DE69928762T2

DE69928762T2 - Modulares Hüllsystem für einen Druckbehälter eines Kernreaktors

Info

Publication number: DE69928762T2
Application number: DE69928762T
Authority: DE
Inventors: Jack Toshio Sunnyvale Matsumoto; Alex Blair San Jose Fife; Gary L. Ballas
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1998-12-23
Filing date: 1999-12-22
Publication date: 2006-09-07
Anticipated expiration: 2019-12-23
Also published as: CN1260570A; DE69928762D1; EP1022748A1; JP2000206285A; EP1022748B1; JP4656684B2; TW444204B; US6163588A

Description

Diese Erfindung betrifft im Allgemeinen Kernreaktoren und insbesondere ein modulares Hüllsystem für einen Druckbehälter eines Kernreaktors.
Ein Reaktordruckbehälter (RPV) eines Siedewasserreaktors (BWR) besitzt typischerweise eine zylindrische Form und ist an beiden Enden beispielsweise durch eine untere Kappe und eine entfernbare obere Kappe verschlossen. Eine obere Führung ist typischerweise in einem Abstand über einer Kernplatte innerhalb des RPV angeordnet. Eine Kernhülle oder Hülle umgibt typischerweise die Kernplatte und wird von einer Hüllenstützstruktur unterstützt. Insbesondere weist die Hülle eine im Allgemeinen zylindrische Form auf und umgibt sowohl die Kernplatte, als auch die obere Führung. Die Kernmittelachse ist im Wesentlichen zu der Mittelachse der Hülle koaxial, und die Hülle ist an beiden Enden offen, so dass Wasser durch das untere Ende der Hülle hindurch nach oben und durch das obere Ende der Hülle heraus strömen kann. Die Hülle, obere Führung und Kernplatte begrenzen eine seitliche Bewegung der Kernbrennstoffbündel.
Die Hülle ist aufgrund ihrer großen Abmessung dadurch ausgebildet, dass mehrere zylindrische Abschnitte aus rostfreiem Stahl typischerweise durch Schweißung verbunden sind. Hüllenschweißnähte vergrößern jedoch die Empfindlichkeit des Hüllenmaterials gegenüber einem als interkristalline Spannungsrisskorrosion (IGSCC) bekannten schädlichen Effekt. Typischerweise kann eine Rissbildung in der durch Wärme betroffenen Zone der Hüllenschweißnähte auftreten. Derzeit werden volumetrische Untersuchungen durchgeführt, um das Ausmaß der Rissbildung zu detektieren und zu bewerten. Wenn die Rissbildung als erheblich festgestellt wird, können Reparaturen durchgeführt werden, um die Integrität der Schweißverbindung wieder herzustellen, oder es wird die Hülle ausgetauscht.
Der RPV enthält ferner Reaktorinnenpumpen, die in den Ringraum zwischen der Hülle und der Druckbehälterwand angeordnet sind. Die Innenpumpen stellen eine Zirkulation des Wassers in dem RPV sicher. Typischerweise werden Differenzdruckleitungen verwendet, um den Durchfluss der Reaktorinnenpumpen und den Durchfluss des Wassers durch den innerhalb der Hülle angeordneten Reaktorkern zu messen. Die Druckleitungen sind üblicherweise unter Verwendung von Rohr- und Rohrformstücken aufgebaut. Die Druckleitungen treten in den RPV durch Durchbrüche in der Bodenkappe ein. Die Druckleitungen erstrecken sich entlang der Innenseite des Mantels und werden von Trägern unterstützt, die an die Hülle geschweißt sind. Die Träger sind erforderlich, um Durchfluss-induzierte Schwingungen in den Druckleitungen zu verhindern. Eine Differenzdruckleitung der Reaktorinnenpumpen tritt durch die vorstehend genannten Pumpenflügelräder hindurch und die andere endet unterhalb der Flügelräder innerhalb der Hülle. Die Kerndifferenzdruckleitungen enden über und unter der Kernplatte. Siehe beispielsweise US-A-5,615,239.
Da die Differenzdruckleitungen mit der Hülle verschweißt sind, ist der Austausch der Hüllenabschnitte schwierig und zeitaufwendig. Die Druckleitungen müssen zuerst von dem Hüllenabschnitt vor dem Austausch des Hüllenabschnittes entfernt werden. Ferner müssen die Differenzdruckleitungen wieder eingebaut werden, das heißt, an den neuen Hüllenabschnitt angeschweißt werden.
Es wäre wünschenswert, eine Hülle bereitzustellen, die leicht austauschbare Hüllenabschnitte enthält. Insbesondere wäre es wünschenswert, eine Hülle bereitzustellen, die austauschbare Hüllenabschnitte enthält, die ohne Zerschneiden von Druckleitungen oder Druckleitungsträgern entfernt werden kann und kein Schweißen von Druckleitungen und/oder Druckleitungsträgern zum Einbauen eines Hüllänabschnittes erfordern.
