NO165204B - Blekehjelpemiddel for bleking av tekstiler og anvendelse av dette i detergentblandinger. - Google Patents

Description

Beholder av forspent betong og fremgangsmåte til dens

fremstilling.

Oppfinnelsen går ut på en beholder som består av forspent betong og inngrenser et rum under trykk og med forhoyet temperatur, særlig for en kjernereaktor med gassformet kjolemiddel, samt en fremgangsmåte til fremstilling av en slik beholder.

Beholdere av forspent betong blir mer og mer benyttet for å danne omsiutninger som motstår trykket av kjolemediet for kjernereaktorer, idet de har mange fordeler fremfor sveisede stålbeholdere og deriblant særlig at de prinsipielt ikke er undergitt noen begrensning når det gjelder tylkelse og volum.

Forspenningen gir en generell sammenttykning av beholderen og gjor det mulig å unngå at der opptrer strekkpåkjen-

Kfr. kl. 21g-21/20

ninger i betongen når beholderen settes under trykk. Imidlertid vil de spenninger som oppstår ved forspenning av en omslutning, uansett hvorledes forspenningskablene av stål plaseres, avta fra beholderens innervegg mot ytterveggen. Under drift blir en re-aktortank utsatt for to slags påvirkninger, som ytrer seg ved forskjellige kraftfordelinger: Det innvendige trykk, som for hele tykkelsen av veggen gir strekkrefter; den tilsvarende spenning tiltar utenfra og innover og kan således kompenseres ved forspenningen i beholderen.

Varmegradienten, som praktisk talt er uunngåelig, og som gir trykkrefter i den indre del av beholderen og strekk-krefter i dens ytre del.

Da den annen faktor er overveiende, gir kurven for ekstreme spenninger som funksjon av radien maksimale strekkspen-ninger på ytterveggen. Folgelig må man for å utligne de maksimale strekkpåkjenninger anvende en forspenning som er i over-skudd overalt unntagen langs ytterveggen. Dette krav gjSr det nodvendig å anvende et betongvolum og en armeringsvekt san når meget hoye verdier for de reaktorer for stor effekt og hoyt trykk som for tiden bygges eller planlegges. F. eks. kommer man ved en reaktor for 500 MWe og av den type som arbeider med na-turlig uran, grafitt og karbonidoksydgass og har innbygget varme-veksler, frem til en betongtykkelse av 5*50 m °S en armeringsvekt av størrelsesordenen 4»500 tonn.

En utforelse som kan antas å gi noe mere tilfredsstil-lende forhold,er kjent fra tysk utlegningsskrift nr. I.185.362, hvor beholderen har dobbelt vegg bestående av et ytre skall av forspent betong som opptar alle krefter fra trykk- og temperatur-gradienter, og en innervegg av betong som tjener til å overfore trykkreftene og virke som isolerende barriere. Imidlertid er det ikke mulig å fjerne en trykkgradient fullstendig i det ytre skall, så man får å gjore med lignende ulemper som ved beholder med enkelt vegg,om enn sannsynligvis i noe mindre grad.

Den foreliggende oppfinnelse tar sikte på å skaffe

en beholder av forspent betong som bedre enn de tidligere frem-stilte efterkommer kravene i praksis, særlig forsåvidt som lo-kale spenninger blir bedre avpasset efter de krefter som vil fore-komme under drift.. _ _ ._

1

Med sikte på dette blir der ifolge oppfinnelsen'fore-slått en beholder av den innledningsvis angitte art, hvor lamellene er stivt innbyrdes forbundet, og hvor de forskjellige lameller er underkastet forspenningskrefter med slike verdier at forspenningen i beholderveggen undergår en brå okning ved overgangen fra en indre lamell til den omgivende ytre lamell. M.a.o. kan man ved oppdelingen av beholderen i flere konsentriske lameller som underkastes forskjellige forspenninger og derefter sammenfoyes monolittisk, oppnå en form for forspenning som fremdeles avtar utover i hver lamell, men som tiltar fra lamell til lamell. Lamellene kan selvsagt utgjores av forskjellige materialer. F.eks. kan den innerste lamell bestå av en spesialbetong eller et annet materiale, som f.eks. "silical-cite<w>, som har isolerende egenskaper. Eventuelt kan denne innvendige lamell helt eller delvis erstattes med den normalt an-vendte varmebeskyttelsesmasse.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av den folgende beskrivelse av ikke-begrensende utforelseseksempler på oppfinnelsen. Der henvises til tegningen. Fig. 1 er et diagram som viser horisontale spenninger som skyldes det innvendige trykk og varmegradienten som opptrer i en sylinderisk beholder av forspent betong med vertikal akse og av konvensjonell type, samt den forspenning som behoves for å utligne dem. Fig. 2 er et diagram i likhet med fig. 1 og viser spen-ningene i en beholder bestående av to lameller i overensstemmelse med oppfinnelsen. Fig. 3 viser de vertikale spenninger i en beholder med to lameller i overensstemmelse med oppfinnelsen. Fig. 4 viser skjematisk aksialsnitt av en sylindrisk beholder med to lameller i henhold til en forste utforelsesform av oppfinnelsen. Fig. 5 anskueliggjør en utforelsesvariant i et snitt svarende til den nedre del av fig. 4* Fig. 6 viser snitt i likhet med fig. 4 av en halvsfærisk beholder i henhold til en annen utforelsesform av oppfinnelsen. Fig. 7 viser skjematisk i aksialt delsnitt en beholder i henhold til enda en utforelsesform av oppfinnelsen, hvor de deler som stopes for dannelse av henholdsvis den ytre og den

