DE2828973C2 - Aus einem Tragdeckel und einem Dichtdeckel bestehende Verschlußvorrichtung für eine große Behälterdurchführung - Google Patents

Description

60 Bekannt ist es auch, bei einem Druckbehälter, der aus

Die Erfindung betrifft eine aus einem Tragdeekel aus einem Stahlbehälter und einer den Stahlbehälter umge-Beton mit einer metallischen Umhüllung und einem benden Betonhülle besteht, zum Verschließen des Dichtdeckel aus Stahl bestehende Verschlußvorrich- Druckbehälters einen Betondeckel.sowie einen untertung für eine große Durchführung in einem Spannbe- halb von diesem angeordneten Stahldeckel vorzusehen, tondruckbehälter, die mit einem Liner ausgekleidet ist, 65 Eine solche Verschlußvorrichtung ist in der Offenlewobei die beiden Deckel durch Spannglieder auf dem gungsschrift 22 19 412 beschrieben. Üblicherweise ist Spannbetondruckbehälter gehalten werden, der mit ei- der Stahldeckei mit dem Betondeckel verbunden und nem Flansch versehene Dichtdeckel sich unter BeIa- mit diesem gemeinsam abhebbar. Führen nur wenige

Durchbrüche (ζ. B. für Regelstabantriebe) durch die beiden Decket so kann auch eine montagemäßige Trennung von Stahldeckel und Betondeckel vorgenommen werden.

Stand der Technik ist ferner eine in der Offenlegungsschrift27 10 859 beschriebene, aus mehreren Verschlußteilen bestehende Verschlußvorrichtung, bei der die Verschlußteile funktionsmäßig voneinander getrennt und als Dichtdeckel und Tragdeckel ausgebildet sind. Der mit einer metallischen Umhüllung versehene Tragdeckel besteht aus Beton, während der Dichtdeckel aus Stahl hergestellt ist Die beiden Deckel werden durch in Längsrichtung des Behälters wirkende Spannglieder gehalten. Die Abdichtung erfolgt einmal durch eine Schweißlippendichtung, die den Spalt zwischen einem an dem Dichtdeckel angebrachten Flansch und einem an dem Liner der Durchführung angesetzten Flansch überbrückt, und zum anderen durch ringförmige Dichtungen, die zwischen den beiden genannten Flanschen angeordnet sind. Als zusätzliche Abdichtung ist außerhalb der beiden Flansche eine Dtirchflußbegrenzung vorgesehen, in deren Bereich allein die Kraftübertragung von dem Tragdeckel auf den Spannbetondruckbehälter erfolgt

Durch die Verwendung von vorgespannten Betondeckeln zum Verschließen großer Druckbehälteröffnungen kann eine gute Berstsicherheit erzielt werden. Als schwierig erweist es sich aber, eine solche Verschlußvorrichtung hinreichend dicht auszugestalten, da an der Berührungsstelle zwischen der Verschlußvorrichtung und dem Druckbehälter nichtvermeidbare Differenzdeformationen auftreten. Diese haben ihre Ursache darin, daß die Verschlußvorrichtung rotationssymmetrisch deformiert und die Druckbehälteröffnung nicht rotationssymmetrisch deformiert wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einer Verschlußvorrichtung für große Behälteröffnungen der eingangs beschriebenen Bauart eine bessere Dichtwirkung zu erreichen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die folgenden Merkmale gelöst:

a) eine an der Stirnfläche des Tragdeckels vorgesehene, mit dessen metallischer Umhüllung fest verbundene ringartige Auflagefläche,

b) einen zweiten, im obersten Bereich der Durchführung angeordneten Liner, der unter Freilassung feines Spaltes den Durchführungsliner außen koaxial umgibt und über ein an seinem oberen Ende angebrachtes Ringteil hst mit der ringartigen Stützfläche des Spannbetondruckbehälters verbunden ist,

c) ein in dem Durchführungsliner am Ende des Spaltes eingesetztes Gabelstück, an dessen freiem Ende der zweite Liner angebracht ist, und

d) einen Spalt zwischen dem Durchführungsliner und dem zweiten Liner, der eine solche Länge aufweist, daß sich Differenzdeformationen im Behälterbeton nicht mehr oder nur in sehr geringem Umfang an der Abdichtung zwischen den beiden Flanschen auswirken.

Bei der erfindungsgemäßen Verschlußvorrichtung wird eine bessere Dichtwirkung dadurch erzielt, daß die eigentliche (primäre) Dichtzone zwischen den beiden Flanschen von d^m Bereich der Kraftübertragung von dem Tragdeckel auf den Druckbehälter getrennt ist, d. h Differenzdeformation m können sich nicht oder nur stark vermindert auf diese Dichtzone auswirken. Eine sekundäre Dichtzone, die sich im Bereich der Kraftübertragung befindet (also in dem Bereich, in dem die nichtvenneidbaren Differenzdeformationen auftreten), braucht nur eine Dichtigkeit aufzuweisen, die der Qualitat einer Durchflußbegrenzung entspricht.

