DE3048594A1

DE3048594A1 - Closure for penetrations in highly pressurised vessel - has three superimposed elements for insulating cooling and pressure resisting functions

Info

Publication number: DE3048594A1
Application number: DE19803048594
Authority: DE
Inventors: Hans-Georg 6834 Ketsch Schwiers; Josef Dipl.-Ing. 7521 Hambrücken Schöning
Original assignee: Hochtemperatur Reaktorbau 5000 Koeln GmbH; Hochtemperatur Reaktorbau GmbH
Current assignee: Hochtemperatur Reaktorbau GmbH
Priority date: 1980-12-23
Filing date: 1980-12-23
Publication date: 1982-07-29
Also published as: DE3048594C2

Abstract

Closure device for an opening in a vessel under high pressure, esp. for a pod with (steel) liner or for a penetration in a prestressed reactor pressure vessel, has a number of separate closure elements one above another. At least three separate closure elements (1,2,3) having different functions are used, comprising at least one insulating, one cooling and one pressure-resisting element. The sequence of these closure elements is determined by the physical conditions inside and outside the pressure vessel (6). Pref. the insulating pressure element (1) is a pressure-resistant insulating plate. In the preferred sequence this is followed by a cooling plate (2), and in turn by a concrete or cast iron large block (3) or gp. of several individual blocks forming the pressure-resistant component. In particular for a high pressure seal to an opening in a nuclear pressure vessel. The arrangement enables the separate functions to be sepd. into different components, each of which can be rapidly and simply removed.

Description

Verschlußvorrichtung Locking device

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verschlußvorrichtung mit mehreren übereinander angeordneten Verschlußorganen für Offnungen von unter hohem Druck stehenden Behältern, vorzugsweise für mit einem Liner ausgekleidete Kavernen oder Durchführungen eines vorgespannten Reaktordruckbehälters.The invention relates to a locking device with several Closing organs arranged one above the other for openings of those under high pressure Containers, preferably for caverns or ducts lined with a liner a pre-stressed reactor pressure vessel.

Aus der DE-OS 27 10 859 ist eine Verschlußvorrichtung für große Öffnungen in Druckbehältern bekannt. Diese Verschlußvorrichtung umfaßt zwei Verschlußorgane, insbesondere einen Dichtdeckel und einen Tragdeckel. Die beiden Deckel werden durch in Längsrichtung des Behälters wirkende Spannglieder gehalten. Der mit einem Flansch versehene Dichtdeckel stützt sich unter Belastung durch den Behälterinnendruck gegen den Tragdeckel ab. Der Dichtdeckel ist mit Hilfe einer am Umfang des Flansches angebrachten Schweißlippendichtung, die mit dem Liner der Kaverne oder Durchführung verschweißt ist, abgedichtet. Der Flansch des Dichtdeckels weist auf seiner dem Liner zugewandten Stirnseite ringförmige Nuten zur Aufnahme von Dichtungen auf.From DE-OS 27 10 859 a closure device for large openings is known in pressure vessels. This locking device comprises two locking organs, in particular a sealing cover and a support cover. The two lids are through Tensioning elements acting in the longitudinal direction of the container are held. The one with a flange The sealing cover provided is supported against by the internal pressure of the container the carrying cover off. The sealing cover is attached to the periphery of the flange with the help of a Welding lip seal that welds to the liner of the cavern or duct is sealed. The flange of the sealing cover faces the liner Front face annular grooves for receiving seals.

Aus der DE-OS 17 84 369 ist eine Verschlußvorrichtung für eine Einstiegsöffnung in der Wand eines Spannbeton-Druckbehälters bekannt, die zwei übereinander angeordnete Teile umfaßt. Das erste Teil besteht aus Spannbeton, und das zweite wird von einer Metallplatte gebildet, mit deren Hilfe eine lecksichere Abdichtung der Einstiegsöffnung bewirkt wird. Die beiden Verschlußteile haben keinen direkten Kontakt miteinander, d. h. es wird von dem Spannbetonteil kein Druck (zur Vergrößerung der Dichtwirkung) auf die Metallplatte ausgeübt.From DE-OS 17 84 369 a closure device for a manhole is Known in the wall of a prestressed concrete pressure vessel, the two arranged one above the other Includes parts. The first part is made of prestressed concrete, and the second is made of a Metal plate formed, with the help of which a leak-proof seal the manhole is effected. The two locking parts do not have a direct one Contact with each other, d. H. there is no pressure from the prestressed concrete part (for enlargement the sealing effect) exerted on the metal plate.

