DE2551903A1

DE2551903A1 - Einrichtung zur sicherung einer rohrleitung

Info

Publication number: DE2551903A1
Application number: DE19752551903
Authority: DE
Inventors: Helmut Ing Grad Kapp
Original assignee: Babcock Brown Boveri Reaktor GmbH
Current assignee: ABB Reaktor GmbH
Priority date: 1975-11-19
Filing date: 1975-11-19
Publication date: 1977-06-02

Description

Einrichtung zur Sicherung einer Rohrleitung
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Sicherung einer insbesondere in Kernkraftwerken eingesetzten Rohrleitung, die ein unter Druck stehendes, heißes Medium führt und mit engstmöglichem Abstand von einem Schutzrohr umgeben ist.
In derartigen Rohrleitungen fließt beispielsweise eine Flüssigkeit, die in einem geschlossenen Kreislauf die Wärme eines Kernreaktors aufnimmt und diese Wärme beim Durchströmen eines Dampferzeugers wieder abgibt. Diese Flüssigkeit steht unter hoher Temperatur und hohem Druck. In der OS 23 39 922 wurde deshalb bereits ein Schutzrohr beschrieben, das bei einem Bruch der Kernreaktorrohrleitung das darin fließende Medium vor dem Austreten in die Umgebung hindern soll. Da dieses Schutzrohr einstückig ausgeführt ist, wird es beim Betrieb sowie auch beim An- und Abfahren der Anlage zu ungleichmäßigen Wärmedehnungen und Spannungen zwischen Rohrleitung und Schutzrohr kommen. Dies wirkt sich besonders nachteilig aus an Wanddurchführungen, Rohrkrümmungenund gemeinsamen Verbindungsstellen von Rohrleitung und Schutzrohr am Reaktordruckbehälter, Dampferzeuger und dgl. Es ist nicht auszuschließen, daß an diesen Stellen Spannungsrisse auftreten können.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zu schaffen, die unterschiedliche Wärmedehnungen zwischen Rohrleitung und Schutzrohr vermeidet, ohne das Schutzrohr zu schwächen.
Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß das Schutzrohr aus Teilstücken besteht, die mittels elastischer Elemente mit der Rohrleitung verbunden sind, daß der Spalt zwischen den Teilstücken mit einer Abdeckung versehen ist und daß in den von zwei Elementen begrenzten Ringräumen ein wärmeleitendes Medium angeordnet ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind aus den kennzeichnenden Teilen der Unteransprüche zu entnehmen.
Anhand einer schematischen Zeichnung (Fig. 1) wird die erfindungsmäßige Einrichtung näher erläutert und beschrieben.
In Fig. 1 ist mit 1 eine Rohrleitung bezeichnet, die von einem nicht dargestellten Reaktordruckbehälter zu einem ebenfalls nicht dargestellten Dampferzeuger eines Kernkraftwerkes führt. Die Rohrleitung 1 ist von einem Schutzrohr umgeben, das aus Teilstücken 2 besteht, die mittels elastischer Elemente 3 (beispielsweise Kompensatoren) mit der Rohrleitung 1 verbunden sind. Dadurch entstehen Ringräume 4, die mit einem wärmeleitenden Medium gefüllt sind. Dieses Medium überträgt die Abwärme der Rohrleitung 1 auf die Teilstücke 2.
Rohrleitung 1, Teilstücke 2 und elastische Elemente 3 haben dann annähernd die gleiche Temperatur, so daß unterschiedliche Wärmedehnungen vermieden werden. Die Wirkung des wärmeleitenden Mediums kann z.B. durch in oder um die Teilstücke 2 angeordneten Induktiv- oder Widerstandsheizelemente (nicht dargestellt) unterstützt werden. Weiterhin ist es möglich, nur mittels dieser Fremdwärme von außen die Teilstücke 2 auf der Temperatur der Rohrleitung 1 zu halten. Beim Abfahren der Anlage wird das Außenrohr eventuell langsamer abkühlen als das Innenrohr. Um auch in diesen Fällen ein gleichmäßiges Wärmedehnungsverhalten zu gewährleisten, wird durch an den Teilstücken 2 angeordneten Kühleinrichtungen das Außenrohr auf die Temperatur der Rohrleitung 1 gebracht. Die Teilstücke 2 werden konstruktiv so angeordnet, daß sicherheitstechnisch relevante Bereiche, wie z.B. Wanddurchführungen 5 oder Rohrkrümmungen auf jeden Fall von einem Teilstück umgeben sind.
Der Spalt 6, der zwischen zwei elastischen Elementen (Kompensatoren) 3 entsteht, ist mit einer rohrförmigen Abdeckung 7 versehen, die über Laschen 8 an nicht dargestellten Punkten befestigt ist. Diese Abdeckung ist so ausgelegt, daß bei keinem Betriebszustand die elastischen Elemente 3 die Abdekkung berühren. Meßelemente 9, die zur Uberwachung des in der Rohrleitung 1 fließenden Primärkühlmittels dienen, werden vorzugsweise im Bereich des Spaltes 6 angeordnet. Weiterhin sind in den Ringräumen 4 Meßelemente 10 zur Uberwachung des darin angeordneten, wärmeleitenden Mediums vorgesehen. Die Meßelemente 10 können vorzugsweise so ausgebildet sein, daß über ein Membran oder dgl. gleichzeitig Volumenänderungen des innerhalb des Ringraumes angeordneten Mediums ausgeglichen werden. Uber Leitungen 11, 12 werden die Meßergebnisse der Geräte 9 und 10 an eine nicht dargestellte Auswertungsstelle gegeben. Störfälle, Betriebsverhalten und dgl. können somit sicher überwacht werden. Betrachtet -nan die Rohrleitung 1 im Bereich des Spaltes 6 als Schwachstelle, so ist durch die Abdeckung 7 sichergestellt, daß bei einer Beschädigung in diesem Bereich das Primärkühlmittel langsam durch den Ringspalt 13 zwischen den elastischen Elementen 3 und der Abdeckung 7 ausströmen kann. Ein zu schnelles Entweichen des Primärkühlmittes, das für den Kern eines Reaktors eventuell gefährlich werden könnte, wird somit ausgeschlossen.
Die Rohfleitung 1 ist im Bereich des Spaltes 6 direkt und im Bereich des Teilstückes 2 über ein geeignetes Prüfmedium, das gegebenenfalls gegen das beim Normalbetrieb im Ringraum 4 befindliche Medium ausgetauscht wird, wiederholungsprüfbar.
Bei besonders langen Rohrleitungsführungen gewährleisten verschleißfreie Abstandhalter 14 einen bei allen Betriebsphasen gleichen Abstand zwischen Rohrleitungen 1 und Teilstücken 2.
Mit der erfindungsmäßigen Einrichtung wurde eine Schutzhülle für eine Kernreaktorrohrleitung geschaffen, die das Auftreten von unterschiedlichen Wärmedehnungen und daraus resultierender Spannungsrisse mit Sicherheit ausschaltet.
Die Einrichtung ist selbstverständlich nicht nur auf das Anwendungsgebiet Kerntechnik beschränkt. Sie kann vielmehr überall dort eingesetzt werden, wo heiße Medien unter hohem Druck in Rohrleitungen fließen.

