DE3221860C2

DE3221860C2 - Abstützeinrichtung an einem Druckbehälter, insbesondere einem Reaktordruckbehälter, gegen Horizontalkräfte

Info

Publication number: DE3221860C2
Application number: DE3221860A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dr.-techn. 8520 Erlangen Dorner; Elmar 8552 Höchstadt Harand; Rainer 8560 Lauf Scheler; Manfred 8520 Erlangen Scholz
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1982-06-09
Filing date: 1982-06-09
Publication date: 1986-04-17
Also published as: DE3221860A1

Abstract

Bei einer Abstützeinrichtung an einem Druckbehälter, insbesondere einem Reaktordruckbehälter (RDB), ist an der bodenseitigen Kugelkalotte des Druckbehälters in seiner vertikalen Achse (1.1) ein nach unten weisender Führungszapfen (2) vorgesehen, der in einem ortsfesten Tragrohr (3) geführt ist. Das Tragrohr (3) ist an einer einbetonierten Grundplatte (5) in Horizontalrichtung justierbar aufgelagert und an dieser festschraubbar. Insbesondere weist das Tragrohr (3) einen plattenförmigen Stützfuß (3.1) zur Lagerung auf der Grundplatte (5) auf. Der normalerweise in der achsnormalen Ebene seiner Hauptkühlmittelstutzen aufgelagerte Druckbehälter (RDB) kann durch diese zusätzliche Abstützung wirksam gegen Horizontalkräfte abgestützt werden, ohne die Wärmebewegung in seiner Längsachse zu behindern.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abstützeinrichlung an einem Druckbehälter, insbesondere einem Re aktordruckbehälter, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Abstützeinrichtung ist durch die DE-GS 27 52 045 bekannt. Sie dient als zusätzliche Abstützeinrichtung des Reaktordruckbehälters bei Seitenlasten, also Kräften, die quer zu seiner Längsachse wirken, wobei der Druckbehälter außerdem im Bereich seiner Hauptkühlmittelstutzen oder nahe diesem Bereich innerhalb einer Hauptabstützebene an entsprechenden Tragpratzen, die in einer Reaktordruckbehälter-Abstützung gelagert sind, auf dem biologischen Tragschild aufgelagert ist.

Die vorliegende Erfindung geht von der Überlegung aus, daß sich die Zapfenführung im Bodenkalottenbereich eines Reaktordruckbehälters als Zusatzabstützung gegen Erdbebenkräfte, die unter anderem als Horizontalkräfte auftreten, in vorteilhafter Weise verwenden läßt Es liegt die Aufgabe vor. die Abstützeinrichtung gemäß Gattungsbegriff so auszubilden, daß sie für Montage, Wartung und Betrieb besonders gut geeignet ist und sich gegebenenfalls auch eine Nachrüstung ohne allzu großen Aufwand durchführen läßt.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Druckbehälter, insbesondere einem Reaktördrückbehalter, dadurch gelöst, daß ein Tragrohr an einer einbetonierten Grundplatte in Horizontalrichtung justierbar aufgelagert und an dieser festgeschraubt ist.

Zwar ist es durch die AT-PS 2 78 876 bekannt, bei Wärmetauschern für nukleare Anlagen ein alsTiagrohr dienendes Bauteil an justierbaren Riegeln zu arretieren.

In dieser Anordnung sind jedoch die Riegel Teil einer Bajonettverriegelung und sind ohne Einfluß auf deren Lage lediglich zur Gewährleistung von deren einwandfreier Funktion in Abhängigkeit von mit ihnen in Eingriff kommenden Flächen des Tragrohres im Wärmctauscherdruckgefäß festgeschraubt

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sind in den Ansprüchen 2 bis 5 angegeben.

