DE2816264C2 - Kernreaktoranlage - Google Patents
KernreaktoranlageInfo
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- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C11/00—Shielding structurally associated with the reactor
- G21C11/08—Thermal shields; Thermal linings, i.e. for dissipating heat from gamma radiation which would otherwise heat an outer biological shield ; Thermal insulation
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-
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Description
Die Erfindung betrifft eine Kernreaktoranlage gemäß
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Kernreaktoranlagen haben üblicherweise einen den Reaktorkern umgebenden biologischen Schild aus
Beton. Er soll die Umgebung gegen die aus dem Reaktorkern austretende Kernstrahlung abschirmen
und kann mehrere in Richtung der Kernstrahlung hintereinander liegende Teile mit dazwischen verlaufenden
Kühlkanälen umfassen, wie zum Beispiel in der deutschen Offenlegungsschrift 22 20 486 dargestellt ist.
Wegen der großen Abmessung und der Kräfte, die zum Beispiel vom Gewicht eines am biologischen Schild abgestützten stählernen Reaktordruckbehälters ausgehen,
hat man den biologischen Schild bisher aus Ortbeton hergestellt. Dies führt zu einem beträchtlichen Aufwand, wenn die Ausbildung der Kühlkanäle im Hinblick
auf eine intensive Kühlung sehr fein, d. h. mit einer im Verhältnis zum Kühlluftvolumen großen Kühlfläche,
gestaltet werden soll. Darüber hinaus hat die Verwendung von Ortbeton die Folge, daß bei einem Abbruch
des biologischen Schildes nach der Lebensdauer des Kernkraftwerkes aufwendige Verfahren zur Zerlegung
des biologischen Schildes angewendet werden müssen, die mindestens in dem strahlungstechnisch hochbeanspruchten Teil des biologischen Schildes zu unerwünscht hohen Strahlungsbeanspruchungen aei Personals führen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine einfacher zu handhabende Ausbildung des biologischen
Schildes zu finden.
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß
s der dem Reaktordruckbehälter nächstgelegene Teil aus
vorgefertigten Betonrohren besteht, deren Inneres als Kühlkanal dient
Die vorgefertigten Rohre können mk geringem Aufwand zu den gewünschten Kühlkanälen zusammen
gesetzt werden, wobei eine beliebig feine Ausbildung
der Kühlkanäle und damit eine genügend intensive Kühlung des tragenden Stahlbetons erreichbar ist
Außerdem können die Betonrohre als strahlungstechnisch besonders hoch beanspruchter Teil mit geringem
Aufwand abgebrochen werden, während der anschließende Teil des biologischen Schildes, der strahlungstechnisch und thermisch weniger beansprucht ist in der
bisher üblichen Weise als tragender Teil genutzi werden kann.
Bei der Verwirklichung der Erfindung können die Betonrohre aus mehreren Rohrstücken von kleinerer
Länge als die Kernhöhe bestehen, die fluchtend übereinander angeordnet und zu der gewünschten
Gesamthöhe miteinander axial verbunden sein. Es ist
aber auch denkbar, daß insbesondere bei Kernreaktoren
kleiner Leistung nur jeweils ein über die gewünschte Höhe reichendes RcSr verwendet wird. Solche Rohre
bilden dann nebeneinander liegend einen Mantel um einen Reaktordruckbehälter. Der Mantel kann auch
mehrere gestaffelte Ringe von nebeneinanderliegenden Rohren umfassen.
Die Betonrohre können mit ihrem Inneren das Volumen der insgesamt vorhandenen Kühlkanäle
bestimmen. Man kann aber auch so vorgehen, daß die
Betonrohre in einem Ringspalt zwischen einem als
Ortbeton hergestellten tragenden Teil des biologischen Schildes und dem Reaktordruckbehälter angeordnet
sind und daß der Raum zwischen der Außenseite der Betonrohre und der Ringspaltwnd ebenfalls als
relativ gering ist so daß man unter Umständen mit
einem Naturumlauf des Kühlmittels auskommen kann.
Beispiel nach Anforderungen, die man zur Aufnahme von äußeren Kräften an die Betonrohre stellt oder die
man zur Vermeidung einer Aktivierung von Bestandteilen der Kühlluft an die Abschirmwirkung der Rohrwandung stellt
so Um die Wärmebeanspruchungen des Betons klein zu
halten, ist es günstig, wenn die Betonrohre eine mit
einem Dichtblech abgeschlossene Isolierung tragen und
das Dichtblech die eine Wand des Ringspaltes bildet.
Mantels kann man die Betonrohre mit Spanngliedern oder über Konsolen an dem tragenden Teil des
biologischen Schildes befestigen. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn die Betonrohre ihrerseits als
Träger der vorstehend genannten Isolierung eingesetzt
werdensollen.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird anhand
der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt und
Fig.2 einen ausschnittsweisen Querschnitt durch einen Druckwasserreaktor.
Der Druckwasserreaktor für zum Beispiel 1000 MWe umfaßt einen stählernen Reaktordruckbehälter I, der
seinerseits den aus Brennelementen zusammengesetzten Reaktorkern 2 umschließt. Zur Abschirmung der
von diesem Reaktorkern 2 ausgehenden Kernstrahlung, insbesondere der Neutronenstrahlung, ist ein als Ganzes
mit 3 bezeichneter biologischer Schild aus Beton vorgesehen. An diesem ist der Reaktordruckbehälter 1
mit einer nicht näher gezeichneten Halterung 4 abgestützt
Der biologische Schild 3 besitzt einen äußeren stabilen, d.h. tragenden Teil 6 und einen dem ι ο
Reaktordruckbehälter 1 zugekehrten Teil 7, der mit Kühlk&nälen 8 versehen ist Der Teil 6 ist in Ortbeton
ausgeführt und mit nicht dargestellten Bewehrungen in axialer und Umfangsrichtung versehen. Seine Wanddikke
beträgt zum Beispiel 1,5 m, sein Außendurchmesser 15 m, seine Höhe ebenfalls IS m.
