DE3245545A1

DE3245545A1 - Gusstragkoerper fuer einen mit hohem innendruck beaufschlagten druckbehaelter

Info

Publication number: DE3245545A1
Application number: DE19823245545
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dr. 6800 Mannheim Becker; Claus Dr. 6702 Bad Dürkheim Elter; Josef Dr. 7521 Hambrücken Schöning
Original assignee: Hochtemperatur Reaktorbau 5000 Koeln GmbH; Hochtemperatur Reaktorbau GmbH
Current assignee: Hochtemperatur Reaktorbau GmbH
Priority date: 1982-12-09
Filing date: 1982-12-09
Publication date: 1984-06-14

Description

Gußtragkörper für einen mit hohem Innendruck
beaufschlagten Druckbehälter Die Erfindung betrifft einen Gußtragkörper für einen mit hohem Innendruck beaufschlagten Druckbehälter mit einem das BehAlterinnere abdichtenden, vorzugsweise aus Stahl gefertigten Liner und mit einem Wärmeschutzsystem.
Bekannt sind mit einem Liner ausgekleidete Druckbehälter aus Spannbeton für Kernreaktoren, bei denen der Liner durch geeignete Befestigungsmittel wie Kopfbolzendübel oder Rippen in dem Spannbeton verankert ist.
Sind die Reaktordruckbehälter aus Gußmaterial hergestellt, d.h.
aus Gußeisen- oder Stahlgußblöcken zusammengespannt, so ist die Verankerung des Liners in der Behälterwandung konstruktiv sehr aufwendig und deshalb mit hohen Kosten verbunden. In de DE-OS 2 439 706 ist ein zylindrischer Reaktordruckbehälter aus Gußeisen mit einem aus zylindrischen Einzelschüssen bestehenden druckdichten Liner beschrieben, der in dem Druckbehälter verankert ist. Hierzu sind an den Außenflächen der Einzel schüsse des Liner parallel zu seiner Längsachse verlaufende T-förmige Anker angeordnet, die in entsprechend geformte Aussparungen der Druckbehältersegmente eingelassen sind.
Um die Schwierigkeiten bei der Montage von in Gußdruckbehältern verankerten Linern zu umgehen, ist vorgeschlagen worden, bei einem Reaktordruckbehälter aus Gußmaterial den Liner nicht mit dem Behälter zu verankern. Damit bei Druckabfall in dem Behälterinneren oder Belastung durch wechselnde Temperaturen ein Ausbeulen des Liners verhindert wird, müssen bei derartigen Druckbehältern besondere Maßnahmen getroffen werden.
So ist es aus der DE-PS 27 17 705 bekannt, an der Innenseite eines nicht verankerten Stahlliners eine Anzahl von Stahlgerüsten mit der nötigen Steifheit anzuordnen.
In der DE-OS 25 04 123 ist ein weiterer nicht in der Behälterwandung verankerter Liner beschrieben, vor dem innenraumseitig eine Stützkonstruktion aus Stahlprofilen mit offenen Profilkammern vorgesehen ist. In den Profilkammern sind noch Isolationselemente angeordnet, so daß die Stützkonstruktion gleichzeitig der Wärmeisolierung dient. Bei diesem Druckbehälter kann der Liner alle Beanspruchungen, auch die bei einer Evakuierung des Behälterinneren auftretenden Druckkräfte, aufnehmen.
Von dem genannten Stand der Technik ausgehend, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem Gußtragkörper der eingangs beschriebenen Bauart ohne aufwendige Montagearbeiten oder Stützkonstruktionen eine feste Verankerung des Liners zu erreichen, die auch wechselnden Druck- und Temperaturbelastungen standhält.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen dem Gußdruckkörper und dem Liner eine tragende Zwischenschicht mit oder ohne Bewehrung angeordnet ist, an der der Liner mit an sich bekannten Befestigungsmitteln verankert ist, und daß in bestimmten Bereichen des Gußtragkörpers mit geeigneten Verankerungselementen eine Verankerung des Gußtragkörpers in der tragenden Zwischenschicht vorgenommen ist.
Als Befestigungsmittel für den Liner können Kopfbolzendubel, Rippen oder dgl. vorgesehen sein. Inbesondere in gekrümmten Bereichen kann die tragende Zwischenschicht so ausgebildet sein, daß sie die Verankerungskräfte des Liners selbsttragend übernimmt. Verankerungskräfte (Zugkräfte) treten dann auf, wenn der Druckbehälterinnenraum aus betriebstechnischen Gründen evakuiert werden muß (beispielsweise bei der Inbetriebnahme oder Wiederinbetriebnahme eines in dem Druckbehälter installierten Kernreaktors).
In den Druckbehälterbereichen, in denen die Zwischenschicht nicht ausreichend tragfähig ist (z.B. der Boden- und Deckenbereich), sind die genannten Verankerungselemente zur Verbindung des Gußtragkörpers mit der Zwischenschicht vorgesehen.
