DE3146523A1

DE3146523A1 - Protection device for structures

Info

Publication number: DE3146523A1
Application number: DE19813146523
Authority: DE
Inventors: Hans-Heinrich Ing.(grad.) 6451 Neuberg Greßhöner
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1981-11-24
Filing date: 1981-11-24
Publication date: 1983-06-01

Abstract

In nuclear power stations, in order to avoid damage to the emergency and secondary cooling-water system as a result of explosive actions in the area of the water-intake passage, a chamber-like structure (8) is provided in the water-intake passage (2), in which structure (8) the adjoining sections of the water-intake passage are hydraulically uncoupled. To this end, the chamber-like structure (8) has a bottom prominence (9) which is trapezoidal in cross-section and whose front sloping surface (13) facing the water-intake passage has an angle of inclination of 45 DEG . Furthermore, a movable double sluice is provided which consists of two plate-shaped bodies (11, 12) and can be lowered into the top surface of the bottom prominence (9) trapezoidal in cross-section. <IMAGE>

Description

Schutzeinrichtung für BauwerkeProtective device for buildings

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet des Bautenschutzes und ist bei der Sicherung von wasserführenden Anlagen gegen Druckwellen anzuwenden.The invention is in the field of building protection and is at to secure water-carrying systems against pressure waves.

öffentliche und auch private Bauten sind zunehmend gegen Gewalteinwirkung Dritter zu schützen. Entsprechende Schutzmaßnahmen sind beispielsweise bei Kernkraftwerken zu treffen, weil die Errichtung und der Betrieb solcher komplexen technischen Anlagen nicht von allen gesellschaftlichen Gruppen befürwortet werden. Bestimmte Versorgungsleitungen einer solchen Anlage verlaufen auch außerhalb des äußeren Sicherheitsbereiches der Anlage, beispielsweise außerhalb des das jeweilige Areal einschließenden Sicherheitszaunes. Solche Versorgungskanäle sind u. a. Kanäle für den Zu- und Ablauf von Kühlwasser, das für das Not- und Nebenkühlwassersystem benötigt wird.Public and private buildings are increasingly against the effects of violence Protect third parties. Corresponding protective measures are, for example, in the case of nuclear power plants to meet because the construction and operation of such complex technical systems not be endorsed by all social groups. Certain utility lines such a system also run outside the outer security area of the Plant, for example outside the security fence enclosing the respective area. Such supply channels include: Channels for the inlet and outlet of cooling water, that is required for the emergency and auxiliary cooling water system.

Kommt es im Bereich eines Wasserzulaufkanals zu einer explosiven Einwirkung, beispielsweise zu einer Unterwasserdetonation, so kann die daraus resultierende Druckwelle in das Kühlsystem eindringen und in der Kühlkette Zerstörungen hervorrufen.If there is an explosive effect in the area of a water inlet channel, for example, to an underwater detonation, the resulting Pressure waves penetrate the cooling system and cause destruction in the cold chain.