Die primäre Dichtzone sowie die durch die ringartige Auflagefläche und die Stützfläche realisierte Durchflußbegrenzung geben der Verschlußvorrichtung die notwendige Redundanz. Das zwischen der primären Dichtzone und dem Gabelstück liegende zylinderförmige Teilstück des Durchführungsliners ist wegen der kaum vorhandenen axialen Belastungen nur relativ geringen Beanspruchungen ausgesetzt.

Während der Montage oder Demontage der Ver-Schlußvorrichtung bietet die primäre Dichtzone keine besonderen Schwierigkeiten. Bei der Demontage des schweren Tragdeckels verbleibt der aus Metall bestehende Dichtdeckel zunächst in der Durchführung, so daß ein dichter Abschluß des Druckbehälters gewährleistet ist

Da das in dem Durchführungsufter eingesetzte Gabelstück am Ende eines Spaltes der an^igebenen Länge angeordnet ist, können sich Differenzdeformationen in dem Beton auf die primäre Dichtzone, die im rotationssymmetrischen Bereich vorgesehen ist, nicht mehr auswirke«.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können der Flansch des Dichtdeckels und der Flansche des Durchführungsliners mittels Zylinderschrauben aneinander anpreßbar sein. Da zwischen dem Flansch des Dichtdekkels und dem des Durchführungsliners nur die Kräfte zum Zusammenpressen der ringförmigen Dichtungen übertragen werden müssen, können die beiden Flansche wie auch die Zylinderschrauben sehr klein dimensioniert sein. Die Ableitung des Druckes erfolgt in den Tragdeckel.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Verschlußvorrichtung gemäß der Erfindung schematisch dargestellt Es handelt sich in beiden Fällen um den Abschluß einer Druckbehälterdurchführung, in der ein Gebläse für einen Dampferzeuger installiert sein kann. Dieser ist Teil einer Kernreaktoranlage. Die Figuren zeigt

F i g. 1 eine erste Verschlußvorrichtung im Vertikaischnitt,

F i g. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus einer zweiten Verschlußvorrichtung gemäß der Erfindung.

Die F i g. 1 läßt eine aus einem Tragdeckel 2 und einem Dichtdeckel 3 bestehende Verschlußvorrichtung 1 für eine in einem Spannbetondruckbehälter 5 befindliche Durchführung 4 erkennen. Die Durchführung 4 ist mit einem metallischen Liner 6 ausgekleidet, der an seinem oberen Ende einen Flansch 7 aufweist. Innerhalb steiiter) Kernreaktor installiert. Ein Gebläse 8 für einen Dampferzeuger ist in der Durchführung 4 untergebracht.

Durc. den Spannbetondruckbehälter 5 sind vertikale Spannglieder 9 geführt, die über Kupplungsstücke (nicht dargestel¹·.) mit weiteren Spanngliederabschnitten 9a verbunden sind. Letztere sind — wie auch die Kupplungsstüeke — in dem aus Beton bestehenden Tragdeckel 2 angeordnet. Dieser hat die Form eines kurzen Zylinders und ist an seiner Mantelfläche sowie an seiner unteren Stirnfläche von einer metallischen Umhüllung 10 umgeben.

Der aus Metall bestehende Dichtdeckel 3 weist an seinem Umfang einen Flansch 11 auf, der dem Flansch 7 des Liners 6 aufliegt und in seiner diesem zugewandten

Stirnseite mehrere ringförmige Nuten besitzt, in denen ringförmige Dichtungen 12 angeordnet sind. Zur Erzielung einer besseren Dichtwirkung werden der Flansch ί 1 und der Flansch 7 durch Zylinderschrauben 13 aneinandergepreßt. Dieser Bereich stellt eine primäre Dichtzone 14 dar. Sie befindet sich am oberen Ende eines Spaltes 15, der sich über eine bestimmte »Abklinglänge« zwischen dem Liner 6 der Durchführung 4 und dem Umgebungsbeton des Spannbetondruckbehälters 5 nach unten erstreckt, um den Linerabschluß von Bean- ίο spruchungen infolge des Kriechens des Umgebungsbelons freizuhalten.

Am unteren Ende des Spaltes 15 ist ein in dem Liner 6 eingesetztes Gabelstück 16 vorgesehen, an dessen freiem Ende 17 ein zweiter Liner 18 angebracht ist, der den oberen Teil des Liners 6 koaxial umgibt. Mit dem Liner 18 fest verbunden ist eine ringartige Stützfläche 19, die sich auf dem Umgebungsbeton des Spannbetondruckbehälters 5 abstützt. Die ringartige Stützfläche 19 wirkt zusammen mit einer an der metallischen Umhüllung 10 des Tragdeckels 3 angebrachten ringartigen Auflagefläche 20; d. h. in diesem Bereich erfolgt die Kraftübertragung von dem Tragdeckel 2 auf den Spannbetondruckbehälter 5.