In der DE-OS 17 84 625 wird ebenfalls ein abnehmbarer Deckel für einen Spannbeton-Druckbehälter beschrieben, bei dem um ein zentrales Verschlußstück Umfangsdruckstücke angeordnet sind.In DE-OS 17 84 625 is also a removable cover for a Prestressed concrete pressure vessel described in which circumferential pressure pieces around a central locking piece are arranged.

Diese werden durch Umfangsbandagen radial an das zentrale Verschlußstück angedrückt, wobei zwischen ihnen radiale Zwischenräume verbleiben. Das zentrale Verschlußstück besteht aus mehreren aufeinandergesetzten Scheiben, die durch in Längsrichtung des Behälters angeordnete Spannglieder fest aneinandergepreßt sind.These are radially attached to the central locking piece by circumferential bandages pressed, with radial gaps remaining between them. The central one Closure piece consists of several discs placed one on top of the other, which through in The longitudinal direction of the container arranged tendons are firmly pressed together.

Eine weitere Verschlußvorrichtung für eine Behälter Öffnung ist aus der DE-OS 25 01 021 bekannt. Sie ist als Stopfen ausgebildet. Sowohl an den zwischen dem Stopfen und der Öffnung als auch an den durch den Stopfen verlegten, aus der Behälteröffnung heraus führenden Gegenständen sind Schweißlippendichtungen vorgesehen.Another closure device for a container opening is off the DE-OS 25 01 021 known. It is designed as a stopper. Both at the between the stopper and the opening as well as the ones laid through the stopper, from the Welding lip seals are provided for objects leading out of the container opening.

Als Nachteil ist bei den oben beschriebenen Verschlußeinrichtungen anzusehen, daß sie in ihrem Aufbau sehr aufwendig sind.A disadvantage of the above-described locking devices to see that they are very complex in their structure.

Ferner ist ihr Ein- und Ausbau in die Öffnung des DruckbehAlters sehr aufwendig und damit kostenintensiv.Furthermore, their installation and removal in the opening of the pressure vessel is very complex and therefore cost-intensive.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Verschlußeinrichtung zu schaffen, die ein schnelles Öffnen und ein optimales Verschließen der Reaktordruckbehälteröffnung, insbesondere was die Abschirmung bezüglich Wärmestrahlung betrifft, gewährleistet. Die Verschlußeinrichtung soll des weiteren so ausgebildet sein, daß die in ihr enthaltenen Verschlußorgane einzeln geprüft und ausgetauscht werden können.The invention is therefore based on the object of a closure device to create a fast opening and an optimal closing of the reactor pressure vessel opening, in particular with regard to the shielding with regard to thermal radiation is guaranteed. The closure device should also be designed so that the contained in it Closing organs individually can be checked and exchanged.

