DE3321255A1

DE3321255A1 - Beton-druckbehaelter fuer einen reaktor

Info

Publication number: DE3321255A1
Application number: DE19833321255
Authority: DE
Inventors: Paul Dipl.-Ing. 4210 Gall-Neukirchen Mitterbacher; Hans-Georg 6834 Ketsch Schwiers; Josef Dipl.-Ing.Dr. 7521 Hambrücken Schöning
Original assignee: Hochtemperatur Reaktorbau GmbH
Current assignee: Hochtemperatur Reaktorbau GmbH
Priority date: 1983-06-11
Filing date: 1983-06-11
Publication date: 1984-12-13

Description

Beton-Druckbe-hälter für einen Reaktor
Die Erfindung betrifft einen Beton-Druckbehälter für einen Reaktor, insbesondere Kernreaktor, mit einem Liner, der durch in der Behälterwand endende Anker befestigt ist, sowie mit in der Behälterwand angeordneten Kühlrohren und sich kreuzenden Gasdetektionskanälen.
Um die Belastungen der aus Beton bestehenden Behälterwand eines Kernreaktors in Grenzen zu halten, sind dort Kühlrohre und Gasdetektionskanäle vorgesehen. Während die Kühlrohre mit Hilfe eines durchfließenden Kühlmediums die thermische Belastung begrenzen, dienen die Gasdetektionskanäle neben der Erfassung und Ortung von Undichtheiten des Liners zur Abfuhr von Gasen, die aus diesen Undichtheiten herrühren, sowie zur Ableitung von Wasserdampf, der bei Erwärmung dem Beton entweicht. Eine mangelnde Abfuhr beziehungsweise Ableitung dieser Fluide würde zu einer erheblichen Steigerung der Druckbelastunx des Druckbehälters führen.
Bei einem bekannten Kernreaktor der eingangs genannten Art, von dem vorliegende Erfindung ausgeht, sind die Kühlrohre am Liner befestigt und die Gasdetektionskanäle verlaufen zwischen den Ankern, welche den Liner im Beton befestigen. Durch diese Anordnung wird zwar der Liner gut gekühlt, die von den Ankern in die Behälterwand abgeführte Wärme dagegen kann zu unerwünschten Temperatursteigerungen führen. Ebenso trägt die Anordnung der Gasdetektionskanäle kaum der Ableitung von solchen Gasen und Fluiden Rechnung, die sich in den Hohlräumen sammeln, welche zwischen den Ankern und dem die Anker umgebenden Beton bei Erwärmung entstehen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Beton-Druckbehälter der eingangs genannten Art anzugeben, dessen Kühl- und Gasdetektionssystem mit dem Ergebnis einer geringen Belastung des Druckbehälters ohne zusätzlichen Aufwand verbessert ist.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß nun darin, daß wenigstens einige der Kühlrohre, vorzugsweise sämtliche Kühlrohre, gut wärmeleitend an den Ankern befestigt sind, und daß die Gasdetektionskanäle in unmittelbarer Nähe der Anker angeordnet sind. Durch die unmittelbare Kühlung der Anker wird nicht nur einer Ableitung von Wärme in die Behälterwand entgegengewirkt, sondern auch eine Kühlung des Liners erreicht, denn in der Regel sind die Anker ebenfalls gut wärmeleitend am Liner festgelegt. Die thermische Beanssruchung der Behälterwand hält sich somit in Grenzen. Da die Gasdetektionskanäle jetzt in unmittelbarer Nähe der Anker verlaufen, oder vorzugsweise diese berühren, können Gase und Dämpfe, die sich in den Spalten zwischen Ankern und Beton sammeln, unter Vermeidung jedes Druckanstieges abgeleitet werden, so daß die Behälterwand nicht zusätzlich durch Druck belastet wird. Insgesamt gesehen ergänzen sich beide Maßnahmen und führen zu einer verminderten Belastung der Behälterwand. Darüberhinaus erübrigen sich besondere Haltemittel für die Kühlrohre während der Montage beziehungsweise während des Betonierens der Behälterwand. Gleiches gilt für die Gasdetektionskanäle. Denn die zur Bildung dieser Kanäle dienenden perforierten Rohre oder Stränge aus Schaumkunststoff können ebenfalls an den Ankern- festgelegt werden.
Um eine Drucksteigerung in der Behälterwand mit Sicherheit zu vermejden, ist es am besten, wenn die Gasdetektionskanäle die Anker berühren, das heiRt wenn diese mit den Spalten, die zwischen den Ankern und dem Beton gebildet sind, direkt verbunden sind.
Eine in die gleiche Richtung zielende, bevorzugte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Gasdetektionskanäle im Bereich der Anker sich kreuzen, beziehungsweise Kreuzungen bilden.
In manchen Fällen umfaßt die Behälterwand eine an den Liner grenzende Isolier-Betonschicht sowie eine sich daran anschließende Struktur-Betonschicht, in welcher die Anker enden. Um hierbei die Wärmeableitung durch die Anker in die Struktur-Betonschicht zu vermeiden, ist es empfehlenswert, die Kühlrohre im nbergangsbereich von der Isolier-Betonschicht zur Struktur-Betonschicht anzuordnet Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der schematischen Zeichnung hervor, die einen Ausschnitt aus der Behälterwand eines Beton-Druckbehälters im vertikalen Schnitt zeigt.
Die Behälterwand 2 des Druckbehälters besteht aus Beton und ist auf der Behälterinnenseite mit einem Liner 4 versehen. Dieser ist durch Anker 6, welche am Liner 4 gut wärmeleitend befestigt sind, in der Behälterwand 2 festgelegt. Hierbei können die freien Enden 8 der Anker mit Köpfen versehen sein.
Im vorliegenden Aus führungs beispiel weist die Behälterwand eine Isolierbetonschicht 10 auf, die unmittelbar an den Liner 4 grenzt. Im AnschluR daran ist eine Struktur-Betonschicht 12 vorgesehen, welche die Festigkeit der Behälterwand ausmacht und in welcher die Anker 6 enden. Durch die gestrichelte Linie 14 ist die Grenze zwischen den beiden Betonschichten angedeutet. In manchen Fällen ist es jedoch auch möglich, auf die Isolier-Betonschicht zu verzichten, so daß sich die Struktur-Betonschicht 12 bis zum Liner 4 erstreckt.
In der Nähe des Liners 4 sind in der Isolier-Betonschicht 10 vertikal verlaufende Gasdetektionskanäle 16 sowie horizontal verlaufende Gasdetektionskanäle 18 angeordnet. Diese Gasdetektionskanäle berühren die Anker 6 und bilden vorzugsweise Kreuzungen 20 im Bereich der Anker 6. Die Gasdetektionskanäle können hierbei aus geschlitzten oder perforierten Rohren bestehen, ebnso ist es möglich, diese in Form von Strängen aus Schaumkunst stoff herzustellen. Um diese Rohre beziehungsweise Stränge bei der Betonierung der Behälterwand in der gewünschten Lage zu halten, sind sie an den Ankern 6 befestigt. Hierbei ist darauf zu achten, daß nach fertiggestellter Behälterwand die Gasdetektionskanäle 16, 18 mit jenen Spalten in Verbindung stehen, die sich zwischen den Ankern und dem Beton der Behälterwand bei ihrer Erwärmung gewollt oder ungewollt ausbilden.
Im tYbergangsbereich zwischen der Isolier-Betonschicht 10 und der Struktur-Betonschicht 12, also im Bereich der Linie 14, sind horizontal verlaufende Kühlrohre 22 und 24 in der Behälterwand 2 einbetoniert. Die Kühlrohre sind hierbei paarweise derart zusammengefaßt, daß eweils ein Kühlrohr 22 oberhalb und ein Kühlrohr 24 unterhalb und rechtwinklig zum Anker 6 verläuft. Hierbei sind die metallischen Kühlrohre 22, 24, mit den ebenfalls metallischen Ankern 6 gut wärmeleitend verbunden, zum Beispiel durch Schweißung. Hierdurch wird nicht nur eine gute Wärmeabfuhr von den Ankern, sondern auch eine einfache Fixierung der Kühlrohre während des Betoniervorgangs erreicht.
Während des Betriebs werden Gase, welche an Leckstellen den Liner 4 durchdringen, von den Gasdetektionskanälen erfaßt und nach außen abgeleitet. Das gleiche gilt für Wasserdampf, der bei einer Erwärmung der Behälterwand aus dem Beton ausgetrieben wird. Da die Gasdetektionskanäle 16, 18 zusätzlich die Anker 6 berühren und vorzugsweise an solchen Berührungsstellen Kreuzungen 20 bilden, sind die Spalten, die zwischen den Ankern 6 und dem Beton während des Betriebs entstehen, an diese Gasdetektionskanäle angeschlossen. Hierdurch werden die sich in den Spalten ansammelnden Fluide sicher nach außen abgeführt, so daß keine zusätzlichen Druckbelastungen in der Behälterwand entstehen können. Neben der Abfuhr von Wärme aus der Behälterwand übernehmen die Kühlrohre 22, 24 gleichzeitig die Kühlung der Anker 6, so daß diese keine Wärme in tiefere Betonbereiche, beziehungsweise in die Struktur Betonschicht 12 ableiten können. Da die Anker 6 gut wärmeleitend am Liner 4 befestigt sind, wird zusätzlich eine gewisse Kühlung des Liners 4 erreicht. Durch das Zusammenwirken dieser Maßnahmen ist die Belastung k der Behälterwand vermindert und somit deren Sicherheit erhöht.
Bezugszeichenliste 2 Behälterwand 4 Liner 6 Anker 8 freies Ende von 6 10 Isolierbetonschicht 12 Strukturbetonschicht 14 Linie 16 vertikaler Gasdetektionskanal 18 horizontaler Gasdetektionskanal 20 Kreuzung von 16 und 18 22 Kühlrohr 24 Kühlrohr Stand der Technik: DE-AS 22 27 394 - Leerseite -