Die tragende Zwischenschicht kann aus einer Kunststoffmasse mit oder ohne Füller bestehen oder auch aus einer geeigneten Betonmasse wie warmfesten Beton, Isolierbeton, Faserbeton (z.B.
Stahlfaserbeton).
Wird für die tragende Zwischenschicht Isolierbeton verwendet, so kann dieser die Wärmeisolierung des Gußtragkörpers übernehmen, so daß eine gesonderte Wärmedämmschicht, wie sie Ublicherweise innenseitig auf dem Liner angeordnet ist, entfallen kann. Ein an dem Liner angebrachtes, an sich bekanntes Kühlrohrsystem kann in diesem Fall in die tragende Zwischenschicht eingebettet sein.
Für die Verankerungselemente des Gußtragkörpers sind verschiedene Ausführungsformen möglich.
So können die Verankerungselemente aus in dem Gußtragkörper verschraubten bzw. an ihm angeschraubten Ankern bestehen, wobei die Anker noch verschieden gestaltet sein können (Kopfbolzen, Stahlprofile).
Es können Verankerungselemente Verwendung finden, die aus an den Blöcken des Gußtragkörpers angegossenen Rippen bestehen; oder in dem Gußtragkörper können schalbenschwanzartige Aussparungen vorgesehen sein, die mit Material der tragenden Zwischenschicht ausgefüllt sind und die Verankerung bewirkten.
Ist die Befestigung des Liners an der tragenden Zwischenschicht mit Kopfbolzen vorgenommen, so können die Aussparungen des Gußtragkörpers vorteilhafterweise so positioniert sein, daß die Kopfbolzen in sie hineinragen. Die Aussparungen werden so groß gewählt, daß die Kopfbolzen von vorn in diese Aussparungen eingeschoben werden können.
In der Zeichnung ist schematisch ein Teilstück des erfindungsgemäßen. Gußtragkörpers im Längsschnitt dargestellt (Figur 1).
Ferner sind im vergrößerten Maßstab einige der möglichen Verankerungsarten des Gußtragkörpers angegeben (Figuren 2 bis 6).
Die Figur 1 läßt ein Teilstück eines Gußtragkörpers 1 erkennen, der als Druckbehälter für einen gasgekühlten Kernreaktor konzipiert ist. Zur Abdichtung des Behälterinneren ist der Gußtragköper 1 mit einem Liner 2 aus Stahl versehen, auf dem innenseitig eine Wärmedämmschicht 3 aufgebracht ist. Weiterhin ist der Liner 2 mit einem aus Kühlrohren bestehenden Kühlsystem 4 ausgerüstes; die Kühlrohre sind an der Außenseite des Liners 2 angeschweißt.
Zwischen dem Gußtragkörper 1 und dem Liner 2 befindet sich eine tragende Zwischenschicht 5, beispielsweise aus einer Kunststoffmasse mit Füller. An der Außenseite des Liners sind Befestigungselemente, z.B. Kopfbolzen 6, angebracht, die in die tragende Zwischenschicht 5 eingelassen sind und den Liner 2 in ihr verankern.
In bestimmten Bereichen des Druckbehälters, beispielsweise im Deckenbereich, ist auch eine Verankerung des Gußtragkörpers 1 in der tragenden Zwischenschicht 5 vorgesehen.. Zu diesem Zweck sind an dem Gußtragkörper 1 Verankerungselemente 7 angebracht, die verschiedenartig gestaltet sein können. Diese Verankerungselemente sind in die tragende Zwischenschicht 5 eingelassen.
Die Figur 2 zeigt eine erste Ausführungsform der Verankerungselemente 7. Das Verankerungselement wird hier von einer schwalbenschwanzartigen Aussparung 8 des Gußtragkörpers 1 gebildet, die mit der Masse der tragenden Zwischenschicht 5 ausgefüllt ist. Die Aussparungen 8 sind so positioniert und dimensioniert, daß sie jeweils einen an dem Liner 2 angebrachten Kopfbolzen 9 aufnehmen können. Diese Ausführungsform eignet sich besonders für Gußtragkörper mit. großer Wandstärke oder mit entsprechender Wandverstärkung.
In der Figur 3 besteht das Verankerungselement für den Gußtragkörper 1 aus einem Stahlprofil 10, das mittels einer Schraube 11 mit Mutter12 an dem Gußtragkörper 1 befestigt ist.
Bei der in der Figur 4 gezeigten Verankerungsart wird das Verankerungselement von einer Rippe 13 gebildet, die an einem der Gußblöcke la angegossen ist, aus denen der Gußtragkörper 1 zusammengefügt ist.
In der Figur 5 ist die Verankerung mit einer schwalbenschwanzartigen Aussparung 14 für einen Gußtragkörper 1 mit geringerer Wandstärke dargestellt. Um den GußtraQkörper im Bereich der Aussparung 14 nicht unzulässig zu schwächen, weist er an dieser Stelle eine Verstärkung 15 auf.
Die Figur 6 läßt als Verankerungselement einen Kopfbolzen 16 erkennen, der in den Gußtragkörper 1 eingeschraubt ist. Auch hier kann zur Verbesserung der Festigkeit der Gußtragkörper an der Stelle der Verankerung verstärkt sein.