Die Aufgabe wird bei der Verschlußeinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß über der Öffnung des Druckbehälters wenigstens drei funktionsmäßig und baulich getrennte Verschlußorgane angeordnet sind, wobei die Öffnung durch mindestens ein isolierendes, ein kühlendes und ein druckbelastendes Verschlußorgan verschlossen ist, und daß die Reihenfolge der Verschlußorgane über der Öffnung durch die physikalischen Bedingungen innerhalb und außerhalb des Druckbehälters bestimmt ist.In the case of the closure device, the task becomes that mentioned at the beginning Art solved in that at least three functionally above the opening of the pressure vessel and structurally separate closure members are arranged, the opening through at least an insulating, a cooling and a pressure-loading closure member closed is, and that the order of the closure organs over the opening by the physical Conditions inside and outside the pressure vessel is determined.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist das isolierende Verschlußorgan als druckfeste Isolierplatte ausgebildet. Bei dem kühlenden Verschlußorgan handelt es sich insbesondere um eine Kühlplatte. Diese ist im Inneren von einem Kühlmittelkanalsystem durchsetzt, durch welches ein Kühlmittel, vorzugsweise Gas oder Wasser, hindurchgeleitet werden kann. Bei dem druckbelastenden Verschlußorgan handelt es sich vorzugsweise um einen aus Beton oder Gußeisen gebildeten Block.In one embodiment of the invention, the insulating closure member is designed as a pressure-resistant insulating plate. In the case of the cooling closure organ acts it is in particular a cooling plate. This is inside a coolant duct system interspersed, through which a coolant, preferably gas or water, passed can be. The pressure-loading closure member is preferably around a block formed from concrete or cast iron.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist direkt über der Öffnung die Isolierplatte angeordnet. Auf diese ist die Kühlplatte aufgelegt. An diese Kühipiatte schließt sich nach oben hin der aus Beton oder Gußeisen gefertigte Block an, der als Großblock ausgebildet oder aus vielen Einzelblöcken zu einer Einheit zusammengespannt ist. Er ist auf die Kühlplatte direkt aufgesetzt. Durch die Isolierplatte ist der über die Öffnung zu erreichende Innenraum des Druckbehälters nach außen hin abgeschirmt. Die Kühlplatte verhindert eine allzu große W&rmeabstrahlung aus dem Innenbereich des Druckbehälters. Durch den Beton- oder Gußeisenblock werden die Isolierplatte und die Kühlplatte mit dem hierfür erforderlichen Maß gegen die Öffnung gepreßt. Die Leitungen für die Kthlmittelzu- und -abfuhr werden durch den Beton- oder Gußeisenblock hindurchgeführt. Die drei Verschlußorgane sind innerhalb einer vor der Öffnung angeordneten Ausnehmung des Druckbehälters angeordnet und abgestützt.In one embodiment of the invention is directly above the opening the insulating plate arranged. The cooling plate is placed on this. To this Kühipiatte the block made of concrete or cast iron joins at the top, the designed as a large block or assembled from many individual blocks to form a unit is. It is placed directly on the cooling plate. Through the insulating plate is the The interior of the pressure vessel to be reached via the opening is shielded from the outside. The cooling plate prevents excessive heat radiation from inside of the pressure vessel. The insulating plate is made by the concrete or cast iron block and the cooling plate is pressed against the opening to the extent required for this. The lines for the coolant supply and discharge are through the Concrete or cast iron block passed through. The three locking organs are inside a recess of the pressure vessel arranged in front of the opening and supported.

Dadurch wird erreicht, daß die Verschlußeinrichtung nicht über die Außenbegrenzungen des Druckbehälters übersteht. Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Umriß der Verschlußorgane geringfügig kleiner als der Umriß der Ausnehmung.This ensures that the closure device does not have the External limits of the pressure vessel survives. In another embodiment According to the invention, the outline of the closure members is slightly smaller than the outline the recess.

Das Profil der Verschlußorgane ist an das Profil der Ausnehmung angepaßt.The profile of the closure members is adapted to the profile of the recess.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung erläutert, und es wird der mit der Erfindung erzielbare Fortschritt dargestellt.The invention is explained below with reference to a drawing, and the progress that can be achieved with the invention is shown.

In der Zeichnung ist die erfindungsgemäße Verschlußeinrichtung im Vertikalschnitt dargestellt. Sie umfaßt im wesentlichen ein isolierendes Verschlußorgan 1, ein kühlendes Verschlußorgan 2 und ein druckbelastendes Verschlußorgan 3. Die Verschlußeinrichtung ist über der Öffnung 4 einer Kaverne 5 angeordnet. Diese befindet sich innerhalb eines Reaktordruckbehälters 6, der zusammen mit der Kaverne 5 in der Zeichnung ebenfalls teilweise im Vertikalschnitt dargestellt ist. Der in der Zeichnung dargestellte Bereich der Kaverne 5 wird von einer den Reaktordruckbehälter nach außen umgebenden Betonschicht 7 begrenzt. Im Inneren ist die Kaverne 5 mit einem metallenen Liner 8 ausgekleidet.In the drawing, the closure device according to the invention is in Vertical section shown. It essentially comprises an insulating closure member 1, a cooling closure member 2 and a pressure-loading closure member 3. The Closure device is arranged above the opening 4 of a cavern 5. This is located located within a reactor pressure vessel 6, which together with the cavern 5 in the drawing is also shown partially in vertical section. The Indian The area of the cavern 5 shown in the drawing is supported by a reactor pressure vessel limited to the outside surrounding concrete layer 7. Inside is the cavern 5 with a metal liner 8 lined.