Stützfläche 19 und Auflagefläche 20 bilden zusammen eine sekundäre Dichtzone 21, die nur die Qualität einer Durchflußbegrenzung zu haben braucht. Der Bereich, in dem Differenzdeformationen auftreten, hat somit nur relativ geringen Dichtigkeitsanforderungen standzuhalten. Die primäre Dichtzone hingegen, an die höchste Anforderungen gestellt werden, bleibt von Differenzdeformationen unbeeinflußt, da sie von dem Bereich der Kraftübertragung bzw. von der Ausgleichszone für die Differenzdeformationen getrennt ist. Das Verbindungsteil zwischen dem Liner 6 und dem Liner 18, das Gabelstück 16, ist so weit innerhalb der Durchführung 4 angeordnet, daß es von den Differenzdeformationen nicht mehr beeinflußt wird.

In der Verschlußvorrichtung 1 ist eine kleinere Durchdringung 22 vorgesehen, in der ein Abschirmstopfen angeordnet sein kann. Sie ist mit einer metallischen Auskleidung 23 versehen, die sich oben und unten flanschartig erweitert. Auf diesen flanschartigen Erweiterungen 24 sind mittels Dehnschrauben gehaltene Dekkel 25 befestigt, wobei durch ringförmige Dichtungen 26 für die nötige Abdichtung gesorgt ist. Der untere der beiden Deckel 25 ist schwenkbar ausgebildet.

Die F i g. 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus einer anderen Verschlußvorrichtung 30, und zwar ist hier nur der Bereich der primären Dichtzone dargestellt. Soweit die einzelnen Bauteile mit denen der F i g. 1 übereinstimmen, werden hier die gleichen Bezugsziffern verwendet. Die primäre Dichtzone 31 wird von dem Flansch 7 des Durchführungsliners 6, dem Flansch 11 des Dichtdeckels 3 und zwischen den beiden Flanschen angeordneten ringförmigen Dichtungen 12 gebildet, die in ringförmigen Nuten 32 des Flansches 11 eingelegt sind. Durch eine Anzahl Zylinderschrauben 33 werden die beiden Flansche 7 und 11 aufeinandergepreßt Zwischen dem Dichtdeckel 3 und dem Tragdeckel 2 können Ausgleichsbleche 34 vorgesehen sein.

Eine weitere Abdichtung der Verschlußvorrichtung 30 wird mit Hilfe einer Schweißlippendichtung 35 erreicht, die sowohl mit dem Flansch 11 des Dichtdeckels 3 als auch mit dem Flansch 7 des Durchführungsliners 6 verschweißt ist Zur Überwachung des Raumes zwischen den ringförmigen Dichtungen 12 auf Leckage ist eine Kontroileitung 36 vorgesehen. Über eine weitere Leitung 37 wird der Raum zwischen der äußeren ringförmigen Dichtung 12 und der Schweißlippendichtung 35 mit reinem Helium als Sperrgas beaufschlagt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 stung durch Behälterinnendruck gegen den Tragdeckel Patentansprüche: abstützt und zwischen dem Flansch des Dichtdeckels und einem an dem Durchführungsliner angesetzten

1. Aus einem Tragdeckel aus Beton mit einer me- Flansch mindestens eine Abdichtung vorgesehen ist, die tallischen Umhüllung und eine.Ti Dichtdeckel aus 5 aus zwischen den beiden Flanschen in Nuten angeord-Stahl bestehende Verschlußvorrichtung für eine neten Dichtringen besteht, wobei als zusätzliche Abgroße Durchführung in einem Spannbetondruckbe- dichtung der Verschlußvorrichtung außerhalb dec beihälter, die mit einem Liner ausgekleidet ist, wobei den Flansche eine Durchflußbegrenzung vorgesehen ist, die beiden Deckel durch Spannglieder auf dem in deren Bereich allein die Kraftübertragung von dem Spannbetondruckbehälter gehalten werden, der mit 10 Tragdeckel auf den Spannbetondruckbehälter erfolgt, einem Flansch versehene Dichtdeckel sich unter Be- und wobei eine sich auf dem Spannbetondruckbehälter lastung durch Behälterinnendruck gegen den Trag- abstützende ringartige Stützfläche als Auflagefläche deckel abstützt und zwischen dem Flansch des vorgesehen ist

