DE1684548A1 - Druckbehaelter aus Spannbeton - Google Patents
Druckbehaelter aus SpannbetonInfo
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- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C13/00—Pressure vessels; Containment vessels; Containment in general
- G21C13/08—Vessels characterised by the material; Selection of materials for pressure vessels
- G21C13/093—Concrete vessels
- G21C13/0933—Concrete vessels made of prestressed concrete
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Description
DR. WILLKAin
DR. WEBER
Aktiebolaget Atomenergi
LiIjehoImsvagen 32
Stockholm, Schweden.
Druckbehälter aus Spannbeton.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckbehälter aus Spannbeton, und insbesondere einen Druckbehälter für einen
Kernreaktor. Als Druckbehälter für Kernreaktoren sind in den letzten Jahren Spannbetonbehälter zur Verwendung gekommen,
die aus ehern ziemlich dünnwandigen und den Druckraum umgebenden Stahlfutter, und einer das Stahlfutter umgebenden und aus
Betonblöcken bestehenden Betonwand bestehen, wobei die Betonblöcke mittels um den Umfang und mittels axial verlaufender
vorgespannter Stahlkabeln zusammengehalten sind. In einem solchen Druckbehälter ist die Betonwand oft sehr dickwandig,
z.B. von der gleichen Dicke wie der Radius des innerhalb des Stahlfutters befindlichen Druckraumes lang ist. Wenn in einem
solchen Druckbehälter durch einen Unfall ein Bruch im Stahlfutter entsteht, dringt das Druckmittel vom Druckraum in die
Betonwand hinaus, und zwar zwischen die einzelnen Betonblöcke. Dadurch vergrössert sich plötzlich die Oberfläche,auf welche
der Druck wirken kann. Der vom Druck beeinflusste Horiseontalquerschnitt
der Betonwand kann sogar viel grosser werden» als der Horizontalquerschnitt des vom Stahlfutter umgebenen Druckraumes.
Ein Bruch des Stahlfutters ergibt also eine starke zusätzliche Belastung der Stahlkabeltf, insbesondere der axial
verlaufenden Stahlkabeltf. 109815/05'JO
Es wurde nach der Erfindung gefunden, dass dieser Nachteil vermindert oder vermieden werden kann, wenn in der Betonwand
eine Anzahl von in der Hauptsache radial verlaufenden Kanälen angeordnet werden. Diese Kanäle münden in die aussere
Fläche der Betonwand. Die Kanäle bieten einen Strömungsweg für das bei einem Bruch des Stahlfutters durch die Betonwand ausströmende
Druckmittel dar und verhindern somit den Aufbau eines zu einer schädlichen Belastung der Stahlkabel* führenden
W Druckes in der Betonwand. Die Kanäle werden vorzugsweise als
Nuten in den horizontalen Berührungsflächen zweier benachbarter
Betonblöcke ausgeführt und erstrecken sich zweckmässig von der äusseren Fläche der Betonwand bis nahe an die innere
Fläche der Betonwand, die mit dem Stahlfutter bekleidet ist. Durch diese Nuten wird die wirkliehe Berührungsfläche der beiden
benachbarten Betonblöcke vermindert. Um den spezifischen
Oberflächendruck in der Berührungsfläche nicht schädlich zu erhöhen, ist es bevorzugt, dass, im Horizontalquerschnitt ge-
mk sehen, die gesamte Querschnittsfläche der Kanäle oder Nuten
nicht mehr als 60 % der Querschnittsfläche der Wand beträgt*
Die Erfindung wird nun mit Hilfe der Zeichnungen näher erläutert. Fig* 1 zeigt einen axialen Querschnitt durch einen
Druckbehälter nach der Erfindung. Fig. 2 zeigt in grösserem
Massstab einen vertikalen Querschnitt durch die Wand des Behälters nach Fig. 1. Fig. 3 zeigt einen Querschnitt entlang
der Linie XII-ZXI in Fig. 2. Fig. 4 zeigt eine andere Ausführung
der Xanäle in der Betonwand. Fig. 5 zeigt den Druckverlauf in der Betonwand.