Die vorliegende Erfindung stellt ein modulares Differenzdruckmesssystem für einen Druckbehälter eines Siedewasserkernreaktors bereit. Das Differenzdruckmesssystem erlaubt die Verwendung von austauschbaren Hüllenabschnitten, da das modulare Drucksystem kein Zerschneiden von Druckleitungen oder Druckleitungsträgern für den Austausch der austauschbaren Hüllenabschnitte erfordert. Zusätzlich erfordert das modulare Differenzdrucksystem keine Schweißung von Druckleitungen und/oder Druckleitungsträgern während des Einbaus eines austauschbaren Hüllenabschnittes.
Das modulare System enthält mehrere Druckleitungen, wobei jede Druckleitung mehrere Druckleitungsabschnitte enthält. Das modulare System enthält auch eine Hülle mit wenigstens einem austauschbaren Hüllenabschnitt. Jeder Hüllenabschnitt enthält wenigstens einen Druckleitungsabschnitt, der so konfiguriert ist, dass er sich mit entsprechenden Druckleitungsabschnitten in benachbarten Hüllenabschnitten ohne Schweißung verbunden oder davon getrennt wird. Ein Hüllenabschnitt kann wenigstens eine Druckleitung enthalten, die mit an den Hüllenabschnitt geschweißten Stützträgern gekoppelt ist. Die Druckleitung bleibt an den Hüllenabschnitt gekoppelt und wird mit dem Hüllenabschnitt als eine modulare Komponente entfernt oder eingebaut. Verbindungen der Druckleitungen eines Hüllenabschnittes zu einem benachbarten Hüllenabschnittes sind bei der Flanschschnittstelle zwischen den Hüllenabschnitten angeordnet. Daher ist eine getrennte Flanschverbindung für die Druckleitungsabschnitte nicht erforderlich, und die Schweißung der Erfindung ist ebenfalls nicht erforderlich.
Das modulare System enthält auch einen Reaktorbodenkappensegmentabschnitt. Der Bodenkappensegmentabschnitt ist so konfiguriert, dass er die Hüllenabschnitte unterstützt und einen Hüllenstützflansch enthält. Der Bodenkappensegmentabschnitt enthält auch mehrere Bohrungen, die Druckleitungsabschnitte ausbilden. Wenigstens ein Druckleitungsabschnitt der Bodenplatte ist so konfiguriert, dass er mit einem entsprechenden Druckleitungsabschnitt eines benachbarten Hüllenabschnittes gekoppelt ist. Insbesondere erstreckt sich eine kurze vertikale Bohrung aus dem Ende der horizontalen Bohrung zu einer Außenoberfläche des Hüllenstützflansches. Diese vertikale Bohrung ist zur Kopplung mit einer vertikalen Bohrung in dem unteren Hüllenabschnitt konfiguriert, welcher manchmal als die Hüllenstütze bezeichnet wird. Die vertikale Bohrung kann sich vertikal durch mehrere Hüllenabschnitte erstrecken, oder die untere Hüllenvertikalbohrung kann eine kurze horizontale Bohrung enthalten, die sich von dem Ende der Bohrung zu einer Außenoberfläche des unteren Hüllenabschnittes erstreckt. Diese horizontale Bohrung kann wiederum mit einem vertikalen oder horizontalen Rohrabschnitt, der sich entlang der Innenseiten und Oberfläche der Hülse erstreckenden Druckleitung gekoppelt sein.
Im Betrieb misst das modulare Differenzdrucksystem den Druck an getrennten Punkten innerhalb des Reaktordruckgefäßes. Die Druckdifferenz ist eine Anzeige der Durchfluss zwischen den zwei Punkten innerhalb des Reaktors. Typischerweise wird der Kerndurchfluss durch Messen des Druckes über und un ter der Reaktorkernplatte gemessen. Ferner kann den Durchfluss in dem Ringraum des Reaktors gemessen werden, indem der Druck über und unter den Flügelrädern der Reaktorinnenpumpen gemessen wird.
Da das Drucksystem modular ist, werden, wenn ein Hüllenabschnitt zum Austausch entfernt wird, die modularen Druckleitungen mit dem Hüllenabschnitt entfernt. Es ist kein Zerschneiden erforderlich, um einen Druckleitungsabschnitt von dem entsprechenden Druckleitungsabschnitt eines benachbarten Hüllenabschnittes zu trennen. Der entfernte Hüllenabschnitt wird dann durch einen Hüllenabschnitt ersetzt, der ebenfalls integrierte Druckleitungen enthält, welche wieder mit den Druckleitungen des benachbarten Hüllenabschnittes ohne Schweißen gekoppelt werden.
Das vorstehend beschriebene modulare Differenzdrucksystem ermöglicht den Austausch von Hüllenabschnitten ohne dass die Differenzdruckleitungen von der Hülle getrennt werden müssen. Das modulare Differenzdrucksystem ermöglicht auch den Einbau eines Austauschhüllenabschnittes ohne die Druckleitungen durch Anschweißen der Leitungen an die Kernhülle wieder einzubauen. Das modulare System vereinfacht und beschleunigt auch den Austauschvorgang der Kernhülle in einen Kernreaktor.
