DE2725439A1 - Cylindrical prestressed concrete vessel with steam generator openings - and reinforcing steel rings at top and bottom slabs to enable whole reactor to be housed in a single vault - Google Patents

Cylindrical prestressed concrete vessel with steam generator openings - and reinforcing steel rings at top and bottom slabs to enable whole reactor to be housed in a single vault

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DE2725439A1
DE2725439A1 DE19772725439 DE2725439A DE2725439A1 DE 2725439 A1 DE2725439 A1 DE 2725439A1 DE 19772725439 DE19772725439 DE 19772725439 DE 2725439 A DE2725439 A DE 2725439A DE 2725439 A1 DE2725439 A1 DE 2725439A1
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Abstract

A pressure vessel for a large nuclear power plant is intended for contg. a gas-cooled, high-temp. reactor together with a series of steam generators all within a single reactor vault. This vault has one continuous liner; apertures at the top of the vault enable the individual heat exchangers to be inserted vertically, those apertures then being closed by plugs. The single integral pressure vessel is prestressed by a series of circumferential wound cables and also by vertical axial cables. The top slab and/or the bottom salb or the pressure vessel are reinforced by a hollow steel support ring, pref. of rectangular cross-section. A proportion of the vertical, axial cables passes through these reinforcing rings and the cables are anchored there, the upper support ring also having a series of apertures to permit insertion of the steam generators. Housing the whole reactor in a single vault results in a considerable saving in the area of liner and insulation.

Description

Zylindrischer Spannbetondruckbehälter Cylindrical prestressed concrete pressure vessel

für ein Kernkraftwerk großer Leistungen Die Erfindung betrifft einen zylindrischen Spannbetondruckbehälter für ein Kernkraftwerk großer Leistung mit einem gasgekühlten Hochtemperaturreaktor und einer Anzahl von Dampferzeugern, die zusammen mit dem Hochtemperaturreaktor in einer im Zentrum des Spannbetoduckbchälters befindlichen und mit einem Liner ausgekleideten Kaverne untergebracht sind, und mit einer Anzahl von oben durch Stopfen abgeschlossenen Montageausnehmungen für die Dampferzeuger, wobei der gesamte Spannbetondruckbehälter als einheitlicher Betonkörper durch in axialer Richtung durch den Spannbetondruckbehälter verlaufende und durch um den Umfang des Spannbetondruckbehälters gewickelte Spannkabel vorgespannt ist. for a high power nuclear power plant. The invention relates to a cylindrical prestressed concrete pressure vessel for a nuclear power plant with high output a gas-cooled high-temperature reactor and a number of steam generators that together with the high-temperature reactor in one in the center of the prestressed concrete container located and lined with a liner cavern are housed, and with a number of mounting recesses closed from above by plugs for the steam generator, with the entire prestressed concrete pressure vessel as a single concrete body by running in the axial direction through the prestressed concrete pressure vessel and pre-tensioned by tensioning cables wound around the circumference of the pre-stressed concrete pressure vessel is.

Ein derartiger Spannbetondruckbehälter ist bekannt für Kernkraftwerke niedriger Leistung. So ist z.B. bei dem THTR-Hochtemperaturreaktor von 300 MWe Leistung der Reaktorkern in der zentralen Kaverne des Spannbetondruckichälters angeordnet und um ihn herum sind in der gleichen Kaverne die Dampferzeuger installiert. Die Kaverne ist mit einem gekühlten Liner abgedichtet, und die Yorspannur.g des Druckbehälters erfolgt durch ein System gerader, vertikaler und ringförmiger, horizontaler Spannkabel.Such a prestressed concrete pressure vessel is known for nuclear power plants low power. For example, the THTR high-temperature reactor has an output of 300 MWe the reactor core is arranged in the central cavern of the prestressed concrete pressure vessel and around it the steam generators are installed in the same cavern. the Cavern is sealed with a cooled liner, and the Yorspannur.g of the pressure vessel is made by a system of straight, vertical and ring-shaped, horizontal tension cables.

Für Kcrnkraftwerke größerer Leistung (mehr als 1000 MWe) ist bisher ein Spannbetondruckbehälter vorgeschlagen worden, der außer einer zentralen Kaverne für den Hochtemperaturreaktor eine Reihe von schachtähnlichen Ausnehmungen (Pods) aufweist, die auf einem Teilkreis um die zentrale Kaverne angeordnet sind und die Dampferzeuger aufnehmen Die schachtähnlichen Ausnehmungen sind ebenso wie die zentrale Kaverne mit Linern ausgestattet, die mit einer Wärmeisolierung versehen sind.For nuclear power plants of larger capacity (more than 1000 MWe) is so far a prestressed concrete pressure vessel has been proposed which, in addition to a central cavern a series of shaft-like recesses (pods) for the high-temperature reactor has, which are arranged on a pitch circle around the central cavern and the Taking up the steam generator The shaft-like recesses are just like the central one Cavern equipped with liners that are provided with thermal insulation.

Gegenüber diesem Spannbetondruckbehälter würde bei einem Ein-Kavernen-Druckbehälter für ein Kernkraftwerk gleicher Leistung die Linearoberfläche sowie die erforderliche Wärmeisolierung nur ca. 60% betragen, wodurch sich bei dem Bau eines Kernraftwerks größerer Leistung mit einem Ein-Kavernen-Druckbehälter eine wesentliche Kostenersparnis und beträchtliche Verkürzung der Bauzeit ergeben würden.Compared to this prestressed concrete pressure vessel, a single-cavern pressure vessel would for a nuclear power plant of the same power the linear surface as well as the required Thermal insulation is only about 60%, which is useful in the construction of a nuclear power plant greater performance with a single-cavern pressure vessel, a significant cost saving and would result in a considerable reduction in construction time.