indre lamell, for tydelighets skyld er adskilt med stiplede lin-jer.

Fig. 8 er en gjengivelse i st5rre målestokk av det par-ti som er innrammet med en strekpunktert linje ved VIII på fig. 7»

På fig. 1 betegner de stiplede kurver I og II de spenninger C som henholdsvis trykket og temperaturgradienten frembringer i den ringformede sidevegg av en sylinderisk beholder med vertikal akse og med innvendig og utvendig radius henholdsvis r^ og r , mens den fullt opptrukne kurve III viser de totale spenninger som må kompenseres når beholderen står under trykk og under virkningen av temperaturgradienten. Når beholderen er av konvensjonell utforelse, er det nodvendig i hviletilstanden å anvende forspenningskrefter som, såsnart beholderen står under trykk og under virkningen av en temperaturgradient, oppveier den maksimale strekkspenning, noe som gir en fordeling av forspenningene som vist på kurve IV. Det ses tydelig at forspenningen blir unodig stor overalt unntagen i sonene i nærheten av beholderens ytter-vegg. Fig. 2 anskueliggjor meget skjematisk det resultat som det prinsipalt er mulig å oppnå med en beholder hvor veggen i overensstemmelse med oppfinnelsen består av to lameller. Man ser at forspenningen i den ytre lamell har samme fordeling og samme verdier som i det foregående tilfelle, mens forspenningen i innerlamellen (kurve IV<f>) ved dennes ytterflate er bragt ned på en verdi som oppveier den spenning trykket og temperaturgradienten frembringer på dette sted. Den skraverte flate gir et billede av den oppnådde innsparing av stål. For å ta hensyn til risi-koen for flytning er det å foretrekke å oke forspenningen i ytterlamellen litt, hvorved kurve IV heves til IV-p mens man min-sker den i innerlamellen (kurve IV^')> så utviklingen av spenninger i dem for reaktoren tas i bruk, vil gi kurvene IV og IV. Fig. 3 anskueliggjor resultatet når det gjelder spen-ningene loddrett på aksen i en sylinderisk beholder. I dette tilfelle er kurve I paralell med aksen, idet de spenninger som skyldes det innvendige trykk, er konstante.

Man kan selvsagt velge et antall lameller hoyere enn to for å bringe spenningskurvene ytterligere ned.

Der vil nu som eksempel og under henvisning til fig.

4 bli beskrevet en fremstillingsmåte som kan benyttes for å re- ' alisere en sylindrisk beholder med to lameller og vertikal akse for en kjernereaktor som kjoles ved sirkulasjon av gass under trykk.

Man begynner med å stope en plate 6 hvis grunnriss svarer til hele tverrsnittet av beholderen, og som er forsynt med gjennomforingsror til å oppta horisontale og vertikale forspenningskabler. De horisontale forspenningskabler 7 (ringformede eller i stjerneformet anordning) fores inn på plass og settes så under strekk for å gi platen 6 en partiell forspenning såsnart den er stivnet tilstrekkelig.

Ovenpå platen 6 stoper man så en krans 8 hvis tykkelse svarer til resten av den tykkelsen man onsker å gi beholderens bunn, og hvis ytterdiameter er lik beholderens, samt hvis radiale dimensjon er den man onsker å gi den ytre lamell. Stopningen av kransen 8 utfores i praksis samtidig med den partielle forspenning av platen 6.