Die Öffnung 4 der Kaverne 5 ist in dem direkt an die Außenfläche des Reaktordruckbehälters 6 nach innen anschließenden Bereich, eine Ausnehmung 9 bildend, symmetrisch verbreitert. Die Öffnung 4 weist vorzugsweise einen kreisrunden Querschnitt auf. Das gleiche gilt für die Ausnehmung 9. Es besteht selbstverständlich auch die Möglichkeit, die Öffnung 4 und die Ausnehmung 9 mit einer anderen Querschnittsform zu versehen. Die Tiefe der Ausnehmung 9 richtet sich nach der Dicke der Verschlußeinrichtung. Durch die Verbreiterung der Öffnung 4 zu der Ausnehmung 9 wird eine rundum geführte Auflagefläche 10 für die Verschlußeinrichtung geschaffen, auf die die Verschlußorgane 1, 2 und 3 aufgesetzt und abgestützt sind. Der Umriß der einzelnen Verschlußorgane ist größer ausgebildet als der Umriß der Öffnung 4.The opening 4 of the cavern 5 is in the directly on the outer surface of the Reactor pressure vessel 6 inwardly adjoining area, forming a recess 9, symmetrically widened. The opening 4 preferably has a circular cross section on. The same applies to the recess 9. There is of course also the Possibility of the opening 4 and the recess 9 with a different cross-sectional shape to provide. The depth of the recess 9 depends on the thickness of the closure device. By widening the opening 4 to the recess 9 becomes a All around guided support surface 10 created for the closure device on the the closure members 1, 2 and 3 are placed and supported. The outline of each The closure member is larger than the outline of the opening 4.

Damit die Verschlußeinrichtung ohne Schwierigkeiten in die Ausnehmung 9 eingesetzt werden kann, ist ihr Querschnitt, insbesondere der Querschnitt der einzelnen Verschlußorgane 1, 2 und 3, geringfügig kleiner ausgebildet als der Querschnitt der Adsnehmung 9. Das erste über der Öffnung 4 direkt angeordnete Verschlußorgan 1 ist als druckfeste Isolierplatte ausgebildet. Diese wird direkt auf die Auflagefläche 10 aufgelegt. Auf die Isolierplatte 1 ist das eine Kühl funktion ausübende Verschlußorgan 2 aufgesetzt. Dieses ist als Rthlplatte ausgebildet. Die Kühlplatte 2 weist im Inneren eine Vielzahl von speziell ausgebildeten Bohrungen 11 auf, durch die ein Kühlmittel, vorzugsweise Kühlwasser, geleitet werden kann. Als Kthlplatte 2 kann selbstverständlich auch eine Platte verwendet werden, innerhalb derer eine Leitung schlangenförmig über die gesamte Ausdehnungsfläche verlegt ist. Das Kühlmittel wird der Kühlplatte 2 über eine Zuleitung 12 zugeführt. Das durch die Kühlplatte hindurchgeströmte Kühlmittel wird über die Ableitung 13 der Kühlplatte -2wieder entzogen. Bei der Kühlplatte 2 handelt es sich um eine bekannte Einrichtung, die hier nicht näher erläutert werden soll. Anstelle der oben beschriebenen Ausführungsform der Kühlplatte 2 kann auch jede anders ausgebildete Kühleinrichtung, die die Erfordernisse für einen Reaktordruckbehälter aufweist, Verwendung finden.So that the closure device into the recess without difficulty 9 can be used, is its cross section, in particular the cross section of the individual closure members 1, 2 and 3, made slightly smaller than the cross section the adsorption 9. The first closure member arranged directly above the opening 4 1 is designed as a pressure-resistant insulating plate. This is directly on the support surface 10 launched. On the insulating plate 1 is the locking member exercising a cooling function 2 put on. This is designed as a Rthlplatte. The cooling plate 2 has inside a plurality of specially designed bores 11 through which a coolant, preferably cooling water can be passed. As a cooling plate 2 can of course a plate can also be used, within which a line is serpentine is laid over the entire expansion area. The coolant becomes the cold plate 2 supplied via a feed line 12. The coolant that has passed through the cooling plate is withdrawn again via the discharge line 13 of the cooling plate -2. With the cooling plate 2 is a known device, which will not be explained in more detail here target. Instead of the above-described embodiment of the cooling plate 2 can also any differently designed cooling device that meets the requirements for a reactor pressure vessel has, find use.