Bisher ist ein Ein-Kavernen-Spannbetondruckbehälter für Kcrnkraftwerke größerer Leistung nicht in Beiracht gezogen worden, da vor allem die Dicken der Deckenplatte und der Bodenplatte zu groß werden (bei einem Hochtemeraturreaktor von 1160MWe Leistung würde eine Plattenstärke in reinem Beton von ca. 11m gegenüber einer Deckenplattenstarke von 5,7 m bei einem Druckbehälter in Pod-Baueise erforderlich sein). Eine Dekkenplatte dieser Stärke würde zudem den Brennelementwechsel erschweren und ihn zeitlich in die Länge ziehen. Ferner kommt noch hinzu, daß die zwischen den oberen Montageausnehmungen für die Dampferzeuger verbleibenden Stege aus Beton zu schwach sind, um einen Ein-Kavernen-Spannbetondruckbehälter für Kernkraftwerke größerer Leistung realisieren zu können.So far is a single-cavern prestressed concrete pressure vessel for nuclear power plants greater performance was not taken into account, especially because of the thickness of the The top plate and the bottom plate become too large (in the case of a high-temperature reactor 1160MWe output would result in a slab thickness in pure concrete of approx. 11m opposite to A ceiling panel thickness of 5.7 m is required for a pressure vessel in pod construction be). A top plate of this thickness would also make it more difficult to change the fuel element and drag it out in time. There is also the fact that the between the upper mounting recesses for the steam generator remaining webs made of concrete are too weak to be a single-cavern prestressed concrete pressure vessel for nuclear power plants to be able to realize greater performance.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben genannten Hindernisse zu überwinden und die- Ausführung eines Ein-Kavernen-Spanbetondruckbehälters für Kernkraftwerke größerer Leistung zu ermöglichen. Dabei sollen die Hauptabmessungen dieses Spannbetondruckbehälters diejenigen eines Spannbetondruckbehälters in Pod-Bauweise nicht überschreiten.The object of the present invention is to remove the above-mentioned obstacles to overcome and the execution of a single-cavity chip concrete pressure vessel for To enable nuclear power plants of greater power. The main dimensions should be this prestressed concrete pressure vessel those of a prestressed concrete pressure vessel in pod construction do not exceed.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Deckenplatte und/oder die Bodenplatte des Spannbetondrucibehälters durch einen hohlen Tragring aus Stahl mit vorzugsweise rechteckigem Querschnitt verstärkt sind, wobei ein Teil der in axialer Richtung verlaufenden Spannkabel durch die beiden Tragringe verlegt ist, und daß die Montageausnehmungen für die Dampferzeuger durch den in der Deckenplatte befindlichen oberen Tragring geführt sind.According to the invention, this object is achieved in that the ceiling plate and / or the base plate of the prestressed concrete pressure vessel by a hollow support ring are reinforced from steel with preferably rectangular cross-section, with a part the tensioning cable running in the axial direction is laid through the two support rings is, and that the mounting recesses for the steam generator through the in the ceiling plate located upper support ring are performed.

Durch diese beiden Tragringe ist es in besonders günstiger Weise möglich, in den zwischen den Montageausnehmungen für die Dampferzeuger verbleibenden Betenstegen die in axialer Richtung verlaufenden Spannkabel sehr dicht nebeneinander anzuordnen und so die durch den Innendruck auf die Tragringe wirkenden Biegemomente klein zu halten, wodurch sich auch die Höhe der Tragringe verringern erbt.With these two support rings, it is possible in a particularly favorable manner in the beet bars remaining between the mounting recesses for the steam generator to arrange the tensioning cables running in the axial direction very close to one another and so the bending moments acting on the support rings due to the internal pressure become small hold, which also reduces the height of the support rings inherits.

Die Tragringe können aus normalem (zähem) Baustahl hergestellt sein. Falls es erforderlich sein sollte, können die Tragringe auch aus vorverfestigten (kaltgewalzten) Blechplatten gefertigt scin, die miteinander verschweißt bzw. mittels hochwarmfester Schrauben verbunden sind.The support rings can be made of normal (tough) structural steel. If necessary, the support rings can also be made of pre-consolidated (cold-rolled) sheet metal plates manufactured scin, which are welded together or by means of heat-resistant screws are connected.

Aus der Offenlegungsschrift 16 84 936 ist es zwar bekannt, die axiale Bewehrung eines zylindrischen Spannbetcndurckbehälters in einem Stahlring zu verankern, doch handelt es sich hier um einen nach oben offenen Druckbehälter, der mit einem mit dem Liner abdichtend verbundenen, Stahldeckel abgeschlossen ist. Der Stahlring liegt auf der offenen Behälterseite auf. Alle Verbindungen zwischen den innerhalb des Druckbehälters befindlichen Einbauten und den außerhalb desselben liegenden Kreislaufkomponenten sind allein huber den Stahldeckel geführt.From laid-open specification 16 84 936 it is known, the axial To anchor the reinforcement of a cylindrical prestressed concrete pressure vessel in a steel ring, but this is an upwardly open pressure vessel with a with the liner sealingly connected, steel cover is complete. The steel ring lies on the open side of the container. All connections between the within of the pressure vessel located internals and the outside of the same Circuit components are only passed over the steel cover.

In der Offenlegungsschrift 19 36 498 wird ebenfalls ein nach oben offener zylindrischer Spannbetondruckbehälter beschrieben, der jedoch mittels eines Betondeckels abgeschlossen ist. Durch den Betondeckel hindurch sowie durch zwei iii einer ringförmigen Ausnehmung in der Stirnfläcne des Druckbehältcrs angeordw nete Flansche ist eine große Anzahl von vertikalen Spannkaberln verlegt. Die Flansche sind mit einer Stahlauskleidung des Druckbehälterinnenraumes bzw. mit einem Stahldeckel vcrschweißt, der auf eine ausbaubare zylindrische Stahlhülse (zur Aufnahme einer Ga.sturbine und von Wärmetauscheraggregaten) aufgesetzt ist. Die zu den Wärmetauscheraggregaten führenden Leitungen können durch den oberen der beiden Flansche verlegt sein.In the laid-open specification 19 36 498 is also an upward open cylindrical prestressed concrete pressure vessel described, however, by means of a Concrete cover is complete. Through the concrete cover and through two iii an annular recess in the end face of the pressure vessel nete flanges, a large number of vertical tension cables are laid. The flanges are with a steel lining of the pressure vessel interior or with a steel cover welded onto a removable cylindrical steel sleeve (to accommodate a Gas turbine and heat exchanger units) is attached. The ones for the heat exchanger units leading lines can be routed through the upper of the two flanges.

