DE3027509A1

DE3027509A1 - Thermischer seitenschild fuer einen gasgekuehlten hochtemperaturreaktor

Info

Publication number: DE3027509A1
Application number: DE19803027509
Authority: DE
Inventors: Claus Dr. 6702 Bad Dürkheim Elter; Josef Dipl.-Ing. 7521 Hambrücken Schöning; Wilfried 6836 Oftersheim Stracke
Original assignee: Hochtemperatur Reaktorbau 5000 Koeln GmbH; Hochtemperatur Reaktorbau GmbH
Current assignee: Hochtemperatur Reaktorbau GmbH
Priority date: 1980-07-19
Filing date: 1980-07-19
Publication date: 1982-02-18
Also published as: DE3027509C2

Description

Thermischer Seitenschild für einen gasgekühlten
Hochtemperaturreaktor Die Erfindung betrifft einen in mehrere Segmente unterteilten thermischen Seitenschild für einen gasgekühlten Hochtemperaturreaktor, dessen Kern von einem aus Graphitblöcken zusammengefügten zylindrischen Seitenreflektor umschlossen ist, wobei der zylindrische Seitenreflektor mit Abstand von dem ebenfalls zylindrischen thermischen Seitenschild umgeben ist und sich mittels elastischer Stützelemente an diesem abstützt.
Der Seitenreflektor eines Hochtemperaturreaktors muß sowohl die stationären Kräfte des XReaktorkerns als auch die durch die Gasströmung verursachten instationären Kräfte aufnehmen, zu denen im Falle einnes Kernreaktors mit einer Schüttung kugelförmiger Brennelemente und direkt in die Schüttung einfahrbaren Absorberstäben noch weitere instationäre Kräfte kommen. Für den Seitenreflektor muß hochwarmfestes Moderatormaterial wie Graphit verwendet wreden, dessen Eigenschaften jedoch keine großen Zug- und Biegebeanspruchungen zulassen.
Die Kräfte des Reaktorkerns müssen daher radial nach außen auf den thermischen Seitenschild übertragen werden, von dem sie in den Reaktordruckbehälter eingeleitet werden. Der thermische Seitenschild dient zugleich als nukleare Abschirmung für die außerhalb liegenden Bauteile.
Bei der Übertragung der horizontalen Kräfte des Reaktorkerns auf den thermischen Seitenschild muß gewährleistet sein, daß unterschiedliche Wärmedehnungen des Seitenreflektors und des thermischen Seitenschildes nicht behindert werden, damit ein gegenseitiges Verspannen von Seitenreflektor und thermischem Seitenschild und die damit verbundenen Wärmespannungen vermieden werden. Die Abstützung des Seitenreflektors an dem thermischen Seitenschild erfolgt daher mittels elastischer Stützelemente, die in dem Ringraum zwischen Seitenreflektor und Seitenschild angeordnet sind. Die elastischen Stützelemente gleichen Relativbewegungen der beiden Bauteile aus, verhindern aber unzulässige Verschiebungen des Seitenreflektors.
Um den thermischen Seitenschild besser transportieren und leichter montieren zu können, ist er in mehrere Segmente unterteilt. Diese müssen kraftschlüssig miteinander verbunden sein, damit die oben erwähnten stationären und instationären Kräfte aus dem Reaktorkern sicher von dem thermischen Seitenschild aufgenommen werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei dem eingangs beschriebenen thermischen Seitenschild die Verbindung der einzelnen Segmente miteinander so auszugestalten, daß die Verbindungselemente leicht einer Wiederholungsprüfung unterzogen werden können, so daß der thermische Seitenschild ohne großen Aufwand auf sicheres Funktionieren hin über wacht werden kann.
Gemäß der Erfindung wiru die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß die Segmente des thermischen Seitenschildes an ihren Stoßstellen jeweils mit einem Flansch versehen und die Flansche aneinandergrenzender Segmente durch Verschraubungen kraftschlüssig miteinander verbunden sind, wobei jede Verschraubung eine Dehnschraube und zwei auf beiden Enden aufgeschraubte Muttern umfaßt, und daß bei jeder Verschraubung auf eine der beiden Muttern ein an dem thermischen Seitenschild befestigter Fangkorb aufgesetzt und zwischen der anderen Mutter und dem zugehörigen Flansch eine Tellerfeder auf der Dehnschraube angeordnet ist.
Beim Bruch des Bolzens einer Dehnschraube wird das eine Ende der Dehnschraube samt der Mutter von dem Fangkorb gehalten, während die Mutter am anderen Ende der Dehnschraube durch die Tellerfeder aus ihrer Lage gebracht wird. Bei einer mit optischen Mitteln vorgenommenen Überprüfung des thermischen Seitenschildes ist daher sofort erkennbar, ob und an welcher Stelle ein Schraubenbolzen gebrochen ist. Eine Wiederholungsprüfung kann somit aus einer einfachen Besichtigung bestehen.