Claims

Patentansprüche: 1. Gußtragkörper für einen mit hohem Innendruck beaufschlagten Druckbehälter mit einem das Behälterinnere abdichtenden, vorzugsweise aus Stahl gefertigten Liner und mit einem Wärmeschutzsystem, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gußtragkörper (1) rund dem Liner (2) eine tragende Zwischenschicht (5) mit oder ohne Bewehrung angeordnet ist, an der der Liner (2) mit an sich bekanntem Befestigungsmitteln (6) verankert ist, und daß in bestimmten Bereichen des Gußtragkörpers (1) mit geeigneten Verankerungselementen (7) eine Verankerung des Gußtragkörpers (1) in der tragenden Zwischenschicht (5) vorgenommen ist.
2. Gußtragkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die tragende Zwischenschicht (5) aus einer Kunststoffmasse mit oder ohne Füller besteht.
3. Gußtragkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die tragende Zwischenschicht aus einer geeigneten Betonmasse gebildet ist.
4. Gußtragkörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die tragende Zwischenschicht gleichzeitig als Wärmedämmschicht dient.
5. Gußtragkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Liner (2) ein in die tragende Zwischenschicht (5) eingebettetes Kühlrohrsystem (4) befestigt ist.
6. Gußtragkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungselemente (7) aus an dem Gußtragkörper (1) verschraubten bzw. an ihm angeschraubten Ankern (16 bzw.

10) bestehen.
7. Gußtragkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungselemente (7) aus an den Blöcken (la) des Gußtragkörpers angegossenen Rippen (13) bestehen.
8. Gußtragkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungselemente (7) durch in dem Gußtragkörper (1) vorgesehene schwalbenschwanzartige Aussparungen (8; 14) gebildet sind.
9. Gußtragkörper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung des Liner (2) mit Kopfbolzen (9) vorgenommen ist, die in die Aussparungen (8) des Gußtragkörpers (1) eingelassen sind.