De ror som skal oppta de vertikale forspenningskabler

10 for ytterlamellen, fortsetter selvsagt i kransen 8. Den innvendige forskaling for kransen 8 blir fordelaktig utfort tosidig for straks efter stQpningen av kransen 8 å muliggjore stopning av platen 12 som skal danne resten av bunnen. Bet ringformede mellomrum 14 har en tykkelse som kan variere fra noen mm (i tilfellet av at det ikke finnes nodvendig å muliggjore adkomst for en arbeider) og opp til mere enn en meter. Benyttes en konvensjonell dobbelt-vegget forskaling, behoves minst ca. 10 cm.

Man kan enten anvende ekstra horisontale gjennomforings-rQr i kransen 8 og platen 12 eller overlate til kablene i platen 6 å sikre forspenningen av hele bunnen.

Tetningsforingen 15, som senere skal danne innvendig forskaling for innerlamellen, blir så montert på plass, eventuelt tillike med varmebeskyttelsen og rorene til sirkulasjon av en kjolevæske i veggen. Den nedre rorformede blokk som utgjores av de nedre gjennomføringer og bunnen av tetningsforingen, kan settes på plass såsnart bunnplaten 6 er stopt. Denne montering av tetningsforingen kan forovrig foregå samtidig med bygningen av sideveggen, selvsagt forutsatt at man bevarer et visst forsprang. Byg-iningen av denne vegg foregår ved at man gjentagne ganger utforer i fSigende syklus: Stopning av en krans av ytterlamellen, f.eks. 16.

Stopning av en krans av innerlamellen, f.eks. 16<*>

(under overholdelse av et mellemrum 14)»

Påsetning av partiell forspenning med horisontale forspenningskabler l8 anbragt i kransen 16 (mens de to kranser 16 og 16<*> er uten forbindelse og er adskilt ved mellomrummet 14)•

Man bygger på. denne måte opp sideveggen til nivået for beholderens overside, selvsagt idet man stadig anbringer gjennomforingsror for vertikale forspenningskabler. Det er i almindelig-het fordelaktig å anordne alle horisontale forspenningskabler i ytterlamellen for å lette stopningen av innerlamellen, skjont der ikke er noe iveien for å anordne endel av gjennomforingsrorene i innerlami-len. En partiell vertikal forspenning kan da tilveie-bringes ved at man setter strekk på vertikale kabler 10 anbragt i ytterlamellen som utgjdres av de på hinannen stilte kranser 16.

Den stive forbindelse mellom de to kranser blir så tilveiebragt ved fylling av mellomrummet 14- Denne operasjon sinker ikke byggingen i og med at den skjer samtidig med innset-ningen av den egentlige reaktor (gulvbelegg, moderatorstabel o.s.v.) og eventuelt varmevekslere innenfor foringen 15, mens denne ennu ikke er forsynt med tak.

Straks efter sammenstopningen foretas forspenningen av innerlamellen. Dette skjer som folger: For de horisontale forspenninger ved okning av stramningen i kablene l8 og/eller ved stramning av ytterligere kabler (ikke vist) i tillegg til de forste.

For de vertikale forspenninger ved okning av strekket

i kablene 10 og/eller ved stramning av ytterligere kabler 10' i tillegg til de forste.

Sluttelig lukkes foringen 15 ved påsetning av dens ovre del, og taket 20 stopes efter at gjennomforingsrorene og eventuelt de horisontale forspenningskabler 22 er bragt på plass, og under levning av kanalene 24. Såsnart taket 20 er avbundet tilstrekkelig, blir den totale forspenning påsatt kablene 22. På-setningen av forspenningen på hele eller en del av innerlamellen kan likeledes foretas efter stopning av taket 20 og samtidig med stramningen av kablene 22.

Den utforelsesmåte som nettopp er beskrevet, gj5r det mulig å realisere bunnen og sideveggen i to lameller. Oet samme resultat kan man oppnå ved i en forste fase å bygge hele ytterlamellen ferdig (med unntagelse av dens takparti). Når betongen i denne lamell har fått den tilstrekkelige fasthet, setter man en del av kablene 7, 10 og l8 under spenning slik at der oppnås en onsket grad av forspenning (forutsatt at denne lamell inneholder alle de horisontale kabler, noe som ikke er uunnværlig, men letter stopningen av innerlamellen).

Derpå stoper man innerlamellen, hvorunder ytterlamellen danner utvendig forskaling, mens der bare for innerflaten benyttes en særskilt forskaling. Når fastheten av betongen i innerlamellen er tilstrekkelig, setter man på en forspenning i tillegg, denne gang over hele tykkelsen av beholderen. Denne annen forspenning svarer til kurve IV, og den forste og den annen tilsammen svarer til kurve IV.