Ausführungsformen der Erfindung werden nun im Rahmen eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:
1 eine Schnittansicht mit weggeschnittenen Teilen eines Druckbehälters eines Siedewasserkernreaktors ist.
2 eine Teilschnittansicht eines RPV mit einer Reaktorkernhülle gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
3 eine Teilschnittansicht eines RPV mit einer Reaktorkernhülle gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
4 eine Teilschnittansicht eines RPV mit einer Reaktorkernhülle gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
5 eine Teilschnittansicht eines RPV mit einer Reaktorkernhülle gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
6 eine Teilschnittansicht eines RPV mit einer Reaktorkernhülle gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
7 eine Teilschnittansicht eines RPV mit einer Reaktorkernhülle gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
8 eine Teilschnittansicht eines RPV mit einer Reaktorkernhülle gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
9 eine Teilschnittansicht eines RPV mit einer Reaktorkernhülle gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
1 ist eine Schnittansicht mit weggeschnittenen Teilen eines Druckbehälters (RPV) 10 eines Kernreaktors. Der RPV 10 weist im Allgemeinen eine zylindrische Form auf und ist an einem Ende durch eine Bodenkappe 12 und an seinem anderen Ende durch eine (nicht dargestellte) entfernbare obere Kappe abgeschlossen. Aus der Bodenkappe erstreckt sich ein Bodenkappensegment 14 und unterstützt die (nicht dargestellte) Seitenwand des RPV 10. Den (nicht dargestellten) Reaktorkern umgibt eine zylindrisch geformte Kernhülle 16 und wird von einer Hüllenunterstützung 18 unterstützt. Zwischen der Hülle 16 und der Seitenwand des RPV 10 ist ein Ringraum 20 ausgebildet. Eine Leitplatte 22, welche eine Ringform aufweist, erstreckt sich zwischen der Hülle 16 und dem Bodenkappensegment 14. Die Leitplatte 22 enthält mehrere ringförmige Öffnungen 24, die die Flügelräder 26 der Reaktorinnenpumpen aufnehmen. Die Flügelräder 26 der Reaktorinnenpumpen bewirken, das das Wasser im RPV 10 durch den Ringraum 20 strömt.
Die Hülle 16 wird von einem unteren Hüllenabschnitt 28 und einem oberen Hüllenabschnitt 30 gebildet. Eine runde Kernplattenrippe 32 ist zwischen den oberen und unteren Hüllenabschnitten 28 und 30 angeordnet. Der RPV 10 enthält auch eine Kernplatte 34, die mit der Kernplattenrippe 32 gekoppelt ist.
Um den Durchfluss des Wassers durch den Kern zu messen, werden Druckmessungen über und unter der Kernplatte 34 ausgeführt. Der Differenzdruck kann dann in einen Kerndurchfluss umgewandelt werden. Der RPV enthält Kerndurchfluss-Differenzdruckleitungen 36 (eine ist dargestellt). Die Differenzdruckleitungen 36 treten in den RPV 10 durch die Bodenkappe 12 ein und erstrecken sich entlang der Innenseite der Hülle 16. Die Differenzdruckleitungen 36 sind mit der Hülle 16 über mehrere Stützträger 38 gekoppelt. Insbesondere sind die Träger 38 mit der Hülle 16 verschweißt und die Differenzdruckleitungen 36 sind mit den Stützträgern 38 verschweißt. Zusätzlich kann der Durchfluss der Reaktorinnenpumpen gemessen werden, indem der Differenzdruck an einer Stelle über und unter den Flügelrädern 26 der Reaktorinnenpumpen gemessen wird. Der RPV 10 enthält auch Differenzdruckleitungen 40 für den Durchfluss der Reaktorinnenpumpen (eine ist dargestellt). Die Differenzdruckleitungen 40 treten in den RPV 10 durch die Bodenkappe 12 ein und erstrecken sich vertikal entlang der Innenseite der Hülle 16. Die Differenzdruckleitungen 40 erstrecken sich auch horizontal entlang der Innenseite der Hülle 16 zu einem Punkt über oder unter den Flügelrad 26 der Reaktorinnenpumpe. Wie die Differenzdruckleitungen 36 sind die Differenzdruckleitungen 40 mit der Hülle 16 über Stützträger 38 verbunden. Die Differenzdruckleitungen 38 und 40 sind typischerweise eine geschweißte Konstruktion unter Verwendung von Rohren und Rohrformstücken.
Die 2, 3, 4 und 5 sind Teilschnittansichten eines RPV 50 mit einer Reaktorkernhülle 52 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der RPV 50 enthält ein Bodenkappensegment 54 mit einem Hüllenstützflansch 56. Die RPV-Seitenwand 58 erstreckt sich aus dem Bodenkappensegment 54. Die Hülle 52 wird durch einen Hüllenstützflansch 56 des Bodenkappensegments 54 unterstützt.
Die Hülle 52 enthält einen ersten Hüllenabschnitt 60, der typischerweise als der Flansch bezeichnet wird, einen zweiten Hüllenabschnitt 62, der typischerweise als die untere Hülle bezeichnet wird und einen dritten Hüllenabschnitt 64, der typischerweise als die obere Hülle bezeichnet wird. Eine Kernplatte ist mit der Kernplattenrippe 66 gekoppelt.
