DE2636743B1 - Druckbehaelter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf einen Druckbehälter, insbesondere auf einen Kernreaktordruckbehälter, bestehend aus mit Hilfe von Spannstählen zusammengespannten Gußelementen, und aus Linerabschnitten zusammengeschweißter Auskleidung, wobei zwischen den Gußelementen zumindest eine spannstahlbeherrschte horizontale Fuge als Sollrißstelle wirkt. Gußelemente bezeichnet im Rahmen der Erfindung sowohl Gußeisenelemente als auch Gußstahlelemente, aus denen der Mantel des Druckbehälters sowie gegebenenfalls auch Boden und Deckel zusammengespannt sind. Im Rahmen der Erfindung liegt es jedoch, Boden und Deckel auch als einteilige Bauteile auszuführen.

Mit Hilfe von derartigen Druckbehältern ist es im Gegensatz zum konventionellen, einstückigen Stahlbehälter erstmals möglich, den sogenannten Versagensfall zu beherrschen und auf horizontale Risse zu beschränken. Demgegenüber neigen einteilige Behälter aufgrund der Spannungsverteilung zu Axialrissen. Bei den bekannten Druckbehältern der beschriebenen Gattung ist jedoch nicht sichergestellt, daß die Auskleidung im Versagensfall genau an der Sollrißstelle reißt, an der sich, vorgegeben, eine horizontale Fuge öffnet. Das beruht darauf, daß die Spannstähle im allgemeinen eine Gleichmaßdehnung von 2% aufweisen, während die Auskleidung eine Dehnung von 20 bis 30% aufzunehmen in der Lage ist. Das ist deshalb von Bedeutung, weil bei gattungsgemäßen Druckbehältern, die als Kernreaktordruckbehälter eingesetzt werden, ein genau

ίο beherrschbarer Druckabbau im Katastrophenfall erfolgen muß, wozu auch eine definierte Sollrißstelle für den Liner im Bereich einer als Sollrißstelle ausgebildeten Fuge eintreten muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Druckbehälter soweit auszubilden, daß im Versagensfall auch die Auskleidung über eine als Sollrißstelle ausgebildete Fuge bricht.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Gußelemente beidseits einer als Sollrißstelle wirkenden Fuge den inneren Durchmesser des Behältermantels (ohne Auskleidung) reduzierende, angeformte Stützleisten für die angeschlossenen Linerabschnitte aufweisen, die von einem Zwischenlinerabschnitt reduzierter Wanddicke überbrückt sind und daß der Zwischenlinerabschnitt mit den beidseits angeschlossenen Linerabschnitten durch Weißnähte verbunden ist. Der Zwischenlinerabschnitt besteht dazu zweckmäßigerweise aus einem dehnungsarmen Werkstoff. Die Linerabschnitte können wegen der Stützleisten nicht in oder über die Sollrißstellen fließen. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung sind die Schweißnähte, die den Zwischenlinerabschnitt mit den angeschlossenen Linerabschnitten verbinden, gleichzeitig als Schweißverbindung zwischen Auskleidung und Gußelementen ausgeführt. Die Schweißnähte verhindern so, daß die Auskleidung sich von den Gußelementen abhebt.

Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei einem erfindungsgemäßen Druckbehälter im Versagensfall auch der Liner über den Sollrißstellen bricht, die im Behältermantel, spannstahlbeherrscht, vorgebildet sind. Tatsächlich läßt sich die Dicke des Zwischenlinerabschnittes stets so einrichten, daß über die Verformungswege, die mit dem öffnen einer Sollrißstelle verbunden sind, auch ein Bruch des Zwischenlinerabschnittes und damit ein Bruch der Auskleidung auftritt. Besonders definierte Verhältnisse erreicht man in dieser Hinsicht, wenn nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung die Zwischenlinerabschnitte ihrerseits Formschlußleisten aufweisen, die die Stützleisten überfassen, so daß die Linerabschnitte gleichsam unter Zwischenschaltung dieser Formschlußleisten an den Stützleisten abgestützt sind. Um die Schweißverbindung zwischen der Auskleidung und den Gußelementen zu machen, empfiehlt die Erfindung, die Anordnung so zu treffen, daß von der als Sollrißstelle ausgebildeten Fuge aus betrachtet, hinter den Stützleisten in den Gußelementen Nuten angeordnet und in diesen, z. B. mittels Schrauben, Schweißeinlagen befestigt sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung
F i g. 1 einen Axialschnitt durch einen erfindungsgemäßen Druckbehälter, ausschnittsweise und