Beholderen kan som nevnt også fremstilles av flere enn to lameller. Dette gjelder særlig hvis man for temporær adskillel-se av lamellene istedenfor en konvensjonell forskaling benytter en stiv omslutning av liten tykkelse og av et materiale som kan ode-legges ved kjemisk angrep med et reagens eller opplosningsmiddel som ikke angriper betongen.

En annen variant av fremstillingsmåten, som bare mulig-gjor anvendelsen av oppfinnelsen for horisontal forspenning (og ikke for både den horisontale og den vertikale forspenning som ved den beskrevne metode) er anskueliggjort skjematisk på fig. 5> som viser beholderen under bygning. Forst stopes bunnplaten 6a og derefter kransen 8a. Efter at forspenningskablene 7a er satt under partiell spenning, blir så platen 12a stopt, men uten levning av noe mellomrum mellom den og kransen 8a, hvorved man unngår å benytte forskaling. Sideveggen bygges så opp suksessivt av kranser, idet man gjentar den folgende syklus efter å ha stopt

en forste ytterkrans 16a og satt den under partiell forspenning;

Stopning av en ytterkrans 26 ovenpå den foregående og en innerkrans 16' som ikke når opp over ytterkran-sen 26, så den sistnevnte kan tjene som forskaling. Påsetning av partiell forspenning på kransen 26 og total forspenning på kransene l6a og l6'a.

Man får dermed kurve VI<*> på fig. 2, men ikke den på fig. 3> da de vertikale forspenninger påsettes ved stramning av ^kablene 10a såsnart alle kransene er gjort ferdige.

Oppfinnelsen er ikke bare anvendelig for sylindriske beholdere, men også for beholdere av hvilken som helst annen form. F.eks. viser fig. 6 en beholder som inngrenser et sfærisk kammer og er utfort av to lameller hvorav den indre er vist skravert og inngrenset med en stiplet konturlinje. I dette tilfelle omfatter fremstillingsmåten ferdigbygning av ytterlamellen, tilveiebringelse av en partiell forspenning i denne ved stramning av kabler, f.eks. 7b, 10b, 22b, og l8b (hvorav bare et lite antall er vist), stopning av innerlamellen som inngrenses av den allerede ferdigstopte ytterlamell og av tetningsforingen, samt påsetning av total forspenning. For å lette utførelsen av innvendige forskalinger for ytterlamellen gjores dennes innerflate fortrinnsvis ikke sfærisk, men settes sammen av på hinannen følgende plane koniske og sylind--riske partier (hvorav de sistnevnte kan være sammensatt av faset-ter). Stopningen av innerlamellen resp. utstopningen av mellomrummet mellom de to lameller kan så skje gjennom kanaler 26 som levnes til dette formål. Sidegjennomforingene 28 som er bestemt for blestene, blir fordelaktig plasert for å munne ut i de sylindrisk eller fasetterte partier av grenseflaten mellom lamellene.

Utforelsesformen på fig. "] og Q har fremfor den på fig.

4 fordelen av å la seg realisere lettere, idet man unngår nødven-digheten for noen klaring mellom de to lameller og allikevel får en beholder hvis sidevegg innbefatter to lameller som er utsatt for forskjellige vertikale forspenninger i motsetning til utførel-sen på fig. 5«

For oversiktens skyld viser fig. 7 de horisontale og .vertikale forspenningskabler bare i omtrentlige stillinger og i lavere antall enn det virkelige antall, og de horisontale forspenningskabler (radial forspenning) i sideveggen er angitt ved punkter når de er bestemt til å bevirke forspenningen i forste fase (bare på ytterlamellen) og ved kryss når de er bestemt til å bevirke forspenningen i annen fase (som påsettes de to sammenstop-te lameller).

Oppbyggingen av beholderen på fig. 7 skjer som folger: Beholderens bunn 12c blir forst stopt ved en metode maken til den som benyttes for konvensjonelle beholdere, og forsynes med horisontale forspenningskabler 7c og med ror til å oppta de vertikale forspenningskabler 10c for forste fase og 10'c for annen fase. I bunnen innleires selvsagt den ned rorformede blokk (ikke vist) som skal tjene til gjennomforing av samleledninger for vann og damp, tilsluttet varmeveksleren. Bunnpartiet av tetningsforingen 15c tan forst anbringes efter at bunnen er stopt. Man stoper så efterhvert ytterlamellene av kranser l6c. Samtidig sammenfoyer man suksessivt tetningsforingen 15c og stoper et skall 30 av betong som er uten armering og forspenningskabler og er bestemt til å forsterke foringen, og som kan inneholde ledninger til sirkulasjon av vann for kjoling av denne. Mellom skallet 30 og kransene av ytterlamellen levnes et ringformet mellomrum av en tykkelse over 1 m og bestemt til å oppta den annen lamell. Man kan samtidig anbringe en varmebeskyttelse langs foringen 15c.