Zum Messen des Kerndurchflusses enthält der RPV 50 modulare Differenzdruckleitungen 70 (2) und 72 (3). Gemäß 2 enthält die Differenzdruckleitung 70 erste, zweite, dritte und vierte Druckleitungsabschnitte 74, 76, 78 und 80. Der erste Druckleitungsabschnitt 74 ist durch eine Bohrung definiert, die sich von einer Außenoberfläche 84 des Bodenkappensegments 54 zu einer Außenoberfläche 86 des Hüllenstützflansches 56 erstreckt. Der zweite Druckleitungsabschnitt 76 ist durch eine erste Bohrung 88 definiert, der sich aus einer Flanschverbindungsfläche 90 des ersten Hüllenabschnittes 60 erstreckt, und durch eine zweite Bohrung 92, die sich im Wesentlichen senkrecht von einem Ende 94 der ersten Bohrung 88 zu einer Innenoberfläche 96 der Hülle 52 erstreckt. Der zweite Druckleitungsabschnitt 76 ist zur Kopplung mit dem ersten Druckleitungsabschnitt 74 konfiguriert. Der dritte Druckleitungsabschnitt 78 ist durch ein Rohr 98 definiert, das sich zu der Kernplatte 68 entlang der Innenoberfläche 96 der Hülle 52 erstreckt. Das Rohr 98 ist über Stützträger 100 mit der Hülle 52 gekoppelt. Der dritte Druckleitungsabschnitt 78 ist zur Kopplung mit dem zweiten Druckleitungsabschnitt 76 und vierten Druckleitungsabschnitt 80 eingerichtet. Der vierte Druckleitungsabschnitt 80 ist durch eine erste Bohrung 102, die sich in den zweiten Hüllenabschnitt 62 erstreckt, eine zweite Bohrung 104, die sich im Wesentlichen senkrecht von einem Ende 106 der ersten Bohrung 102 durch einen zweiten Hüllenabschnitt 62, durch die Kernplattenrippe 66 und in dem dritten Hüllenabschnitt 64 erstreckt, und durch eine dritte Bohrung 108, die sich im Wesentlichen senkrecht von einem Ende 110 der zweiten Bohrung 104 zu einer Innenoberfläche 112 des dritten Hüllenabschnittes 64 erstreckt, definiert.
Gemäß 3 enthält die Differenzdruckleitung 72 erste, zweite und dritte Druckleitungsabschnitte 114, 116 und 118. Der erste Druckleitungsabschnitt 114 ist durch eine Bohrung 120 definiert, die sich von einer Außenoberfläche 84 des Bodenkappensegments 54 zu einer Außenoberfläche 86 des Hüllenstützflansches 56 erstreckt. Der zweite Druckleitungsabschnitt 116 ist durch eine erste Bohrung 122, die sich aus einer Flanschverbindungsoberfläche 90 des ersten Hüllenabschnittes 60 erstreckt, und durch eine zweite Bohrung 124, die sich im Wesentlichen senkrecht von einem Ende 126 der ersten Bohrung 122 zur Innenseitenoberfläche 96 der Hülle 52 erstreckt, definiert. Der zweite Druckleitungsabschnitt 116 ist zur Kopplung mit dem ersten Druckleitungsabschnitt 314 konfiguriert. Der dritte Druckleitungsabschnitt 118 ist durch ein Rohr 126 definiert, das sich zu der Kernplatte 68 hin entlang der Innenoberfläche 96 der Hülle 52 erstreckt und unterhalb der Kernplatte 68 endet. Das Rohr 126 ist mit der Hülle 52 über Stützträger 100 gekoppelt.
Um den Durchfluss der Reaktorinnenpumpen zu messen, enthält der RPV 50 modulare Differenzdruckleitungen 128 (4) und 130 (5). Gemäß 4 enthält die Differenzdruckleitung 128 erste und zweite Leitungsabschnitte 132 und 134. Der erste Druckleitungsabschnitt 132 ist durch eine Bohrung 136 definiert, die sich von einer Außenoberfläche 84 des Bodenkappensegments 54 zu einer Innenoberfläche 138 eines Bodenkappensegments 54 erstreckt. Der zweite Druckleitungsabschnitt 134 ist durch ein Rohr 140 definiert, das mit der Bohrung 136 gekoppelt ist, und angrenzend an den Hüllenstützflansch 56 gegenüber der Oberfläche 86 endet.
