DE1263233B - Verfahren zur Herstellung einer Dichtung zwischen einem Kernreaktorkessel und einem drehbaren Deckel - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer Dichtung zwischen einem Kernreaktorkessel und einem drehbaren DeckelInfo
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Description
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AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
Nummer:
Aktenzeichen:
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Auslegetag:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
B22d
C26671VI a/31 b2
5. April 1962
14. März 1968
5. April 1962
14. März 1968
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Dichtung zwischen der Ringtasse
eines Kernreaktorkessels und des in die Ringtasse eingreifenden Randes eines drehbaren Deckels, wobei
die Ringtasse und der Rand aus rostfreiem Stahl bestehen. Es ist bereits eine Vorrichtung zur Abdichtung
von Apparateteilen gegen die Atmosphäre mittels Tauchtassen bekannt, bei der als Dichtungsmittel
in den Tauchtassen solche Stoffe zur Anwendung kommen, die beim Bewegen des Apparateteiles sich
im flüssigen Aggregatzustand und bei geschlossener Apparatur in festem Aggregatzustand befinden.
Ferner wurde bereits eine Vorrichtung zum dichten Umfüllen des Inhalts aus einem Behälter in einen anderen
vorgeschlagen, bei der der obere Behälter mit einem auf dem Boden aufliegenden Bodendeckel versehen
ist, der mit einem rohrartigen Fortsatz in eine unter dem Boden des oberen Behälters angeordnete,
mit Dichtungsmedium versehene Dichtungstasse eingreift und bei der der untere Behälter einen Deckel
hat, der mit seinem Rand in eine am unteren Behälter angeordnete Dichtungstasse eingreift, wobei diese
Teile so bemessen sind, daß bei aufeinandergesetzten Behältern die obere Dichtungstasse in die untere
Dichtungstasse eingreift. Bei diesem nicht zum Stand der Technik gehörenden Vorschlag ist eine Spezialdichtung
aus einem anorganischen Material vorgesehen, das unter normalen Temperatur- und Druckbedingungen
fest ist und beim Öffnen und Schließen der Vorrichtung leicht verflüssigt werden kann, beispielsweise
Indium, Blei oder Zinnlegierungen.
Zum Stand der Technik gehört ferner eine Flüssigkeits-Tauchdichtung,
insbesondere zur Abdichtung des drehbaren Deckels eines Kernreaktors, die aus einer die gegeneinander abzudichtenden Räume trennenden
Wand besteht, die von oben in die in einer rinnenförmigen Tauchtasse befindliche Sperrflüssigkeit
eintaucht; dabei weist die Trennwand mindestens einen Durchlaß auf, der von einer unteren Stelle auf
der einen Seite zu einer oberen Stelle auf der anderen Seite der Trennwand führt, wobei die Öffnungen des
Durchlasses so angeordnet sind, daß bei Druckschwankungen in den abzudichtenden Räumen die
untere Öffnung von der Sperrflüssigkeit freigegeben wird, ehe die obere Öffnung von der Sperrflüssigkeit
bedeckt wird.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfalls auf die Abdichtung des drehbaren Deckels eines
Kernreaktors, wobei die Dichtung zwischen der Ringtasse des Kessels und dem in diese eingreifenden
Rande des Deckels hergestellt werden soll und die Ringtasse und der Rand aus rostfreiem Stahl be-Verf
ahren zur Herstellung einer Dichtung
zwischen einem Kernreaktorkessel und einem
drehbaren Deckel
zwischen einem Kernreaktorkessel und einem
drehbaren Deckel
Anmelder:
Commissariat ä l'Energie Atomique, Paris
Vertreter:
Dr. W. P. Radt, Dipl.-Ing. E. E. Finkener
und Dipl.-Ing. W. Ernesti, Patentanwälte,
4630 Bochum, Heinrich-König-Str. 12
Als Erfinder benannt:
Jean Levandowsky, Paris;
Pierre Mauguen, Montfermeil, Seine-et-Oise;
Jean Louis Hainzelin,
Philippe Jacob, Paris (Frankreich)
Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 14. April 1961 (858 718)
stehen, deren Oberflächen je mit einer dünnen Schicht in Anwesenheit eines starken Flußmittels verzinnt
und anschließend mit einem schwachen Flußmittel versehen werden; als Verzinnungs- und Dichtungsmittel
wird dabei eine eutektische Wismut-Zinn-Legierung benutzt.