Zum Schutz von wasserführenden Bauwerken gegen Druckwellen im Wasserzulauf ist bereits eine Einrichtung bekannt, die aus einem in den Wasserzulaufkanal integrierten kammerartigen Bauwerk besteht, in dem plattenförmige, parallel zur Strömungsrichtung des Kühlwassers ausgerichtete Dämpfungskörper angeordnet sind. Diese Dämpfungskörper weisen eine Beschichtung aus elastischem Schaumstoff auf, die bei auftretenden Druckwellen. zu einer Dämpfung der Druckwelle führt (DE-OS 28 40 593), Ausgehend von dieser bekannten Einrichtung zum Schutz wasserführender Bauwerke gegen Druckwellen im Wasserzulauf, die aus einem im Zuge des Wasserzulaufkanals angeordneten kammerartigen Bauwerk besteht, in dem plat tenförmige Körper zum Fernhalten der Druckwelle von dem nachgeschalteten Teil des Wasserzulaufkanals angeordnet sind, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Innere des kammerartigen Bauwerkes so auszugestalten, daß eine Einwirkung der Druckwelle auf den nachgeschal teten Teil des Wasserzulaufkanals völlig ausgeschaltet ist, Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorw gesehen, daß das kammerartige Bauwerk eine im Querschnitt trapezförmige Bodenerhebung aufweist, deren vordere, dem Wasserzulaufkanal zugekehrte schräge Fläche einen Neigungswinkel von 450 oder annähernd 450 aufweist, und daß die plattenförmigen Körper unmittelbar hinter einander quer zur Strömungsrichtung angeordnet, in Abhängigkeit vom Wasserstand in der Höhe verfahrbar und in der Deckfläche der im Querschnitt trapezförmigen Bodenerhebung versenkbar sind.To protect water-bearing structures against pressure waves in the water inlet a device is already known which consists of an integrated into the water inlet channel Chamber-like structure consists in the plate-shaped, parallel to the direction of flow of the cooling water aligned damping bodies are arranged. This damping body have a coating of elastic Foam on that at occurring pressure waves. leads to a damping of the pressure wave (DE-OS 28 40 593), Based on this known device for the protection of water-bearing structures against Pressure waves in the water inlet, which arise from a arranged in the course of the water inlet channel Chamber-like structure consists in the plate ten-shaped body to keep away the Pressure wave from the downstream part of the water inlet channel are arranged, the invention is based on the object, the interior of the chamber-like structure to be designed so that an action of the pressure wave on the nachgeschal ended Part of the water inlet channel is completely switched off, in order to solve this problem is seen vorw according to the invention that the chamber-like structure is a cross-section has trapezoidal elevation, the front of which faces the water inlet channel inclined surface has an angle of inclination of 450 or approximately 450, and that the plate-shaped bodies immediately behind each other transversely to the direction of flow arranged, movable in height depending on the water level and in the top surface which are sunk in the cross-section trapezoidal floor elevation.

Bei einer derartigen Ausgestaltung des kammerartigen Bauwerkes bilden die plattenförmigen Körper ein ver fahrbares Doppelschütz, mit dem zunächst eine hydraulische Entkopplung der beiden angrenzenden Bereiche des Wasserzulaufkanals erfolgt. Ankommende Druckwellen werden an der schrägen, eine Prallwand bildenden Fläche der Bodenerhebung nach oben abgelenkt und verpuffen in der Kammer. Die Unempfindlichkeit des Doppelschützes gegen Stöße stellt dabei sicher, daß beim Verpuffen der Druckwelle die hydraulische Entkopplung im Sühlwasserkanal erhalten bleibt.In such a configuration of the chamber-like structure the plate-shaped body a ver mobile double contactor, with the first one hydraulic decoupling of the two adjacent areas of the water inlet channel he follows. Incoming pressure waves are at the inclined, forming a baffle wall Surface of the elevation deflected upwards and fizzle out in the chamber. The insensitivity the double contactor against shocks ensures that when deflagration the Pressure wave the hydraulic decoupling in the Sühlwasserkanal is maintained.

Der beim Venpuffen der Druckwelle notwendige Druckausgleich mit der Umgebungsluft kann durch Luftaustrittsöffnungen in den Wänden des-kamme-rartigen Bauwerkes oberhalb der im Querschnitt trapezförmigen Bodenerhebung unterstützt Werden.The pressure equalization with the Ambient air can through air outlet openings in the walls of the chamber Structure above the ground elevation trapezoidal in cross-section.

