DE4426856C1 - Signalsonde für eine Druckentlastungseinrichtung - Google Patents
Signalsonde für eine DruckentlastungseinrichtungInfo
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- F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
- F16K17/36—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves actuated in consequence of extraneous circumstances, e.g. shock, change of position
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Description
Die Erfindung betrifft eine Signalsonde für eine Druckent
lastungseinrichtung eines Druckbehälters.
Druckentlastungseinrichtungen dienen der Druckentlastung von
Druckbehältern, wie sie beispielsweise in der chemischen
Industrie oder bei der Kraftwerkstechnik verwendet werden.
Eine Druckentlastungseinrichtung ist im Rahmen der Sicher
heitstechnik häufig als Sicherheitseinrichtung ausgestaltet,
die den Druckbehälter gegen ein Überdruckversagen bei von den
normalen Betriebsbedingungen im Inneren des Druckbehälters
abweichenden Bedingungen schützt.
In der WO 93/18522 A1 ist eine Sicherheitseinrichtung gegen
Überdruckversagen eines Kernreaktor-Druckbehälters beschrie
ben, die ein in das Innere des Druckbehälters ragendes und
durch dessen Wand hindurch geführtes Druckrohr aufweist. Das
Druckrohr hat wenigstens eine im Inneren des Druckbehälters
angeordnete und durch einen Abschmelz-Dichtkörper abgedich
tete Druckausgleichsöffnung. Der Abschmelz-Dichtkörper be
steht aus einem Schmelzlot, welches bei einer Grenztemperatur
aufschmilzt und die Druckausgleichsöffnung freigibt, während
eines normalen Betriebes des Druckbehälters hingegen die
Druckausgleichsöffnung verschlossen hält. In einer ersten
Ausführungsform ist das Druckrohr als Abblaserohr mit hin
reichend großem Querschnitt ausgebildet, so daß direkt über
das Druckrohr ein Abbau des Druckes und somit eine Druckent
lastung ermöglicht wird. In einer zweiten Ausführungsform ist
das Druckrohr ein Drucksteuerrohr, mit dem ein außerhalb des
Druckbehälters angeordnet es Abblaseventil zur Reduzierung des
Druckes ansteuerbar ist. Bei einem Öffnen der Druckaus
gleichsöffnung, d. h. einem Aufschmelzen des Abschmelz-Dicht
körpers, wird über das Druckrohr ein Drucksignal auf einen
Kolben gegeben, durch welchen ein der Druckentlastung dienen
des Abblaseventil geöffnet wird. Bei der beschriebenen
Sicherheitseinrichtung ist das Druckrohr, insbesondere die
Druckausgleichsöffnung, direkt den Bedingungen im Inneren des
Kernreaktor-Druckbehälters ausgesetzt, also dem unter Druck
und hoher Temperatur stehenden Kühlmittel sowie der im Inne
ren des Kernreaktor-Druckbehälters herrschenden Strahlung.