Claims

Patentanspruche einrichtung zur Sicherung einer insbesondere in Kernkraftwerken eingesetzten Rohrleitung, die ein unter Druck stehendes, heißes Medium führt und mit engstmöglichem Abstand von einem Schutzrohr umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzrohr aus Teilstücken (2) besteht, die mittels elastischer Elemente (3) mit der Rohrleitung (1) verbunden sind, daß der Spalt (6) zwischen den Teilstücken (2) mit einer Abdeckung (7) versehen ist und daß in den von zwei Elementen begrenzten Ringräumen (4) ein wärmeleitendes Medium angeordnet ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß in dem Spalt (6) zwischen den Teilstücken (2) Meßelemente (9) zur Uberwachung des in der Rohrleitung (1) fließenden Mediums angeordnet sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Ringräume (4) über Meßelemente (10) an ein Auswertungssystem angeschlossen sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Meßelemente (10) die Volumenänderungen des in den Ringräumen (4) angeordneten Mediums kompensieren.
5. Einrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das in den Ringräumen (4) angeordnete Medium die Abwärme der Rohrleitung (1) auf die Teilstücke (2) überträgt.
6. Einrichtung nach Ansprüchen 1 und 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Teilstücke (2) mittels Fremdwärme von außen und der Abwärme der Rohrleitung (1) erwärmt werden.
7. Einrichtung nach Ansprüchen 5 und 6 dadurch gekennzeichnet, daß die Teilstücke (2) mittels Fremdwärme von außen erwärmt werden.
8. Einrichtung nach Ansprüchen 5 und 6 dadurch gekennzeichnet, daß an den Teilstücken (2) Mittel zur Kühlung derselben vorgesehen sind.