Der Druckbehälter nach Fig. 1-3 ist aus Betonblöcken 6
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zusammengesetzt, die, von oben gesehen, keilförmig sind. Alle
auf derselben Höhe befindlichen, nebeneinander liegenden Betonblöeke
bilden somit einen Ring. Oberhalb dieses Ringes befindet sich ein neuer Satz von Betonblöcken, die einen neuen
Ring bilden u.s.w. Jeder Ring von Betonblöcken wird durch mindestens eine» um den Umfang verlaufende^ Stahlkabel 3 zusammengehalten.
Zwischen den Blöcken 6 und dem Kabel 3 befinden sich Abstandshalter 14. Die Stahlkabel* 3 werden vorzugsweise
in der Weise vorgespannt, dass man die Blöcke eines Ringes durch hydraulische Werkzeuge so weit nach aussen drückt,
bis man die gewünschte Vorspannung der Kabeln erreicht hat, die Zwischenräume zwischen den einzelnen Blöcken mit Beton ausfüllt,
den Beton erstarren lässt, und dann die hydraulischen Werkzeuge entfernt. In Axialrichtung sind die Betonblöeke durch
Stahlkabel* 4 zusammengehalten, die in bekannter Weise zu gewünschter
Vorspannung gespannt sind.
Die innere Wand der Betonblöeke ist mit einem verhältnismässig
dünnen Stahlfutter 1 ausgekleidet,. und bildet somit
den Druckraum 13 des Druckbehälters.
In der oberen horizontalen Fläche der Betonblöeke 6 ist eine um den Umfang verlaufende Nut 8 angeordnet. Nach der
Zeichnung ist der Abstand zwischen der inneren Wand äer Nut und der inneren Wand des Betonblockes etwa 1/6 der Dicke des Betonblockes.
Dieser Abstand soll vorzugsweise nicht mehr als die Hälfte der Dicke des Betonblockes betragen. Von dieser Nut 8
erstrecken sich andere Nuten 7 in radialer Richtung bis zur äusseren Wand der Betonblöcke, und zwar drei Nuten 7 in jedem
Block. Die wirkliche Berührungsfläche zweier benachbarter Betonblöeke wird durch die Nuten 7,8 vermindert. Um den Druck
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auf diese Berührungsfläche gleichmässig zu verteilen, soll
in einem schmalen Wandabschnitt gesehen, der Schwerpunkt der Berührungsfläche mit dem Schwerpunkt der Stahlkabelji,
die etwa gleich vorgespannt werden sollen, vorzugsweise zusammenfallen.
Die äussere zylindrische Hache des derart aufgebauten
Druckbehälters ist in eine Betonschicht 9 eingegossen. Diese Schicht 9 enthält durchgehende öffnungen 10, durch welche die
Kanäle 7 mit der Umgebung in Verbindung stehen.
Wenn in dem beschriebenen Druckbehälter ein Bruch im Stahlfutter entsteht, dringt das Druckmittel zwischen den
Betonblöcken hinaus, und zwar zuerst in der inneren, ungebrochenen Berührungsfläche 5 zwischen zwei benachbarten Blöcken.
Da die Blöcke hier in naher Berührung Ifegen, wird der Druckfall
über diese Fläche 5 ziemlich hoch, Dies ist in Fig. 5
durch die Kurve 11 illustriert, wo der Kurventeil 11a den Druck im Druckraum 13, und der Kurventeil 11b den Druckfall
über die Fläche 5 darstellt. Das so ausdringende Druckmittel gelangt in den Kanal 8 und strömt von hier aus durch die Kanäle
7 ins Freie. Wenn es sich um einen Kernreaktor handelt, werden selbstverständlich Massnahmen getroffen, um die Radioaktivität
des ausströmenden Druckmittels unschädlich zu machen. Der Druckfall über die Kanäle 7 wird durch den Kurventeil lic
dargestellt.
