulation pumps, and with operating rooms, which are separated from the plant rooms by ceilings and walls predominantly made of concrete, in which, to lower differential pressures in the event of an accident, discharge Stungsöffnungen are provided, which by a lattice-shaped a ^ taWträgerkonstruktion and one of this supported flat sealing skin are formed, characterized in that the Steel support structure (9) is provided on its upper side with «5 close-meshed grating (12) suitable for walking on and that on the underside of the Steel support structure (9) as a sealing skin (36) membranes (34) are suspended in cassettes.

2. Reaktorgebäude nach Anspruch 1, dadurch ge- *° kennzeichnet, daß die Kassettenteilung der Dichthaut (36) kleiner als die Außen-Abmessungen der Gitterroste (12) ist.2. reactor building according to claim 1, characterized ge * ° indicates that the cassette division of the sealing skin (36) is smaller than the outer dimensions of the Gratings (12) is.

3. Reak'orgebäude nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranen (34) am ²S Rand der Dichthaut (36) mit Faltenbalgen (38) verbunden sind, die zur Abdichtung dienen.3. Reactor building according to claim 1 or 2, characterized in that the membranes (34) are connected to the ² S edge of the sealing skin (36) with bellows (38) which serve for sealing.

4. Reaktorgebäude nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Membranen (34) und den Gitterrosten (12) ein Abstand von etwa der Hälfte der Kassettenteilung oder mehr vorgesehen ist.4. reactor building according to claim 1, 2 or 3, characterized in that between the membranes (34) and the gratings (12) there is a distance of about half of the cassette division or more is provided.

5. Reaktorgebäude nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranen (34) in an sich bekannter Weise definierte Schwachstellen aufweisen.5. reactor building according to one of claims 1 to 4, characterized in that the membranes (34) have defined weak points in a manner known per se.

6. Reaktorgebäude nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlträgerkonstruktion (9) in Knotenpunkten (41) mit einer unterhalb der Membranen (34) verlaufenden Stützkonstruktion (40) für Dampferzeuger (5) verbunden ist. [6. reactor building according to one of claims 1 to 5, characterized in that the steel girder structure (9) in nodes (41) with a supporting structure (40) for steam generator (5) running below the membranes (34) is. [

7. Reaktorgebäude nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch einzelne Membranen (34) und einzelne Gitterroste (12) Dampfleitungen führen, die mit einer an der Stahlträgerkonstruktion (9) befestigten Abstützung versehen sind.7. reactor building according to one of claims 1 to 6, characterized in that by individual Membranes (34) and individual gratings (12) lead steam lines which are provided with a support attached to the steel girder structure (9).

6 Oberdruck sollen die Bleche als gelenkig gelagerte KpeTaufgeschwenkt werden. D.e gelenk.ge Lagering kann dabei auch durch erne emseitige E.nspan-Ξ der Platten erreicht werden, weil bei großflach.-Π pfauen schon geringe Überdrücke die zum öffnen notwendigen Kräfte ergeben.6 upper pressure should make the sheets articulated KpeT can be swiveled up. The articulated bearing ring can also be achieved by means of an external clamping Ξ of the plates, because with large flat Π peacocks there is already a slight overpressure to open necessary forces.

θ! Erfindung geht von der Aufgabe aus d.e mit der bekannten Konstruktion erreichte großflächige Entlastung der Anlagenräume für den Fall des Austritts von Reaktorkühlmiueldie den Vorte.I geringer Uberdrükke ergabt, mit noch vorteilhafteren M.ttdn zu «reichen. Dabei wird unter anderem eine Erhöhung der Sicherheit angestrebt, weil die beim Bekannten als Lauf-Sache verwendeten Platten beim Ansprechen der Emastungseinrichtung nicht nur einen betrachtlichen Raum oberhalb der Decke erfordern, sondern auch d.e Betretbarkeit der Decke in unkontrollierbarer Weiseθ! Invention is based on the task of d.e with the known construction achieved extensive relief of the plant rooms in the event of the escape of Reactor coolant, which had the advantage of lower overpressures, of reaching even more advantageous temperatures. Among other things, an increase in security is sought, because the plates used by the acquaintance as a running thing are not just significant when the masting device is addressed Require space above the ceiling, but also the ability to walk on the ceiling in an uncontrollable manner