Dies erfordert eine erhöhte Materialanforderung an den
Abschmelz-Dichtkörper. Bei einem Aufschmelzen des Abschmelz-
Dichtkörpers besteht weiterhin die Möglichkeit, daß ein Teil
des Abschmelz-Dichtkörpers in das Innere des Druckbehälters
gelangt, wodurch, insbesondere bei einer Fehlauslösung, eine
Reinigung und dadurch eine Betriebsunterbrechung des Druck
behälters nötig sein kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Signalsonde für eine
Druckentlastungseinrichtung anzugeben, die kompakt ausführbar
ist und gegenüber ihrer äußeren Umgebung auch bei einer
Signalauslösung verschlossen bleibt.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Signalsonde für
eine Druckentlastungseinrichtung eines Druckbehälters gelöst,
die einen druckfesten Zuleitungskanal und einen druckfesten
Ableitungskanal aufweist, wobei der Zuleitungskanal mit dem
Ableitungskanal über eine Durchlaßöffnung verbindbar ist,
welche durch einen Verschluß verschlossen ist, der bei einer
vorgebbaren kritischen thermomechanischen Belastung die
Durchlaßöffnung freigibt, wobei der Zuleitungskanal und der
Ableitungskanal zumindest in einer Umgebung der Durchlaßöff
nung nebeneinander verlaufen. Eine Freigabe der Durchlaßöff
nung durch den Verschluß ist druckdicht gegenüber der Umge
bung der Signalsonde durchführbar, so daß weder frei beweg
liche Teile der Signalsonde aus dieser heraus gelangen können
noch ein die Signalsonde umgebendes Medium in diese hinein
gelangen kann. Insbesondere bei einer im Inneren eines Druck
behälters angeordneten Signalsonde hat dies den Vorteil, daß
selbst bei einer Fehlauslösung der Signalsonde das Innere des
Druckbehälters nicht verunreinigt wird. Eine solche Signal
sonde kann einfach, insbesondere durch kleine Öffnungen, an
nahezu jeder Stelle im Inneren eines Druckbehälters angeord
net werden. Sie ist dadurch ebenfalls leicht auswechselbar.
Vorzugsweise verlaufen der Zuleitungskanal und der Ablei
tungskanal zumindest in einer Umgebung der Durchlaßöffnung
weitgehend parallel zueinander. Dadurch ist die Signalsonde
besonders kompakt ausführbar und kann beispielsweise inner
halb eines Rohres beweglich angeordnet werden, wodurch ein
Auswechseln der Signalsonde vereinfacht ist. Eine parallele
Anordnung des Zuleitungskanal zu dem Ableitungskanal ermög
licht darüber hinaus, auf kleinem Raum eine Mehrzahl von
Durchlaßöffnungen vorzusehen. Es können auch auf engem Raum
mehr als jeweils ein Zuleitungs- und Ableitungskanal ange
ordnet werden. Beispielsweise kann ein einzelner Zuleitungs
kanal von mehreren Ableitungskanälen umgeben sein.
Bevorzugtermaßen verlaufen der Ableitungs- und Zuleitungs
kanal koaxial zueinander. Sie können dabei als Doppelrohr
ausgeführt sein. Insbesondere bei Verwendung eines kreis
runden Querschnittes der das Doppelrohr bildenden Rohre
können diese thermomechanisch stabil und besonders kompakt
ausgeführt werden. Es ist sowohl möglich, daß der Zuleitungs
kanal ein inneres Rohr des Doppelrohrs und der Ableitungs
kanal ein äußeres Rohr des Doppelrohrs ist, als auch umge
kehrt.
Die Durchlaßöffnung ist bevorzugtermaßen an einem Eintritts
ende des Ableitungskanals und an einem Austrittsende des Zu
leitungskanals angeordnet. In diesem Fall ist die Signalsonde
nicht nur bezüglich des von ihr eingenommenen Querschnittes,
sondern auch bezüglich ihrer Länge besonders kompakt.
Vorteilhafterweise weist der Verschluß ein Schmelzlot auf.
Das Schmelzlot ist einfach in die Durchlaßöffnung einzu
bringen und verschließt diese bis zu einer Grenztemperatur
sicher. Bei Erreichen der Grenztemperatur schmilzt das
Schmelzlot auf und gibt die Durchlaßöffnung frei. Je nach
geforderter Grenztemperatur kann ein entsprechendes Schmelz
lot verwendet werden; insbesondere für eine Grenztemperatur
in einem Bereich von 800 bis 1100°C eignet sich ein Schmelz
lot mit einem hohen Anteil an Silber. Das Schmelzlot braucht
nicht die komplette Durchlaßöffnung auszufüllen, sondern kann
einen Verschlußkörper, insbesondere eine Kugel, die die
Durchlaßöffnung weitgehend ausfüllt, dichtend umgeben. Das
Schmelzlot sowie ggf. ein Verschlußkörper können in der Sig
nalsonde aufgefangen werden, so daß ein Austritt des Schmelz
lotes aus der Signalsonde, insbesondere in das Innere eines
Druckbehälters hinein, ausgeschlossen ist. Bei einem Öffnen
der Durchlaßöffnung braucht dadurch nur der Teil der Signal
sonde, welcher die Durchlaßöffnung und das aufgeschmolzene
Schmelzlot enthält, ausgewechselt werden. Eine Wiederver
wendung einer geöffneten Signalsonde ist ebenfalls möglich.
