DE3042592A1 - Non-nuclear pressure vessel for nuclear plant - has inner secondary vessel to restrain escape of gas following burst - Google Patents

Non-nuclear pressure vessel for nuclear plant - has inner secondary vessel to restrain escape of gas following burst

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DE3042592A1 DE19803042592 DE3042592A DE3042592A1 DE 3042592 A1 DE3042592 A1 DE 3042592A1 DE 19803042592 DE19803042592 DE 19803042592 DE 3042592 A DE3042592 A DE 3042592A DE 3042592 A1 DE3042592 A1 DE 3042592A1
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Abstract

A pressure vessel contg. a high-pressure gas and intended esp. for the non-nuclear sector of a nuclear reactor plant is composed of at least two components (3,4) connected together by a flange (5) and has at least one pipe or duct connection (10). Inside the pressure vessel (1) there is a second, pressure-resistant vessel (2) having at least one penetration (10) (corresp. to the pipe connection). Between the outer and inner vessels there is a space (6) contg. a number of supports (7,8) for the inner vessel. Specifically, the inner, pressure-resistant vessel (6) rests upon the inner face of the outer pressure vessel by several supports (7,8). Used esp. for the non-nuclear sector of a nuclear plant, e.g. as a gas storage vessel or piping system.

Description

Druckbehälter für den nichtnuklearen Bereich einer Kernreaktor-Pressure vessels for the non-nuclear area of a nuclear reactor

anlage Die Erfindung betrifft einen unter hohem Innendruck eines gasförmigen Mediums stehenden Druckbehälter, vorzugsweise für den nichtnuklearen Bereich einer Kernreaktoranlage, der aus mindestens zwei miteinander über Flansche verbundenen Teilen besteht und der mindestens einen Rohranschluß aufweist.plant The invention relates to a gaseous under high internal pressure Medium standing pressure vessel, preferably for the non-nuclear area of a Nuclear reactor plant consisting of at least two connected to one another via flanges Share and which has at least one pipe connection.

Für die in Betracht kommenden Komponenten (z. B. Gasbehälter oder Rohrleitungen) wird aus Gründen der Ausfallwahrscheinlichkeit ein spontanes Versagen unterstellt, daher muß damit gerechnet werden, daß die Wandung einer solchen Komponente platzt und der Inhalt des Behälters oder der Rohrleitung schlagartig freigesetzt wird. Auch unter der Voraussetzung, daß das ausströmende gasförmige Medium keine wesentlichen chemischen oder radiologischen Schäden in der Umgebung verursacht, können die rein mechanischen Auswirkungen des Versagens der Komponente (Druckwelle, Strahlkräfte, umherfliegende Wandteile) die Zuverlässigkeit der Gesamtanlage, z.B. einer Kernreaktoranlage, stark vermindern, da die Gefahr besteht, daß sicherheitstechnisch bedeutsame Bau- und Anlagenteile durch die Auswirkungen des Behälterberstens zerstört werden.For the components in question (e.g. gas container or Pipelines) becomes a spontaneous failure due to the probability of failure assumed, therefore, it must be expected that the wall of such a component bursts and the contents of the container or the pipeline are suddenly released will. Even under the condition that the outflowing gaseous medium does not have any significant chemical or radiological damage in the area caused, the purely mechanical effects of the failure of the component (pressure wave, Jet forces, parts of the wall flying around) the reliability of the entire system, e.g. a nuclear reactor plant, since there is a risk that safety-related Significant structural and system parts destroyed by the effects of the container bursting will.

