DE2640038C3 - Berstgeschützte Kernreaktoranlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine berstgeschützte Kernreaktoranlage mit einem Reaktordruckbehälter und daran über Hauptkühlmittelleitungen angeschlossen und kraftschlüssig gekoppelten Komponenten, wobei der Druckbehälter axial und radial wärmebeweglich an einem Auflager seines bodenseitigen Endes gelagert ist und von einem Berstschutzmantel mit deckelseitigen Spannelementen umgeben ist, durch welche der Druckbehälter im warmen Betriebszustand axial sowie zentriert relativ zu einer äußeren tragenden Spannbetonkonstruktion des biologischen Schildes verspannt ist.

Die axial und radial wärmebewegliche Auflagerung des Reaktordruckbehälters ist z. B. durch die DE-OS 24 32 011 bekannt, die Zentrierung des Reaktordruckbehälters mittels Pendelstütze innerhalb einer Berstsicherung ist durch die DE-AS 24 38 698 bekannt Bei diesen bekannten berstgeschützten Kernreaktoranlagen ist der Reaktordruckbehälter, durch den vorteilhafterweise der Festpunkt des Primärkreislaufes definiert wird, durch die Zugfedern der Auflagerböcke und über die Hauptkühlmittelleitungen durch die daran angeschlossenen Dampferzeuger in seiner Lage bestimmt. Die Auflagerung hat in horizontaler Richtung eine relativ geringe Federkonstante, die auch erwünscht ist, damit keine Zwungskräfte entstehen. Andererseits können hierdurch aber schon relativ kleine Kräfte eine merkliche Auslenkung des Reaktordruckbehälters bewirken. Durch die DE-PS 23 27 759 ist eine wärmebewegliche Abstützung der Dampferzeuger an Schrägflächen bestimmter Neigung λ bekannt, wodurch in der den jeweiligen Dampferzeuger mit dem Reaktordruckbehälter verbindenden Rohrleitung eine Kraft in Richtung des Druckbehälters von f = Gtg α wirkt. Im kalten Zustand des Reaktordruckbehälters, wenn er innerhalb seiner Berstsicherung noch nicht verspannt ist, könnten nun durch ungleiche Ausrichtung und vor allem unterschiedliche Gewichte der Dampferzeuger verschiedene Kräfte an dem Reaktordruckbehälter angreifen und ihn verschieben. Unterschiedliche Gewichte treten z. B. durch Differenzen in der Wasserfüllung der Dampferzeuger oder bei Wiederholungsprüfungen auf, wenn den Dampferzeuger umgebende Betonsteine ausgeräumt werden müssen. Unterschiedliche Kräfte auf den Reaktordruckbehälter sind auch durch andere Komponenten, mit denen der Reaktordruckbehälter über Leitungen gekoppelt ist, denkbar; so sind an inn auch Notkühlleitungen angeschlossen.

Die Abstützung eines Reaktordruckbehälters mittels Hilfslagern, die in einem achsnormalen Bereich über seinen äußeren Umfang verteilt angeordnet sind, ist durch die DE-OS 19 48 522 bekannt. Dort dienen die Hilfslager als Unfallabstützung in vertikaler und seitlicher Richtung. Sie sind im Normalbetrieb nicht in Eingriff, sondern die normalen Auflagerpratzen im Bereich der Kühlmittelstutzen. Da dort eine äußere, im warmen Betriebszustand eingreifende und zentrierende Berstschutzverspannung des Reaktordruckbehälters nicht vorgesehen ist, tritt das Problem der Hilfszentrierung nicht auf.