Dichtdeckels und einem an dem Durchführungsliner Aus der Offeniegungsschrift 17 84 369 ist eine Ver

angesetzten Flansch mindestens eine Abdichtung ir Schlußvorrichtung für eine Einstiegöffnung in der Wand vorgesehen ist, die aus zwischen den beiden Flan- eines Spannbetondruckbehälters bekannt, die zwei sehen in Nuten angeordneten Dichtringen besteht, übereinander angeordnete Bauteile umfaßt Das erste wobei als zusätzliche Abdichtung der Verschiußvor- Teil besteht aus Spannbeton, und das zweite wird von richtung außerhalb der beiden Flansche eine Durch- einer gewölbten Metallplatte gebildet, mit deren Hilfe fluBbegr?-ⁿzung vorgesehen ist, in deren Bereich al- 20 eine lecksichere Abdichtung der Einstiegöffnung erlein die Kraftübertragung von dem Tragdeckel auf reicht werden solL Die beiden Verschlußteile haben keiden Spannbetondruckbehälter erfolgt, und wobei ei- nen direkten Kontakt miteinander, d. h. es wird von dem ne sich auf dem Spannbetondruckbehälter abstüt- Spannbetonteil kein Druck (zur Vergrößerung der zende ringartige Stützfläche als Auflagefläche vor- Dichtwirkung) auf die Metallplatte ausgeübt gesehen ist, gekennzeichnet durch die fol- 25 In der Offeniegungsschrift 17 84 625 wird ebenfalls genden Merkmale: ein abnehmbarer Deckel für einen Spannbetondruckbe

hälter beschrieben, bei dem um ein zentrales Verschluß-

a) eine an der Stirnfläche des Tragdeckels (2) vor- stück Umfangs-Druckstücke angeordnet sind. Diese gesehene,, mit dessen metallischer Umhüllung werden durch Umfangsbandagen radial an das zentrale (10) fest verbundene ringartige Auflagefläche 30 Verschlußstück angedrückt, wobei zwischen ihnen ra-PO)· diale Zwischenräume verbleiben. Das zentrale Ver-

b) einen zweiten, im obersten Bereich der Durch- schlußstück besteht aus mehreren aufeinandergesetzten führung (4) angtordneti/i Liner (18), der unter Scheiben, die durch in Längsrichtung des Behälters anFreilassung eines Spaltes (15) den Durchfüh- geordnete Spannglieder fest aneinander gepreßt werrungsliner (6) außen koa: ial umgibt und über 35 den.

ein an seinem oberen Ende angebrachtes Ring- Eine weitere Verschlußvorrichtung für eine Behälterteil fest mit der ringartigen Stützfläche (19) des öffnung ist in der Offeniegungsschrift 25 01 021 darge-Spannbetondruckbehälters (5) verbunden ist, stellt Sie ist als Stopfen ausgebildet und sowohl zwi-

c) ein in dem Durchführungsliner (6) am Ende des sehen dem Stopfen und der öffnung als auch zwischen Spaltes (15) eingesetztes Gabelstück (16), an 40 dem Stopfen und aus der Behäiteröffnung herausfühdessen freiem Ende der zweite Liner (18) ange- renden Gegenständen, die durch den Stopfen verlegt bracht ist, und sind, sind Schweißlippendichtungen vorgesehen.

d) einen Spalt (15) zwischen dem Durchführungsä- In der Auslegeschrift 26 05 709 ist eine Verschlußvorner (6) und dem zweiten Liner (18), der eine richtung für eine große Behäiteröffnung beschrieben, solche Länge aufweist, daß sich Differenzdefor- 45 bei der ein in die Behäiteröffnung eingesetzter Vermationen im Behälterbeton nicht mehr oder nur schlußkörper in Gußbauweise hergestellt ist und eine in sehr geringem Umfang an der Abdichtung Vielzahl von durch Rippen getrennte Hohlräume auf-(14) zwischen den beiden Flanschen (7,11) aus- weist Die Rippen sind parallel zur Behälterachse angewirken. ordnet, und ein Teil von ihnen verläuft kreisförmig um

30 den Mittelpunkt des Verschlußkörpers, während der an-

2. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 1, da- dere Teil sternförmig von diesem Mittelpunkt ausgeht durch gekennzeichnet, daß der Flansch (11) des Der Verschlußkörper ist durch an seinem Umfang ange-Dichtdeckels (3) und der Flansch (7) des Durchfüh- ordnete Spannkabel vorgespannt und gegen den Behälrungsliners (6) mittels Zylinderschrauben (13; 33) an- terinnendruck durch eine am Behälter befestigte Halteeinandsr anpreßbar sind. 55 vorrichtung abgestützt. Die untere Fläche des Ver

schlußkörpers ist konkav gewölbt und liegt unter Zwi-

schenschaltung einer Dichtung mit ihrem Rand auf einem Flansch auf, der mit dem Liner der Behäiteröffnung verschweißt ist.