Um die genannten schädlichen Auswirkungen zu unterbinden, sind eine Anzahl von Maßnahmen bekannt, zu diesen gehören das Abbunkern und Ummanteln der druckführenden Komponente, das Anbringen,von Rohrausschlagsicherungen bei Rohrleitungen und die Ausführung der druckführenden Komponente in Reaktordruckbehälter-Qualität. Alle diese Maßnahmen sind jedoch sehr aufwendig hinsichtlich ihrer Kosten und ihres Raumbedarfes und lassen sich nachträglich nur schwer durchführen. In manchen Fällen sind auch aufwendige Nachweise über die Auswirkungen bei ihrem Versagen erforderlich.In order to prevent the aforementioned harmful effects, are one Number of measures known, to these include the barring and sheathing of the pressurized component, the attachment of pipe ram protection devices in pipelines and the design of the pressurized component in reactor pressure vessel quality. However, all of these measures are very expensive in terms of their costs and theirs Space requirements and can only be carried out with difficulty afterwards. In some cases Complex evidence of the effects of failure is also required.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckbehälter zu schaffen, der vorzugsweise für den nichtnukiearen Bereich einer Kernreaktcranlage geeignet ist und der so ausgebildet ist, daß die im Falle seines Versagens (Bersten) auftretenden Auswirkungen, wie Druckwelle und/oder umherfliegende Teile auf ein zulässiges Maß verringert werden. Darüberhinaus sollen wiederkehrende Prüfungen des Druckbehälters ohne weiteres möglich sein.The invention is based on the object of creating a pressure vessel, which is preferably suitable for the non-nuclear area of a nuclear reactor crane plant and which is designed so that in the event of its failure (bursting) occurring Effects such as pressure wave and / or flying parts on a permissible level be reduced. In addition, recurring tests of the pressure vessel should be carried out be easily possible.

Die Aufgabe wird bei einem Druckbehälter eingangs genannter Art dadurch gelöst, daß im Druckbehälter ein druckfester Behälter angeordnet ist, der mindestens einen Durchbruch aufweist, und daß zwischen dem Druckbehälter und dem Behälter ein mit mehreren Auflagen bestückter Spalt ausgebildet ist.In the case of a pressure vessel of the type mentioned at the beginning, the task is thereby achieved solved that a pressure-tight container is arranged in the pressure vessel, the at least has a breakthrough, and that between the pressure vessel and the container is formed with multiple supports equipped gap.

Der Druckbehälter hat somit die Aufgabe, im Falle des spontanen Versagens der über dem Schutzhemd liegenden eigentlichen Druckbehälter- oder Rohrleitungswandung für einen begrenzten Zeitraum die Druckhalte-Funktion zu übernehmen und das gasförmige Medium kontrolliert abströmen zu lassen. Lediglich die zwischen dem Behälter und dem Druckbehälter befindliche Gasmenge wird kurzfristig freigesetzt. Da sie aber klein ist, bleiben auch Druckwelle, Splitterwirkung und Strahlkraft bei einer Explosion niedrig, Da der im Druckbehälter angeordnete Behälter mindestens einen Durchbruch aufweist, ist er während des stationären Betriebs keiner Druckbelastung ausgesetzt. Allerdings muß dafür Sorge getragen werden, daß der Querschnitt des Durchbruchs eine bestimmte Größe nicht unterschreitet. Durch diese Öffnung strömt das gasförmige Medium beim Bruch der Komponente kontrolliert aus, ferner ist mit einem Nachströmen aus Versorgungsleitungen zu rechnen. Die hierbei auftretende Ausströmrate beträgt bei geeigneter Wahl der Querschnitte und Anzahl der Durchbrüche jedoch nur einen Bruchteil der Leckrate, die sich bei spontanem Versagen der Komponente einstellen könnte. Der innere Behälter gewährleistet somit die Einhaltung des KrLteriums "Leck vor Bruch".The pressure vessel thus has the task in the event of spontaneous failure the actual pressure vessel or pipeline wall lying over the protective shirt for a limited Period of time to take over the pressure hold function and to let the gaseous medium flow out in a controlled manner. Only the between The amount of gas in the container and the pressure vessel is briefly released. But since it is small, there are also pressure waves, splintering effects and radiance low in the event of an explosion, since the container located in the pressure vessel is at least has a breakthrough, it is not a pressure load during steady-state operation exposed. However, care must be taken that the cross-section of the Breakthrough does not fall below a certain size. Flows through this opening the gaseous medium is controlled from the breakage of the component, furthermore is with an after-flow from supply lines is to be expected. The outflow rate occurring here with a suitable choice of cross-sections and number of openings, however, is only a fraction of the leak rate that occurs when the component fails spontaneously could. The inner container thus ensures compliance with the criterion "leak" before break ".

