DE3222943C2

DE3222943C2 - Kernreaktoranlage

Info

Publication number: DE3222943C2
Application number: DE3222943A
Authority: DE
Inventors: Eckart Dipl.-Ing.Dr. 6840 Lampertheim Schwantes; Klaus Dipl.-Ing.Dr. 6700 Ludwigshafen Stork
Original assignee: Brown Boveri Reaktor GmbH; BBC Brown Boveri AG Germany
Current assignee: Abb Reaktor Asea Brown Boveri Ag 6800 Mannhe GmbH
Priority date: 1982-06-18
Filing date: 1982-06-18
Publication date: 1988-01-21
Also published as: JPS597293A; BE897037A; FR2529006B1; DE3222943A1; FR2529006A1

Abstract

Bei einer Kernreaktoranlage mit einem rotationssymmetrischen Sicherheitsbehälter (1) aus Stahl, der von einem Reaktorgebäude (3) umgeben ist und mit außerhalb des Reaktorgebäudes angeordneten Nebengebäuden, ist aufgrund der voneinander getrennten einzelnen Gebäude ein Nachweis der Beherrschung von Störfällen oft schwierig und aufwendig. Zur Verbesserung dieser Situation wird vorgeschlagen, daß das Reaktorgebäude (3) und die Nebengebäude (10, 11, 12, 13) auf einer gemeinsamen Fundamentplatte (8) angeordnet sind, wobei eine Decke (6) alle Nebengebäude übergreift. Die Decke ist dabei unmittelbar mit dem Reaktorgebäude (3) und über Stützwände (7) mit der Fundamentplatte (8) verbunden. Dabei ist die Baustruktur wenigstens einiger Nebengebäude gegenüber der Decke (6) und den Stützwänden (7) entkoppelt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kernreaktoranlage, insbesondere Druckwasserreaktoranlage, mit einem kugelförmigen Sicherheitsbehälter aus Stahl, der unter Einhaltung eines Zwischenraumes von einem Reaktorgebäude umgeben ist, wobei der Sicherheitsbehälter und das Reaktorgebäude auf einer gemeinsamen Fundamentplatte ruhen und wobei in dem Zwischenraum und in außerhalb des Reaktorgebäudes befindlichen Nebengebäuden zum Betrieb der Reaktoranlage erforderliche Komponenten und Systeme angeordnet sind.

Eine derartige Kernreaktoranlage ist aus der Zeitschrift »Atomwirtschaft«, Mai 1975, Seite 246-258 bekannt. Dort ruhen das Reaktorgebäude und die Nebengebäude, wie z. B. das Reaktorhilfsanlagengebäude und das Schaltanlagengebäude auf separaten Fundamentplatten bzw. Fundamenten, die untereinander keine Verbindung haben. Diese nebeneinander angeordneten Gebäude sind durch Bewegungsfugen voneinander getrennt und besitzen in der Regel eigene Ein- und Ausgänge, Zum Schutz gegen Grundwasser besitzen die Gebäude Abdichtungswannen. Die Fugen gegenüber angrenzenden Abdichtungswannen oder Fundamentplatten sind abgedichtet. Alle Einbindungen, z. B. Rohrleitungen, Kabeldurchführungen im Bereich der Grundwasserabdichtung, sind druckwasserdicht ausgeführt. Ein wesentliches Merkmal dieser räumlich getrennten Bauweise ist die Anordnung einer Warte im Schaltanlagengebäude und einer räumlich getrennt aufgestellten Notsteuerstelle (Notwarte) mit autarken Systemen im Notspeisegebäude bzw. Notstandsgebäude, das auch als ■ Notstandsbunker bezeichnet wird. Auch diese Gebäude gehören im Sinne der Anmeldung zu den Nebengebäuden.

Bei der räumlich getrennten Anordnung von Gebäuden nach dem Stand der Technik bedarf es erheblicher baulicher Zusatzmaßnahmen, um Störfälle, die· durch Einwirkungen von außen wie z. B. einen Flugzeugab-

ic sturz hervorgerufen werden, zu beherrschen. So müssen die Fugenabdichtungen und die Rohrleitungs- und Kabelverbindungen zwischen den einzelnen Gebäuden auch nach einer derartigen Einwirkung von außen unbeschädigt bleiben. Auch der Einfluß induzierter Erschütterungen auf die in den Gebäuden angeordneten Komponenten und elektrischen Schaltkreise kann erheblich sein.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung bei einer Kernreaktoranlage der eingangs genannten Art Reaktor- und Nebengebäude derart zueinander anzuordnen, daß eine Fugenausbildung sowie eine Beschädigung der Kabel- oder Rohrleitungsverbindungen vermieden wird.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die Fundamentplatte zusätzlich mehrere Nebengebäude trägt, daß eine Decke die Nebengebäude übergreift, daß die Decke unmittelbar mit dem Reaktorgebäude und über vertikale Stützwände mit der Fundamentplatte verbunden ist. und daß die Baustruktur wenigstens einiger Nebengebäude von den Stützwänden und der Decke baulich getrennt ist.