Zum Stand der Technik wird ferner noch die Offenlegungsschrift 23 27 537 genannt, die einen St lbetonbehalter mit bogenfölmigen Wänden sowie einem oberen uiid einem unteren Endring zum Gegenstand hat. Um jeden der beiden Endringe ist ein Vorspannring ausgebildet, der mit Spanngliedern umwickelt ist.Offenlegungsschrift 23 also becomes the state of the art 27 537, which have a concrete container with arched walls and a upper uiid a lower end ring for Subject has. To everyone of the two end rings, a prestressing ring is formed around which tendons are wrapped is.

Bei diesem Druckbehälter sind nur die Endringe vorgespannt, während auf eine Vorspannung der Behälterwand verzichtet wird.In this pressure vessel, only the end rings are preloaded while there is no pretensioning of the container wall.

Der erfindungsgemäße Spannbetondruckbehälter hat nicht nur gegenüber dem bisher vorgeschlagenen Behälterkonzept für ein Kernkraftwerk größerer Leistung eine wesentlich kleinere Lineroberfläche und benotigt weniger an Isoliermaterial, son dern es ist auch möglich, die geometrische Gcstalt des Llncrs, die Liner-Kühlrohre und die Kühlwassersammler bedeutend einfacher auszubilden. Das Betonieren des Behälters und die Anordnung der in axialer Richtung verlaufenden Spannkabel sowie der Kabelschutzrohre lassen sich ebenfalls leichter durchführen, so daß mit einer kürzereii Bauzeit (und mit einer Kosteneinsparung) für den Spannbetondruckbehälter gerechnet werden kann. Vor allem aber läßt sich bei dem erfindungsgemäßen Spannbetondruckbehälter die für das bisherige Behälterkonzept vorgesehene Brennelementwechselmaschine verwenden, und die Brennstoffbeladung kann in der gleichen Weise wie bisher geplant durchgefiihrt werden.The prestressed concrete pressure vessel according to the invention not only has opposite the previously proposed container concept for a nuclear power plant with a higher output a much smaller liner surface and requires less insulation material, But it is also possible to use the geometric shape of the liner, the liner cooling tubes and to make the cooling water collector significantly easier. Concreting the container and the arrangement of the tensioning cables running in the axial direction as well as the cable ducts can also be carried out more easily, so that with a shorter construction time (and with a cost saving) for the prestressed concrete pressure vessel can be expected. Above all, however, the prestressed concrete pressure vessel according to the invention can be used for use the fuel element changing machine provided up to now, and the fuel loading can be carried out in the same way as previously planned will.

Gegenüber einem Ein-Kavernen-Druckbehälter aus Gußblöcken hat ein aus Spannbeton hergestellter Druckbehälter den Vorteil, daß letzterer in seiner Größe modifiziert werden kann, was bei dem ersteren - sofern Gußmodelle existieren - nicht möglich ist. Für die Fertigung der Tragringe sind Gußmodelle nicht erforderlich, so daß für die Tragringe schar kurze Lieferzeiten eingehalten werden können. Dics spiel besonders für den Tragring der Bodenplatte eine 1'olle.Compared to a single-cavity pressure vessel made from cast blocks, a made of prestressed concrete pressure vessel the advantage that the latter in his Size can be modified, which is the case with the former - provided that there are cast models - not possible. Casting models are not required for the production of the support rings, so that sharp short delivery times can be observed for the support rings. Dics play a role especially for the support ring of the base plate.

Vorteilhafterweise ist e5n Teil (i",r :in p"i"ler Richtung verlaufenden Spannkabel so geführt, daß die beiden Tragringe miteinander verspannt sind; d.b. die in ihrem mittleren Bereich vertikalen Spannkabel sind in ihre beiden Endbereichen so abgebogen, daß sie durch den oberen und den unteren Tragring gehen.Advantageously, e5n is part (i ", r: running in p" i "direction The tensioning cable is guided in such a way that the two support rings braced together are; d.b. the vertical tension cables in their central area are in both of them End areas bent so that they go through the upper and lower support ring.

Zwischen der vertikalen Außenwand der Tragringe und ihrer vertikalen Innenwand können vorzugsweise radiale Verstei fungsrippen, z.B, aus Stahl, angeordnet sein. In dem oberen Tragring befinden sich die Versteifungsrippen jeweils zwischen den Montageausnehmungen für die Dampferzeuger.Between the vertical outer wall of the support rings and their vertical one Inner wall may preferably have radial stiffening ribs, e.g. made of steel be. In the upper support ring, the stiffening ribs are each between the mounting recesses for the steam generator.

Um eine eindeutige Übertragung der Vorspannkräfte aus den um den Druckbehälterumfang gewickelten Spannkabeln in die zentralen Bereiche des Druckbehälters zu gewährleisten, kann es zweckmäßig sein, die Tragringe mit radialen Trennschlitzen zu versehen.A clear transfer of the pre-tensioning forces from around the pressure vessel circumference to ensure wound tensioning cables in the central areas of the pressure vessel it may be useful to provide the support rings with radial separating slots.