Ausgehend von der eingangs genannten berstgeschützten Kernreaktoranlage, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese so auszubilden, daß der Reaktordruckbehälter bei Angreifen asymmetrischer Seitenkräfte auch im kalten Betriebszustand zentriert gelagert ist, wobei die Zentrierung so ausgebildet sein soll, daß sie bei Erwärmung des Reaktordruckbehälters auf Betriebstemperatur außer Eingriff gelangt, so daß auf diese Weise Zwangskräfte beim Verspannen des Reaktordruckbehälters innerhalb seiner Berstsicherung vermieden werden.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer berstgeschützten Kernreaktoranlage der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Reaktordruckbehälter im kalten Betriebszustand in an sich bekannter

Weise mittels Hilfslagern, die in einem achsnormalen Bereich über seinen äußeren Umfang verteilt angeordnet sind, zentriert abstützbar ist, dab hierzu der Reaktordruckbehälter mit konisch schräg auswärts nach oben geneigten Zentrierflächen, der;n Kegelspitze auf der Druckbehälterachse liegt, an entsprechend geneigten feststehenden Gegenflächen geführt ist, und daß die Neigung α der Zentrierflächen und der Gegenflächen so gewählt ist, daß die Zentrierflächen aufgrund axial-radialer Wärmedehnung und unter Berücksichtigung der Gewichtsbelastung zunächst an den Gegenflächen geführt werden und mit zunehmender Erwärmung auf Betriebstemperatur von ihren Gegenflächen abheben, wobei die Zentrierung des Druckbehälters von den deckelseitigen Spannelementen in Verbindung mit der bodenseitigen Lagerung übernommen wird.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind vor tüem darin zu sehen, daß der Reaktordruckbehälter sowohl in seinem kalten als auch in seüem warmen Betriebszustand immer eine definierte zentrierte Lage hat und daß der Übergang von der einen zur anderen Zentrierung in einem steten Übergang erfolgt, so daß keine Zwangskräfte auftreten können. Die Neigung der Zentrier- und Gegenflächen wird so bestimmt, daß das gewünschte Abheben auftritt, d. h., man wird die Neigung insbesondere etwas flacher machen als sie durch den Gleitkonus gegeben ist, auf dem sich die Außenumfangspunkte des Reaktordruckbehälters im Bereich der Zentrierflächen bewegen würden. Besonders günstig ist es, wenn der Neigungswinkel λ um wenige Grade kleiner ist als der Neigungswinkel tx' des ideellen Gleitkegels k unter Belassung eines keilförmigen Spaltes zwischen den Komplementärwinkeln β und ß', so daß im Anfangsbereich der Aufwärmung eine präzise Führung im Bereich der Flächenberührung gegeben ist, sich dann aber zunehmend der Abstand vergrößert und die Zentrierflächen von ihren Gegenflächen abheben, wobei aber jetzt die Zentrierung durch die Berstsicherung bereits eingegriffen hat.

Bevorzugt sind die Hilfslager im Bereich der durch die Hauptkühlmittelleitungs-Achsen gehenden Druckbehälter-Achsebenen angeordnet. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sitzen die Zentrierflächen jeweils an Tragpratzen, die am äußeren Umfang des Reaktordruckbehälters angeschweißt sind und sitzen die Gegenflächen jeweils an Konsolen, welche im Spannbeton des biologischen Schildes verankert sind.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung noch näher erläutert, in weicherzeigt

F i g. 1 in einem axialen Schnitt eine Kernreaktoranlage des Druckwassertyps mit einem Reaktordruckbehälter, der innerhalb einer Berstsicherung verspannt ist, wobei die linke Hälfte der Figur den Schnitt längs der Linie Ha-IIa und die rechte Hälfte den Schnitt längs der Linie Ub-Wbaus F i g. 2 darstellt;

F i g. 2 einen Querschnitt durch den Reaktordruckbehälter in Höhe der Hauptkühlmittelleitungen im Ausschnitt, wobei jeweils unterhalb der Hauptkühlmittelstutzen gestrichelt die Tragpratzen und Konsolen zur Kaltzentrierung angedeutet sind;

Fig. 3 in einem Diagramm die axiale und radiale Wärmedehnung des Punktes A aus F i g. 1 sowie die vorspannungsabhängige Absenkung des Reaktordruckbehälters, wobei auf der x-Achse die Temperatur δ in ° C und auf der Ordinaten-Achse der Weg s in mm aufgetragen sind;

F i g. 4 die aus dem Diagramm nach F i g. 3 gewonnene resultierende Bewegung des Punktes A, eingezeichnet in ein Diagramm mit Längskoordinate (Ordinate) und Querkoordinate (Abszisse) jeweils in mm. Im Diagramm nach F i g. 3 und nach F i g. 4 ist eine Reaktoranlage von «1300MW_e/ mit entsprechenden Abmessungen zugrunde gelegt, d. h. der Reaktordruckbehälter hat eine axiale Länge von ca. lim und einen Durchmesser von ca. 5 m.