Oppbyggingen fortsetter på lignende måte som beskrevet under henvisning til fig. 4- Ytterlamellen avsluttes på et nivå 32 litt ovenfor oversiden av foringen, og skallet 30 avsluttes på et lavere nivå, som velges slik at resten av foringen får tilstrekkelig egen stivhet.

Under denne fase av monteringen blir alle de horisontale forspenningskabler l8c (for forste fase) og l8'c (for annen fase) innfort på plass i ytterlamellen. Såsnart hver krans er tilstrekkelig avbundet, blir de tilsvarende kabler l8c strammet for å bevirke en forste forspenning i ytterlamellen,alene.

Såsnart ytterlamellen er bygget opp til nivået 32,

blir kablene 10c avsluttet på dette nivå og satt under spenning. Innerlamellen stopes i sin tur nedenfra og oppover. Også her setter man efterhvert som oppbyggingen skrider frem, kablene l8<*>c under strekk for å bevirke forspenningen i annen fase. En tilleggs-stramning kan da likeledes påsettes kablene l8c.

Såsnart innerlamellen er helt ferdig, blir taket 20c stopt og satt under forspenning med kabler 22c, mens de vertikale forspenningskabler 10» c strammes efter at de to lameller allerede er stopt sammen. For å skaffe en tilleggsforspenhing i vertikal retning i annen fase i hjornepartiene, hvor trykket soker å åpne beholderen, anbringes korte kabler 36 (fig. 8).

Det er selvsagt ikke mulig å anbringe horisontale forspenningskabler på linje med blesthullene 38 (fig.7). Til gjengjeld blir den horisontale avstand mellom lagene av disse kabler l8c og l8<»>c minsket i nærheten av disse åpninger og antallet av forspenningskabler l8c for forste fase oket.

Et lignende problem melder seg i hoyde med innforings-

åpningen 40 *or grafitt-moderatorstavene. På linje med denne åp-

ning 40 er det mulig å anbringe ror til å oppta forspenningskabler for annen fase, da den stenges efter at grafitten er bragt på plass.

Til gjengjeld blir andelen av forspenningskabler for forste fase

oket i nærheten av disse åpninger som vist på fig. 8.

De folgende tallverdier, som anfores eksempelvis, gjel-

der en reaktorbeholder som inngrenser et kammer som har en hoyde av 40 m °6 en diameter av 20 m og under drift opptar gass under trykk av 50 bar, som bringer innerflaten av betongveggen på en temperatur av 60°C i gjennomsnitt. Sideveggen kan da omfatte en ytterlamell og en innerlamell, hver med en tykkelse av 2 m og under-

kastet forspenningskrefter som folger:

Claims (6)

1. Beholder til inneslutning av et stort sett sylinderisk eller sfærisk rum med forhoyet trykk og temperatur, særlig for kjernereaktor, hvor beholderveggen i det minste delvis består av en ytre lamell av forspent betong og minst en innenforliggende la-

mell, likeledes av betong, karakterisert ved at lamellene er stivt innbyrdes forbundet, og at de forskjellige lameller er underkastet forspenningskrefter med slike verdier at forspenningen i beholderveggen undergår en brå okning ved overgangen fra en indre lamell til den omgivende ytre lamell.

2. Beholder som angitt i krav 1 og av sylinderisk form, karakterisert ved at bare sideveggen er utfort som to lameller, som har form konsentriske sylindre og er undergitt forskjellige radiale og langsgående forspenninger.

3. Beholder som angitt i krav 2, karakterisert ved at alle radialforspenningskabler er anbragt i ytterlamellen.

4. Beholder som angitt i krav 1, karakterisert ved at veggen består av mer enn to utenfor hinannen anbragte be-tonglameller med sprangvis okning av forspenningen ved overgangen fra lamell til lamell.

5> Fremgangsmåte til fremstilling av en sylindrisk, beholder som-angitt i et av kravene 1 - 4 > karakterisert ved at den omfatter fremstilling av en ytterlamell, forspenning av denne, stopning av en innerlamell og påsetning av forspenning samtidig på de to lameller.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 5»karakterisert ved at der mellom lamellene levnes et adskillende mellom-rom (14) som efter partiell forspenning av ytterlamellen fylles for å forbinde de to lameller til ett stykke (fig. 4)•