DE2609088A1

DE2609088A1 - Wanddurchfuehrung fuer eine heissgehende rohrleitung, insbesondere eine linerdurchfuehrung

Info

Publication number: DE2609088A1
Application number: DE19762609088
Authority: DE
Inventors: Horst Ing Grad Kappauf
Original assignee: Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
Current assignee: Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
Priority date: 1976-03-05
Filing date: 1976-03-05
Publication date: 1977-09-08
Also published as: JPS52132330U

Description

Wanddurchführung für eine heißgehende Rohrleitung,
insbesondere eine Linerdurchführung Die Erfindung betrifft eine Wanddurchführung für eine heißgehende Rohrleitung, insbesondere eine Sinerdurchführung für eine konzentrische Doppelrohrleitung bei einem Kernreaktor, wobei der Liner einhäutig oder doppelhäutig mit Reventingspalt ausgebildet sein kann.
Es sind etliche Anwendungsfälle bekannt, in denen eine heißgehende Rohrleitung, eine Rohrleitung in der ein heißes Medium fließt, durch eine Wand, die Wand eines Behälters geführt werden muß und wobei das Erfordernis besteht, daß die Durchführungstelle dicht ist. Denkbar ist aber auch der umgekehrte Fall, daß in der Rohrleitung ein kühles Medium fließt und daß somit die Rohrleitung gegenüber der Wand kühler ist.
Ein spezieller Anwendungsfall ist eine Linerdurchführung für eine konzentrische Doppelrohrleitung, wobei der Liner eine oder zwei Häute - letzte Ausbildung mit Reventingspalt - haben kann und in der inneren Rohrleitung Natrium mit einer Temperatur von etwa 500 bis 6000C und in der äußeren, einen kreisringförmigen Querschnitt aufweisenden Natriumkali fließen, so daß ein Temperaturunterschied von rund 5000C gegeben ist. Hierbei ist es von großer Wichtigkeit, daß diese Rohrleitungsdurchführung durch eine Containmentgrenze zwischen der Außenwandfläche der Rohrleitung und der durchdringenden Wand bzw.
dem Liner dicht ist. Andernfalls wäre es unmöglich oder zumindest sehr erschwert innerhalb des Behälters bzw. des Liners und/oder des Reventingspaltes einen gegenüber der Umgebung geringeren Druck aufrecht zu erhalten, durch den der Austritt auch nur geringfügig kontaminierter Luft in die Umgebung vermieden werden soll.
Das Problem besteht in allen diesen Fällen wesentlicher Temperaturunterschiede zwischen Wand und Rohrleitung bei dichter Durchführung darin, große Zwängungen und dadurch auftretende hohe Spannungen zu vermeiden. Damit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde eine Wanddurchführung für eine heißgehende Rohrleitung, wie eine Linerdurchführung für eine konzentrische Doppelrohrleitung beiteinem Kernreaktor zu schaffen, bei der bei völliger Dichtigkeit der Durchführung die infolge Temperaturunterschied und dadurch bedingte unterschiedliche Wärmedehnung auftretenden Spannungen in einem mit wirtschaftlichen Mitteln erreichbaren Rahmen, also gering gehalten werden können. Schließlich müssen evtl.
Schweißnähte jederzeit für eine Wiederholungsprü fung zugänglich sein.
Bei einer Wanddurchführung für eine heißgehende Rohrleitung, insbesondere eine Linerdurchführung für eine konzentrische Doppelrohrleitung bei einem Kernreaktor, wobei der Liner einhäutig oder doppelhäutig mit Reventingspalt ausgebildet sein kann, ist die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen der Öffnung der Wand bzw. in dem Liner und der Rohrleitung ein die Positionsveränderungen infolge Wärmedehnung aufnehmendes, in radialer und axialer Richtung mit Druck und/oder Zug beaufschlagbares Federelement sowohl mit der Haut bzw. den Häuten als auch mit der Rohrleitung dicht verbundenes Federelement angeordnet ist.
Durch diese Maßnahme ist erreicht, daß wegen der federnden oder flexiblen Beschaffenheit der konstruktiven Verbindung zwischen der Wand und der Rohrleitung zwischen diesen sehr hohe oder unzulässige Spannungen gar nicht erst aufgebaut werden können, die sonst zu Brüchen oder Zerstörungen und Folgeschäden daraus führen könnten.
Nach einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung besteht das Federelement in einer einen mit der Haut bzw.
den Häuten der Wand bzw. des Liners - durch Schweißen - dicht verbundenen-zylindrischen Abschnitt und daran anschließend mit der Rohrleitung - durch Schweißen - dicht verbundene keglige Abschnitte aufweisenden Hülse und in der Hülse, vorzugsweise in deren zylindrischen Abschnitt sind Ringfalten, etwa nach Art eines Faltenbalges vorgesehen.
Zum Anbringen und Prüfen der Schweißstellen ist es von Vorteil, wenn der angenähert zylindrische Abschnitt der Hülse länger bemessen ist, als die Wand bzw. die Wand des Liners dick ist.
Schließlich wird noch, als durchaus wesentliches Kennzeichen, nach der Erfindung vorgeschlagen, daß der zwischen der Wand der Hülse und der Rohrleitung befindliche Raum mit einem Isolierstoff, wie Steinwolle, und vorzugsweise mit weichem axialen Gradienten gefüllt ist.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und/oder der Zeichnung in Verbindung mit den Patentansprüchen.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Gezeigt ist eine Wanddurchführung für eine Rohrleitung, geschnitten in einer in der Achse gelegenen Ebene.
Nach der Zeichnung ist durch eine Wand 1 mit zwei Häuten 11 und 12, die Wand eines Liners mit Reventingspalt 13, eine konzentrische Doppelrohrleitung mit einem inneren Rohr 21 und einem einen Ringraum 22 bildenden äußeren Rohr 23 hindurchgeführt, das eine Aufgabeöffnung 24 für ein Kühlmittel besitzt.
Es kann sich bei der Darstellung beispielsweise um eine Linerdurchführung für eine Notkühlrohrleitung handeln, so daß sich in dem Kühlmantelraum 22 Natriumkalium und in der Rohrleitung selbst, in dem Rohr 21 Natrium befinden, letztes mit einer Tempe-0 ratur von etwa 550 C.
Die Öffnung in der Wand 1 hat einen erheblich größeren Durchmesser als die Doppelrohrleitung 2.
In dem so verbleibenden Zwischenraum ist ein, Positionsveränderungen zwischen der Wand 1 und der Doppelrohrleitung 2 infolge Wärmedehnung aufnehmendes, in radialer und axialer Richtung mit Druck und/oder Zug beaufschlagbares, flexibles Federelement angeordnet, das eine Kombination axialer und radialer Federelemente bzw. gekoppelte elastische Glieder in sich vereinigt.
Zwischen der Wand 1 und der Doppelrohrleitung 2 ist in der Öffnung ein Federelement in Form einer Hülse 3 mit zylindrischem Abschnitt 31 und daran anschließenden kegeligen Abschnitten 32 und 33 angeordnet. Dabei sind die Haut 11 der Wand 1 mittels Schweißnaht 111, die Haut 12 mittels Schweißnaht 121 mit dem zylindrischen Abschnitt 31 der Hülse 3 und diese an den Enden ihrer kegligen Abschnitte 32 mittels Schweißnaht 321 sowie 33 mittels Schweißnaht 331 mit dem äußeren Rohr 23 der Doppelrohrleitung 2 fest und dicht verbunden. In der Hülse 3, enger in deren zylindrischen Abschnitt 31 sind Ringfalten 35 vorgesehen.
Um die Schweißnähte 111 und 121 ohne Schwierigkeit anbringen und diese Wiederholungsprüfungen unterziehen zu können, ist der zylindrische Abschnitt 31 der Hülse 3 länger bemessen als die Dicke der Wand 1.
Der zwischen der Wand der Hülse 3 und der Rohrleitung 2 befindliche Raum 4 ist mit einem Isolierstoff, wie Steinwolle, so daß die Wärme von der Rohrleitung 2 nicht direkt auf die Wand 1 abstrahlen kann.
Das Federelement in Form der Hülse 3 mit den Ringfalten# 35 in ihrem zylindrischen Abschnitt 31 gestattet Positionsveränderungen zwischen der Wand 1 bzw. deren Häuten 11 und 12 und der Doppelrohrleitung 2 infolge Wärmedehnung unter Aufrechterhaltung völliger Dichtigkeit und unter Vermeiden unerwünscht hoher Spannungen sowie damit verbundener Sicherheitsrisiken. Zudem sind alle Schweißnähte 111, 121, 321, 331 jederzeit für eine Prüfung zugänglich. Mit dem Federelement ist es möglich, auch die axiale unterschiedliche Wärmedehnung der konzentrischen Rohre aufzunehmen. Die konischen Temperaturabbaustrecken kommen den Belangen der Elastizität und der Festigkeit entgegen. Zudem liegen die Austenit-Ferrit-Verbindungsstellen in Bereichen bereits niederer Temperatur.
Die erfindungsgemäße Ausbildung gestattet zahlreiche Abwandlungen.