Claims

Ansprüche (1 Beton-Druckbehälter für einen Reaktor, insbesondere Kernreaktor, mit einem Liner (4), der durch in der Behälterwand (2) endende Anker (6) befestigt ist, sowie mit in der Behälterwand (2) angeordneten Kühlrohren (22, 24) und sich kreuzenden Gasdetektionskanälen (16, 18), dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der Kühlrohre (22, 24), vorzugsweise sämtliche Kühlrohre, gut wärmeleitend an den Ankern (6) befestigt sind, und daß die Gasdetektionskanäle (16, 18) zumindest bereichsweise in unmittelbarer Nähe der Anker (6) angeordnet sind.
2. Beton-Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasdetektionskanale (16, 18) die Anker (6) berühren.
3. eton-Druckbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasdetektionskanäle (16, 18) im Bereich der Anker (6) Kreuzungen (20) bilden.
4. Beton-Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlrohre (22, 24) jeweils im Bereich des freien Endes (8) der Anker (6) vorgesehen sind.
5. Beton-Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit Ankern (6,) die eine an den Liner (4) grenzende Isolier-Betonschicht (10) durchdringen und in einer sich daran anschließenden Struktur-Betonschicht (12) enden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlrohre (22, 24) im bergangsbereich von der Isolier-Betonschicht (10) zur Struktur-Betonschicht (12) angeordnet sind.