Vorteilhafterweise sind die Fangkörbe gleichzeitig als Schraubensicherungen eingerichtet, so daß weitere Sicherungsmaßnahme gegen das Lösen der Muttern entfallen können.
Um die beabsichtigte Wirkung zu erreichen, sind die Fangkörbe so dicht auf die Muttern aufgesetzt, daß ihre Stirnflächen jeweils in Kontakt mit den Stirnflächen der Muttern sind.
Es kann zweckmäßig sein, die Dehnschraube jeder Verschraubung auf der mit dem Fangkorb ausgerüsteten Seite ein Stück über das gewöhnliche Maß hinaus zu verlängern, wobei dieses Stück durch den Fangkorb hindurchgeführt ist.
An dem verlängerten Stück kann bei Bedarf eine hydraulische Spanneinrichtung angesetzt werden, die sich beispielsweise an dem Fangkorb abstützen kann.
Die Fangkörbe sind vorzugsweise an den betreffenden Flanschen mittels Schrauben befestigt, die sich fernbedient lösen lassen. So können gebrochene Dehnschrauben leicht ausgewechselt werden.
In der'Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des thermischen Seitenschildes gemäß der Erfindung schematisch dargestellt. Die Figuren zeigen im einzelnen: Fig. 1 den thermischen Seitenschild nach der Linie I-I der Fig. 2, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 und Fig. 3 eine mit NXN bezeichnete Einzelheit der Fig. 2 in größerem Maßstab.
Die Figuren 1 und 2 lassen einen zylindrischen thermischen Seitenschild 1 aus Gußmaterial erkennen, der in der Kaverne eines Reaktordruckbehälters installiert ist und einen zylindrischen Seitenreflektor aus Graphitblöcken umgibt (nicht dargestellt). Er dient einmal zur Abstützung des Seitenreflektors und zum anderen zur Abschirmung von außerhalb liegenden Bauteilen. Der thermische Seitenschild 1 ist selbsttragend und steht frei auf einer Bodenplatte 2, die den Kernaufbau des Reaktors trägt.
Der in Segmentbauweise errichtete thermische Seitenschild 1 besteht aus mehreren zylindrischen Schüssen 3, die ihrerseits aus einer Anzahl von Segmenten 4 zusammengefügt sind.
Die Schüsse 3 sind untereinander durch Paßelemente 5 formschlüssig verbunden. Auch die Segmente 4 weisen untereinander mittels Paßelementen 6 Formschluß auf. Die Einpassung aller Segmente 4 wie auch der zylindrischen Schüsse 3 ist mit so engen Toleranzen vorgenommen, daß nur eine sehr geringe Gasleckage aus dem von dem thermischen Seitenschild 1 umschlossenen Raum vorhanden ist.
Die Segmente 4 weisen an ihren Stoßstellen 7 jeweils einen Flansch 8 und 8' auf, und die Flansche benachbarter Segmente 4 sind jeweils durch Verschraubungen 9 kraftschlüssig miteinander verbunden. Die Stoßstellen 7 der Segmente 4 sind in solche Bereiche des thermischen Seitenschildes 1 gelegt, in denen kein aus symmetrisch verteilten radialen Einzellasten resultierendes Biegemoment vorhanden oder in denen dieses Biegemoment zumindest sehr gering ist.
Die Temperatur des thermischen Seitenschildes 1 kann durch Vorbeileiten eines kalten Gasstromes herabgesetzt werden.
Zusätzlich zu dieser Maßnahme kann der thermische Seitenschild 1 noch durch eine an seiner Innenwand angebrachte thermische Isolierung 10 vor einer zu hohen Temperaturbelastung geschützt werden, wie in der Fig. 1 angedeutet.
Die Fig. 3 zeigt eine der Flanschverschraubungen 9 in vergrößerter Darstellung. Die Verschraubung 9 besteht aus einer Dehnschraube 11 und zwei auf die beiden Schraubenenden aufgeschraubten Muttern 12 und 13. Zwischen der Mutter 12 und dem Flansch 8 ist eine auf die Dehnschraube 11 aufgesteckte Tellerfeder angeordnet. Die Mutter 13 ist von einem Fangkorb 15 eingefaßt, der mit Hilfe fernbedient lösbarer Schrauben 16 an dem Flansch 8' befestigt ist.
Der Fangkorb 15 ist so dicht auf die Mutter 13 aufgesetzt, daß seine Stirnfläche in Kontakt mit der Stirnfläche der Mutter 13 ist, wodurch ein Lösen der Mutter 13 verhindert wird. In seiner Mitte weist der Fangkorb 15 eine Aussparung auf. Durch diese Aussparung ist die Dehnschraube 11 geführt, die auf dieser Seite um ein Stück 17 über das übliche Maß hinaus verlängert ist. Das verlängerte Stück 17 schafft die Möglichkeit, eine hydraulische Spanneinrichtung zum Einsatz zu bringen. Die hydraulische Spanneinrichtung kann sich an dem Fangkorb 15 abstützen, der dementsprechend dimensioniert wird.
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Claims

