DE2138924C3

DE2138924C3 - Druckgefäß für Atomkernreaktoren

Info

Publication number: DE2138924C3
Application number: DE2138924A
Authority: DE
Inventors: Gundolf Dr. Wien Rajakovics
Original assignee: VEREINIGTE EDELSTAHLWERKE AG (VEW) WIEN NIEDERLASSUNG VEREINIGTE EDELSTAHLWERKE AG (VEW) VERKAUFSNIEDERLASSUNG BUEDERICH 4005 MEERBUSCH
Current assignee: VEREINIGTE EDELSTAHLWERKE AG (VEW) WIEN NIEDERLASSUNG VEREINIGTE EDELSTAHLWERKE AG (VEW) VERKAUFSNIEDERLASSUNG BUEDERICH 4005 MEERBUSCH
Priority date: 1970-08-21
Filing date: 1971-08-04
Publication date: 1980-03-13
Also published as: AT329693B; SE368471B; ZA715243B; NL171939C; US3822186A; BE771602A; FR2103415A1; GB1302008A; NL171939B; DE2138924A1; NL7111381A; DE2138924B2; FR2103415B1; CH522938A; ATA758670A; CS148262B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Druckgefäß für flüssigmetallgekühlte Atomkernreaktoren oder Anlagen zur Simulation von in solchen Reaktoren auftretenden technologischen Verhältnissen, das einen Außenbehälter sowie einen zur Aufnahme von heißer Kühlflüssig keit mit einem eigenen Boden versehenen Innenbehälter aufweist, wobei der zwischen diesen beiden Behältern vorhandene Raum mit dem vom Innenbehälter umschlossenen Raum in Verbindung steht, und wobei zwischen diesen beiden Behältern eine feste, wärmeisolierende Schicht vorgesehen ist
Aus der DE-AS 12 36 670 ist ein Druckgefäß für Atomkernreaktoren bekanntgeworden, das einen Außenbehälter sowie einen zur Aufnahme von heißer Kühlflüssigkeit mit einem eigenen Boden versehenen Innenbehälter aufweist, wobei der zwischen diesen

ίο beiden Behältern vorhandene Raum mit dem vom Innenbehälter umschlossenen Raum in Verbindung steht und wobei zwischen diesen Behältern eine feste, wärmeisolierende Schicht vorgesehen ist Wenn man dieses Druckgefäß in einem natriumgekühlten Atomkernreaktor verwendete, so würde sich der bereits in der Anmeldeschrift angeführte Nachteil ergeben, daß es den in ihm auftretenden Überdrücken bei den in einem solchen Reaktor anzustrebenden hohen Kühlmitteltemperaturen nicht standhält

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend angeführten Nachteile zu vermeiden und ein Druckgefäß für flüssigmetallgekühlte Atomkernreaktoren zu schaffen, das unter sonst gleichen Bedingungen be^! wesentlich höheren Temperaturen des von dem

2^r> Druckgefäß aufgenommenen Kühlmittels den auftretenden Überdrücken standhält.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem Druckgefäß der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß sich diese Schicht sowohl im zylindrischen Ringraum zwischen

jo den beiden Behältern als auch oberhalb und unterhalb des Innenbehälters befindet, und daß jener Teil der wärmeisolierenden Schicht, der sich im zylindrischen Ringraum zwischen den beiden Behältern befindet, von einer eigenen, aus Blech bestehenden Umhüllung

!■>" umgeben ist, die, vorzugsweise auf ihrer Außenseite, eine oder mehrere zum Längenausgleich dienende Dehnstücke aufweist, deren Querschnitte Kreisringsektoren sind.
Gegenüber den bekannten Druckgefäßen für Atom-

4<) kernreaktoren wird durch das erfindungsgemäße der wesentliche technische Fortschritt erzielt, daß es unter sonst gleichen Bedingungen bei wesentlich höheren Temperaturen des von dem Druckgefäß aufgenommenen Kühlmittels den auftretenden Überdrücken stand-

4¹J hält, und zwar auch dann, wenn es aus dem gleichen Material wie die bei solchen Reaktoren bekannten Druckgefäße besteht. Denn beim erfindungsgemäßen Druckbehälter wird erreicht, daß der Außenbehälter eine viel niedrigere Temperatur als der Innenbehälter

■>'i aufweist und infolgedessen eine so große Festigkeit hat, daß er trotz des im Druckgefäß vorhandenen Überdrukkes auch bei verhältnismäßig sehr hohen Temperaturen des im Innenbehälter befindlichen Kühlmittels nicht aufgerissen wird. Der Innenbehälter, dessen Festigkeit

Ti wegen seiner hohen Temperatur nur gering ist, muß daher lediglich den hydrostatischen Druck der in ihm befindlichen heißen Kühlflüssigkeit aufnehmen.

Weitere Einzelheiten des gegenständlichen Druckgefäßes gehen aus der folgenden Beschreibung eines

w) Ausführungsbeispiels hervor, das in der Zeichnung schematisch abgebildet ist. Diese zeigt ein Druckgefäß für einen natriumgekühlten Atomkernreaktor im Längsschnitt.