Mit Vorteil kann der Verschluß ein Berstelement sein. Als
Berstelement eignet sich vorzugsweise eine Berstscheibe, bei
spielsweise aus Glas oder Metall, die bei einer Grenztempera
tur und einem Grenzdruck birst. Das geborstene Berstelement
kann ebenfalls in der Signalsonde aufgefangen werden.
Vorzugsweise ist die Signalsonde in einer Druckentlastungs
einrichtung so angeordnet, daß die Durchlaßöffnung im Inneren
eines Druckbehälters liegt, der Zuleitungskanal und der
Ableitungskanal aus dem Druckbehälter herausgeführt sind und
der Zuleitungskanal mit dem Inneren des Druckbehälters in
Verbindung steht, so daß ein in dem Druckbehälter herrschen
der Innendruck an der Durchlaßöffnung anliegt. Damit ist ge
währleistet, daß an der Durchlaßöffnung sowohl der in dem
Druckbehälter herrschende Innendruck als auch die im Inneren
des Druckbehälter herrschende Temperatur unmittelbar anlie
gen. Der Verschluß gibt die Durchlaßöffnung somit aufgrund
der tatsächlich im Inneren des Druckbehälters vorliegenden
kritischen thermomechanischen Belastungen frei. Durch Frei
gabe der Durchlaßöffnung wird in dem Ableitungskanal ein
Drucksignal erzeugt, welches zur Steuerung einer Druckent
lastungsarmatur verwendet wird. Gegenüber einer Signalsonde,
die unmittelbar im Inneren des Druckbehälters öffnet, so daß
ein im Inneren das Druckbehälters vorhandenes Medium in die
Signalsonde einströmen kann, hat die Signalsonde mit dem aus
dem Druckbehälter herausgeführten Zuleitungskanal den Vor
teil, daß bei Öffnen der Durchlaßöffnung eine Strömung des
Mediums in die Signalsonde hinein schon außerhalb des Druck
behälters unterbunden werden kann, beispielsweise durch ein
Ventil in einer Zuleitung des Zuleitungskanals außerhalb des
Druckbehälters. Eine Fehlauslösung der Signalleitung ist
dadurch wesentlich einfacher beherrschbar, ohne daß Medium
aus dem Druckbehälter durch die Signalsonde hindurch aus
diesem heraustritt.
Bevorzugtermaßen ist der Ableitungskanal außerhalb des Druck
behälters mit einer drucksteuerbaren Druckentlastungsarmatur
verbunden, welche bei Anliegen des Innendrucks in dem Ablei
tungskanal öffnet. Dies hat den Vorteil, daß das Erfassen
einer von den normalen Betriebsbedingungen des Druckbehälters
abweichenden Bedingung und die eigentliche Druckentlastung
räumlich voneinander getrennt erfolgen. Das Erfassen der kri
tischen Bedingung erfolgt unmittelbar im Inneren des Druck
behälters und damit sehr frühzeitig und genau; die Druckent
lastung wird an einer geeigneten Stelle entweder direkt an
dem Druckbehälter oder an einer mit diesem verbundenen Lei
tung durchgeführt, beispielsweise über ein schon vorhandenes
Abblaseventil.
Mit Vorteil kann der Zuleitungskanal außerhalb des Druckbe
hälters mit einer drucksteuerbaren Druckentlastungsarmatur
verbunden sein, welche bei Anliegen des Innendrucks in dem
Zuleitungskanal verschlossen ist und bei einem Öffnen des
Verschlusses infolge eines Druckabfalls in dem Zuleitungs
kanal ebenfalls öffnet. Eine Signalabgabe und damit eine
Ansteuerung der Druckentlastungsarmatur ist damit selbst dann
gewährleistet, wenn der Ableitungskanal bzw. eine an diesen
angeschlossene Ableitung ihre Druckdichtigkeit verlieren.