Auf der Kühlplatte 2 ist das dritte Verschlußorgan 3 angeordnet.The third closure member 3 is arranged on the cooling plate 2.

Dieses ist in diesem Ausführungsbeispiel als Block ausgebildet und vorzugsweise aus Beton oder Gußeisen gefertigt. Mit seiner Hilfe werden die Isolierplatte 1 und die Kühlplatte 2 in der erforderlichen Weise gegen die Auflagefläche 10 gedrückt. Der Block 3 weist an entsprechenden Stellen Bohrungen 3B für den Durchlaß der Ab- und Zuleitung 12 und 13 für das Kühlmittel der Kühlplatte 2 auf.This is designed as a block in this embodiment and preferably made of concrete or cast iron. With its help become the insulating plate 1 and the cooling plate 2 pressed against the support surface 10 in the required manner. The block 3 has holes 3B for the corresponding points Passage the discharge and supply line 12 and 13 for the coolant of the cooling plate 2.

Die Tiefe der Ausnehmung. 9 ist gerade so gewählt, daß die nach außen weisende Begrenzungsfläche des Blockes 3 in einer Ebene mit der äußeren Begrenzungsfläche des Reaktordruckbehälters 6 liegt. Die Erfindung beschränkt sich nicht allein auf die in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform der Verschlußvorrichtung. Bei Bedarf kann diese erfindungsgemäße Verschlußeinrichtung auch derart erweitert werden, daß beispielsweise mehrere Isolierplatten 1 oder mehrere Kühlplatten 2 bzw. mehrere druckbelastende Blöcke 3 über der Öffnung angeordnet werden.The depth of the recess. 9 is just chosen so that the outward facing boundary surface of the block 3 in a plane with the outer boundary surface of the reactor pressure vessel 6 is located. The invention is not limited to this alone the embodiment of the locking device shown in the drawing. at If required, this locking device according to the invention can also be expanded in such a way that that, for example, several insulating plates 1 or several cooling plates 2 or more Compressive blocks 3 are placed over the opening.

Die Verschlußvorrichtung wird entweder direkt oder indirekt durch einen Tragring mittels Spannkabel auf die Auflagefläche 10 niedergehalten, oder es werden dazu formschlüssige Verbindungselemente ohne eine zusätzliche Auflagefläche verwendet.The locking device is either directly or indirectly through a support ring held down on the support surface 10 by means of a tension cable, or there are positive connection elements without an additional support surface used.

Claims

Claims 1. Closure device with several one above the other arranged closing devices for openings of containers under high pressure, preferably for caverns lined with a liner or penetrations of a prestressed reactor pressure vessel, characterized in that above the opening (4) at least three functionally and structurally separate locking organs (1,2,3-) are arranged, the opening (4) through at least one insulating, one cooling and a pressure-loading closure member (1,2,3) is closed, and that the sequence the closure organs (1,2,3) by the physical conditions inside and outside of the reactor pressure vessel (6) is determined.

2. Closure device according to claim 1, characterized in that the insulating closure member (1) is designed as a pressure-resistant insulating plate.

3. Closure device according to claim 1 or 2, characterized in that that the closure member (2) exercising a cooling function is designed as a cooling plate is.

4, locking device according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the pressure-loading closure member (3) as one made of concrete or Large cast iron block or as one of several individual blocks clamped together Unit is formed.

5. Closure device according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the insulating plate (1) is arranged directly above the opening (4) is.

6. Closure device according to one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the cooling plate (2) is placed on the insulating plate (1).

7. Closure device according to one of claims 1 to 6, characterized characterized in that the pressure-loading block (3) is placed on the Künlplatte (2) is.

8. Closure device according to one of claims 1 to 7, characterized characterized in that the discharge and supply lines (12 and 13) for the coolant through the block (3) are passed through.

9. Closure device according to one of claims 1 to 8, characterized characterized in that the three closure members (1,2,3) within a recess (9) of the reactor pressure vessel (6) are arranged and supported.