ίο Im folgenden wird anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen der Gegenstand der Erfindung noch näher erläutert Darin zeigt in schematischer, vereinfachter Darstellung:
F i g. 1 im Ausschnitt, zum Teil in Ansicht zum Teil im Schnitt die untere Hälfte eines Reaktordruckbehälters mit einer erfindungsgemäßen Abstützeinrichtung;

Fig.2 die Abstützeinrichtung nach Fig. 1, vergrößert im Detail;
Fig.3 den Schnitt längs der Schnittebene III-IH aus Fig. 2, wobei jedoch die Darstellung im Mittellinienbereich nicht abgebrochen ist;

F i g. 4 im Vergleich zu F i g. 1 stark verkleinert die Betonkonstruktion des Containments mit der Grundplatte und den sie haltenden, schräg durch entsprechende Kanäle im Beton verlaufenden Spanngliedern und

F i g. 5 die Einzelheit λ aus F i g. 4, d. h. den grundplattenseitigen Kopfbereich eines Spanngliedes.

Der in F i g. 1 in seinen äußeren Umrissen im Ausschnitt dargestellte Reaktordruckbehälter (RDB) eines Kernkraftwerkes mit Druckwasserreaktor besteht aus einem zylindrischen Hohlkörper 1.0 mit unten bzw. bodenseitig angeschweißter Kugelkalotte 1. Der im folgenden abgekürzt als Druckbehälter (RDB) bezeichnete Reaktordruckbehälter »hängt« bzw. ist aufgelagert an bzw. mittels Tragpratzen seines Hauptkühlmittelstutzen-Bereiches, die auf einer entsprechenden Reaktordruckbehälter-Abstützung z. B. Tragkonsoien o. dgi., des biologischen Schildes 100 aufliegen, welche aus dem äußeren Tragschild 100a und dem Innt-nschild 1006 besteht (die Auflagerung ist in der Zeichnung nicht dargestellt). Der biologische Schild 100 umgibt die Reaktorgrube 101, welche den Druckbehälter aufnimmt, ist an seinem Innenumfang mit einer Wärmedämmschicht 102, bestehend aus Metallfolien und/oder Mineralfasern, ausgekleidet und, wie erwähnt, in den äußeren Tragschild 100a und den Innenschild 100ώ aufgeteilt, welche, konzentrisch zueinander angeordnet, zwischen sich einen Kühlluftspalt 103 bilden, welcher in bodenseitige Kühllufträume 103a (siehe Kühlluftströmungspfeile /Ί) übergeht.

In der vertikalen Achse 1.1 des Druckbehälters RDB ist an der Kugelkalotte 1 ein nach unten weisender Führungszapfen 2 befestigt, der zylindrisch geformt ist und — bei einem Außendurchmesser des Druckbehälters von ca. 5500 mm — einen Durchmesser von z. B. 800 mm bei einer Länge von 450 mm aufweist. Der Führungszapfen 2 kann angeschmiedet sein, er ist dann am Druckbehälter RDB »angewachsen« (Fig. 1). Er kann jedoch auch als gesondertes Bauteil, insbesondere hohlzylindrisch mit einem Boden, ausgebildet und mit sei- ; nem Boden innerhalb einer zylindrischen Vertiefung der

"-. Kalottenverstärkung 2.Ϊ eingepaßt und an der Verstär_T kung 2.1 festgeschraubt sein, wobei er dann von einem Zentrierrand umgeben ist (F i g. 2).

Der Führungszapfen 2 steht im Eingriff mit einem ihn umfassenden ortsfesten Tragrohr 3 mit kreisförmigem Querschnitt, dessen Innendurchmesser etv/as größer ist als der Außendurchmesser des Führungszapfens 2. In

