DE2808104B2

DE2808104B2 - Atomkernreaktor mit einem zylindrischen Reaktordruckbehälter

Info

Publication number: DE2808104B2
Application number: DE2808104A
Authority: DE
Inventors: Elmar 8552 Hoechstadt Harand; Eberhard 8500 Nuernberg Michel
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1978-02-24
Filing date: 1978-02-24
Publication date: 1980-04-30
Also published as: US4293386A; DE2808104A1; DE2808104C3; JPS54124194A; BR7900781A

Description

Die Erfindung betrifft einen Atomkernreaktor mit einem zylindrischen Reaktordruckbehälter, der in der Reaktorgrube eines ihn mit Abstand umgebenden biologischen Schildes aus Beton angeordnet und an diesem aufgehängt ist, wobei die Aufhängung mehrere Zugelemente umfaßt, die um den Umfang des Reaktordruckbehälters verteilt sind und von Tragpratzen am Reaktordruckbehälter weg schräg zum Betonschild verlaufen.

Die deutsche Auslegeschrift 1133 840 zeigt als Traganordnung für ein angenähert kugelförmiges Druckgefäß eines gasgekühlten graphitmoderierten Kernreaktors Hängeelemente, die Zugkräfte übernehmen und mit ihrem oberen Ende an Trägern angreifen, die in den Beton des biologischen Schildes eingelassen sind. Die Hängeelemente umfassen Gelenke, Zwischenglieder und Spannschlösser und setzen sich auch auf der Innenseite des kugelförmigen Druckgefäßes fort. Dort führen sie zu einer Tragkonstruktion, auf der der Reaktorkern abgestützt ist. Die bekannte Konstruktion ist somit sehr aufwendig.

Daraus ergibt sich die Aufgabe der Erfindung, eine einfachere und billigere Aufhängung für einen Reaktordruckbehälter zu schaffen.

Die Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Atomkernreaktor dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß die Zugelemente aus an sich bekannter. Zugschrauben bestehen und daß die Zugschrauben schräg durch den Betonschild hindurch verlaufen.

Damit entfällt gegenüber der aus der deutschen Patentschrift 2101965 bekannten Aufhängung des Reaktordruckbehälters für einen Druckwasserreaktor ein besonderer Kastenträger, der mit dem Beton des biologischen Schildes verankert ist und bei der Anordnung nach der dutschen Auslegeschrift 11 33 840 mit den in den Beton eingelassenen Stahlträgern vergleichbar ist Außerdem sind die bei der Erfindung vorgesehenen Zugschrauben wesentlich einfacher und damit zuverlässiger und auch besser prüfbar als die nach der deutschen Auslegeschrift 11 33 840 bekannten komplizierten Hängeelemente.

Die Zugschrauben werden an sich möglichst vertikal angeordnet Im Hinblick auf die Durchdringung des

biologischen Schildes sollten sie jedoch unter einem Winkel zwischen 25 und 45° zur Vertikaien verlaufen, vorzugsweise beträgt der Winkel etwa 35°.

Die Zugschrauben können vorteilhaft von einem Rohr umgeben sein, gegen das sie verspannt sind. Man erhält dadurch eine stabile Konstruktion. Eine besonders günstige Ausführungsform ergibt sich dabei, wenn das Rohr zwei in Längsrichtung der Zugschrauben hintereinander liegende Teile umfaßt von denen der eine im Zwischenraum zwischen dem Reaktordruckbehälter und dem biologischen Schild so angeordnet ist, daß von ihm Druckkräfte in Längsrichtung der Zugschrauben auf den biologischen Schild übertragen werden. Damit kann nämlich in einfacher Weise auch der Fall erfaßt werden, daß der Reaktordruckbehälter etwa bei einem Austritt von Kühlmittel in die Reaktorgrube durch den Kühlmitteldruck nach oben geschoben wird. Solche Kräfte werden dann als Druckkräfte von dem einen Rohrteil auf den biologischen Schild übertragen.