Gemäß 5 enthält die Differenzdruckleitung 130 erste, zweite, dritte und vierte Druckleitungsabschnitte 142, 144, 146 und 148. Der erste Druckleitungsabschnitt 142 ist durch eine Bohrung 150 definiert, die sich von einer Außenoberfläche 84 des unteren Bodenkappensegments 54 zur Außenoberfläche 186 des Hüllenstützflansches 56 erstreckt. Der zweite Druckleitungsabschnitt 144 ist durch eine erste Bohrung 152, die sich aus einer Flanschverbindungsoberfläche 90 des ersten Hüllenabschnittes 60 erstreckt, und durch eine zweite Bohrung 154, die sich im Wesentlichen senkrecht von einem Ende 153 der ersten Bohrung 152 zur Innenseitenoberfläche 96 der Hülle 52 erstreckt, definiert. Der zweite Druckleitungsabschnitt 144 ist zur Kopplung mit dem ersten Leitungsabschnitt 142 konfiguriert. Der dritte Druckleitungsabschnitt 146 ist durch ein Rohr 156 definiert, das sich zu der Kernplatte 68 hin entlang der Innenoberfläche 96 der Hülle 52 erstreckt. Das Rohr 156 ist mit der Hülle 52 über Stützträger 110 gekoppelt. Der dritte Druckleitungsabschnitt ist zur Kopplung mit dem zweiten Druckleitungsabschnitt 114 und dem vierten Druckleitungsabschnitt 148 konfiguriert. Der vierte Druckleitungsabschnitt 148 ist durch eine Bohrung 158 definiert, die sich durch den zweiten Hüllenabschnitt 62 erstreckt.
Im Betrieb messen die modularen Differenzdruckleitungen 70, 72, 128 und 130 den Druck an getrennten Punkten innerhalb des Reaktordruckgefäßes. Die Druckdifferenz ist eine Anzeige für den Durchfluss zwischen zwei Punkten innerhalb des Reaktors. Typischerweise wird der Kerndurchfluss gemessen, indem der Druck über und unter der Reaktorkernplatte 68 mittels der Differenzdruckleitungen 70 und 72 gemessen wird. Den Durchfluss in dem Ringraum des Reaktors kann gemessen werden, indem der Druck über und unter den Flügelrädern der Reaktorinnenpumpen mittels der Differenzdruckleitungen 128 und 130 gemessen wird.
Da die Druckleitungen 70, 72, 128 und 130 modular sind, werden, wenn ein Hüllenabschnitt wie zum Beispiel ein Hüllenabschnitt 60, 62 oder 64 zum Austausch entfernt wird, die modularen Druckleitungsabschnitte oder Anteile dieser Abschnitte, die in einem Stück mit dem Hüllenabschnitt ausgebildet sind, mit dem Hüllenabschnitt entfernt. Beispielsweise würden, wenn der Hüllenabschnitt 64 aus dem Reaktor 50 entfernt würde, die Abschnitte des integrierten Druckleitungsabschnittes 80, die dem Hüllenabschnitt 64 zugeordnet sind ebenfalls entfernt, das heißt, die zweite Bohrung 104 und die dritte Bohrung 108. Es ist kein Zerschneiden erforderlich, um einen Druckleitungsabschnitt von dem entsprechenden Druckleitungsabschnitt eines benachbarten Hüllenabschnittes zu trennen. Der entfernte Hüllenabschnitt wird dann durch einen Hüllenabschnitt ersetzt, der ebenfalls integrierte Druckleitungen enthält, welche wieder mit den Druckleitungen eines benachbarten Hüllenabschnittes ohne Verschweißen gekoppelt werden.
Die vorstehend beschriebenen modularen Differenzdruckleitungen 70, 72, 128 und 130 ermöglichen den Austausch von Hüllenabschnitten 60, 62 und 64 ohne die Differenzdruckleitungen von der Hülle schneiden zu müssen. Die modularen Differenzdruckleitungen ermöglichen auch den Einbau eines Austauschhüllenabschnittes ohne die Druckleitungen durch Verschweißen der Leitungen mit der Kernhülle 52 wieder einbauen zu müssen. Die modularen Differenzdruckleitungen vereinfachen und beschleunigen auch den Vorgang eines Austausches der Kernhülle 52 im Reaktordruckgefäß 50.
Die 6, 7, 8 und 9 sind Schnittansichten eines RPV 200 mit einer Reaktorkernhülle 202 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der RPV 200 enthält ein Bodenkappensegment 204 mit einem Hüllenunterstützungs flansch 206. Die RPV-Seitenwand 208 erstreckt sich aus dem Bodenkappensegment 204. Die Hülle 202 wird von einem Hüllenstützflansch 206 des Bodenkappensegments 204 unterstützt.
Die Hülle 202 enthält einen ersten Hüllenabschnitt 210, der typischerweise als die Hüllenauflage bezeichnet wird, einen zweiten Hüllenabschnitt 212, der typischerweise als die untere Hülle bezeichnet wird, und einen dritten Hüllenabschnitt 214, der typischerweise als die obere Hülle bezeichnet wird. Eine Kernplattenrippe 216 ist zwischen den zweiten und dritten Abschnitten 212 und 214 angeordnet. Eine Kernplatte 218 ist mit der Kernplattenrippe 216 gekoppelt.