Durch die Reduktion der Ausströmrate werden Druckwelle, Splitterwirkung und Strahlkräfte um eine bis zwei Größenordnungen gegenüber dem Platzen einer Komponente herabgesetzt, die nicht gemäß der Erfindung ausgestaltet ist.The reduction in the outflow rate creates a pressure wave, splintering effect and jet forces by one to two orders of magnitude relative to component bursting reduced, which is not designed according to the invention.

Aus der deutschen Patentschrift 24 22 842 ist es zwar bekannt, den Sicherheitsbehälter eines Kernreaktors mit einer Innenauskleidung zu versehen und durch Öffnungen in dieser Auskleidung für einen Druckausgleich zwischen dem Behältervolumen und dem Volumen in dem Spalt zwischen Behälterwandung und Innenauskleidung zu sorgen. nie Innenauskleidung besteht hier jedoch aus Beton und dient dem Splitterschutz des Sicherheitsbehälters gegenüber dem Reaktordruckbehälter für den Fall, daß der Reaktordruckbehälter zu Bruch geht.From German patent specification 24 22 842 it is known to the To provide containment of a nuclear reactor with an inner lining and through openings in this lining for pressure equalization between the container volume and to provide the volume in the gap between the container wall and the inner lining. However, the inner lining is never made of concrete and serves as a splinter protection the containment against the reactor pressure vessel in the event that the Reactor pressure vessel breaks.

Der erfindungsgemäße Druckbehälter weist mindestens einen Rohranschluß auf, dessen Öffnung -im Bereich der im Behälter ausgebildeten Durchbrücne angeordnet ist. Es ist zweckmäßig, die Durchbrüche mit Verstärkungen zu versehen, die auch als Border-Mündungen ausgebildet sein können.The pressure vessel according to the invention has at least one pipe connection on, the opening of which is arranged in the region of the openings formed in the container is. It is advisable to provide the openings with reinforcements, as well can be designed as border mouths.

Bei der Bemessung des Druckbehälters wurden strömungstechnische Berechnungen herangezogen, wodurch sich ein besonders geringes Verhältnis der Wandstärke des Druckbehälters zu der Wandstärke des Behälters ergeben hat.When dimensioning the pressure vessel, fluidic calculations were made used, which results in a particularly low ratio of the wall thickness of the Pressure vessel has resulted in the wall thickness of the container.

Die äußere Form des Behälters entspricht der inneren Form des Druckbehälters, wobei sich der Behälter über mehrere Auflagen an der Wandung des Druckbehälters abstützt.The outer shape of the container corresponds to the inner shape of the pressure vessel, wherein the container extends over several supports on the wall of the pressure vessel supports.

Der erfindungsgemäße Druckbehälter besteht aus mindestens zwei Teilen, die miteinander über Flansche verbunden sind. Bei wiederkehrenden Prüfungen der ganzen Druckbehaltercniage kann die flanschartige Verbindung auf einfache Weise gelöst werden, ein Teil des Druckbehälters nach der Lösung des Rohranschlußstutzens mit der Leitung abgehoben und der innere Behälter vom Druckbehälter entfernt werden.The pressure vessel according to the invention consists of at least two parts, which are connected to one another via flanges. With recurring inspections of the whole Druckbehaltercniage can make the flange-like connection in a simple manner be released, a part of the pressure vessel after releasing the pipe connection piece lifted off with the line and the inner container removed from the pressure vessel.

