DE3720752A1 - Halterung fuer warmgehende schwerkomponenten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Halterung für warmgehende Schwer­ komponenten mit einem Stutzen, an dem eine Abstützung angreift. Solche Schwerkomponenten werden vor allen in Kraftwerken, insbesondere in Kernkraftwerken, eingesetzt. Es handelt sich dabei um Druckbehälter mit einem Gewicht von vielen Tonnen, die Temperaturen von mehreren 100°C ausgesetzt sein können. Ein Beispiel dafür ist der in der US-PS 35 83 429 beschriebene Reaktordruckbehälter eines Druckwasserreaktors. Dieser Behälter mit einem Gewicht von mehr als 100 Tonnen ist an Rohrstutzen abgestützt, die im oberen Bereich des Reaktordruckbehälters, d.h. oberhalb des Reaktorkerns, als Ein- und Austrittsleitungen für das Kühlwasser vorgesehen sind. Diese Stutzen ruhen unter Zwischenlage von sogenannten Kissen auf Betonwänden, die den Reaktordruckbehälter umgeben.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Befestigung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß sie Kräfte in allen Richtungen aufnehmen kann, während beim Bekannten nur nach unten wirkende, also Gewichtskräfte aufgenommen werden.

Die erfindungsgemäße Halterung ist so ausgebildet, daß der Stutzen eine konische Ausnehmung aufweist, in die ein Trag­ zapfen einschiebbar ist, daß der Tragzapfen in einem Lagerbock verschiebbar geführt ist und daß der Lagerbock an einem die Schwerkomponenten umgebenden Bauwerk befestigt ist.

Der in den Konus eingreifende Tragzapfen ergibt eine Festlegung in praktisch allen Richtungen. Dabei kann der Konuswinkel vor­ teilhaft dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des Stutzens ange­ paßt sein. Dies bedeutet, daß die radiale Wärmeausdehnung des Innenkonus des Stutzens durch die Wärmedehnung der zu halten­ den Komponente in axialer Richtung ausgeglichen wird. Da die Wärmeausdehnungen in radialer wie in axialer Richtung gleichzeitig erfolgen, entsteht bei keinem Betriebszustand ein unzulässiges Spiel.

Der Tragzapfen kann einen Ring aus keramischen Material auf­ weisen, der die Berührungsfläche mit dem Stutzen bildet. Da­ durch ergibt sich eine Wärmeisolierung, die die Wärmeein­ bringung in das Bauwerk wesentlich verringert. Hiermit wird der Tatsache Rechnung getragen, daß Beton, der üblicherweise für solche Bauwerke eingesetzt wird, wärmeempfindlich ist. Der Ring kann aus Segmenten zusammengesetzt sein, die besser herstellbar sind. Die Segmente können z.B. mit Kunststoff ver­ klebt oder anderweitig verbunden sein.

Der Lagerbock kann an einer Tragplatte befestigt sein, die in die Bohrung des Lagerbockes hineinragt. Diese Ausbildung ist besonders dann günstig, wenn die Tragplatte an einer vertikalen Wand befestigt ist, weil dann die Radikalkräfte unmittelbar in die Tragplatte eingeführt werden, ohne daß sie über Be­ festigungsschrauben geleitet werden müssen.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird anhand der Zeichnung ein vereinfachtes Ausführungsbeispiel beschrieben. Dabei zeigt die Figur einen Vertikalschnitt durch die Halterung.

Die Schwerkomponente 1 ist ein zylindrischer Behälter, dessen Wand 2 nur im Bereich der als Ganzes mit 3 bezeichneten Halterung dargestellt ist. Der Behälter besteht aus Stahl. Seine Wandstärke beträgt mindestens 10 cm.

An der Behälterwand 2 ist nach außen weisend ein zylindrischer Stutzen 5 angeformt. Der Stutzen hat z.B. einen Außendurch­ messer D ₁ von 0,5 m. Sein Innendurchmesser D ₂ beträgt 0,3 m. Am freien Ende ist der Stutzen 5 mit einer konischen Aufwei­ tung 6 versehen. Der Konuswinkel beträgt ca. 5°.

In den Konus 6 ragt ein zylindrischer Tragzapfen 10, der auf einem Absatz 11 einen außen konischen Ring 12 aus keramischen Segmenten 13 trägt. Der Tragzapfen 10 besteht aus Stahl. Er erweitert sich hinter dem Keramikring 11 zu einem Durchmesser D ₃ von 0,4 m. Mit diesem Durchmesser D ₃ sitzt der Tragzapfen in der Bohrung 14 eines Lagerbockes 15, der dem Stutzen 5 gegenüberstehend an einer Tragplatte 16 mit Schrauben 17 befestigt ist.

Die Tragplatte 16 ist in den Beton 18 eines als Ganzes mit 20 bezeichneten Bauwerkes eingelassen, das den Druckbehälter 1 umgibt. Die Tragplatte 16 besitzt einen zylindrischen Vorsprung 21, der in die Bohrung 14 des Lagerbockes 15 paßt. Dadurch entsteht eine Zentrierung für den Lagerbock 15, die auch in der Lage ist, die mit dem Tragzapfen 10 eingeleiteten Querkräfte direkt aufzunehmen.

Zur Montage wird der Tragzapfen 10, der mit einer Warmschrumpf­ verbindung in der zylindrischen Bohrung 14 des Lagerbocks 15 sitzt, durch Einbringen von Preßöl axial in der Lagerbock­ bohrung 14 verschoben. Die Zentrierung und somit die Posi­ tionierung erfolgt dabei selbsttätig allein durch die Bewegung des Tragzapfens 10 bis zum spielfreien Kontakt des Keramik­ ringes 11 mit dem Innenkonus 6 des Stutzens 5.

Wegen des hohen Wärmeleitwiderstandes des Keramikringes 5 ist die radiale Ausdehnung des zylindrischen Teils des Lagerbockes 15 und des Tragzapfens 10 vernachlässigbar. Noch geringer ist der Wärmeeinfluß auf den quadratischen Fuß 19 des Lagerbockes 15. Deshalb kann auch die zulässige Betontemperatur ohne Zwangskühlung eingehalten werden.

Claims (5)

1. Halterung für warmgehende Schwerkomponenten mit einem Stutzen, an dem eine Abstützung angreift, dadurch gekennzeichnet, daß der Stutzen (5) eine konische Ausnehmung (6) aufweist, in die ein Tragzapfen (10) einschiebbar ist, daß der Tragzapfen (10) in einem Lagerbock (15) verschiebbar geführt ist und daß der Lagerbock (15) an einem die Schwerkomponente (1) umgebenden Bauwerk (20) befestigt ist.

2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Konuswinkel dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des Stutzens (5) angepaßt ist.

3. Halterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragzapfen (10) einen Ring (11) aus keramischen Material aufweist, der die Be­ rührungsfläche mit dem Stutzen (5) bildet.

4. Halterung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (11) aus Segmenten zusammengesetzt ist.

5. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lager­ bock (15) an einer Tragplatte (16) befestigt ist, die in die Bohrung (14) des Lagerbockes (15) hineinragt.