Es besteht auch die Möglichkeit, die Tragringe in kastenartige Ringsegmente zu unterteilen, so daß das Schwinden des Betons nicht bchindert wird und seine Tragfunktion sieliergestellt ist. Zweckmäßigerweise ist dabei bei dem oberen Tragring jeder Montageausnehmung für die Dampferzeuger ein Ringsegmcnt zugeordnet. Auch bei dieser Ausbildung; der Tragringe können zur Aussteifung Stahlrippen in den Tragringen angeordnet sein. Zur gleichmäßigen Verteilung der eingeleiteten Vorspannkräfte sind die Stahlrippen in jedem der Tragringsegmente vorgesehen.There is also the possibility of the support rings in box-like ring segments to be subdivided so that the shrinkage of the concrete and its load-bearing function are not hindered it is set up. Appropriately, each mounting recess is in the upper support ring a ring segment is assigned for the steam generator. Even with this training; the Support rings can be arranged in the support rings for stiffening steel ribs. The steel ribs are used to evenly distribute the pretensioning forces provided in each of the support ring segments.

Es ist vorteilhaft, umindest din oberen Tragring koaxial oder annähernd koaxial zur Längsachse des Spannbetondruckbehälters anzuordnen, wobei er das Bündel dci Beladerohre des 1Reaktorkerns umschließt. Die obere Stirnfläche dieses Tragrings kann mit der Stirnflache des Spannbetondruckbehälters wenigstens annähernd fluchten, wodurch die Herstellung des Druckbehälters vereinfacht wird.It is advantageous to have at least the upper support ring coaxially or approximately to be arranged coaxially to the longitudinal axis of the prestressed concrete pressure vessel, with the bundle enclosing the loading pipes of the 1 reactor core. The upper face of this support ring can be at least approximately flush with the face of the prestressed concrete pressure vessel, whereby the manufacture of the pressure vessel is simplified.

Zweckmäßigerweise sind die vertikalen Spannkabel schräg in die Tragringbereiche zwischen den Montageausnehmungen der Dampferzeuger hineingezogen und dort dichter angeordnet als im übrigen peripheren Bereich des Spannbetondruckbehälters, so daß die zwischen den Montageausnehmungen vorhandenen Betonstege eine ausreichende Festigkeit besitzen.The vertical tensioning cables are expediently inclined in the support ring areas pulled in between the mounting recesses of the steam generator and tighter there arranged than in the rest of the peripheral region of the prestressed concrete pressure vessel, so that the concrete webs between the mounting recesses have sufficient strength own.

Der untere Tragring ist vorteilhafterweise so dimensioniert, daß die Speisewasser- und Dampfleitungen der Dampferzeuger durch diesen Tragring hindurchgeführt werden können.The lower support ring is advantageously dimensioned so that the Feed water and steam lines of the steam generator passed through this support ring can be.

Die Stopfen, mit denen die Montageausnehmungen oben abgeschlossen sind, können mittels Schrauben und/oder Anker am oberen Tragring befestigt sein.The plugs with which the mounting recesses are completed at the top can be attached to the upper support ring by means of screws and / or anchors.

Um an den Schweißnähten der Tragringe sowie an den Schrauben oder Ankern Wiederholungsprüfungen vornehmen zu können, sind zweckmäßigerweise an den Tragringen bzw. Tragringsegmentcn begehbare Schächte vorgesehen. In den Tragringen bzw. Tragringsegmcnten können überdies Mannlöcher ausgespart sein.To at the weld seams of the support rings as well as the screws or Anchoring repetitive tests are expediently at the Support rings or support ring segments accessible shafts are provided. In the support rings Manholes or support ring segments can also be left open.

Die Tragringe bzw. Tragringsegmente sind innen nicht mit Beton ausgegossen, um die Wiederholungsprüfungen zu ermöglichen.The support rings or support ring segments are not filled with concrete on the inside, to enable repeat exams.

In der Deckenplatte sowie auch in der Bodenplatte des Spannbetondruckbehälters können wenigstens annähernd horizontale Gaskanäle zwischen den Montageausnehmungcn für die Dampf erzeuger vorgesehen sein. Sie sind in dem oder unter dem oberen Tragring bzw. in dem oder über dem unteren Tragring angeordnet. Diese Variante des erfindungsgemai3cn Spannbetondruckbehälters findet vorzugsweise Anwendung bei Hochtemperaturreaktoren, bei denen jeweils mehrere Dampferzeuger zu einer Gruppe zusammengefaßt sind und jeder Gruppe ein Hauptgebläse zugeordnet ist.In the ceiling plate as well as in the base plate of the prestressed concrete pressure vessel can at least approximately horizontal gas channels between the Montageausnehmcn be provided for the steam generator. They are in or under the upper support ring or arranged in or above the lower support ring. This variant of the invention Prestressed concrete pressure vessel is preferably used in high-temperature reactors, in each of which several steam generators are combined into a group and a main fan is assigned to each group.

Um die Ein-Kavernen-Behälter-Bauweise auch für KernkraftwerBe noch größerer Leistung (1500 MWe) mit vernünftigem Aufwand ausführen zu können, wird in vorteilhafter Weiterentwicklung der Erfindung vorgeschlagen, die Innenkontur der zentralen Kaverne im Horizontalschnitt wellenförmig auszubilden, wobei die konvexen Abschnitte zwischen die Dampferzeuger sowie zwischen in der Kaverne angeordnete Nachwärmeabfuhrsysteme vorgezogen sind. Dadurch wird die Spannweite der Decken- und Bodenplatte verringert und die AbschrEgung der vertikalen Spannkabel verkleinert. Vorteilhafterweise ist die Innenkontur der zentralen Kaverne im Horizontalschnitt gesehen aus Kreisbögen zusammengesetzt.The one-cavern container construction also for nuclear power plants to be able to carry out greater power (1500 MWe) with reasonable effort Proposed in an advantageous further development of the invention, the inner contour of the central cavern in the horizontal section to be wave-shaped, with the convex Sections between the steam generator and between arranged in the cavern Residual heat removal systems are preferred. This increases the span of the ceiling and base plate is reduced and the slope of the vertical tensioning cables is reduced. The inner contour of the central cavity is advantageously in the horizontal section seen composed of arcs.