Zum Vergleich zeigt die Kurve 12 in Fig. 5 den Druckfall
wenn keine Kanäle 7*8 vorhanden wären. Offenbar wird durch die
Kanäle 7;8 der zwischen zwei benachbarten Betonblöcken wirkende
Durchschnittsdruck erheblich vermindert.
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Pig. M zeigt einen Betonblock, dessen Oberfläche vier
radial verlaufende Nuten 17 aufweist, die aber nicht, wie in Fig. 3j mit einer gemeinsamen, um den Umfang verlaufenden Nut
in Verbindung stehen. Trotzdem fliesst das bei einem Bruch des Stahlfutters ausströmende Druckmittel hauptsächlich durch
die Kanäle 17, die also eine erhebliche Verminderung des zwischen zwei benachbarten Betonblöcken wirkenden Druckes bewirken.
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Claims (6)
- PatentansprücheDruckbehälter aus Spannbeton, insbesondere für einen Kernreaktor, bestehend aus einem ziemlich dünnwandigen und den Druckraum umgebenden Stahlfutter» und einer das Stahlfutter umgebenden und aus Betonblöcken bestehenden Betonwand, wobei die Betonblöcke mittels um den Umfang verlaufenden und mittels axial verlaufenden vorgespannten Stahlkabeln zusammengehalten sind, dadurch gekennzeichnet, dass in der Betonwand eine Anzahl von in der Hauptsache radial verlaufenden Kanälen angeordnet ist, zwecks Vermeidung des Aufbaues eines Druckes im Beton bei einem Bruch im Stahlfutter.
- 2. Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, in einem Horizontalquerschnitt gesehen, die gesamte Querschnittsfläche der Kanäle nicht mehr als 60 % der Querschnitts fläche der Wand bdrägt.
- 3. Druckbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die axial verlaufenden Stahlkabelif etwa gleichförmig vorgespannt sind, und dass sie derart angeordnet sind, dass deren Schwerpunkt, in einem Wandabschnitt gesehen, mit dem Schwerpunkt der zwischen den Kanälen verbleibenden Betonquerschnittsfläche zusammenfällt.
- 4. Druckbehälter nach irgendeinem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle so abgemessen sind, dass bei einem Bruch des Stahlfutters der daraus entstehende Druck in der Mitte der Betonwand nicht mehr als 1/3 des Druckes im Druckraum beträgt.109815/0590
- 5. Druckbehälter nach irgendeinem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Berührungsfläche zweier benachbarter Betonblöcke ein um den Umfang verlaufender Kanal angeordnet ist, wobei dieser Kanal mit den oben genannten radial verlaufenden Kanälen in Verbindung steht.
- 6. Druckbehälter nach irgendeinem der Ansprüche 1-5» wobei die um den Umfang verlaufenden StahlkabeljA in eine aussere Betonschicht eingegossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass in der äusseren Betonschicht Kanäle angeordnet sind, die mit den oben genannten radial verlaufenden Kanälen in Verbindung stehen.109815/0590Leerseite
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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FR (1) | FR1577543A (de) |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2558687A1 (de) * | 1975-12-24 | 1977-07-14 | Kernforschungsanlage Juelich | Druckbehaelter fuer gasfoermige medien |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE348870B (de) * | 1970-12-02 | 1972-09-11 | Atomenergi Ab | |
FR2415704A1 (fr) * | 1978-01-30 | 1979-08-24 | Commissariat Energie Atomique | Enceinte de confinement notamment pour reacteurs nucleaires |
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1967
- 1967-07-01 DE DE19671684548 patent/DE1684548A1/de active Pending
-
1968
- 1968-06-18 SE SE08281/68A patent/SE330247B/xx unknown
- 1968-06-28 FR FR1577543D patent/FR1577543A/fr not_active Expired
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2558687A1 (de) * | 1975-12-24 | 1977-07-14 | Kernforschungsanlage Juelich | Druckbehaelter fuer gasfoermige medien |
Also Published As
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SE330247B (de) | 1970-11-09 |
FR1577543A (de) | 1969-08-08 |
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