Zum Messen des Kerndurchflusses enthält der RPV 200 modulare Differenzdruckleitungen 220 (6) und 222 (7). Gemäß 6 enthält die Differenzdruckleitung 220 erste und zweite Druckleitungsabschnitt 224 und 226. Der erste Druckleitungsabschnitt 224 ist durch eine Bohrung 228 definiert, die sich von einer Außenoberfläche 230 des Bodenkappensegments 240 zu einer Außenoberfläche 232 des Hüllenstützflansches 206 erstreckt. Der zweite Druckleitungsabschnitt 226 ist durch eine erste Bohrung 234, die sich aus einem Flanschverbindungsoberfläche 236 des ersten Hüllenabschnittes 210 durch einen ersten Hüllenabschnitt 210 hindurch, durch einen zweiten Hüllenabschnitt 212 hindurch, durch die Kernplattenrippe 216 hindurch und in den dritten Hüllenabschnitt 214 erstreckt, und durch eine zweite Bohrung 238, die sich im Wesentlichen senkrecht von einem Ende 239 der ersten Bohrung 234 zu einer Innenoberfläche 240 der Hülle 202 erstreckt, definiert. Der zweite Druckleitungsabschnitt 226 ist zur Kopplung mit dem ersten Druckleitungsabschnitt 224 konfiguriert.
Gemäß 7 enthält die Differenzdruckleitung 222 erste und zweite Druckleitungsabschnitte 242 und 244. Der erste Druckleitungsabschnitt 242 ist durch eine Bohrung 246 definiert, die sich von einer Außenoberfläche 230 des Bodenkappensegments 204 zu einer Außenoberfläche 232 des Hüllenstützflansches 206 erstreckt. Der zweite Druckleitungsabschnitt 244 ist durch eine erste Bohrung 248, die sich aus einer Flanschverbindungsoberfläche 236 des ersten Hüllenabschnittes 210 durch den ersten Hüllenabschnitt 210, durch den zweiten Hüllenabschnitt 212 und in die Kernplattrippe 216 erstreckt, und durch eine zweite Bohrung 250, die sich im Wesentlichen senkrecht von einem Ende 252 der ersten Bohrung 248 zu einer Innenoberfläche 254 der Kernplattenrippen 216 erstreckt, definiert. Der zweite Druckleitungsabschnitt 244 ist zur Kopplung mit dem ersten Druckleitungsabschnitt 242 konfiguriert.
Zum Messen des Durchflusses der Reaktorinnenpumpen enthält der RPV 200 modulare Differenzdruckleitungen 256 ( 8) und 258 (9). Gemäß 8 enthält die Differenzdruckleitung 256 erste und zweite Druckleitungsabschnitte 260 und 262. Der erste Druckleitungsabschnitt 260 ist durch eine Bohrung 264 definiert, die sich von einer Außenoberfläche 230 des Bodenkappensegments 204 zu einer Innenoberfläche 266 des Bodenkappensegments 204 erstreckt. Der zweite Druckleitungsabschnitt 262 ist durch ein Rohr 268 definiert, das mit der Bohrung 264 gekoppelt ist, und angrenzend an den Hüllenstützflansch 206 und gegenüber der Oberfläche 232 endet.
Gemäß 9 enthält die Differenzdruckleitung 258 erste, zweite, dritte und vierte Druckleitungsabschnitte 270, 272, 274 und 276. Der erste Druckleitungsabschnitt 270 ist durch eine Bohrung 278 definiert, die sich aus einer Außenoberfläche 230 des Bodenkappensegments 204 zu einer Außenoberfläche 232 des Hüllenstützflansches 206 erstreckt. Der zweite Druckleitungsabschnitt 272 ist durch eine erste Bohrung 288, die sich von einer Flanschverbindungsoberfläche 236 des ersten Hüllenabschnittes 210, durch den ersten Hüllenabschnitt 210 hindurch und in den zweiten Hüllenabschnitt 212 erstreckt, und durch eine zweite Bohrung 282, die sich im Wesentlichen senkrecht von einem Ende 284 der ersten Bohrung 280 zur Innenoberfläche 240 der Hülle 202 erstreckt, definiert. Der zweite Druckleitungsabschnitt 272 ist zur Kopplung mit dem ersten Druckleitungsabschnitt 270 konfiguriert. Der dritte Druckleitungsabschnitt 274 ist durch ein Rohr 286 definiert, das sich zur Kernplatte 218 hin entlang der Innenoberfläche 236 der Hülle 202 erstreckt. Der dritte Druckleitungsabschnitt 274 ist zur Kopplung mit dem zweiten Druckleitungsabschnitt 272 und dem vierten Druckleitungsabschnitt 276 konfiguriert. Der vierte Druckleitungsabschnitt 276 ist durch eine Bohrung 288 definiert, die sich durch den zweiten Hüllenabschnitt 212 hindurch erstreckt.