Ein Ausführungsbeispiel der neuen Schutzeinrichtung ist in den Figuren 1 und 2 dargestellt.An embodiment of the new protective device is shown in the figures 1 and 2 shown.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung den im Erdreich 1 angeordneten Wasserzulaufkanal 2 eines nicht näher dargestellten Kraftwerkes. Dem Wasserzulaufkanal 2 wird das Kühlwasser von einem Fluß 3 über ein Kühlwasserentnahmebauwerk 4 zugeführt und gelangt von dort in ein Pumpenbauwerk 5, von dem es mit Hilfe-der Pumpe 6 den eigentlichen Kühlaggregaten zugeführt wird.Fig. 1 shows the arranged in the ground 1 in a schematic representation Water inlet channel 2 of a power plant not shown in detail. The water inlet channel 2, the cooling water is supplied from a river 3 via a cooling water extraction structure 4 and from there it arrives at a pump structure 5, from which it is driven with the aid of the pump 6 actual cooling units is supplied.

Zwischen dem Kühlwasserentnahmebauwerk 4 und dem Pumpenbauwerk 5 ist der äußere Sicherheitszaun 7 angeordnet.Between the cooling water extraction structure 4 and the pump structure 5 is the outer security fence 7 is arranged.

Um die Aggregate des Pumpenbauwerkes 5 und die nachgeschalteten Kühleinrichtungen vor Unterwasserdruckwellen zu schützen, die beispielsweise durch eine explosive Zerstörung des Wasserentnahmebauwerkes 4 auftreten können, ist zwischen dem Sicherheitszaun 7 und dem Pumpenbauwerk 5 im Zuge des Wasserzulaufkanals 2 das kammerartige Bauwerk 8 angeordnet, mit dem eine hydraulische Entkopplung der beiden angrenzenden Bereiche des Wasserzulaufkanals erfolgt. Hierzu ist im Bodenbereich des kammerartigen Bauwerkes 8 eine im Querschnitt trapezförmige Bodenerhebung 9 vorgesehen, die gemäß Fig. 2 mit einem verfahrbaren Doppelschütz 10 ausgerüstet ist, das aus zwei plattenförmigen Körpern 11 und 12 besteht. Diese sind unmittelbar hintereinander quer zur Strömungsrich- tung des Kühlwassers angeordnet und in Abhängigkeit von dem hinter dem Doppelschütz gemessenen Wasserstand in der Höhe verfahrbar. Hierbei sind der minimale und der maximale Wasserstand zur Regelung des Doppelschützes mit 16 und 17 bezeichnet.To the aggregates of the pump structure 5 and the downstream cooling devices to protect against underwater pressure waves, for example by an explosive Destruction of the water intake structure 4 can occur is between the security fence 7 and the pump structure 5 in the course of the water inlet channel 2, the chamber-like structure 8 arranged, with which a hydraulic decoupling of the two adjacent areas of the water inlet channel takes place. For this purpose is in the floor area of the chamber-like structure 8 a floor elevation 9 with a trapezoidal cross-section is provided, which according to FIG is equipped with a movable double contactor 10, which consists of two plate-shaped Bodies 11 and 12. These are directly one behind the other across the direction of flow. tion of the cooling water and depending on the measured behind the double contactor The height of the water level can be adjusted. Here are the minimum and maximum water levels 16 and 17 are used to control the double contactor.

Die vordere Fläche 13 der im Querschnitt trapezförmigen Bodenerhebung 9 verläuft - wie die gesamte Bodenerhebung - quer zur Strömungsrichtung des Kühlwassers und weist eine Neigung von 450 auf. Dies führt dazu, daß eine im Wasserzulaufkanal 2 ankommende Unterwasserdruckwelle 20 an der schrägen Fläche 13 umgelenkt wird und nach oben verpufft. Zum Druckausgleich sind in den Wänden des kammerartigen Bauwerkes 8 oberhalb der Bodenerhebung 9 Luftaustrittsöffnungen 15 vorgesehen. Im übrigen ist das Dach des kammerartigen Bauwerkes 8 oberhalb des Doppelschützes 10 mit einer durch den'Deckel 14 verschlossenen Montageöffnung versehen.The front surface 13 of the floor elevation, which is trapezoidal in cross section 9 runs - like the entire elevation - transversely to the direction of flow of the cooling water and has a slope of 450. This results in one in the water inlet channel 2 incoming underwater pressure wave 20 is deflected on the inclined surface 13 and fizzled up. To equalize pressure are in the walls of the chamber-like structure 8 above the floor elevation 9 air outlet openings 15 are provided. Furthermore is the roof of the chamber-like structure 8 above the double contactor 10 with a provided by the'Deckel 14 closed assembly opening.