Sobald der Verschluß die Durchlaßöffnung freigibt, erfolgt
somit sicher eine Druckentlastung des Druckbehälters.
Die Druckentlastungsarmatur ist vorteilhafterweise durch ein
Druckspeichersystem oder eine Spindel verschlossen haltbar.
Dadurch ist gewährleistet, daß selbst bei einem geringeren
Innendruck des Druckbehälters als dem normalen Betriebsdruck
die Druckentlastungsarmatur verschlossen bleibt. Dies ist
insbesondere bei einem Anfahren des Druckbehälters mit einem
langsamen Aufbau des Innendrucks von Bedeutung.
Vorzugsweise ist die Signalsonde in einem Druckbehälter,
welcher ein Kernreaktor-Druckbehälter mit einem Deckel und
einer Hauptkühlmittelleitung ist, angeordnet, wobei der
Zuleitungskanal und der Ableitungskanal durch den Deckel
herausgeführt sind und der Zuleitungskanal mit der Hauptkühl
mittelleitung oder dem Druckbehälter selbst in Verbindung
steht. Eine Herausführung des Ableitungs- und Zuleitungs
kanals durch den Deckel ist aufgrund der kompakten Ausgestal
tung der Signalsonde durch Öffnungen mit geringem Durchmesser
möglich. Solche Öffnungen können dabei schon vorhandene Öff
nungen für die Kerninstrumentierung sein. Ein Einbau der Sig
nalsonde im Zuge von Nachrüstungen ist daher leicht möglich.
Selbst bei Revisionsarbeiten, bei denen der Deckel des Druck
behälters abgenommen wird, werden diese Arbeiten durch eine
eingebaute Signalsonde nicht behindert. Dies ist insbesondere
auch für einen schnellen Brennelementwechsel von Vorteil.
Anhand der Zeichnung wird die Signalleitung für eine Druck
entlastungseinrichtung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 Schematisch eine Signalsonde in einer Druckent
lastungseinrichtung,
Fig. 2 eine erste Ausführung der Signalsonde in vergrößertem
Maßstab,
Fig. 3 eine zweite Ausführungsform der Signalsonde,
Fig. 4 eine dritte Ausführungsform der Signalsonde,
Fig. 5 eine Signalsonde in einer Druckentlastungseinrichtung
mit einer über den Zuleitungskanal angesteuerten
Druckentlastungsarmatur,
Fig. 6 eine Signalsonde in einer Druckentlastungseinrichtung
mit einer über den Zuleitungskanal angesteuerten
Druckentlastungsarmatur.
In Fig. 1 ist schematisch eine Signalsonde 1 mit einem Zulei
tungskanal 4 und einem Ableitungskanal 5 in einer Druckent
lastungseinrichtung 2 dargestellt. Der Zuleitungskanal 4 und
der Ableitungskanal 5 verlaufen weitgehend parallel zueinan
der. Die Signalsonde 1 ist im Inneren eines Kernreaktor-
Druckbehälters 3 angeordnet. Der Kernreaktor-Druckbehälter 3
ist nach oben hin mit einem Deckel 12 abgeschlossen. Unter
halb des Deckels 12 mündet eine Hauptkühlmittelleitung 13 in
den Kernreaktor-Druckbehälter 3 ein. Von der Hauptkühlmittel
leitung 13 führt eine Druckentlastungsleitung 30 zu einem
hier nicht dargestellten Abblasebehälter. In der Druckent
lastungsleitung 30 ist eine Druckentlastungsarmatur 11, ins
besondere ein Abblaseventil, angeordnet, welche im Normalfall
geschlossen ist. Die Druckentlastungsarmatur 11 wird über