Claims

PATENTANSP RÜCHE Wanddurchführung für eine heißgehende Rohrleitung, insbesondere eine Linerdurchführung für eine konzentrische Doppelrohrleitung bei einem Kernreaktor, wobei der Liner einhäutig oder doppelhäutig mit Reventingspalt ausgebildet sein kann, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Öffnung der Wand (1) bzw. in dem Liner und der Rohrleitung (2) ein deren Positionsänderungen infolge Wärmedehnung aufnehmendes, in radialer und axialer Richtung mit Druck und/oder Zug beaufschlagbares Federelement-sowohl mit der Haut bzw. den Häuten (11, 12) als auch mit der Rohrleitung (2) dicht verbundenes Federelement angeordnet ist.
2. Wanddurchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement in einer einen mit der Haut bzw. den Häuten (11, 12) der Wand (1) bzw.

des Liners - durch Schweißen - dicht verbundenen zylindrischen Abschnitt (31) und daran anschließend mit der Rohrleitung (2) - durch Schweißen - dicht verbundene keglige Abschnitte (32, 33) aufweisenden Hülse (3) besteht, und daß in der Hülse (3) vorzugsweise in deren zylindrischen Abschnitt (31) Ringfalten (35), etwa nach Art eines Faltenbalges vorgesehen sind.
3. Wanddurchführung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement Ringfalten (35) in mindestens einem der Abschnitte der Hülse (3) besitzt.
4. Wanddurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der angenähert zylindrische Abschnitt (31) der Hülse (3) länger bemessen ist, als die Wand (1) bzw. die Wand des Liners dick ist.
5. Wanddurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen der Wand der Hülse und der Rohrleitung befindliche Raum (4) mit einem Isolierstoff, wie Steinwolle, gefüllt ist.