Es ist zweckmäßig, die konvexen Linerteile gegen Abheben (infolge Schwindens des Betons und bei Übertemperaturen des Liners) durch besonders star.ke Verankerungen zu sichern; d.h. die konvexen Linearabschnitte können mit stärkeren Verankerungen versehen sein als die konkaven Linerabschnitte.It is advisable to protect the convex liner parts against lifting (as a result of Shrinkage of the concrete and excess temperature of the liner) due to particularly strong To secure anchorages; i.e. the convex linear sections can with stronger Anchors may be provided as the concave liner sections.

Wshrend des Reaktorbetriebes verhindert der Irnendruck des Kühl gases ein Abheben der konvexen Linelabschnitte.The internal pressure of the cooling gas prevents the reactor from operating lifting of the convex ruler sections.

Um die Diciltheit der zentralen Kaverne zu erhöhen, kann hinter dem wellenförmigen Liner, der in an sich bekannter Weise mit einem Kühlsystem ausgerüstet ist, ein zweiter, jedoch ungekühlter Liner von vorzugsweise kreisförmigem Horizontalschnitt angeordnet sein.In order to increase the density of the central cavern, behind the wave-shaped liner, which is equipped in a known manner with a cooling system is, a second, but uncooled liner of preferably circular horizontal section be arranged.

In der Zeichnung sind drei Ausführung'sbeispiele des Spannbetondruckbehälter gemäß der Ertindung schematisch dargestellt.The drawing shows three exemplary embodiments of the prestressed concrete pressure vessel shown schematically according to the invention.

Die Figuren zeigen im einzelnen: Fig. 1 einen Längschnitt durch ein erstes Ausführungsbi:picl nach der LinIe A-A der Fig. 2, Fig. 2 einen Querschnitt durch dieses Ausführungsbeispiel nach der Linie B-B der Fig. 1, Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel nach der Linie CC der Fig. 4, Fig. 4 die Draufsicht auf dieses Ausführungsbeispiel und Fig. 5 einen Querschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel etwa in mittlerer Höhe des Spannbetondruckbehälters.The figures show in detail: FIG. 1 a longitudinal section through a first embodiment: picl after the line A-A of Fig. 2, Fig. 2 a cross section through this embodiment along the line B-B of Fig. 1, 3 shows a longitudinal section through a second embodiment along the line CC 4, FIG. 4 the top view of this exemplary embodiment and FIG. 5 a Cross-section through a third exemplary embodiment roughly in the middle of the prestressed concrete pressure vessel.

In den Figuren 1 und 2 ist ein zylindrischer Spannbetondruckbehälter 1 zu erkennen, der neben einem mittleren Teil eine Deckenplatte 2 und eine Bodenplatte 3 umfaßt. Der Spannbetondruckbehälter 1 ist als einheitlicher Bctonkörper durch vertlkale Spannkabel 4 und durch um seinen Umfang gewickelte horizontale Spannkabel 5 vorgespannt. Der Spannbetondruckbehälter 1 umschließt eine zentrale Kaverne 6, die einen Hochtemperaturreaktor, eine Anzahl von Dampferzeugern sowie Nachwärmeabfuhr-Systeme aufnimmt (nicht dargestellt). Die zentrale Kaverne 6 ist mit einem Liner 7 ausgekleidet.In Figures 1 and 2 is a cylindrical prestressed concrete pressure vessel 1 can be seen, in addition to a central part, a ceiling plate 2 and a base plate 3 includes. The prestressed concrete pressure vessel 1 is a uniform concrete body vertical tension cables 4 and horizontal tension cables wrapped around its circumference 5 preloaded. The prestressed concrete pressure vessel 1 encloses a central cavern 6, a high-temperature reactor, a number of steam generators and residual heat removal systems records (not shown). The central cavern 6 is lined with a liner 7.

IL' der Deckenplatte 2 und in der Bodenplatte 3 des Druckbehälters 1 sind eine Reihe von Montageausnehmungen 8 für die Dampferzeuger und weitere Öffnungen 10 für de ibau der Nachwärmeabfuhrsysteme vorgesehen. Die in der Deckenplatte 2 befindlichen Montageausnehmungen 8a sind je mit einem Stopfen 9 verschlossen. Die in der Bodenplatte 3 befindlichen Montageausnehmungen 8b als Sackbohrungen, von denen aus Dampf-und Speisewasserleitungen 10 für die Danipferzeuger durch den Spannbeton nach außen führen.IL 'of the top plate 2 and in the bottom plate 3 of the pressure vessel 1 are a number of mounting recesses 8 for the steam generator and other openings 10 intended for the construction of the residual heat removal systems. The in the ceiling plate 2 The mounting recesses 8a located are each closed with a plug 9. the in the base plate 3 located mounting recesses 8b as blind holes, from those from steam and Feed water lines 10 for the Danipfergenerator through the prestressed concrete to the outside.

In der Deckenplatte 2 sowie in der Bodenplatte 3 ist je ein hohler Tragring 11 aus Stahl mit rechteckigem Querschnitt angeordnet. Beide Tragringe sind durch radiale Stahlblechrippen 12 versteift, die sich zwischen der vertikalen Außenwand 14 und der vertikalen Innenwand 15 der Tragringe 11 befinden. Die Tragringe 11 sind durch im wesentlichen vertikal verlaufende Spannkabel 16 miteinander verspannt, wobei die Spannkabel 16 schräg in die Tragringbereiche hineingezogen und dort dichter angeordnet sind als im übriger peripheren Bereich des Spannbetondruckbehälters 1. Die Tragringe weisen eine Anzahl von radialen Trennschlitzen 13 auf.In the top plate 2 and in the bottom plate 3 there is a hollow one Support ring 11 made of steel with a rectangular cross-section. Both support rings are stiffened by radial sheet steel ribs 12, which are located between the vertical outer wall 14 and the vertical inner wall 15 of the support rings 11 are located. The support rings 11 are braced together by essentially vertical tensioning cables 16, wherein the tensioning cables 16 are drawn obliquely into the support ring areas and are closer there are arranged than in the rest of the peripheral area of the prestressed concrete pressure vessel 1. The support rings have a number of radial separating slots 13.