eine Ableitung 17 angesteuert und öffnet bei Anliegen eines
Druckes in der Ableitung 17. Der Ableitungskanal 5 und der
Zuleitungskanal 4 sind durch eine druckdichte Durchführung 15
durch den Deckel 12 hindurchgeführt. An den Ableitungskanal 5
schließt sich die Ableitung 17 an. Der Zuleitungskanal 4 ist
über eine Zuleitung 16 mit der Hauptkühlmittelleitung 13 ver
bunden. Die Zuleitung 16 kann alternativ direkt mit dem Kern
reaktor-Druckbehälter 3 in Verbindung stehen. Liegt in dem
Kernreaktor-Druckbehälter 3 eine von den normalen Betriebs
bedingungen abweichende Bedingung vor, die eine kritische
thermomechanische Belastung des Verschlusses (siehe Fig. 2)
hervorruft, so liegt der Innendruck des Kernreaktor-Druck
behälters 3 sowohl in dem Zuleitungskanal 4 sowie in dem
Ableitungskanal 5 und der daran angeschlossenen Ableitung 17
an. Dadurch erfolgt unmittelbar eine Ansteuerung der Druck
entlastungsarmatur 11, wodurch die Druckentlastungsleitung 30
geöffnet und eine Druckentlastung des Kernreaktor-Druckbehäl
ters 3 bewirkt wird.
Fig. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab in einem Längsschnitt
eine erste Ausführungsform der in Fig. 1 dargestellten Signal
sonde 1. Die Signalsonde 1 hat eine Hauptachse 31. Im Inneren
der Signalsonde 1 verläuft der Ableitungskanal 5 unmittelbar
um die Hauptachse 31 herum. Parallel zu dem Ableitungskanal 5
verlaufen von diesem beabstandet zwei Zuleitungskanäle 4. Es
kann aber auch ein Zuleitungskanal 4 verwendet werden, der
den Ableitungskanal 5 in Form eines Doppelrohrs koaxial um
mantelt. Zwischen Zuleitungskanal 4 und Ableitungskanal 5
sind Durchlaßöffnungen 6 vorhanden, welche jeweils durch eine
in Schmelzlot 28 eingebettete Kugel 29 verschlossen sind.
Jede Durchlaßöffnung 6 ist so geneigt, daß bei einem Auf
schmelzen des Schmelzlotes 28 die Kugel 29 in den Ableitungs
kanal 5 hineinrollt. Die Kugel 29 sowie das Schmelzlot 28 ge
langen bei Aufschmelzen des Schmelzlotes 28 in einen unteren
Bereich 32 des Ableitungskanals 5, der so groß ist, daß ein
ungewolltes Verstopfen der Durchlaßöffnungen 6 sicher vermie
den ist. Der Zuleitungskanal 4 ist hierbei mit seinem Aus
trittsende 9 mit dem Eintrittsende 8 des Ableitungskanals 5
verbunden.
Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Signalsonde 1 in
einem Längsschnitt in vergrößerter Darstellung. Der Zulei
tungskanal 4 verläuft entlang einer Hauptachse 31 der Signal
sonde 1. An seinem Austrittsende 9 ist er durch eine Hülse
aus Schmelzlot 28 umgeben. Die Hülse aus Schmelzlot 28 ver
schließt Durchlaßöffnungen 6, durch die der Zuleitungskanal 4
mit dem parallel zu diesem verlaufenden Ableitungskanal 5
verbindbar ist. Der Ableitungskanal 5 kann dabei aus zwei
oder mehreren Kanälen aufgebaut sein, oder er ist ein kreis
ringförmiger den Zuleitungskanal 4 koaxial umschließender
Kanal. Bei Vorliegen einer kritischen Temperatur schmilzt das
Schmelzlot 28 und gibt dadurch die Durchlaßöffnungen 6 frei.