dem dadurch freibleibenden Ringspalt 4 ist eine Manschette aus Gleitmetall 4.0 angeordnet, wobei das Gleitmetall 4.0 als Ring oder aus mehreren Segmenten bestehend ausgeführt sein kann und insbesondere am Innenumfang des Tragrohres 3 festgeschraubt ist. Als Gleitmetall kommt z. B. Bronze "der Gußeisen in Betracht; es muß eine reibungsarme Wärmebewegung des Führungszapfens 2 in Richtung der Druckbehälterachse 1.1 zulassen, außerdem muß es die Seitenkräfte aufnehmen. Das Tragrohr 3 ist an einer einbetonierten Grundplatte 5 in Horizontalrichtung justierbar aufgelagert und an dieser mittels der Befestigungsschrauben 6 festgeschraubt Zur Lagerung auf der Grundplatte 5, welche mittels Spannglieder 7 im Betonfundament 8 des Containments verankert ist (F i g. 3) weist das Tragrohr 3 einen plattenförmigen Stützfuß 3.1 auf, welcher mit einer planen Unterseite auf der planen Oberseite der Grundplatte 5 ruht Der Stützfuß 3.1 hat eine rechteckige, insbesondere eine quadratische Grundfläche, wie es aus F i g. 3 näher ersichtlich ist Die Grundplatte 5 hat einen v/u!startigen, hechgezogenen Rand 5.1, der einerseits von den Spannelementen 7 durchdränge;: ist, andererseits als Widerlager für die Einstellkeile 9 dienen kann, wie es F i g. 2 näher zeigt

Der untere Bereich des Tragrohres 3, der an das Betonfundament 8 angrenzt, ist zur Reduzierung des Wärmeüberganges auf letzteres durch Dämmelemente 10 von der Art 102, wie sie den Druckbehälter RDB umschließen, ausgefüllt. Es handelt sich dabei insbesondere um eine Metallfolien- bzw. Mineralfaser-Wärmedämmung, z. B. in Form von Kassetten. Auch die Nischen am Außenumfang zwischen Tragrohr 3 und der angrenzenden Wärmedämmschicht 102 sind mit Dämm-Material 10.1 ausgefüllt (Fig. 1). Die Füllung mit Dämmelementen 10 ist mit einem im Tragrohr 3 eingepaßten und mit diesem verbundenen Abdeckblech 11 abgedeckt (Auflagering 11a, Verschraubung Hb); der zwischen Führungszapfen 2 und dem Abdeckblech 11 bestehende Hohlraum 12 soll bewirken, daß ein Wärmetransport von Raum 1 Jl über Tragrohr 3 nur über den Rohrquerschnitt in Richtung Beton der Gebäudegrundplatte (bzw. Innenschild) erfolgen kann (Wärmed<OSsel-Wirkung); Bohrungen 3.0 und Ausnehmungen 4.1 im Gleitlager 4 dienen nur dem konvektionellen Luftaustausch zum heißen Raum 101.

F i g. 2 zeigt nähere Einzelheiten, und zwar eine vom Raum 12 nach unten in den Reaktorsumpf führende Entwässerungsleitung 13, weiche das Abdeckblerh 11, den Dämmeinsatz 10, den Stützfuß 3.1 und die Grundplatte 5 durchdringt. Ferner sieht man, daß die Einstellkeile 9 mit Schrägflächen 9.1 an entsprechend schrägen Gegenfläclien 5.11 des verstärkten Randes 5.ί der Grundplatte 5 zwecks Horizontaleinstellung letzterer gleitend geführt sind, wobei die Keile 9 durch einen Haltewinkel 14 mit Stellschrauben 14.1 übergriffen werden, der mit seinem Fuß 14.2 an der Oberseite des verstärkten Grundplatten-Randes 5.1 mittels der Halteschrauben 14.3 festgeschraubt ist. Durch die sich nach unten verjüngenden Einstellkeile 9 kann im Falle der F i g. 2 also erreicht werden, daß (bei noch nicht einge- ^schraubten .Befestigungsschrauben ;6) das. Tragrohr 3 -fmit seinem Stützfuß 3.1 in die Richtungen ± χ imRah-'men des Justierspielraumes so verstellt werden kann, _?daß das Tr'.agröhr 3 in der Jüstierrichturig χ mit dem ^,ührüngszapfen 2 fauchtet. Entsprechend sind'in der Ju- ^stie'rrich'tufiig ^,'(s'iehe 'Fig. 3) ebenfalls Einsfeilkeile 9 i/oVgesehen, 'wobei im reiften Teil der F i g. 3 eine Variante mit Einstelikeiien 9' und zugehörigen Schrägflächen 9.Γ dargestellt ist, bei der der Keilwinkel sich nicht in einer Vertikalebene wie im Beispiel nach F i g. 2 sondern in einer Horizontalebene aufspannt Auch aas Keilpaar 9.1' ist an einer Halteleiste bzw. einem befestigten Rand 5.1 der Grundplatte 5 abgestützt; es bewirkt eine Verschiebung des Tragrohres 3 mit seinem Stützfuß 3.1 in Richtung χ bei Relatiwerschiebung der Keile 9.Γ zueinander, wozu einem oder auch beiden Keilen 9.1' je eine an der Halteleiste 5.1 verankerte ίο Stellschraube 15 zugeordnet ist Nach der Justierung des Tragrohres 3 mit seinem Stützfuß 3.1 werden die Gewindebohrungen 5.2 in die Grundplatte geschnitten und die Befestigungsschrauben 6 in die Bohrungen 3.2 des Stützfußes 3.1 eingefügt und in die Gewindebohrung 5.2 eingeschraubt Das Verbohren nach Justierung kann entfallen, wenn z. B. die Durchgangsbohrungen 3.2 so viel Übermaß aufweisen, daß die einen entsprechend größeren Kopf aufweisenden Befestigungsschrauben 6 in jedem Falle in die Gewindebohrungen 5.2 passen. Es ist auch möglich, anstelle der da.-jestellten Befestigungsschrauben 6 Stiftschrauben zu verwenden und nach der Justierung die freien Enden der Stiftschrauben durch Traversen zu überbrücken und darauf dann Befestigungsmuttern aufzuschrauben.

