DE2321846C3 - Kernkraftwerk - Google Patents
KernkraftwerkInfo
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- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C13/00—Pressure vessels; Containment vessels; Containment in general
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- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C9/00—Emergency protection arrangements structurally associated with the reactor, e.g. safety valves provided with pressure equalisation devices
- G21C9/001—Emergency protection arrangements structurally associated with the reactor, e.g. safety valves provided with pressure equalisation devices against explosions, e.g. blast shields
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Description
Die Erfindung i'.chtet sich auf ein Kernkraftwerk mit
einer Berstsicherung und mit einerr Kühlmittelkreis, der Komponenten außerhalb d<*s Reaktordruckbehälters
umfaßt. Solche Komponenten sind br; den insbesondere betroffenen Druckwasserreaktoren die Hauptkühlmittelleitungen,
die Dampferzeuger und die Hauptkühlmittelpumpen, die das als Kühlmittel verwendete Wasser
von den Dampferzeugern in den Reaktordruckbehälter zurückfördern.
Das Hauptpatent P 22 58 226.9 betrifft ein Kernkraftwerk, in dessen Sicherheitshülle im Reaktordruckbehälter
mit einer Berstsicherung und mit einem Kühlmittel kreis, der Komponenten außerhalb des Reaktordruckbehälters
umfaßt, enthalten ist, wobei die Komponenten überwiegend zylindrisch gestaltet und mit einer
druckfesten, wärmeisolierenden Umhüllung umgeben sind, die aus Ringelementen besteht und von äußeren
Zylindern aus zugfestem Material umgeben ist. Die Umhüllung ergibt nicht nur eine ohnehin günstige
Wärmeisolierung, sondern zugleich eine Berstsicherung, die einfach gestaltet und vor allen Dingen demontierbar
ist, wie später noch näher erläutert wird.
Als vorteilhafte Weiterbildung des Gegenstandes des Hauptpatentes mit dem Ziel einer Verbesserung der
Berstsicherung ohne Beeinträchtigung der anderen für den Betrieb des Kernkraftwerkes und seine Sicherheit
notwendigen Funktionen schließt erfindungsgemi·'« '·»
Umhüllung auch den Reaktordruckbehälter innemdib der Betonabschirmung ein. Man verläßt sich also nicht
mehr allein auf die Betonabschirmung als Schutz gegen umherfliegende Teile bei einem Bersten des Druckbehälters,
sondern man umgibt den Druckbehälter möglichst eng.
Dabei gestattet die demontierbare Umhüllung nach der Erfindung trotzdem die wichtigen Wiederholungsprüfungen,
die /.B. mit Ultraschallsonden oder Röntgenaufnahmen durchgeführt werden können, nach dem die
Umhüllung abgenommen worden ist.
Die Umhüllung kann vorteilhaft mehrere Lagen druckfestes wärmeisolierendes Material umfasssen.
Diese Lagen ergeben leichtere und damit besser
S hantierbare Einzelstücke. Sie ermöglichen ferner eine vorteilhafte Anpassung an Flächen des Reaktordruckbehäiters,
die von der gewünschten zylindrischen Oberfläche abweichen müssen. Außerdem können bei
Verwendung mehrerer Lagen einander überlappende
ίο Elemente verwendet werden, so daß die Sicherheit
unter Umständen größer ist als bei einer einzigen Lage, die bei einem Bruch einen freien Querschnitt öffnet
Die Umhüllung ist zweckmäßig in axialer Richtung eines Reaktordruckbehälters unterteilt In erster Linie
ermöglicht dies einen leichteren Ausbau bei den schon
genannten Prüfungen, zum anderen wird auch hier die Hantierbarkeit der Umhüllungselemente vergrößert
Die Hauptkühlmittelleitungen kann man im Bereich der Betonabschirmung des Reaktorbehälters mit Stahlringen
umgeben. Hierdurch kann man die gewünschte Abdeckung gegen umherfliegende Bruchstücke erhalten,
ohne daß man die Betonabschirmung schwächen muß, wie sie sonst bei der Verwendung von zusätzlichen
doickfesten Umhüllungselementen erforderlich wäre.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel
beschrieben. In den Fig. 1 und 2 ist in jeweils einem Teilschnitt, de»· einmal durch die Vci tikalachsen
eines Reaktordruckbehälters, zum anderen senkrecht zu dieser verläuft, ein Druckwasserleistungsreaktormitder
erfindungsgemäßen Umhüllung gezeichnet.
Der Reaktordruckbehälter 1 besteht aus Stahl. Er umfaßt einen im wesentlichen zylindrischen Bereich 2
mit dem für die Hauptkühlmittelstutzen 3 verdickten, ebenfalls zylindrischen Bund 4. Der zylindrische Bereich
2 ist unten durch einen Kugelboden 5 abgeschlossen. Im Bereich des Kugelbodens S ist eine Abstützung 6
vorgesehen.
Auf dem zylindrischen Bund 4 mit den Stutzen 3 sitzt ein Reaktordruckbehälterdeckel 8, dessen Flansch 9 mit
einem Haltering 10 festgelegt ist. Der Flansch 9 ist mit einer Kugelkalotte 12 zusammengeschweißt, so daß sich
ein dichter Abschluß des Reaktordruckbehälters ergibt.
Der Haltering 10 ist mit Hilfe von schwenkbaren Haken 14 festgelegt, die mit einer Stützfläche 15
selbstsperrend über den Haltering greifen. Die Gelenke 16 der Haken, von denen der Übersichtlichkeit halber
nur einer dargestellt ist, sind in geeigneter Weise mit dem oberen Teil 17 der als Ganzes mit 18 bezeichneten
Betonabschirmung des Reaktordruckbehälters verbunden.