F i g. 5 die Einzelheit X aus F i g. 1 vergrößert

Gemäß Fig. 1 umfaßt die berstgeschützte Kernreaktoranlage einen Reaktordruckbehälter 1 mit Behälterteil la und Deckel Xb. An den Reaktordruckbehälter 1 sind in einer achsnormalen Ebene a die Hauptkühlmittelieitungen 2 angeschlossen, von denen in F i g. 1 nur eine ersichtlich ist, jedoch zeigt F i g. 2 insgesamt vier Hauptkühlmittelleitungen 2, die spiegelsymmetrisch in bezug auf die rechtwinklig zueinander verlaufenden Haupt-Axialebenen b 1 und b 2 angeordnet sind. Die Hauptkühlmittelleitungen 2 sind als Doppel- bzw. Duplex-Leitungen ausgeführt mit einem oberen Leitungsteil 2a und einem unteren Leitungsteil 2b, die voneinander durch eine Trennwand 3 getrennt sind. Der obere Leitungsteil 2a dient, wie Pfeil 2a'verdeutlicht, als Ablaufleitung für das im Reaktorkern 4 aufgewärmte Kühlwasser, Leitungsteil 2b dient als Zulauf, wobei wie ersichtlich das Kühlwasser im Ringraum 5 zwischen Druckbehälterwandung la 1 und Kernbehälter 6 durch den unteren Gitterrost 7 in den Reaktorkern 4 strömt und hier die Brennelemente 8, die nur in ihren Umrissen dargestellt sind, kühlt und den Kernbehälter 6 bzw. das Reaktorinnere über den Leitungsteil 2a wieder verläßt. Die Dampferzeuger, die an die Hauptkühlmittelleitungen 2 angeschlossen sind, sind nicht dargestellt, ebenso nicht die Hauptkühlmiiteipumpe, durch welche das Kühlmittel in dem soeben beschriebenen Kreislauf gefördert wird; wesentlich ist, daß durch die Hauptkühlmittelleitungen 2 von den daran angeschlossenen Dampferzeugern Kräfte auf den Reaktordruckbehälter 1 ausgeübt werden, da die Dampferzeuger durch die genannten Leitungen 2 kr^ftschlüssig mit dem Druckbehälter 1 gekoppelt sind, f'benso sird an den Reaktordruckbehälter 1 die Not-Nachkühlleitungen 9a, 9b angeschlossen, wovon die obere 9a in den Kernbehälter 6 mündet, die untere 9b in den Ringraum 5.

Der Deckel \b des Reaktordruckbehälters 1 ist mittels der Deckelschrauben (in Fig. 1 nur eine ersichtlich und durch ihre Mittellinie angedeutet) 10 dichtend mit dem Unterteil la verspannt. Auf dem Deckel \b liegt ein mehrlagiger Fangdeckel 11 auf, der aus einem äußeren geschmiedeten Ring 11a und den einzelnen Lagen Wb zusammengesetzt ist. Die Randwulst des Fangdeckels 11 übergreift der Fangring 12, der das Lager 13 für die Pendelstützen 14 mit hydraulischem Antrieb 15 trägt, wobei die Pendelstützen 14 gleichmäßig über den Umfang des Druckbehälters 1, ebenso wie die Deckelschrauben 10, verteilt angeordnet sind und die Zylinderflächen 14a, 14Z) der Pendelstützen 14 mit zugehörigen Gegenflächen \2b des Fangringes 12 und Gegenflächen 16a von Widerlagerkörpern 16 in Eingriff stehen. Letztere sind an der schräg nach innen geneigten Tragfläche 1 Ta eines Ringkastens 17 angebracht, und dei Ringkasten {7 ist auf den biologischen Schild 18, der ebenso wie der Ringkasten 17 aus Spannbeton besteht, aufgesetzt. Der biologische Schild 18 ist im wesentlichen ein Zylinder-