Es ist vielfach versucht worden, das Haften von Legierungen auf Metallflächen zu verbessern, insbesondere
um Lötstellen abzudichten. Dieses Problem ist in zufriedenstellender Weise für leicht zu verzinnende,
oxydierbare Metallflächen gelöst worden, während sich bei nichtoxydierbaren Metallflächen,
insbesondere wenn es sich um Flächen mit großen Abmessungen handelt, erhebliche Schwierigkeiten
ergeben haben. Dies gilt insbesondere für die Abdichtung
der drehbaren Deckel von Kernreaktorkesseln. Man hat schon zur Abdichtung der Deckel vorgeschlagen,
eine Ringtasse zu benutzen, die an der Halterung des Deckels vorgesehen ist und die eine
Flüssigkeit enthält, in die ein an dem Deckel befestigter Rand eintaucht. Um zu verhindern, daß die
Flüssigkeit während eines zeitweisen Überdrucks aus der Ringtasse gedrückt wird, muß die in der
Ringtasse befindliche Flüssigkeit erstarrt sein. Man benutzt zu diesem Zweck daher eine Legierung mit
niedrigem Schmelzpunkt, z. B. eine eutektische Wismut-Zinn-Legierung, die normalerweise fest ist
809 518/564
mittel dient zweckmäßigerweise Kolophonium mit einem Zusatz von 10 bis 30 Gewichtsprozent Äthylalkohol.
Das schwache Flußmittel kann man ebenfalls mit einem Pinsel auf die zwischen 50 und 800C erwärmte
Fläche mit einer mittleren Stärke von 0,3 bis 0,4 mm auftragen.
Anschließend wird auf diese Fläche, und zwar vorzugsweise gleichzeitig an einer großen Zahl von
daß bei den bekanntgewordenen Ausführungen eine io Punkten, die Wismut-Zinn-Legierung gegossen, die
vollkommene Dichtung nicht erzielt wurde. auf eine Temperatur von 200° C erwärmt wird und
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu vermeiden, d. h. für eine vollkommene
Abdichtung zwischen der eutektischen Legierung einerseits und den aus rostfreiem Stahl bestehenden
Wandungen der Kesselteile andererseits Sorge zu tragen. Es hat sich überraschenderweise herausgestellt,
daß dies dann möglich ist, wenn erfin-
und die man durch Erwärmung verflüssigt, wenn der Deckel verdreht werden muß.
Da die Ringtasse und der Rand im allgemeinen aus rostfreiem Stahl bestehen, wie die meisten mechanischen
Teile der Kessel von Kernreaktoren, und da diese einen verhältnismäßig großen Durchmesser von
3 m und mehr haben, ist es außerordentlich schwierig, beim Erstarren der Legierung eine innige Haftung
an den Wänden der Ringtasse sicherzustellen, so aus einem Mischbehälter, der unter Stickstoffdruck
steht, durch ein ebenfalls vorgewärmtes Verteilungsnetz gedrückt wird.
Nach dem Gießen erwärmt man die durch die Fläche und durch die Legierung gebildete Anordnung
auf eine über der Schmelztemperatur (etwa 138° C) Legierung liegende Temperatur von 150° C. Diese
nach etwa 2 Stunden erreichte Temperatur wird etwa
auf die auf 80° C vorgewärmten und verzinnten 20 20 Minuten lang aufrechterhalten.
Oberflächen aufgegossen und die Ringtasse und der Während der Erwärmung wird die gesamte Masse
der Legierung geschmolzen, während die von der Verzinnung herrührende Masse mit der von dem Guß
herrührenden homogenisiert wird, während das flüssige Kolophonium an die Oberfläche aufsteigt. Anschließend
wird die Anordnung gekühlt, und zwar zunächst langsam um etwa 20° C pro Stunde während
3 Stunden. Anschließend wird jede Erwärmung abgestellt. Nach der Erstarrung kann die an der
Metallfläche, an der die Legierung haften soll, be- 30 Oberfläche befindliche Kolophoniumkruste an der
steht aus rostfreiem Stahl 18/8. Vor dem Verzinnen zugänglichsten Stelle abgekratzt werden.
muß die Metalloberfläche sauber sein. Dichtigkeitsversuche haben ergeben, daß die nach
Die gereinigte Fläche wird zum Verzinnen so auf- dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellte
gestellt, daß sie praktisch waagerecht liegt. Das Ver- Dichtung absolut zuverlässig ist und die Legierung
zinnen erfolgt durch Aufbringen einer dünnen Schicht 35 völlig dicht an der Oberfläche haftet.
dungsgemäß die eutektische Legierung mit 200° C
Deckel auf 150° C erwärmt und anschließend abgekühlt
werden.