Ein in dem Zuleitungskanal 4 anliegender Innendruck des
Druckbehälters 3 herrscht dadurch nach Ausschmelzen des
Schmelzlotes 28 ebenfalls in dem Ableitungskanal 5. Das
Schmelzlot 28 ist ein Lot mit einem hohen Silberanteil von
etwa 50 bis 95 Gew.-% Silber. Zusätzlich zu dem Silber sind
etwa 5 bis 25% Palladium sowie ggf. Kupfer von 20 bis etwa
30 Gew.-% vorhanden. Die Liquidus-Temperatur eines solchen
Schmelzlotes liegt in einem Bereich von 800°C bis etwa 1000°C.
Alternativ ist das Schmelzlot 28 eine Legierung aus etwa
80% Kupfer und 20% Palladium mit einer Liquidus-Temperatur
von etwa 1100°C.
In Fig. 4 ist eine dritte Ausführungsform der Signalsonde 1
dargestellt, bei der wie in Fig. 2 der Ableitungskanal 5 ent
lang der Hauptachse 31 der Signalleitung 1 verläuft und der
Zuleitungskanal 4 diesen umgibt. Am Austrittsende 9 des Zu
leitungskanals 4 sowie am Eintrittsende 8 des Ableitungskanal
5 sind Durchlaßöffnungen 6 angeordnet. Die Durchlaßöffnungen
6 sind mit einem als Verschluß 7 dienendem Schmelzlot 28
vollständig verschlossen. Das Schmelzlot 28 erstreckt sich
hierbei über eine Durchlaßöffnung 6 hinaus bis zur
nächst folgenden Durchlaßöffnung 6.
In Fig. 5 ist eine Signalsonde 1 in einer Druckentlastungsein
richtung 2 schematisch dargestellt. Die einzelnen Komponenten
der Druckentlastungseinrichtung 2 sind dabei nicht maßstäb
lich zueinander gezeigt. Die Signalsonde 1 ist im Inneren 10
eines Kernreaktor-Druckbehälters 3 angeordnet. Dieser ist
nach oben hin durch einen Deckel 12 abgeschlossen. Unterhalb
des Deckels 12 ist eine Hauptkühlmittelleitung 13 angeschlos
sen. Von der Hauptkühlmittelleitung 13 führt eine Druckent
lastungsleitung 30 in eine Druckentlastungsarmatur 11 hinein
und von dieser heraus in einen nicht dargestellten Abblasebe
hälter. In die Druckentlastungsarmatur 11 mündet eine Dicht
halte-Druckleitung 22, die mit einem Druckspeicher 20 über
ein Sperrventil 19 sowie mit einer Zuleitung 16 des Zulei
tungskanals 4 verbunden ist. Die Zuleitung 16 zweigt von der
Druckentlastungsleitung 30 vor der Druckentlastungsarmatur 11
ab. Sie enthält vor ihrer Verbindungsstelle 33 mit der Dicht
halte-Druckleitung 22 eine Drossel 18 sowie ein Absperrventil
19. Von der Verbindungsstelle 33 an verläuft die Zuleitung 16
zu der druckdichten Durchführung 15 (siehe Fig. 1), wo sie in
den Zuleitungskanal 4 mündet. Der Ableitungskanal 5 ist an
der druckdichten Durchführung 15 mit einer Ableitung 17 ver
bunden, die stromabwärts in die Druckentlastungsleitung 30
mündet. Die Dichthalte-Druckleitung 22 mündet im Inneren der
Druckentlastungsarmatur 11 in einen Dichtbalg 23 ein, der mit
einem Dichtkegel 21 verbunden ist.