Die Zugschrauben können auf der dem Reaktordruckbehälter abgekehrten Seite durch sinen Metallkörper ragen, der auf dem biologischen Schild aufliegt. Man erhält dadurch mit einfachsten Mitteln eine Versteifung des biologischen Schildes. Ein ähnlicher

so Metallkörper kann auf der dem Reaktordruckbehälter zugekehrten Seite vorgesehen sein, um die vorstehend erwähnten Druckkräfte aufzunehmen.

Den Zugschrauben können horizontale Stützen zugeordnet sein, die zwischen dem Reaktordruckbehälter und dem biologischen Schild verlaufen. Mit solchen Stützen können Seitenkräfte aufgefangen werden, die sonst die Zugschrauben auf Biegung beanspruchen würden. Die Stützen können die Zugschrauben umfassen, so daß eine zusätzliche Versteifung für den Fall extremer Belastung gegeben ist. Dies gilt besonders für den Fall, daß eine dem Reaktordruckbehälter umgebende Stahlplatte als Stütze verwendet wird, die an mehreren um den Umfang verteilten Führungspratzen gegebenenfalls über vertikale Führungsbacken angreift.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird anhand der beiliegenden Figuren ein Ausführungsbeispiel beschrieben, das in F i g. 1 in einer Teilansicht iines Reaktordruckbehälters dargestellt ist F i g. 2 zeigt eine

Draufsicht auf den Reaktordruckbehälter mit seiner Abstützung. Die Fig.3 und 4 zeigen in größerem Maßstab Einzelheiten in zwei Vertikalschnitten längs einer Zugschraube.

Die F i g. 1 zeigt den metallischen Reaktordruckbehälter 1 für einen Druckwasserreaktor von 1300 MW_n der mit einem Deckel 2 verschlossen ist, in seinem oberen Bereich. Man erkennt den Flanschring 3 des Deckels, an dem die durch die eine strichpunktierte Linie 4 angedeuteten Befestigungsschrauben angreifen.

Der Reaktordruckbehälter 1 sitzt, wie Fig.2 zeigt, zentrisch in der sogenannten Reaktorgrube 6. Dies ist eine Ausnehmung in dem aus Beton bestehenden biologischen Schild 7, der den Reaktordruckbehälter t zur Abschirmung umgibt Der biologische Schild 7 ist eine armierte Betonmauer, die eine Dicke D von zum Beispiel 2 m hat Daran ist der Reaktordruckbehälter mit Hilfe von vier Zugschrauben 10 aufgehängt

Die Zugschrauben 10 bestehen aus hocnfestem Stahl. Sie haben einen Durchmesser von zum Beispiel 240 mm und sind unter einem Winkel von 35° gegenüber der mit 11 bezeichneten vertikalen Längsachse des Reaktordruckbehälters 1 angeordnet Das dem Reaktordruckbehälter zugekehrte Ende 12 der Schrauben 10 greift in Tragpratzen 13, die am Reaktoi'druckbehälter angeschweißt sind. Die Tragpratzen können mit Hilfe von Seitenstücken 14 haubenartig ausgebildet sein, damit die Haltekräfte großflächig in den Reaktordruckbehälter eingeleitet werden. Im Innenraum der haubenähnlichen Konstruktion sitzt eine Haltemutter 15, die mit einer Sicherung gegen ungewolltes Lösen versehen ist.

Das dem Reaktordruckbehälter 1 abgekehrte Ende 16 der Zugschrauben trägt ebenfalls eine Haltemutter 17. Sie sitzt auf einem im Schnitt dreieckigen Ausgleichsstück 18 auf, das an Auskleidungsblechen 19 des biologischen Schildes 7 angeschraubt ist. Die Auskleidungsbleche 19 sind mit einem die Zugschraube 10 umgebenden Stahlrohr 20 verschweißt, das durch den Beton führt Auch am Ende 16 kann man eine Sicherung vorsehen, die das Lösen der Mutter Ϊ7 verhindert