Fig.2 den vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach F ig. 1.
Der in den Figuren dargestellte Druckbehälter mag

als Kernreaktordruckbehälter bestimmt sein. Er besteht aus mit Hilfe von Spannstählen 1 zusammengespannten Gußelementen 2, wobei es sich um Gußeisenelemente oder Gußstahlelemente handeln kann, die den Mantel und gegebenenfalls auch den Boden und den Deckel 5 bilden. Im übrigen gehört zu dem Behälter eine Auskleidung, die aus Linerabschnitten 3 zusammengeschweißt ist. Zwischen den Gußelementen 2 befindet sich zumindest eine spannstahlbeherrschte horizontale Fuge 4, die als Sollrißstelle funktioniert. Insbesondere aus der F i g. 2 entnimmt man, daß die Gußelemente 2 beidseits eine als Sollrißstelle ausgebildete Fuge 4 den Innendurchmesser des Behältermantels (ohne Auskleidung) reduzierende, angeformte Stützleisten 5 für die angeschlossenen Linerabschnitte 3 aufweisen. Diese Stützleisten 5 sind von einem Zwischenlinerabschnitt 6 überbrückt, der eine gegenüber den Linerabschnitten 3 reduzierte Dicke D besitzt. Der Zwischenlinerabschnitt 6 ist mit den beidseits angeschlossenen Linerabschnitten 3 durch Schweißnähte 7 verbunden. Im übrigen ist der Zwischenlinerabschnitt 6 bezüglich der Dicke D und bezüglich des Werkstoffes so ausgelegt, daß im Versagensfall und öffnen der zugeordneten Sollrißstelle 4 ein Bruch des Zwischenlinerabschnittes 6 auftritt, so daß auch die Auskleidung genau an der Sollrißstelle 4 definiert bricht. Der Zwischenlinerabschnitt 6 kann dazu aus einem dehnungsarmen Werkstoff aufgebaut sein. Aus der Fig.2 entnimmt man fernerhin, daß die Schweißnähte 7, die den Zwischenlinerabschnitt 6 und die Linerabschnitte 3 verbinden, gleichzeitig als Schweißverbindung zwischen Auskleidung und Gußelementen 2 ausgeführt sind. Im übrigen ist im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung die Anordnung so getroffen, daß die Zwischenlinerabschnitte 6 ihrerseits Formschlußleisten 8 aufweisen. Diese überfassen die Stützleisten 5. Im Ergebnis wird so erreicht, daß die Linerabschnitte 3 unter Zwischenschaltung der Formschlußleisten 8 an den Stützleisten 5 abgestützt sind. Im Ausführungsbeispiel erkennt man fernerhin, daß, von der als Sollrißstelle ausgebildeten Fuge 4 aus betrachtet, hinter den Stützleisten 5 in den Gußelementen 2 Nuten 9 angeordnet und in diesen, im Ausführungsbeispiel mittels Schrauben 10 Schweißanlagen 11 befestigt sind, die eine definierte Schweißverbindung zwischen Auskleidung 3,6 und Gußelementen 2 sicherstellen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Druckbehälter, insbesondere Kernreaktordruckbehälter, bestehend aus mit Hilfe von Spannstählen zusammengespannten Gußelementen und aus Linearabschnitten zusammengeschweißter Auskleidung, wobei zwischen den Gußelementen zumindest eine spannstahlbeherrschte horizontale Fuge als Sollrißstelle wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Gußelemente (2) beidseits einer als Sollrißstelle wirkenden Fuge (4) den Innendurchmesser des Behältermantels (ohne Auskleidung) reduzierende, angeformte Stützleisten (5) für die angeschlossene Linerabschnitte (3) aufweisen, die von einem Zwischenlinerabschnitt (6) reduzierter Dicke (D) überbrückt sind und daß der Zwischenlinerabschnitt (6) mit den beidseits angeschlossenen Linerabschnitten (3) durch Schweißnähte (7) verbunden ist.

2. Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlinerabschnitte (6) aus einem dehnungsarmen Werkstoff aufgebaut sind.

3. Druckbehälter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißnähte (7), die einen Zwischenlinerabschnitt (6) und die angeschlossenen Linerabschnitte (3) verbinden, gleichzeitig als Schweißverbindung zwischen Auskleidung (3, 6) und Gußelementen (2) ausgeführt sind.

4. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlinerabschnitte (6) ihrerseits Formschlußleisten (8) aufweisen, welche die Stützleisten (5) überfassen, und daß die Linerabschnitte (3) unter Zwischenschaltung der Formschlußleisten (8) an den Stützleisten (5) abgestützt sind.

5. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß, von der als Sollrißstelle wirkenden Fuge (4) aus betrachtet, hinter den Stützleisten (5) in den Gußelementen (2) Nuten (9) angeordnet und in diesen z. B. mittels Schrauben (10), Schweißanlagen (11) befestigt sind.