Bei normalen Betriebsbedingungen des Kernreaktor-Druckbehäl
ters 3 liegt in der Zuleitung 16, dem Zuleitungskanal 4 sowie
der Dichthalte-Druckleitung 22 der im Inneren 10 des Kern
reaktor-Druckbehälters herrschende Innendruck an. Somit liegt
der Innendruck ebenfalls an der der Druckentlastungsleitung
30 zugewandten Seite des Dichtkegels 21 an. Dieser Innendruck
herrscht ebenfalls im Inneren des Dichthaltebalges 23, wobei
über eine Druckfeder 26 (siehe Fig. 6) ein zusätzlicher Druck
auf den Dichtkegel 21 ausgeübt wird und dieser die Druckent
lastungsarmatur 11 dichtend verschließt. Ist der unter Druck
stehende Querschnitt des Dichthaltebalgs 23 größer als der
unter Druck stehende Querschnitt des Dichtkegels 21, so kann
die Druckfeder 26 ggf. entfallen. Bei Freigabe der Durchlaß
öffnung 6 (siehe Fig. 2-4) strömt ein in dem Kernreaktor-
Druckbehälter 3 vorhandenes Medium über die Zuleitung 16 in
den Zuleitungskanal 4 hinein, durch die Signalsonde 1 hin
durch und über die Ableitung 17 in die Druckentlastungslei
tung 30 stromab der Druckentlastungsarmatur 11 hinein gemäß
der dargestellten Strömungspfeile 24. Aufgrund der Strömung
des Mediums wird über die Drossel 18 ein Druckabfall in der
Dichthalte-Druckleitung 22 erzeugt, wodurch der Dichtkegel 21
von seiner Dichtposition weggedrückt wird und die Druckentla
stungsarmatur 11 öffnet. Es bildet sich somit eine Strömung
des Mediums durch die Druckentlastungsarmatur 11 gemäß der
Strömungspfeile 24 aus, die zu einer Druckentlastung des
Kernreaktor-Druckbehälters 3 führt. Durch Schließen des
Sperrventils 19 in der Zuleitung 16 und Öffnen des Sperrven
tils 19 des Druckspeichers 20 kann im Inneren des Dichtbalges
23 ein ausreichender Druck erzeugt werden, so daß die Druck
entlastungsarmatur 11 verschlossen bleibt. Dies ist insbeson
dere beim Anfahren des Kernreaktors vorteilhaft, da dadurch
gewährleistet ist, daß eine ungewollte Druckentlastung ver
mieden wird.
In Fig. 6 ist schematisch eine Signalsonde 1 in einer Druck
entlastungseinrichtung 2 mit einer Druckentlastungsarmatur 11
dargestellt. Die Druckentlastungsarmatur 11 ist bei normalen
Betriebsbedingungen im Inneren 10 des Kernreaktor-Druckbehäl
ters 3 durch einen Dichtkegel 21 verschlossen. Der Dichtkegel
21 wird in seiner Dichtposition durch den Innendruck des
Kernreaktor-Druckbehälters 3 und einen zusätzlichen, über ei
ne Druckfeder 26 erzeugten Druck gehalten. Der in dem Dicht
balg 23 anliegende Innendruck wird über ein Manometer 27 ge
messen und das Meßsignal an eine hier nicht dargestellte Aus
werteeinrichtung übertragen. Bei Anfahren des Kernreaktors,
d. h. einer betriebsbedingten Zunahme des Innendrucks inner
halb des Kernreaktor-Druckbehälters 3, wird die Druckentla
stungsarmatur 11 über eine Spindel 25 verschlossen gehalten.
Zwischen Druckentlastungsarmatur 11 und Hauptkühlmittellei
tung 13 ist ein Sperrventil 19 angeschlossen, welches fern
gesteuert geschlossen werden kann, um insbesondere bei einer
Fehlauslösung der Signalsonde 1 ein Absperren der sich öff
nenden Druckentlastungsarmatur 11 zu gewährleisten.
Die Erfindung zeichnet sich durch eine kompakte Ausführung
der Signalsonde aus, bei der auch bei Auslösen der Signal
sonde gewährleistet bleibt, daß keine beweglichen Teile der
Signalsonde aus dieser heraustreten. Dadurch ist erreicht,
daß durch eine im Inneren eines Druckbehälters angeordnete
Signalsonde keine unerwünschten Komponenten in den Druck
behälter gelangen. Dies ist insbesondere bei einer Fehlaus
lösung der Signalsonde vorteilhaft, wenn eine Verunreinigung
des Druckbehälters aus Sicherheitsgründen zu einem Abschalten
der zu dem Druckbehälter gehörenden Anlage, insbesondere
Kernkraftanlage, führen würde. Die Signalsonde erhöht somit
die Sicherheit eines Druckbehälters, ohne Wartungsarbeiten an
dem Druckbehälter zu behindern.