Claims

Modulares Hüllsystem für einen Druckbehälter (50) eines Kernreaktors, wobei der Druckbehälter eine Kernplatte (68, 218) und eine reaktorinterne Pumpe mit wenigstens einem Flügelrad enthält, wobei das modulare System aufweist: einen Reaktorbodenkappenabschnitt (54, 204), der einen Hüllenstützflansch (56, 206) und mehrere Bohrungen (82, 228) aufweist, die Druckleitungsabschnitte (74, 224) bilden, gekennzeichnet durch: eine Hülle (52, 202), die wenigstens einen Hüllenabschnitt (60, 62, 64, 210, 212, 214) aufweist, wobei jeder Hüllenabschnitt wenigstens einen Druckleitungsabschnitt (76, 78, 80) aufweist, wobei der Druckleitungsabschnitt dazu konfiguriert ist, mit zugehörigem Druckleitungsabschnitten in benachbarten Hüllenabschnitten (60, 62, 64, 210, 212, 214) ohne ein Verschweißen verbunden und von diesem getrennt zu werden; und wobei wenigstens ein Druckleitungsabschnitt der Bodenkappe (54, 204) konfiguriert ist, um mit einem zugehörigem Druckleitungsabschnitt (76, 78, 80) eines benachbarten Hüllenabschnitts (60, 62, 64, 210, 212, 214) gekoppelt zu werden, wobei jeder Druckleitungsabschnitt eine Bohrung aufweist, die sich von einer Außenfläche der Bodenkappe (54) aus und wenigstens teilweise durch den Hüllenstützflansch (56) der Bodenkappe hindurch erstreckt.
Modulares Differenzdruckmesssystem mit dem modularen Hüllsystem nach Anspruch 1.
System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Hüllendruckleitungsabschnitte an den Hüllenabschnitten angeschweißt sind.
System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Hüllendruckleitungsabschnitte (76, 78, 80) einen vertikalen Teil (76) aufweisen, wobei der vertikale Druckleitungsteil durch eine vertikale Bohrung (88) festgelegt ist, der durch den Hüllenabschnitt (60, 62, 64) hindurchführt.
System nach Anspruch 4, wobei die Hüllendruckleitungsabschnitte (76, 78, 80) ferner einen horizontalen Teil aufweisen, wobei der horizontale Druckleitungsteil durch ein Rohr (268) definiert ist, das an dem Hüllenabschnitt (60, 62, 64) angeschweißt und konfiguriert ist, um in Strömungsverbindung mit dem vertikalen Druckleitungsteil zu stehen.
System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Hülle (52, 202) ferner eine Kernplattenrandleiste (66, 216) aufweist, die mit benachbarten Hüllabschnitten (60, 62, 64, 210, 212, 214) gekoppelt und zwischen diesen ange ordnet ist, wobei ein Differenzdruckmesssystem eine erste und eine zweite Druckleitung (70, 72) aufweist; wobei die erste Druckleitung (72) einen ersten Druckleitungsabschnitt (114), der eine Bohrung aufweist, die sich von einer Außenfläche der Bodenkappe (54, 204) zu einer Außenfläche des Hüllenstützflansches (56, 206) der Bodenkappe erstreckt, einen zweiten Druckleitungsabschnitt (116), der konfiguriert ist, um mit dem ersten Abschnitt (114) gekoppelt zu werden, wobei der zweite Abschnitt (116) eine Bohrung aufweist, die sich durch einen ersten Hüllenabschnitt in der Nähe des Hüllenstützflansches bis zu einer Innenfläche der Hülle (52, 202) erstreckt, und einen dritten Druckleitungsabschnitt (118) aufweist, der konfigurier ist, um mit dem zweiten Abschnitt (116) gekoppelt zu werden, wobei der dritte Druckleitungsabschnitt (118) ein Rohr aufweist, das sich längs einer Innenfläche der Hülle erstreckt und unterhalb der Kernplatte (68, 218) endet; und wobei die zweite Druckleitung (70) einen ersten Druckleitungsabschnitt (74), der eine Bohrung aufweist, die sich von einer Außenfläche der Bodenkappe (54, 204) zu einer Außenfläche des Hüllenstützflansches (56, 206) der Bodenkappe erstreckt, einen zweiten Druckleitungsabschnitt (76), der konfiguriert ist, um mit dem ersten Abschnitt gekoppelt zu werden, wobei der zweite Abschnitt eine Bohrung aufweist, die sich durch den ersten Hüllenabschnitt (60) hindurch in der Nähe des Hüllenstützflansches bis zu einer Innenfläche der Hülle (52, 202) erstreckt, einen dritten Druckleitungsab schnitt (78), der konfiguriert ist, um mit dem zweiten Abschnitt gekoppelt zu werden, wobei der dritte Abschnitt ein Rohr aufweist, das sich längs einer Innenfläche der Hülle erstreckt, und einen vierten Druckleitungsabschnitt aufweist, der konfiguriert ist, um mit dem dritten Abschnitt gekoppelt zu werden, wobei der vierte Abschnitt (80) eine Bohrung aufweist, die sich in den Hüllenabschnitt in der Nähe der Kernplattenrandleiste (66, 216) hinein und durch den Hüllenabschnitt, durch die Kernplattenrandleiste und durch einen zweiten Hüllenabschnitt zu einer Innenfläche des zweiten Hüllenabschnitts erstreckt.