Die Stellung des verfahrbaren Doppelschützes 10 hängt von dem Wasserstand im Fluß 3 und von der Menge des geförderten Kühlwassers ab. Der maximale und der minimale Wasserstand des Flusses 3 sind mit NNW und HHW bezeichnet. Fig. 2 zeigt einen Zustand des Doppelschützes 10, bei dem im Fluß der höchste Wasserstand vorliegt und die Kühlwasserpumpen in Betrieb sind. Das heißt, daß die benötigte Kühlwassermenge über die Oberkante des Doppelschützes 10 hinwegströmen kann. Für den Fall, daß kein Nebenkühlwasser benötigt wird, würden die plat tenförmigen Körper 11 und 12 des Schützes 10 so weit nach oben gefahren werden, daß deren Oberkante mit dem Wasserspiegel übereinstimmt. - Falls im Fluß 3 der niedrigste Wasserstand gegeben ist und Kühlwasser benötigt wird, würde das Doppelschütz in seine Nullstellung gefahren werden, d. h. die beiden plattenartigen Körper 11 und 12 würden in der Bodenerhebung 9 versenkt sein.The position of the movable double contactor 10 depends on the water level in river 3 and on the amount of cooling water pumped. The maximum and the minimum water levels of river 3 are denoted by NNW and HHW. Fig. 2 shows a state of the double contactor 10 in which the highest water level is present in the river and the cooling water pumps are in operation. That is, the required amount of cooling water can flow over the upper edge of the double contactor 10. In the event that no Secondary cooling water is required, the plate ten-shaped body 11 and 12 of the Contactor 10 are moved so far up that the upper edge of the water level matches. - If there is the lowest water level in river 3 and cooling water is required, the double contactor would be moved to its zero position, i. H. the two plate-like bodies 11 and 12 would be sunk into the floor elevation 9 be.

Die Deckfläche der Bodenerhebung 9 liegt unterhalb des niedrigsten Wasserstandes NNW. Ihre Höhe ist so bemessen, daß auch bei niedrigstem Wasserstand die maximal erforderliche Kühlwassermenge die Bodenerhebung 9 über strömen kann. Andererseits ist der Wasserzulaufkanal 2 so tief im Erdreich angeordnet, daß die Deckfläche der Bodenerhebung 9 oberhalb des Wasserzulaufkanals 2 liegt.The top surface of the floor elevation 9 is below the lowest Water level NNW. Their height is such that even at the lowest water level the maximum amount of cooling water required can flow over the elevation 9. On the other hand, the water inlet channel 2 is arranged so deep in the ground that the The top surface of the floor elevation 9 is above the water inlet channel 2.

2 Figuren 2 Ansprüche Leerseite2 figures 2 claims Blank page

Claims

Claims 1. Device for the protection of water-bearing structures against pressure waves in the water inlet, consisting of one in the course of the water inlet channel (2) arranged chamber-like structure (8) in which the plate-shaped body (11, 12) to keep the pressure wave away from the downstream part of the water inlet channel are arranged, characterized in that the chamber-like structure (8) is an im Has cross-section trapezoidal floor elevation (9), the front of which, the water inlet channel (2) facing inclined surface (13) an angle of inclination of 450 or approximately 450 has, and that the plate-shaped body (11,12) directly behind one another arranged transversely to the direction of flow, depending on the water level (16,17) Movable in height and in the top surface of the floor elevation, which is trapezoidal in cross-section (9) are retractable.

2. Protection device according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that in the walls of the chamber-like structure (8) above the im Cross-section trapezoidal floor elevation (9) arranged air outlet openings (15) are.