mantel mit Bodenteil, der den Reaktordruckbehälter 1 mit Ringspalt si umgibt. Der Ringkasten 17 und der biologische Schild 18 werden in entsprechenden Axialbohrungen 19 von den Axialspannkabeln 20 einer Bewehrung durchdrungen, die zur Vorspannung des Betons dient, in Urnfangsrichtung verlaufende und radiale Soannkabel bzw. Spannelemente sind aus der. Figure?; nicht ersichtlich, aber gleichermaßen vorhanden. Der Ringkasten 17 ist mittels Zentrierzapfen 21, die im Bereich der Trennfläche 22 im biologischen Schild 18 verankert sind, und entsprechender Hülsenkörper 23, genau zentrisch in bezug auf die Reaktorlängsioise c ausgerichtet. Zapfen und Hülsenkorper 21, 23 sind über den Umfang des biologischen Schildes 18 bzw. des Ringkastens 17 gleichmäßig verteilt angeordnet. Der biologische Schild 18 und der Ringkasten 17 sind durch die Bewehrung 20 somit axiai miteinander verspannt und in der Lage, erhebliche Axialkrälte aufzunehmen, ebenso wie durch die nicht dargestellte, in Umfangsrichtung verlaufende Bewehrung dafür gesorgt ist, daß erhebliche Radialkräfte aufgenommen werden können. Der Bodenteil 18a und der Mantelteil 186 des biologischen Schildes 18 bilden die Reaktorgrube 24 auf ihrer Innenseite, wobei der Reaktordruckbehäiter 1, wie bereits erwähnt, zum Mantelteil 18£> den Radialspalt s 1 aufweist (zugehöriger Ringraum 51) und zum Bodenteil 18a den Axialspalt s2 aufweist (zugehöriger Raum S 2). Der Druckbehälter 1 ist mit seiner ringförmig umlaufenden Standzarge lean U-förmigen Zugfedern 25, die über den Umfang der Standzarge verteilt angeordnet sind, eingehängt, und zwar werden diese Zugfedern 25 durch die Axiallast des Druckbehälters 1 und die axialen Verspannkräfte auf Zug und durch die Radialkräfte auf Biegung beansprucht. Die Federn 25 sind innerhalb zugehöriger, gleichfalls regelmäßig über den Umfang des Druckbehälters 1 verteilter Federkäfige 26 eingehängt. Letztere weisen äußere und innere Seitenwände 26a sowie Bodenplatten 266 auf. Die Bodenplatten 266 sitzen auf einer ringförmigen Solplatte 27, welch letztere auf einer ringförmigen Stahlauskleidung 28 des Bodenteils 18a aufgelagert ist. Im Ringraum Sl ist unmittelbar angrenzend an die Behälterwand IaI eine Schicht aus Isolierbeton 29 angeordnet, bestehend aus einzelnen Leca-Betonsteinen 29a, wobei Lecabeton ein Isolierbeton poröser Konsistenz und relativ kleinen spezifischen Gewichtes ist, der gleichwohl die axialen und radialen Druckkräfte zu übertragen vermag. Diese Lecabetonsteine 29a sind jeweils von einer Blechumhüllung umgeben zur Vermeidung von Abrieb, und sie sind in Umfangsrichtung aneinandergereiht und übereinander im Ringraum 51 derart gestapelt, daß sie zum Zwecke von Wiederholungsprüfungen von oben auch wieder entfernt werden können. Der Raum zwischen der Isolierbetonschicht 29 und dem biologischen Schild ist mit einer Schüttung 30, vorzugsweise Kies bzw. sehr grobkörniger Sand, ausgefüllt, der beim und nach dem Einfüllen in den Ringraum 51 durch Rütteln oder Druckbeaufschlagung verdichtet ist, so daß auch in radialer Richtung eine sogenannte Nullweg-Berstsicherung erzielt wird, d. h., daß der Reaktordruckbehäiter nicht nur in axialer Richtung verspannt ist, sondern auch bei radialer Dehnung in der isolierbetonschicht 29, der Schüttung 30 und dem daran angrenzenden biologischen Schild 18 bzw. 186 eine Stütze findet, die nicht nachgibt. Die Schüttung 30 ist zur Seite der Isolierbetonschicht 29 hin mittels überlappender Blechlagen 31 abgedeckt, wobei die einzelnen Bleche der sogenannten Einfassungsbleche 31 mittels Anker 3ia im biologischen Schild 18 verankert sind. Auf ditie Wcüc können keine Partikel der SchiKtung 30 in die Fugen des Isolierbetons 29 eiiidriiigon, und (crner sind Leckwege für die K'lilhiM vermieden, welche über die Zuluftkanäle 32 (diese sind über den Umfang des Behälters 1 verteilt) und über sogenannte KühMuftlanzen 33 in die Schüttung 30 eirigeblpseii wird. Nach Umspüliing und Armihrung der Wärme verläßt die Kühlluft die Scliüuung 30 durch den Ringruiim 34, der als KühllufUpalt dient und zwischen einem Mauerrohr 35 und der Isolierung 3b der M*tL.pi'Kük!mittelleitung 2 gebildet ist. Letztere ist '.weeks Berstschutz noch mit .Stahlringen 37 umgeben. Nach oben ist der Ringraum 51 durch eine Dichtungsmembran 38 ubgebchiussen, die von einer Ringplatte 39 in Stellung gehalten wird und mit ihrem anderen Ende am biologischen Schild iS verankert ist. Die Ringpiatte 39 hält ~jg!eich die Isolierbetonsteine 29a nieder. Sie weist Rippen 39a auf, weiche vom Fangring 12 gegen den Isolierbeton 29 gedrückt werden.

Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß der Kernbehälter 6 mit einem Flansch 6a an einem Gegenflansch id des Unterteils 1 eingehängt ist und unter Zwischenlage eines Ringkörpers 40 vom Deckel \b in Stellung gehalten wird. 41 ist die obere Kerntragstruktur, die auch von. Kernbehälter getragen wird und zur Führung nicht näher dargestellter Steuerstäbe und Brennelemente dient. Mit 42 ist ein am Behälterboden befestigter Schemel bezeichnet, der als Kernbehälterabslurzsicherung dient, so daß die Notkühlung aufrechterhalten werden kann. 32' ist ein Kühlluftkanal, der in den Raum S2 unterhalb des Behälters 1 mündet, wobei ir: diesem Raum, entsprechend zum Ringraum Sl, unmittelbar angrenzend an den Boden la 2 des Behälters 1 eine Isolierbetonschicht 29' angeordnet ist und zwischen letzterer und dem Bodenteil 18a gleichfalls eine Schüttung 30' aus Kies, Keramikkörpern o. dgl. eingefüllt ist, welche luftdurchlässig ist, so daß über den Düsenkörper 32a'Kühlluft in die Schüttung 30' eingeblasen werden kann. 43 ist noch ein Dichtungsring, welcher den Raum der Schüttung 30' gegenüber der Standzargenabstützung 1 cabdichtet.

In F i g. 1 ist der Reaktordruckbehäiter 1 in seiner Betriebslage dargestellt, d.h. er ist mit Hilfe der Pendelstützen 14, welche, in Axial-Radialebenen angeordnet, schrägt von außen an den Fangring 12 angreifen, axial und radial verspannt. Die Verspannkräfte werden von den Zugfedern 25 und den entsprechenden Widerlagerteilen 26, 27 aufgenommen unter Spannung der Zugfedern 25. Die Reaktionskräfte hierzu werden vom biologischen Schild 18 und dem Ringkasten

17 unter Belastung der Bewehrung 20 aufgenommen. Außerdem werden die radialen Kräfte, die von der Wandung IaI auf die Isolierbetonschicht 29 und die Schüttung 30 ausgeübt werden, vom biologischen Schild