Beide Tragringe 11 sind koaxial zur Längsachse des Spannbetondruckbehälters l angeordnet; der obere Tragring umschließt dabei das Bündel der Beladerohre 18 für den Reaktorkern. Die obere Stirnfläche 19 des oberen Tragrings 11 fluchtet mit der Stirnfläche 20 des Spannbctondruckbelälters 1. Die Stopfen 9 für die Montageausnehmungen 8a sind mit Ankern 21 an dem oberen Tragring 11 festigt, und die Montageausnehmungen 8a sind durch diesen Tragring hindurchgeführt. Dabei befinden sich die radialen Stahlblechrippen 12 jeweils zwischen den Montageausnehmungen 8a. Die Dampf- und Speisewasserleitungen lO für die Dampferzeuger verlaufen durch den unteren Tragring 11 nach sen.Both support rings 11 are coaxial with the longitudinal axis of the prestressed concrete pressure vessel l arranged; the upper support ring encloses the bundle of loading tubes 18 for the reactor core. The upper end face 19 of the upper support ring 11 is also aligned the end face 20 of the Spannbctondruckbelälters 1. The plugs 9 for the mounting recesses 8a are fastened to the upper support ring 11 with anchors 21, and the mounting recesses 8a are passed through this support ring. Here are the radial ones Sheet steel ribs 12 each between the mounting recesses 8a. The steam and Feed water lines 10 for the steam generator run through the lower support ring 11 after sen.

In der Deckenplatte 2 des Spannbetonciruclsbe11alters 1 sind unterhalb des oberen Tragringes 11 horizontale Gaskanäle 22 vorgesehen, die jeweils eine Gruppe von drei Montageausnehmungen 8a verbinden. In der mi ttl ereii Montageausnehmung jeder Gruppe ist ein Hauptgebläse angeordnet (nicht dargestellt). Um Wiederholungsprüfangen an den Tragringen ii vornehmen zu können.In the ceiling plate 2 of the pre-stressed concrete ciruclsbe11alters 1 are below of the upper support ring 11 horizontal gas channels 22 are provided, each one group connect by three mounting recesses 8a. In the middle mounting recess each group has a main fan (not shown). To retake exams to be able to make on the support rings ii.

sind diese mit begehbaren Schachteln oder Mannlöchern ausgerüstet (nicht dargestellt).these are equipped with accessible boxes or manholes (not shown).

Das in den Figuren 3 und 4 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem eben beschriebenen Beispiel in der Ausbildung der Tragringe 11. Diese sind hier in eine Anzahl von kastenartigen Ringsegmenten 23 unterteilt, wie in der Figur 4 zu erkennen ist. In jede Ringsegment 23 ist eine der Montageausnchmungen 8 für die Dampferzeuger angeordnet. Auch hier sind zwischen den Montageausnehmungen 8 horizontale Gaskanäle 24 vorgesehen. Diese befinden sich jedoch nicht nur unterhalb des oberen Tragringes 11, sondern auch cberhalb des unteren Tragringes 11. Die übrigen, den Figuren l und 2 entsprechenden Details sind mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet.The embodiment shown in Figures 3 and 4 differs differs from the example just described in the formation of the support rings 11. This are here divided into a number of box-like ring segments 23, as in FIG Figure 4 can be seen. One of the mounting recesses is in each ring segment 23 8 arranged for the steam generator. Here, too, are between the mounting recesses 8 horizontal gas channels 24 are provided. However, these are not just below of the upper support ring 11, but also above the lower support ring 11. The remaining, Details corresponding to FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.

In der Figur 5 ist ein zylindrischer Spannbetondruckbehälter 1 dargestellt, der durch vertikale Spannkabel 4 und (nicht gezeigte) horizontale Spannkabel vorgespannt ist. Auch dieser Spannbetondruckbehälter ist in seiner Deckenplattc und seincr Bodenplatte gemäß der Erfindung durch einen hohlen Tragring aus Stahl verstärkt. Der SpannDetondruckbel1alter 1 umschlieBt eine zentrale Kaverne 25, deren Innenkontur - im Horizontalschnitt gesehen - derartig aus konvexen und konkaven Kreisbögen 26, 27 zusammengesetzt ist, daß sich eine Wellenlinie ergibt. Di konvexen Abschnitte 26 sind zwischen die in der Kaverne 25 angeordneten Dampferzeuger 28 und Nachwärmeabfuhrsysteme 29 vorgezogen.In the figure 5 a cylindrical prestressed concrete pressure vessel 1 is shown, which is biased by vertical tension cables 4 and horizontal tension cables (not shown) is. This prestressed concrete pressure vessel is also in its ceiling plate and its base plate reinforced according to the invention by a hollow steel support ring. The clamping concrete printing press 1 encloses a central cavern 25, the inner contour of which - in horizontal section seen - in such a way composed of convex and concave circular arcs 26, 27, that there is a wavy line. Di convex sections 26 are between the in the steam generator 28 and residual heat removal systems 29 arranged in the cavern 25 are preferred.

Die Kaverne 25 ist mit einem ihrer Form angepaßten Liner 30 ausgekleidet, der mit einem Kühlsystem versehen und in dem Spannbetondruckbehälter 1 verankert ist (nicht dargestellt).The cavern 25 is lined with a liner 30 adapted to its shape, which is provided with a cooling system and anchored in the prestressed concrete pressure vessel 1 is (not shown).

Dabei sind die konvexen Linearabschnitte 30, mit stärkeren Verankerungen ausgerüstet als die konkaven Linearabschnitte 30b.The convex linear sections 30 are here with stronger anchors equipped as the linear concave portions 30b.