Ausführungsbeispiel
Als Legierung dient eine eutektische Wismut-Zinn-Legierung, die 57,9% Wismut und 42,1% Zinn enthält,
oder eine Legierung, deren Zusammensetzung der des Eutektikums bis auf ±2% entspricht. Die
der erwähnten Legierung. Zu diesem Zweck bestreicht man einen 20 bis 40 cm langen Abschnitt der
Fläche, vorzugsweise mit Hilfe eines Pinsels, mit einer kleinen Menge eines starken, d. h. chemisch
aktiven Flußmittels. Das Flußmittel soll die adsorbierte Gasschicht auf der zu verzinnenden Fläche
verdrängen und sie durch ein Metallsalz ersetzen, das seinerseits durch die zum Verzinnen benutzte Legierung
verdrängt wird. Als Flußmittel dient zweckmäßigerweise ein flüssiges Flußmittel, wie es im
Handel erhältlich ist.
Das Aufbringen der Legierung erfolgt mit Hilfe eines Stäbchens, ihre Erwärmung durch Lötkolben,
deren Form den Profilen der zu bearbeitenden Flächen angepaßt ist. Die Lötkolben werden, z. B.
mit Gas, so hoch erwärmt, daß ihre Arbeitsflächen eine Temperatur von 340 bis 400° C haben.
Um Verformungen zu verzinnender Flächen zu vermeiden, wird die Rückseite der gerade verzinnten
Abschnitte auf einer möglichst niedrigen Temperatur gehalten, was z.B. mit Hilfe von Schwämmen erfolgen
kann, die mit kaltem Wasser getränkt sind. Die auf die zu verzinnende Oberfläche aufgebrachte
Legierungsschicht soll im Mittel eine Stärke von 0,5 bis 0,7 mm haben.
Anschließend wird die verzinnte Fläche mit einem schwachen, d. h. chemisch wenig aktiven und daher
wenig ätzenden Flußmittel bestrichen, das einem starken Flußmittel deswegen vorzuziehen ist, weil
nicht sicher ist, daß nach dem Gießen alle Spuren des Flußmittels beseitigt werden können, das später
unerwünschte Korrosionen hervorrufen könnte, wenn es ein starkes Flußmittel wäre. Als schwaches Fluß-
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung einer Dichtung zwischen der Ringtasse eines Kernreaktorkessels und des in die Ringtasse eingreifenden Randes eines drehbaren Deckels, wobei die Ringtasse und der Rand aus rostfreiem Stahl bestehen, deren Oberflächen je mit einer dünnen Schicht in Anwesenheit eines starken Flußmittels verzinnt und anschließend mit einem schwachen Flußmittel versehen werden, unter Verwendung einer eutektischen Wismut-Zinn-Legierung als Verzinnungsund als Dichtungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß die eutektische Legierung mit 200° C auf die auf 80° C vorgewärmten und verzinnten Oberflächen aufgegossen wird und die Ringtasse und der Deckelrand auf 1500C erwärmt und anschließend abgekühlt werden.In Betracht gezogene Druckschriften:Deutsche Patentschriften Nr. 219 783, 677 994, 924722;deutsche Auslegeschrift Nr. 1090 041; österreichische Patentschrift Nr. 139 925; USA.-Patentschrift Nr. 2 013 364; britische Patentschrift Nr. 665 480; Machu, »Metallische Überzüge«, 1952, S. 14;Machu, »Oberflächenbehandlung von Eisen- und Nichteisenmetallen«, 1954, S. 292; »Gießerei-Praxis«, 1955, S. 229.In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1188 882.809 518/564 3.68 © Bundesdruckerei Berlin
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