18 aufgenommen. In dieser verspannten Lage ist der Reaktordruckbehäiter 1 genau zentrisch gelagert. Ist er dagegen noch nicht innerhalb seiner Berstsicherung verspannt, d. h. sind die Pendelstützen 14 geöffnet, dann entfällt ihre Zentrierfunktion. Dies ist z. B. dann der Fall, wenn der Reaktor noch nicht in Betrieb gesetzt ist oder dann, wenn er zwecks Brennelementwechsels stillgesetzt ist, wobei dann der Deckel ib abgehoben ist. Da nach wie vor Kräfte über die Leitungen 2 und gegebenenfalls 9a, 96 auf den Behälter 1 übertragen werden, ist erfindungsgemäß eine Hilfszentrierung vorgesehen. Hierzu ist der Behälter 1 mit konisch schräg auswärts nach oben geneigten Zentrierflächen 44, deren

nicht ersichtliche KegelspiUe auf tier Druckbehälterachse l" liegt, an entsprechend geneigtcü iesisiehenden Gegenilächen 45 geführt. Die Zentrierflächen 44 shzcri jeweils an Tragpratzen 44a, i·*·. am äußeren Umfang des Rcaktc-dnickbehälter«; t angeschweißt sind (Schweißnähte 44b}. Die Gegenflächen 45 sitzen jeweils an Konsolen 45a, welche im Spannbeton des biologischen Schildes 18 verankeri sind. Hierzu kann der biologische Schild 18 mit entsprechenden Taschen 18c versehen sein, wobei ßfilagscheiben 4Sb für die genaue Lage der einzelnen Konsolen 45a, d. h. zur Höhenjustierung. dienen. Wie es Fig. 1 in Verbindung mit Fig. 2 zeigt, sind die Hilfslager 44, 45 im Bereich der durch die Hauptkühlmittelleitungs-Achsen d gehenden Druckbehälterachsebenen angeordnet, und zwar jeweils unterhalb der Hauplkühlmitteüeitungs-Slutzen 2c. Es ist auch möglich, die Hilfslager 44a, 45a oberhalb der Stutzen ic anzuordnen In diesem Falle sind sie von oben besser zugänglich. Die Neigung der Zentrierfläche 44 und dementsprechend auch die Neigung der Gegenfläche 45 ist in F i g. 5 durch den Winke! λ verdeutlicht. Der Punkt A der Zentrierfläche 44 aus Fig. 1, 5 macht bei der axialen und radialen Wärmedehnung des Behälters 1 eine Bewegung längs des Mantels k des ideellen Gleitkegels, dessen Spitzein Fig. 1 mit K bezeichnet ist. Diese Bewegung ist in F i g. 4 durch die Linie k definiert und durch den Pfeil k 1 verdeutlicht, wobei hier der Neigungswinkel λ' eingezeichnet ist. Der Neigungswinkel λ ist den Zentrier- und Gegenflächen 44, 45 zugeordnet. Wenn nun die Flächen 44,45 im Anfang der axial-radialen Wärmebewegung satt aufeinanderliegen, so müssen sie sich, wenn ein beliebiger Punkt A der Zentrierfläche 44 eine thermische Bewegung gemäß Linie k ausführt, zunehmend voneinander entfernen, wobei schließlich Abheben auftritt. Dies tritt ein, wenn der Reaktordruckbehälter 1, so wie in F i g. 1 dargestellt, innerhalb seiner Berstsicherung angeordnet ist und auf Betriebstemperatur gebracht wird, wobei nach dem Abheben der Flächen 44, 45 die Pendelstützen 14 zusammen mit der unteren Auflagerung Ic, 25 die Zentrierung des Behälters ί übernehmen. In F i g. 4 sind die zugehörigen Komplementärwinkel zu <x und λ' mit β und ß' bezeichnet.