Ansprüche In In mehrere Segmente unterteilter thermischer Seitenschild für einen gasgekühlten Hochtemperaturreaktor, dessen Kern von einem aus Graphitblöcken zusammengefügten zylindrischen Seitenreflektor umschlossen ist, wobei der zylindrische Seitenreflektor mit Abstand von dem ebenfalls zylindrischen thermischen Seitenschild umgeben ist und sich mittels elastischer Stützelemente an diesem abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (4) des thermischen Seitenschildes (1) an ihren Stoßstellen (7) jeweils mit einem Flansch (8,8') versehen und die Flansche (8,8') aneinandergrenzender Segmente (4) durch Verschraubungen (9) kraftschlüssig miteinander verbunden sind, wobei jede Verschraubung (9) eine Dehnschraube (11) und zwei auf beiden Enden aufgeschraubte Muttern (12,13) umfaßt, und daß bei jeder Verschraubung (9) auf eine der beiden Muttern (13) ein an dem thermischen Seitenschild (1) befestigter Fangkorb (15) aufgesetzt und zwischen der anderen Mutter (12) und dem zugehörigen Flansch (8) eine Tellerfeder (14) auf der Dehnschråube (11) angeordnet ist.
2. Thermischer Seitenschild nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fangkörbe (15) gleichzeitig als Schraubensicherungen eingerichtet und ihre Stirnflächen in Kontakt mit den Stirnflächen der Muttern (13) sind.
3. Thermischer Seitenschild nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei jeder Verschraubung (9) die Dehnschraube (11) auf der mit dem Fangkorb (15) versehenen Seite um ein Stück (17) verlängert und dieses Stück (17) durch den Fangkorb (15) hindurchgeführt ist.
4. Thermischer Seitenschild nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fangkörbe (15) mittels fernbedient lösbarer Schrauben (16) an den betreffenden Flanschen (8,8') befestigt sind.