Im Bereich der konvexen Linerabschnitte 30a ist jeweils eine größere Anzahl von weiteren vertikalen Spannkabeln 31 verlegt, durch die der obere und der untere Tragring miteinander verspannt sind.In the area of the convex liner sections 30a there is a larger one in each case Number of further vertical tensioning cables 31 laid through which the upper and the lower support ring are braced together.

Im unteren Teil der Figur 5 ist eine weitere Variante des Spannbetondruckbehälters 1 dargestellt. Hier ist außer dem welleniormig ausgebildeten Liner 30 noch ein weiterer Liner 32 vorgesehen, der jedoch ungekühlt ist und Zylinderform aufweist. Die Spannkabel 31 sind auf der dem Behälterinneren abgewandten Seite des Liner 32 angeordnet,In the lower part of Figure 5 is another variant of the prestressed concrete pressure vessel 1 shown. In addition to the wave-shaped liner 30, there is another one here Liner 32 is provided, which, however, is uncooled and has a cylindrical shape. The tension cables 31 are arranged on the side of the liner 32 facing away from the inside of the container,

Claims (18)

P a t e n t a n s p r ü c h e Zylindrischer Spannbetondruckbehälter für ein Kernkraftwerk großer Leistung mit einem gasgekühlten Hochtemperaturreaktor und einer Anzahl von Dampferzeugern, die zusammen mit dem Hochtemperaturreaktor in einer im Zentrum des Spannbetondruckbehälters befindlichen und mit einem Liner ausgekleideten Kaverne untergebracht sind, und mit einer Anzahl von oben durch Stopfen abgeschlossehen Montageausnehmungen für die Dampferzeuger, wobei der gesamte Spannbetondurckbehälter als einheitlicher Betonkörper durch in axialer Richtung durch den Spannbetondruckbehälter verlaufende und durch unI den Umfang cie, Spannbetondruckbehälters gewickelte Spannkabel vorgespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckenplatte (2) und/ocjer die Bodenplatte (3) des Spannbetondruckbehälters (1) durch einen hohlen Tragring (11) aus Stahl mit vorzugsweise rechteckigem Querschnitt verstärkt sind, wobei ein Teil (16) der in axialer Richtung verlaufenden Spannkabel (4) durch die beiden Tragringe (11) verlegt st, und daP die Montageausnehmungen (8) für die Dampferzeuger durch den in der Deckenplatte (2) befindlichen eberen Tragring (11) geführt sind. P a t e n t a n s p r ü c h e Cylindrical prestressed concrete pressure vessel for a high-performance nuclear power plant with a gas-cooled high-temperature reactor and a number of steam generators associated with the high temperature reactor in one located in the center of the prestressed concrete pressure vessel and with a liner lined cavern are housed, and with a number from above by plugs Completed assembly recesses for the steam generator, with the entire prestressed concrete pressure vessel as a uniform concrete body through in the axial direction through the prestressed concrete pressure vessel Tensioning cables running through the circumference of the prestressed concrete pressure vessel is biased, characterized in that the ceiling plate (2) and / ocjer the Base plate (3) of the prestressed concrete pressure vessel (1) through a hollow support ring (11) are reinforced from steel with preferably rectangular cross-section, with a part (16) the tensioning cable (4) running in the axial direction through the two support rings (11) relocated, and the mounting recesses (8) for the steam generator through the upper support ring (11) located in the ceiling plate (2) are guided. 2. Zylindrischer Spannbetondruckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Tragringe (11) durch im wesentlichen vertikale Spannkabel (16) miteinander verspannt sind.2. Cylindrical prestressed concrete pressure vessel according to claim 1, characterized characterized in that the two support rings (11) by essentially vertical tension cables (16) are braced together. 3. Zylindrischer Spannbetondruckbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der vertikalen Außenwand (14) der Tragringe (11) und ihrer vertikalen Innenwand (15) vorzugsweise radiale Versteifungsrippen (12) angeordnet sind, wobei sich die Versteifungsrippen (12) in dem oberen Tragring (11) zwischen den Montageausnehmungen (8a) befinden.3. Cylindrical prestressed concrete pressure vessel according to claim 1 or 2, characterized characterized in that between the vertical outer wall (14) of the support rings (11) and their vertical inner wall (15) preferably arranged radial stiffening ribs (12) are, the stiffening ribs (12) in the upper support ring (11) between the mounting recesses (8a) are located. 4. Zylindrischer Spannbetondruckbehälter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragringe (11) radiale Trennschlitze (13) aufweisen.4. Cylindrical prestressed concrete pressure vessel according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the support rings (11) have radial separating slots (13). 5. Zylindrischer Spannbetondruckbehälter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trangringe (11) in kastenartige Ringsegmente (23) unterteilt sind, wobei bei dem oberen Tragringe (11) jeder Montageausnehmung (8a) für die Dampferzeuger ein Ringsegment (23) zugeordnet ist.5. Cylindrical prestressed concrete pressure vessel according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the trunk rings (11) in box-like ring segments (23) are divided, with the upper support rings (11) of each mounting recess (8a) a ring segment (23) is assigned for the steam generator. 6. Zylindrischer Spannbetondruckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der obere Tragring (11) koaxial oder annähernd koaxial zur Längsachse des Spannbetondruckbehälters (1) angeordnet ist, wobei er das Bündel der Beladerohre (18) des Reaktorkerrs umschließt.6. Cylindrical prestressed concrete pressure vessel according to claim 1, characterized characterized in that at least the upper support ring (11) is coaxial or approximately coaxial is arranged to the longitudinal axis of the prestressed concrete pressure vessel (1), wherein he the bundle enclosing the loading pipes (18) of the reactor barrel. 7. Zylindrischer Spannbetondruckbehälter nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Stirnfläche (19) des oberen Tragringes (11) mit der Stirnfläche (20) des Spannbetondruckbehälters (1) wenigstens annähernd fluchtet.7. Cylindrical prestressed concrete pressure vessel according to claim 1 or 6, characterized characterized in that the upper end face (19) of the upper support ring (11) with the The end face (20) of the prestressed concrete pressure vessel (1) is at least approximately aligned. 