System nach Anspruch 6, wobei das System ferner eine dritte und eine vierte Druckleitung (128, 130) aufweist; wobei die dritte Druckleitung (128) einen ersten Druckleitungsabschnitt mit einer Bohrung, die sich von der Außenfläche der Bodenkappe zu einer Innenfläche der Bodenkappe erstreckt, und einen zweiten Druckleitungsabschnitt aufweist, der mit dem ersten Abschnitt gekoppelt ist, wobei der zweite Abschnitt ein Rohr aufweist, das unterhalb des Hüllenstützflansches der Bodenkappe (54, 204) endet; wobei die vierte Druckleitung (130) einen ersten Druckleitungsabschnitt mit einer Bohrung, die sich von einer Außenfläche der Bodenkappe zu einer Außenfläche des Hüllenstützflansches der Bodenkappe erstreckt, einen zweiten Druckleitungsabschnitt, der konfiguriert ist, um mit dem ersten Abschnitt gekoppelt zu werden, wobei der zweite Abschnitt eine Bohrung aufweist, die sich durch den ersten Hüllenabschnitt in der Nähe des Hüllenstützflansches zu der Innenfläche der Hülle erstreckt, einen dritten Druckleitungsabschnitt, der konfiguriert ist, um mit dem zweiten Abschnitt gekoppelt zu werden, wobei der dritte Abschnitt ein Rohr aufweist, das sich längs der Innenfläche der Hülle erstreckt, und einen vierten Druckleitungsabschnitt aufweist, der konfiguriert ist, um mit dem dritten Abschnitt gekoppelt zu werden, wobei der vierte Abschnitt eine Bohrung aufweist, die sich durch die Hülle (52, 202) hindurch erstreckt.
System nach Anspruch 1 oder 2, wobei das System eine erste und eine zweite Druckleitung (220, 222) aufweist; wobei die erste Druckleitung (220) einen ersten Druckleitungsabschnitt mit einer Bohrung, die sich von einer Außenfläche der Bodenkappe zu einer Außenfläche des Hüllenstützflansches der Bodenkappe erstreckt, und einen zweiten Druckleitungsabschnitt aufweist, der konfiguriert ist, um mit dem ersten Abschnitt gekoppelt zu werden, wobei der zweite Abschnitt eine Bohrung aufweist, die sich durch die Hülle hindurch und in die Kernplattenrandleiste hinein, zu einer Innenfläche der Kernplattenrandleiste (66, 216) erstreckt; und wobei die zweite Druckleitung (222) einen ersten Druckleitungsabschnitt mit einer Bohrung, die sich von einer Außenfläche der Bodenkappe zu einer Außenfläche des Hüllenstützflansches der Bodenkappe erstreckt, und einen zweiten Druckleitungsabschnitt aufweist, der kon figuriert ist, um mit dem ersten Abschnitt gekoppelt zu werden, wobei der zweite Abschnitt eine Bohrung aufweist, die sich durch den ersten Hüllenabschnitt in die Kernplattenrandleiste hinein und durch diese hindurch sowie in den zweiten Hüllenabschnitt hinein und zu der Innenfläche des zweiten Hüllenabschnitts erstreckt.
System nach Anspruch 8, wobei das System ferner eine dritte und eine vierte Druckleitung (256, 258) aufweist; wobei die dritte Druckleitung (256) einen ersten Druckleitungsabschnitt mit einer Bohrung, die sich von der Außenfläche der Bodenkappe zu der Innenfläche der Bodenkappe erstreckt, und einen zweiten Druckleitungsabschnitt aufweist, der mit dem ersten Abschnitt gekoppelt ist, wobei der zweite Abschnitt ein Rohr aufweist, das unterhalb des Hüllenstützflansches der Bodenkappe endet; wobei die vierte Druckleitung (258) einen ersten Druckleitungsabschnitt mit einer Bohrung, die sich von der Außenfläche der Bodenplatte zu der Außenfläche des Hüllenstützflansches der Bodenplatte erstreckt, einen zweiten Druckleitungsabschnitt, der konfiguriert ist, um mit dem ersten Abschnitt gekoppelt zu werden, wobei der zweite Abschnitt eine Bohrung aufweist, die sich durch den ersten Hüllenabschnitt zu der Innenfläche der Hülle erstreckt, einen dritten Druckleitungsabschnitt, der konfiguriert ist, um mit dem zweiten Abschnitt gekoppelt zu werden, wobei der dritte Abschnitt ein Rohr aufweist, das sich längs der Innenfläche der Hülle er streckt, einen vierten Druckleitungsabschnitt, der konfigurier ist, um mit dem dritten Abschnitt gekoppelt zu werden, wobei der vierte Abschnitt ein Rohr aufweist, das sich im Wesentlichen senkrecht zu dem dritten Druckleitungsabschnitt längs einer Innenfläche der Hülle erstreckt, und einen fünften Druckleitungsabschnitt aufweist, der konfiguriert ist, um mit dem vierten Abschnitt gekoppelt zu werde, wobei der fünfte Abschnitt eine Bohrung aufweist, die sich durch die Hülle hindurch erstreckt.
System nach Anspruch 1 oder 2, wobei wenigstens ein Druckleitungsabschnitt der Bodenkappe (54, 204) konfiguriert ist, um mit einem zugehörigen Druckleitungsabschnitt eines benachbarten Hüllenabschnitts (60, 62, 64) gekoppelt zu werden.