Am unteren Ende des Stahlrohres 20 ist eine Stahlplatte 22 angeschweißt die einen Stützkörper 23 trägt Auf diesem wiederum sitzt auf der Innenseite des biologischen Schildes 7, aiso im Bereich der Reaktorgrube 6, ein Stützring 26, der mit einer kugelförmig gerundeten Oberfläche in ein passendes Gegenstück 27 ragt Zwischen dem Stützring 26 und der Tragpratze 13 ist in Verlängerung des Stahlrohres 20 ein Stützrohr 28 angeordnet das sich über Endstücke 29 mit ebenfalls balliger Auflagefläche 30 in einem Auflager 31 abstützt

Gegenüber den in Reihe liegenden Rohren 20 und 28 kann die Zugschraube 10 verspannt werden, so daß eine stabile Halterung entsteht Gleichzeitig ist das Rohr 28 in der Lage, auch Druckkräfte aufzunehmen, die bei einem »Aufsteigen« des Reaktordruckbehälters entstehen könnten.

Die Zugschrauben 10 sollen im wesentlichen nur die Gewichtskräfte des Reaktordruckbehälters aufnehmen. Zu diesem Zweck können sie auch in größerer Zahl, zum Beispiel zwischen sechs und zwanzig, um den Umfang des Reaktordruckbehälters verteilt angeordnet sein.

Seitliche Kräfte, die als Biegekräfte auf die Zugschrauben 10 wirken würden, werden dagegen von acht Stützen 33 aufgenommen, die zwischen dem Reaktordruckbehälter 1 und dem biologischen Schild 7 verlaufen. Die Stützen umfassen beim Ausführungsbeispiel eine ringförmige Stahlplatte 34, die bei 35 in den Beton des biologischen Schildes 7 eingelassen ist und mit einem Ausschnitt 36 die Zugschrauben 10 umgibt. An der Stahlplatte 34 sind vertikale Führungsbacken 37 angebracht. Sie greifen paarweise an am Reaktordruckbehälter angebrachte Pratzen 39 so an, daß Wärmedehnungen des Reaktordruckbehälters 1 in horizontaler Richtung kräftefrei aufgenommen werden können.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Atomkernreaktor mit einem zylindrischen Reaktordruckbehälter, der in der Reaktorgrube eines ihn mit Abstand umgebenden biologischen Schildes aus Beton angeordnet und an diesem aufgehängt ist, wobei die Aufhängung mehrere Zugelemente umfaßt, die um den Umfang des Reaktordruckbehälters verteilt sind und von Tragpratzen am Reaktordruckbehälter weg schräg zum Betonschild verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugelemente aus an sich bekannten Zugschrauben (10) bestehen und daß die Zugschrauben (10) schräg durch den Betonschild (7) hindurch verlaufen.

2. Kernreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugschrauben (10) unter einem Winkel zwischen 25 und 45° zur Vertikalen verlaufen.

3. Kernreaktor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugschrauben (10) von einem Rohr (20, 28) umgeben sind, gegen das sie verspannt sind.

4. Kernreaktor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr zwei in Längsrichtung der Zugschrauben (10) hintereinander liegende Teile (20, 28) umfaßt, von denen der eine im Zwischenraum zwischen dem Reaktordruckbehälter (1) und dem biologischen Schild (7) so angeordnet ist, daß von ihm Druckkräfte in Längsrichtung der Zugschrauben (10) auf den biologischen Schild (7) übertragen werden.

5. Kernreaktor nach einein der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugschrauben (10) auf der dem Reaktordruckbehälter (1) abgekehrten Seite durch einen Metallkörper (18) ragen, der auf dem biologischen Schild aufliegt.

6. Kernreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß den Zugschrauben (10) horizontale Stützen (33) zugeordnet sind, die zwischen dem Reaktordruckbehälter (1) und dem biologischen Schild (7) verlaufen.

7. Kernreaktor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen (33) die Zugschrauben (10) umfassen.