Zwar ist es aus Nuclear Engineering and Design 21 (1972). Seite 406-420 bekannt, bei einer Kernreaktoranlage mit einem zylindrischen Sicherheitsbehälter einen Teil der üblicherweise bei dem Anlagentyp der eingangs genannten Art in dem Ringraum zwischen Sicherheitsbehälter und Reaktorgebäude bzw. innerhalb des Sicherheitsbehälters angeordneten Komponenten in einem um einen solchen Ringraum erweiterten Bereich

+0 des Reaktorgebäudes unterzubringen. Damit werden sicherheitsrelevante Komponenten etwa in der gleichen Weise gegen Erdbeben geschützt wie dies bei den bekannten Anlagen mit kugelförmigem Sicherheitsbehälter üblich ist.

+5 Durch die Zusammenfassung von Reaktorgebäude und Nebengebäuden zu einem als Monolith ausgebildeten Zentralgebäude ist es insbesondere von Vorteil, daß die darin angeordneten Komponenten allen Einwirkungen von außen in besonders günstiger Weise widerstehen. Aufwendig zu sichernde Fugen sind nicht mehr vorhanden. Die Kabel- und Rohrleitungsverbindungen si.'.d ungefährdet, da sie in einer starren Fundamentplatte angeordnet werden können. Durch die große Masse des Zentralgebäudes und durch die Entkoppelung der inneren Baustruktur einiger Nebengebäude von der in gebunkerter Ausführung hergestellten Decke und deren Stützwänden werden induzierte Erschütterungen von den Baustrukturen der Nebengebäude abgehalten oder zumindest stark vermindert.

Aufgrund der vollgeschützten Anordnung aller zum Abfahren der Reaktoranlage erforderlichen Komponenten können Komponenten der bekannten Notsteuerstelle einschließlich der autarken Systeme entfallen oder zumindest stark reduziert werden.

Eine besondere Ausgestaltung der Kernreaktoranlage sieht vor, daß die die Nebengebäude übergreifende Decke mit dem zylindrischen Teil des Reaktorgebäudes verbunden ist.

Die Fundamentplatte kann in Verbindung mit dem unterhalb des Geländeniveaus verlaufenden Teil der äußeren Stützwände eine Wannenkonstruktion bilden.

Eine bevorzugte Ausbildung sieht vor, daß die Nebengebäude das Reaktorgebäude seitlich umschließen. Damit wird dieser vollkommen eingeschlossene Teil des Reaktorgebäudes und somit auch die innerhalb desselben angeordneten Anlag enteile geschützt.

Anhand eines Ausführungsbeispiels und der F i g. 1 und 2 wird die erfindungsgemäße Reaktoranlage be- ίο schrieben. Dabei zeigt die

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Kernreaktoranlage und die

F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie II—II der F i g. 1.