8. Zylindrischer Spannbetondruckbehälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikalen Spannkebel (18) schräg @@@ die Tragringbereiche @wi@@en den Montageausnehmungen (8) der Dampferzeuger hinengezogen und dort dichter angeordnet sind als im abrigen peripherischen Bereich des Spannbetondruckbehälters (1).8. Cylindrical prestressed concrete pressure vessel according to claim 2, characterized characterized in that the vertical clamping lever (18) obliquely @@@ the support ring areas @ wi @@ en pulled towards the mounting recesses (8) of the steam generator and tighter there arranged are than in the abnormal peripheral area of the prestressed concrete pressure vessel (1). 9. Zylindrischer Spannbetondruckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisewasser- und Damph leitungen (10) der Dampferzeuger durch den unteren Tres ring (11 ) hindurchgeführt sind.9. Cylindrical prestressed concrete pressure vessel according to claim 1, characterized characterized in that the feed water and steam lines (10) of the steam generator are passed through the lower Tres ring (11). 10. Zylindrischer Spannbetondruckbehälter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stephen (9) für die Mopetageauschmungen (8a) mittels Schrauben und/oder Auker (21) am oberen Teaging (11) befestigt sind.10. Cylindrical prestressed concrete pressure vessel according to claim 7, characterized characterized in that the Stephen (9) for the Mopetageauschmungen (8a) by means of screws and / or Auker (21) are attached to the upper teaging (11). 11. Zylindrischer Spannbetondruckbehälter nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Tragringen (11) bzw. Tragringsegmenten (23) begehbare Schächte vorgesehen sind.11. Cylindrical prestressed concrete pressure vessel according to claim 1 or 5, characterized in that the support rings (11) or support ring segments (23) can be walked on Manholes are provided. 12. Zylindrischer Spannbetondruckbehälter nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Tragringen (11) bzw. Tragringsegmenten (23) Mannlöcher ausgespart sind.12. Cylindrical prestressed concrete pressure vessel according to claim 1 or 5, characterized in that manholes in the support rings (11) or support ring segments (23) are recessed. 13. Zylindrischer Spannbetondruckbehälter nach einem oder mehreren der vorangchenden ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Deckenplatte (2) des Spannbetondruckbehälters (1) wenigstens annähernd horizontale Gaskanäle (22) zwischen den Montageausnehmungen (8a) für die Dampferzeuger vorgesehen sind, die unter dem oder in dem oberen Tragring (11) angeordnet sind.13. Cylindrical prestressed concrete pressure vessel according to one or more of the preceding claims, characterized in that in the ceiling plate (2) of the prestressed concrete pressure vessel (1) at least approximately horizontal gas channels (22) are provided between the mounting recesses (8a) for the steam generator, the are arranged under or in the upper support ring (11). 14. Zylindrischer Spannbetondruckbeht Iter na cb einem oder mehreren der vorangebenden ansprüche, dadurch gekennzeich net, daß in der Bodenplatte (3) des Spannbetondruckbehälters (1) wenigstens annähernd horizontale Gaskanäle (24) zwischen den Montageausnehmungen (Ub) für die Darnpferzeuger vorgesehen sind, die über dem oder in dem unteren Tragring (11) angeordnet sind.14. Cylindrical prestressed concrete pressure resistance to one or more of the preceding claims, characterized in that in the base plate (3) of the prestressed concrete pressure vessel (1) at least approximately horizontal Gas channels (24) provided between the assembly recesses (Ub) for the steam generator are arranged above or in the lower support ring (11). 15. Zylindrischer Spannbetondruckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkontur der zentralen Kaverne (25) im Horizontalschnitt wellenförmig ausgeführt ist, wobei die konvexen Abschnitte (2G) zwischen die Dainpferzeuger (23) sowie zwischcn in der Kaverne angeordnete Nachwärmeabfuhrsysteme (29) vorgezogen sind.15. Cylindrical prestressed concrete pressure vessel according to claim 1, characterized characterized in that the inner contour of the central cavity (25) in horizontal section Is made wave-shaped, the convex sections (2G) between the Dainpferzeuger (23) and residual heat removal systems (29) arranged between the cavern are preferred are. 16. Zylindrischer Spannbetondruckbehälter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkontur der zentralen Kaverne (25) im Horizontalschnitt aus Kreisbögen (26,27) zusammengesetzt ist.16. Cylindrical prestressed concrete pressure vessel according to claim 15, characterized characterized in that the inner contour of the central cavity (25) in horizontal section is composed of arcs (26,27). 17. Zylindrischer Spannbetondruckbehälter nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß dcr mit einem Kühlsystem ausgerüstete Liner (30) der zentralen Kaverne (25) in an sich bekannter Weise in dem Spannbetonkörper (1) verankert ist, wobei die konvexen Linerabschnitt (30a) mit stärkeren Verankerungen versehen sind als die konkaven Linerabschnitte (30b).17. Cylindrical prestressed concrete pressure vessel according to claim 15 or 16, characterized in that the liner (30) equipped with a cooling system is the central cavern (25) anchored in a manner known per se in the prestressed concrete body (1) is, the convex liner section (30a) provided with stronger anchors are than the concave liner portions (30b). 18. Zylindrischer Spai'nbetondruckbehäiter nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem wellenförmigen Liner (30) ein zweiter, ungekühlter irr (32) von vorzugsweise kreisförmigem Horizontalschnitt angeordnet ist.18. Cylindrical Spai'nbetondruckbehäiter according to claim 17, characterized characterized in that behind the wave-shaped liner (30) a second, uncooled is arranged irr (32) of preferably circular horizontal section.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2599540A1 (en) * 1986-06-03 1987-12-04 Framatome Sa AXIAL TIGHTENING DEVICE OF A TORIC MELTING APPARATUS

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