Die durch die Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß ein Druckbehälter vorgeschlagen wird, der die im Falle seines Versagen auftretenden Auswirkungen minimieren kann und bei dem wiederkehrende Prüfungen ohne weiteres möglich sind.The advantages achieved by the invention are, in particular, that a pressure vessel is proposed, which occurs in the event of its failure Can minimize the impact and with which recurring tests easily possible are.

Die Erfindung soll nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert werden, die im Vertikalschnitt den Aufbau eines erfindungsgemäßn Druckbehälters zeigt.The invention is described below with reference to the drawing are explained in more detail, the vertical section of the structure of an according to the invention Pressure vessel shows.

Die Zeichnung läßt einen Druckbehälter 1 im Längsschnitt erkennen, der einen Behälter 2 aufweist. Der Druckbehälter 1 besteht aus den Teilen 3 und 4, die miteinander über einen Flansch 5 verbunden sind. Zwischen dem Druckbehälter 1 und dem Behälter ist ein Spalt 6 ausgebildet, der mit mehreren Auflagen 7,8 bestückt ist, über die sich der Behälter 2 an der Innenwand des Druckbehälters 1 abstützt. Die Außenwand des Druckbehälters 1 weist einen Rohranschluß 9 auf, der im Bereich des im Behälters 2 ausgebildeten Durchbruches 10 angeordnet ist. Der Durchbruch 10 ist an der Innenseite des Behälters 2 mit einer Verstärkung 11 versehen. Bei wiederkehrenden Prüfungen wird die Flanschverbindung 5 gelöst, der Teil 3 kann abmontiert werden und der Behälter 2 vom Druckbehälter i entfernt werden.The drawing shows a pressure vessel 1 in longitudinal section, which has a container 2. The pressure vessel 1 consists of parts 3 and 4, which are connected to one another via a flange 5. Between the pressure vessel 1 and the container, a gap 6 is formed, which is equipped with several supports 7, 8 is, via which the container 2 is supported on the inner wall of the pressure vessel 1. The outer wall of the pressure vessel 1 has a pipe connection 9 in the area of the opening 10 formed in the container 2 is arranged. The breakthrough 10 is provided with a reinforcement 11 on the inside of the container 2. at During recurring tests, the flange connection 5 is loosened, and part 3 can be removed and the container 2 can be removed from the pressure vessel i.

Claims (2)

A n s p r ü c h e Unter hohem Innendruck eines gasförmigen Mediums stehender Druckbehälter, vorzugsweise für den nichtnuklearen Bereich einer Kernreaktoranlage, der aus mindestens zwei miteinander über Flansche verbundenen Teilen besteht und der mindestens einen Rohranschluß aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß im Druckbehälter (1) ein druckfester Behälter (2) angeordnet ist, der mindestens einen Durchbruch (10) aufweist, und daß zwischen dem Druckbehälter (1) und dem Behälter (2) ein mit mehreren Auflagen (7,8) bestückter Spalt (6) ausgebildet ist. A n p r u s e Under the high internal pressure of a gaseous medium upright pressure vessel, preferably for the non-nuclear area of a nuclear reactor plant, which consists of at least two parts connected to one another via flanges and which has at least one pipe connection, characterized in that in the pressure vessel (1) a pressure-tight container (2) is arranged, which has at least one opening (10), and that between the pressure vessel (1) and the container (2) with a multiple supports (7, 8) equipped gap (6) is formed. 2. Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (2) sich über einige Auflagen (7,8) an der Innenwand des Druckbehälters (l) abstützt. 2. Pressure vessel according to claim 1, characterized in that the Container (2) on some supports (7, 8) on the inner wall of the pressure vessel (l) is supported.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3329672A1 (en) * 1983-08-17 1985-03-07 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8012 Ottobrunn DYNAMIC SUPPORT FOR HIGHLY STRESSED STRUCTURES

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