Der innere Teil 7 umfaßt, wie die F i g. 2 deutlich zeigt,
eine Lage 10 aus um den Umfang des Reaktordruckbehälters 1 dicht nebeneinander liegend angeordneten
Betonrohren 12. Die Betonrohre 12 haben einen Außendiirchmeser, der mit 0,5 m etwa Vj der Wanddikke
des Teiles 6 des biologischen Schildes beträgt Ihre Wanddicke liegt bei 15 cm. Über die Länge der Rohre
12, die mit etwa 10 m mehr als doppelt so groß wie die Höhe des Reaktorkerns 2 ist, sind vier vorgefertigte
Rohrstücke 13 übereinander gestapelt Zur Zentrierung können die Rohrstücke ineinandergreifende Vorsprünge
und Vertiefungen aufweisen und beispielsweise mit handelsüblichen Spanngliedern zu der gewünschten
Höhe gegeneinander verspannt sein.
Die einander längs Mantellinien berührenden Betonrohre 12 sind mit Spanngliedern 14 an dem festen Teil 6
des biologischen Schildes 3 festgelegt An diesen ist ein Dichtblech 15 befestigt Das Dichtblech 15 begrenzt mit
der Innenwand 16 des festen Teiles 6 des biologischen Schildes 3 einen Ringspalt 17. In diesem bilden die
Betonrohre 12 nicht nur mit ihrem Inneren die Kühlkanäle 8, sondern auch mit dem dem Reaktordruckbehälter
abgekehrten Raum 18 zwischen ihrer Außenseite und der Innenwand 16. Daraus ergibt sich
eine feine Verteilung der Kühlmittelführung, die eine intensive Kühlung ermöglicht Dagegen ist in dem
dargestellten Beispiel der Raum 19 auf der dem Reaktordruckbehälter zugekehrten Seite des Ringspaltes
17 nicht als Führungskanal der Kühlluft genutzt sondern abschnittsweise über die Höhe abgeschottet
Damit soll erreicht werden, daß einerseits die stehende und wegen der fehlenden Betonabschirmung aktivierte
Luft nicht in den Kühlkreislauf gelangt, andererseits durch die stagnierenden Luftpolster «ine gute Wärmedämmung
zusätzlich zu der einer an dem Dichtblech 15 befestigten Isolierschicht 20 gegeben ist
Die Erfindung bietet wie deutlich ::u sehen ist den Vorteil, daß mit einfachen Mitteln fein verteilte
Kühlkanäle in einem zur Abschirmung dienenden biologischen Schild entstehen. Die Rohrstücke 13 lassen
sich als vorgefertigte Bauteile bei Bedarf sogar noch nach der Montage des Reaktordruckbehälters 1
anbringen. Jedenfalls sind sie leicht zu demontieren, so daß die strahlungstechnisch am höchsten belastete
Schicht des biologischen Schildes 3 mit geringem Aufwand an Personal und Hilfsmitteln auch entfernt
werden kann. Darüber hinaus ist die Demontage ohne Personaleinsatz unmittelbar in der Zone der größten
Kontamination möglich, was prinzipiell die Strahlenbelastung des Personals minimiert
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Kernreaktoranlage mit einem den Reaktordruckbshälter umgebenden biologischen Schild aus
Beton, der aus mehreren in Richtung der Kernstrahlung hintereinanderliegenden Teilen mit dazwischen
verlaufenden Kühlkanälen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Reaktordruckbehälter (1) nächstgelegene Teil (7) aus vorgefertigten
Betonrohren (12) besteht, deren Inneres als Kühlkanal (8) dient.
2. Kernreaktoranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betonrohre (12) aus
mehreren Rohrstücken (13) von kleinerer Länge als die Kernhöhe bestehen, die fluchtend übereinander
angeordnet und gegenseitig befestigt sind.
3. Kernreaktoranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betonrohre (12) in
einem Ringspalt (i7) zwischen einem als Ortbeton hergestellte:.; tragenden Teil (6) des biologischen
Schildes (3; und dem Reaktordruckbehälter (1) angeordnet sind und daß der Raum (18) zwischen der
Außenseite der Betonrohre (12) und der Ringspaltwand ebenfalls als Kühlkanal dient
4. Kernreaktoranlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Betonrohre (12) eine mit
einem Dichtblech (15) abgeschlossene Isolierung (20) tragen und daß das Dichtblech (15) die eine Wand
des Ringspaltes (17) bildet
5. Kernreaktoranlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (19) zwischen dem
Dichtblech (15) und den Betonrohren (12) über deren
Höhe abschnittsweise als Lufcicammern abgeschottet ist
6. Kernreaktoranlage nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Betonrohre (12) an
dem tragenden Teil (6) des biologischen Schildes (3) befestigt sind.
Priority Applications (1)
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DE2816264B1 DE2816264B1 (de) | 1979-07-05 |
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ID=6037005
Family Applications (1)
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Families Citing this family (1)
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DE2554542A1 (de) * | 1975-12-04 | 1977-06-08 | Krupp Gmbh | Innenwandung eines druckgefaesses |
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1978
- 1978-04-14 DE DE2816264A patent/DE2816264C2/de not_active Expired
Patent Citations (3)
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Also Published As
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DE2816264B1 (de) | 1979-07-05 |
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---|---|---|---|
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
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