Claims (11)
1. Signalsonde (1) für eine Druckentlastungseinrichtung (2)
eines Druckbehälters (3), mit einem druckfesten Zuleitungs
kanal (4) und einem druckfesten Ableitungskanal (5), wobei
der Zuleitungskanal (4) mit dem Ableitungskanal (5) über eine
Durchlaßöffnung (6) verbindbar ist, welche durch einen Ver
schluß (7) verschlossen ist, der bei einer vorgebbaren kriti
schen thermomechanischen Belastung die Durchlaßöffnung (6)
freigibt, wobei der Zuleitungskanal (4) und der Ableitungs
kanal (5) zumindest in einer Umgebung der Durchlaßöffnung (6)
nebeneinander verlaufen.
2. Signalsonde (1) nach Anspruch 1, bei der zumindest in
einer Umgebung der Durchlaßöffnung (6) der Zuleitungskanal
(4) und der Ableitungskanal (5) weitgehend parallel zuein
ander verlaufen.
3. Signalsonde (1) nach Anspruch 2, bei der der Zuleitungs
kanal (4) und der Ableitungskanal (5) koaxial zueinander
sind.
4. Signalsonde (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der
die Durchlaßöffnung (6) an einem Eintrittsende (8) des Ablei
tungskanals (5) und an einem Austrittsende (9) des Zulei
tungskanals (4) angeordnet ist.
5. Signalsonde (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der
der Verschluß (7) ein Schmelzlot aufweist.
6. Signalsonde (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der
der Verschluß (7) ein Berstelement ist.
7. Signalsonde (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche in
einer Druckentlastungseinrichtung (2), bei der die Durchlaß
öffnung (6) im Inneren (10) eines Druckbehälters (3) angeord
net ist, der Zuleitungskanal (4) und der Ableitungskanal (5)
aus dem Druckbehälter (3) herausgeführt sind und der Zulei
tungskanal (4) mit dem Inneren (10) des Druckbehälters (3) in
Verbindung steht, so daß ein in dem Druckbehälter (3) herr
schender Innendruck an der Durchlaßöffnung (6) anliegt.
8. Signalsonde (1) nach Anspruch 7, bei der der Ableitungs
kanal (5) außerhalb des Druckbehälters (3) mit einer druck
steuerbaren Druckentlastungsarmatur (11) verbunden ist, wel
che bei Anliegen des Innendruckes in dem Ableitungskanal (5)
öffnet.
9. Signalsonde (1) nach Anspruch 7, bei der der Zuleitungs
kanal (4) außerhalb des Druckbehälters (3) mit einer druck
steuerbaren Druckentlastungsarmatur (11) verbunden ist, wel
che bei Anliegen des Innendruckes in dem Zuleitungskanal (4)
verschlossen ist und bei einem Öffnen des Verschlusses (7)
infolge eines Druckabfalles in dem Zuleitungskanal (4) eben
falls öffnet.
10. Signalsonde (1) nach Anspruch 9, bei der die Druckent
lastungsarmatur (11) durch ein Druckspeichersystem (15) oder
eine Spindel (16) verschlossen haltbar ist.
11. Signalsonde (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei
der der Druckbehälter (3) ein Kernreaktor-Druckbehälter mit
einem Deckel (12) und einer Hauptkühlmittel-Leitung (13) ist,
wobei der Zuleitungskanal (4) und der Ableitungskanal (5)
durch den Deckel (12) herausgeführt sind und der Zuleitungs
kanal (4) mit der Hauptkühlmittel-Leitung (13) oder dem
Druckbehälter (3) selbst in Verbindung steht.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4426856A DE4426856C1 (de) | 1994-07-28 | 1994-07-28 | Signalsonde für eine Druckentlastungseinrichtung |
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