Fig.4 zeigt noch in schematischer Gesamtansicht und F i g. 5 im Detail die Spannglieder 7 zur Befestigung der Grundplatte 5 im Spannbeton 8 des Containments. Die Spannglieder 7 durchdringen das Betonfundament in Schräglage in entsprechend schräg orientierten Durchgangskanälen 7.1 und die Grundplatte 5, d. h. ihren verstärkten Randbereich 5.1, in Schrägbohrungen 5.3. Die Köpfe der Spannglieder 7 weisen ein Anschlußgewinde 17 für eine hydraulische Spannvorrichtung und eine Verschraubung 16 auf. Die nicht dargestellte hydraulische Spannvorrichtung könnte auf die ringförmige Stützfläche 19 aufgesetzt und so über die Teile 16 und 17 gestülpt werden. Die Durchgangsbohrung 7.1 ist an ihrem Innenumfang mit einer Wärmedämmung 104 ausgefüttert, und diese wird nach innen von einem Schutzrohr 18 umgeben. Bei den Spanngliedern 7 kann es ■ ~.ch um Zuganker handeln oder um Spannkabel, wo- -bei zweckmäßig mindestens an jeder Ecke der Grundplatte 5 je ein Spannglied angeordnet ist Der Führungszapfen kann anstelle mit der Bodenkalotte auch mit dem Tragrohr verbunden sein, wobei dann zwischen einem hülsenförmigen Führungsfortsatz der Kalotte und dem in diesen fassenden Führungszapfen entsprechende Gleitmetalleinsätze vorgesehen sind.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Abstützeinrichtung an einem Druckbehälter, insbesondere einem Reaktordruckbeiiälter, der aus einem zylindrischen Hohlkörper mit unten angeschweißter Kugelkalotte besteht und als ein Mittel gegen horizontale Versetzungen in seiner vertikalen Achse an der Kugelkalotte einen vertikal nach unten weisenden Führungsfortsatz aufweist, der an einem ortsfesten Tragrohr geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragrohr (3) an einer einbetonierten Grundplatte (5) in Horizontalrichtung justierbar aufgelagert und an dieser festgeschraubt ist

2. Einrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß das Tragrohr (3) einen plattenförmigen Stützfuß (3.1) zur Lagerung auf der Grundplatte (5) aufweist

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der plattenförmige Stützfuß (3,1) eine rechteckige, insbesondere quadratische Grundfläche hat.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (5) mit Spanngliedern (7) im Betonfundament (8) des Containments verankert ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Stützfuß (3.1) des Tragrohres (3) und der Grundplatte (5) Einstellkeile (9^%. zur Feineinstellung des Tragrohres (3) in der Horizontalen vorgesehen sind.