Die Fig. 1 zeigt einen kugelförmigen Sicherheitsbehalter 1 aus Stahl, der ein nichtdargesteiltes nukleares Dampferzeugungssystem und dessen biologische Abschirmung 2 umschließt. Der Sicherheitsbehälter 1 ist von einem Reaktorgebäude 3 umgeben, das aus einem zylindrischen Teil 4 (F i g. 2) und einem kalottenförmigen Teil 5 gebildet ist. Mit dem zylindrischen Teil 4 ist unmittelbar eine Decke 6 verbunden, die mehrere Nebengebäude 10 bis 13 übergreift. An ihren ecm Reaktorgebäude 3 abgewandten Enden ist die Decke 6 mit äußeren Stützwänden 7 verbunden, die ihrerseits auf einer dem Reaktorgebäude 3 und den Nebengebäuden 10 bis 13 als Abstützung dienenden Fundamentplatte 8 ruhen. Das Reaktorgebäude 3 und die Nebengebäude 10 bis 13 bilden ein als Monolith ausgeführtes Zentralgebäude mit einer gemeinsamen Fundamentplatte 8. Es ist bis zur Linie 15 unterhalb des Geländeniveaus angeordnet. Die Decke 6, die Stützwände 7 und der kartenförmige Teil 5 des Reaktorgebäudes 3 verleihen dem Zentralgebäude eine gebunkerte Außenwand gegen Einwirkungen von außen. Zum Zwecke der Abminderung von induzierten Erschütterungen sind die inneren Baustrukturen der Nebengebäude, die wichtige Anlagenteile enthalten, von den Stützwänden 7 und der Decke 6 baulich getrennt. Wie aus der F i g. 2 zu ersehen ist, sind derartige baulich getrennte Nebengebäude das Schaltanlagengebäude 10, die Gebäude für das Darr.pferzeuger-Nachwärmeabfuhrsystem 12 und das Gebäude für das Dampferzeuger-Einspeisesystem 11. Während in der F i g. 2 nur die Entkoppelung gegenüber den Stützwänden 7 zu erkennen ist, ist aus der linken Hälfte der F i g. 1 auch die Abkoppelung gegenüber der Decke 6 zu ersehen. Bei dem als Reaktorhilfsanlagcngebäude 13 fungierenden Nebengebäude ist eine Abkoppelung nicht erforderlich. Eine Entkoppelung der Decken 16 der äußeren Ringräume 9 gegenüber dem zylindrischen Teil 4 des Reaktorgebäudes iit nicht notwendig, da dieser Teil des Reaktorgebäudes keine Außenwand mehr darstellt. Zur Aussteifung des Monolithen verbindet bei großen Spannweiten der Decke 6 eine Stützwand 14 die Fundamentplatte 8, die Stützwand 7. die Decke 6 und den zylindrischen Teil 4 des Reaktorgebäudes 3 miteinander. Auch gegenüber dieser Stützwand 14 ist das Schaltanlagengebäude 10 entkoppelt. Im Bereich des Reaktorhilfsanlagengebäudes 13 dienen die Gebäudewände selbst der Aussteifung. Aufgrund der großen Gebäudemasse des Zentralgebäudes sind die induzierten Erschütterungen beim Lastfall Flugzeugabsturz im Inneren der Gebäude geringer als bei getrennter baulicher Anordnung. Durch die Einbeziehung des Schaltanlagengebäudes, der Notsteuerstelle und aller Sicherheitssysteme in das Zentmlgebäude und die Trennung der Baustruktur der Nebengebäude von der gebunkerten Baustruktur de;. ZentrUlgebäudes ist ei ,1 vollständiger Schutz gegen induzierte Erschütterungen möglich. Die Armaturenkammer fügt sich in die Baukontur der übrigen Gebäude ein und bildet somit keine von der Außenwand sich abhebende Angriffsfläche für irgendwelche Einwirkungen von außen. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die Wannenkonstruktion des Zentralgebäudes gegen drückendes Grundwasser mit seinen glatten Außenkonturen einfacher ist als bei der baulich getrennten Anordnung mit Öffnungen für unterirdische Kanäle.

Mit der erfindungsgemäßen Kernreaktoranlage wurde ein als Monolith ausgeführtes Zentralgebäude geschaffen, das auf einer gemeinsamen, mehrere Meter dicken Fundamentplatte steht, die konstruktiv fest mit der Außenstruktur und gegebenenfalls mit aussteifenden Wandscheiben verbunden ist. Das Konzept des Zentralgebäudes ist technisch einfach und überschaubar.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kernreaktoranlage, insbesondere Druckwasserreaktoranlage, mit einem kugelförmigen Sicherheitsbehälter aus Stahl, der unter Einhaltung eines Zwischenraumes von einem Reaktorgebäude umgeben ist. wobei der Sicherheitsbehälter und das Reaktorgebäude auf einer gemeinsamen Fundamentplatte ruhen und wobei in dem Zwischenraum und in außerhalb des Reaktorgebäudes befindlichen Nebengebäuden zum Betrieb der Reaktoranlage erforderliche Komponenten und Systeme angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Fundamentplatte (8) zusätzlich mehrere Nebengebäude (10, 11, 12, 13) trägt, daß eine Decke (6) die Nebengebäude übergreift, daß die Decke (6) unmittelbar mit dem Reaktorgebäude (3) und über vertikale Stützwände (7,14) mit der Fundamentplatte (8) Verbundes ist und daß die Baustruktur wenigstens einiger Nebengebäude (iö, ii, 12) von den Stützwänden (7,14) und der Decke (6) baulich getrennt ist.

2. Kernreaktoranlage nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die die Nebengebäude (10, 11, 12, 13) übergreifende Decke (6) mit dem zylindrischen Teil (4) des ReaktorgeHiudes (3) verbunden ist.

3. Kernreaktoranlage nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Fundamentplatte (8) in Verbindung mit dem unterhalb des Geländeniveaus vertäuenden Teil der äußeren Stützwände (7) eine Wannenkonstruktion bildet.

4. Kerr.reaktoranlage nach Anspruch 1. 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß lie Nebengebäude (10, 11, 12, 13) das Reaktorgebäude (3) seitlich" umschließen.