Die beiden zueinander konzentrischen, aus rost- und

h^r> säurebeständigem Chromnickelstahl gefertigten Behälter 1 und 2 weisen je einen vertikal angeordneten, zylindrischen Mantel auf. Zwischen diesen Behältern 1 und 2 ist eine feste, durchlässige wärmeisolierende

Schicht 3 vorgesehen, die aus einer bekannten. Mineralwolle, Asbestfasern und ein anorganisches Bindemittel enthaltenden Isoliermasse besteht Jener Teil der wärmeisolierenden Schicht 3, der sich über die gesamte Länge 1 des oben offenen Innenbehälters 2 erstreckt, ist von einer eigenen, aus dünnem Blech gefertigten Umhüllung 4 umgeben und überragt den Höhenbereich h des im Innenbehälter 2 befindlichen flüssigen Natriums. Die eben erwähnte Umhüllung 4 besitzt an ihrer Außenseite zum Längenausgleich dienende Dehnstücke 5, deren Querschnitte Kreisringsektoren mit Bogenwinkeln von mehr als 180^c sind. Die Dehnstücke 5 sind aus Ringen mit Kreisringquerschnitten durch Drehen hergestellt und mit dem Mantel der Umhüllung 4 verschweißt Jene beiden Teile der wärmeisolierenden Schicht die sich zwischen dem Boden des Innenbehälters 2 und dem Boden des Außenbehälters 1 bzw. oberhalb des Innenbehälters 2 befinden, sind von je einer eigenen, atj dünnem Blech gefertigten Umhüllung 4' bzw. 4" umgeben. Sowohl zwischen dem Außenbehälter 1 und den Umhüllungen 4, 4', 4" als auch zwischen diesen und dem Innenbehälter 2 ist je ein Spalt vorhznden. Der Innenbehälter 2 ist zur Vermeidung von Wärmespnnnungen nur einsehig, vorzugsweise in seinem unteren Endbereich mit Hilfe von Füßen 6 am Außenbehälter 1 befestigt Oberhalb des im Innenbehälter 2 befindlichen flüssigen Natriums ist als Schutzgas dienendes Argon vorhanden, das einen beträchtlichen Überdruck gegenüber der äußeren

ίο Atmosphäre aufweist Zum Druckausgleich sind die Umhüllungen 4, 4', 4" der einzelnen Teile der wärmeisolierenden Schicht 3 durch Rohrleitungen 7,8,9 untereinander und mit einem Kondensatabscheidegefäß 11 verbunden, das durch eine weitere Rohrleitung 11 mit dem Außenbehälter 1 in Verbindung steht Die von der obersten Umhüllung 4" und vom oberen Bereich des Außenbehälters 1 kommenden Rohrleitungen 9 und 10 ragen von oben her in das während des Betriebes des Reaktors geschlossenen Kondensatabscheidegefäß 11.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Druckgefäß für flüssigmetallgekühlte Atomkernreaktoren oder Anlagen zur Simulation von in solchen Reaktoren auftretenden technologischen Verhältnissen, das einen Außenbehälter sowie einen zur Aufnahme von heißer Kühlflüssigkeit mit einem eigenen Boden versehenen Innenbehälter aufweist, wobei der zwischen diesen beiden Behältern vorhandene Raum mit dem vom Innenbehälter umschlossenen Raum in Verbindung steht, und wobei zwischen diesen beiden Behältern eine feste, wärmeisolierende Schicht vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich diese Schicht (3) sowohl im zylindrischen Ringraum zwischen den beiden Behältern (1 und 2) als auch oberhalb und unterhalb des Innenbenälters (2) befindet, und daß jener Teil der wärmeisolierenden Schicht (3), der sich im zylindrischen Ringraum zwischen den beiden Behältern (1 und 2) befindet, von einer eigenen, aus Blech bestehenden Umhüllung (4) umgeben ist, die, vorzugsweise auf ihrer Außenseite, eine oder mehrere zum Längenausgleich dienende Dehnstücke (5) aufweist, deren Querschnitte Kreisringsektoren sind.

2. Druckgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jener Teil der wärmeisolierenden Schicht (3), der sich zwischen dem Boden des Innenbehälter (2) und dem Boden des Außenbehälters (1) befindet, von einer eigenen aus Blech bestehenden Umhüllung (4') umgeben ist.

3. Druckgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jener Teil der wärmeisolierenden Schicht (3), der sich oberhalb des Innenbehälters (2) befindet, von einer eigenen, aus Blech bestehenden Umhüllung (4") umgeben ist.

4. Druckgefäß nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Druckausgleich die Umhüllungen (4, 4', 4") der einzelnen Teile der wärmeisolierenden Schicht (3) durch Rohrleitungen (7, 8, 9) untereinander und mit einem Kondensatorabscheidegefäß (11) verbunden sind, das durch eine weitere Rohrleitung (10) mit dem Außenbehälter (1) in Verbindung steht.

5. Druckgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bogenwinkel (λ) der Kreisringsektoren größer als 180° sind.

6. Druckgefäß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Ringen mit Kreisringquerschnitten durch Drehen hergestellten Dehnstücke (5) mit dem Mantel der Umhüllung (4) verschweißt sind.

7. Druckgefäß nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl zwischen dem Außenbehälter (1) und den Umhüllungen (4, 4', 4") als auch zwischen diesen und dem Innenbehälter (2) je ein Spalt vorhanden ist.