Eine vorteilhafte Bemessung des Komplementärwinkels β beträgt für einen Reaktor der eingangs genannten Leistungsgröße (ca. 200OMW_1n bzw. ca. 1300 MW,,/) etwa 30°, so daß sich eine Winkeldifferenz von 4,2° gegenüber dem Komplementärwinkel ß' ergibt, den der idelle Gleitkegel k gegenüber der Vertikalen (Achse c) aufspannt. Der Differenzwinkel ist in F i g. 4 mit γ bezeichnet. Die zugehörigen Winkei α, oJ, die in F i g. 4 rechts unten noch einmal als Wechselwinkel eingezeichnet sind, betragen 60 bzw. 64,2°.

F i g. 3 verdeutlicht die Dehnungsverhältnisse, d. h. die Einzelbewegungen des Punktes A, in dem seine resultierende Bewegung in eine axiale Wärmedehnung (Kurve f_a) und in eine radiale Wärmedehnung (Kurve f_r) zerlegt ist, wobei ferner die Absenkung des Reaktordruckbehälters 1 abhängig von der Vorspannung noch durch die Kurve /, verdeutlicht ist. Die Absenkung f, ist, da sie der axialen und radialen Wärmedehnung /, und f_r entgegengerichtet ist, von dieser Wärmedehnung abzuziehen und deshalb negativ. Die Bewegung des Punktes A gemäß Fig.4 (Linie k) wurde durch Superposition der Kurven nach F i g. 3 gewonnen. Es ist ersichtlich, daß die letzterwähnten Kurven für einen Bereich zwischen 0° und 300°C (übliche Betriebstemperatur) ermittelt wurden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Berstgeschützte Kernreaktoranlage mit einem Reaktordruckbehälter und daran über Hauptkühl- s mitteüeitungen angeschlossenen und kraftschlüssig gekoppelten Komponenten, wobei der Druckbehälter axial und radial wärmebeweglich an einem Auflager seines bodenseiligen Endes gelagert ist und von einem Berstschutzmantel mit deckelseitigen Spannelementen umgeben ist, durch welche der Druckbehälter im warmen Betriebszustand axial sowie zentriert relativ zu einer äußeren tragenden Spannbetonkonstruktion des biologischen Schildes verspannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckbehälter im kalten Betriebszustand in an sich bekannter Weise mittels Hilfslagern, die in einem achsnormalen Bereich über seinen äußeren Umfang verteilt angeordnet sind, zentriert abstützbar ist, daß hierzu der Druckbehälter mit konisch schräg auswärts nach oben geneigten Zentrierflächen, deren Kegelspitze auf der Druckbehälterachse liegt, an entsprechend geneigten feststehenden Gegenflächen geführt ist, und daß die Neigung α der Zentrierflächen (44) und der Gegenflächen (45) so gewählt ist, daß die Zentrierflächen (44) aufgrund axial-radialer Wärmedehnung und unter Berücksichtigung der Gewichtsbelastung zunächst an den Gegenflächen (45) geführt werden und mit zunehmender Erwärmung auf Betriebstemperatur von ihren Gegenflächen (45) abheben, wobei die Zentrierung des Druckbehälters (1) von den deckelseitigen Spannelementen (12, 14, 16) in Verbindung mit der bodenseitigen Lagerung (Ic, 25, 26) übernommen wird.

2. Kernreaktoranlage nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel « um wenige Grade kleiner ist als der Neigungswinkel α' des ideellen Gleitkegels k unter Belassung eines keilförmigen Spaltes zwischen den Komplementärwinkeln/? und ß'.

3. Kernreaktoranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfslager im Bereich der durch die Hauptkühlmittelleitungs-Achsen (ergehenden Druckbehälter-Achsebenen liegen.

4. Kernreaktoranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfslager (44a, 45aJ jeweils unterhalb oder oberhalb der Hauptkühlmittelstutzen (2) angeordnet sind.

5. Kernreaktoranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierflächen (44) jeweils an Tragpratzen (44a) sitzen, die am äußeren Umfang des Druckbehälters (1) angeschweißt sind und die Gegenflächen (45) jeweils an Konsolen (45ajl welche im Spannbeton des biologisehen Schildes (18) verankert sind.

6. Kernreaktoranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsolen (45a^ höhenjustierbar angeordnet sind.

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