Wie man sieht, ist der Reaktordruckbehälter 1 außen weitgehend zylindrisch ausgebildet. Dazu trägt auch die
Abstützung 6 am unteren Ende bei. Über die zylindrische Außenfläche ist eine Umhüllung 19 mit
sogenannten Segmentsteinen aus druckfestem, wärmeisolierendem Material gestülpt, von denen in der Figur
der Einfachheit halber nur zwei übereinander gestapelte Lagen 20 und 21 zu sehen sind. Die Segmentsteine
bestehen aus Leca-Beton. Dies ist ein gashaltiger Beton, der ein spezifisches Gewicht von 1,75 Kp/dmJ hat. Die
Dicke der Segmentsteine beträgt 400 bis 500 mm, wobei die beiden Schichten 20 und 21 zusammengenommen
sind.
f>s Auf der Umhüllung 19 aus druckfestem, wärmeisolierendem
Material sit/.en als /ugfeste Schicht Ringe 23, 24 und 25 aus Stahl. Die Ringe 21, 24 und 25 reichen jeweils
über V) der axialen I löne des Druckbehälter I. Es kann
aber auch eine feinere Unterteilung gewählt werden, wenn dies im Hinblick auf die Herstellung oder die
Pemontierbarkeit zweckmäßig erscheint In jedem Fall
liegt eine Teilfuge 26 im Bereich der an die Stutzen 3 anschließenden Hauptkühlmittelleitungen 27, damit
zumindest der darüberliegende Teilring 25 ausgebaut werden kann. Nach dem Entfernen dieses Ringes
können dann unter Umständen auch die druckfesten Segmentsteine der Schichten 20 und 21 herausgehoben
werden, so daß eine Untersuchung des Reaktordruckbehälters
1 möglich ist
Das Spiel zwischen dem Reaktordruckbehälter 1 und der drackfesten Umhüllung 19 einerseits sowie zwischen
dieser Umhüllung und den zugfesten Ringen 23, 24 und 25 ist vorteilhaft so bemessen, daß nur bei
Zimmertemperatur, bei der die Montage und Demontage erfolgt, also bei etwa 20' und höchstens 400C, eine
Relativbewegung möglich ist, während die Erwärmung auf Betriebstemperatur von 3000C oder mehr zu einem
Aufweiten des Reaktordruckbehälters 1 führt, wogegen die auch im Normalbetrieb kälteren Stahlringe 23, 24
und 25 erheblich wender aufgeweitet werden. Man
kann dadurch eine von den Stahlringen 23, Ά und 25
ausgehende Druckvorspannung auf den Segmentsteinen der Schichten 20 und 21 und auf dem Reaktordruckbehälter
1 erhalten und dennoch im Normalbetrieb die für den Ausbau der Teile erforderliche Beweglichkeit
einhalten.
Der Beton der Betonabschirmung 18 wird beim Ausführungsbeispiel nicht mehr als mechanischer
Schutz benötigt Er braucht also nur für die Strahlenabschirmung bemessen zu werden. Deshalb kann man die
sonst übliche Armierung weitgehend einsparen.
Die F i g. 2 zeigt, daß die Hauptkühlmittelleitungen 27 im Bereich der Betonabschirmung 18 mit Stahlringen 30
umgeben sind, die unmittelbar auf den Rohren 27 sitzen. Die Stahlringe 30 haben beim Ausführungsbeispiel
einen rechteckigen, insbesondere quadratischen Querschnitt. Sie sind um etwa die Kantenlänge des
Querschnitts voneinander distanziert Dennoch ergeben sie bei den in der Figur !dargestellten Abmessungen, bei
denen die Kantenlänge mindestens gleich der Wandstärke der Leitung 27 ist, eine derartige zusätzliche
Versteifung der Hauptkühlmittelleitungen 27, daß ein
ίο Wegfliegen großer Stücke auch bei einem vollständigen
Bruch der HauptkühlmiUelleitungen ausgeschlossen ist.
Trotz dieser Berstsicherung sind in dem Beton der Abschirmung 18 für die Hauptkühlmittelleitungen 27
einschließlich der Ringe 30 nur relativ kleine, dem Rohrquerschnitt angepaßte Ausnehmungen 31 erforderlich,
wie aus den F i g. 1 und 2 deutlich wird.
Aus der Fig. 2 wird ferner ersichtlich, daß die Schichten 20 und 21 der druckfesten Umhüllung 19 nicht
nur hintereinanderliegende Lagen bilden, sondern daß man die Segmentsteine mindestens im Bereich der
Anschlußstutzen 3 auch in radialer R'-htung unterteilen
kann, wie durch die Fugen 33 angedeutet ist. Man verringert dadurch die Größe der zu transportierenden
Segmentsteine und ermöglicht außerdem eine günstige Anpassung an den nicht zylindrisch ausfüh; baren
Querschnitt des Reaktordruckbehälters 1 im Bereich der Anschlußstutzen 3.
Außerhalb der Betonabschirmung 18 sind die weiteren Teile des Hauptkühlmittelkreises des Druckwasserreaktors
nach der Erfindung ebenfalls überwiegend zylindrisch gestaltet und mit einer Umhüllung
umgeben, die aus einer druckfesten, wärmeisolierenden Schicht und zugfesten Ringen, insbesondere aus Stahl,
besteht. Nähere Einzelheiten sind im Hauptpatent angegeben.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Kernkraftwerk, in dessen Sicherheitshülle ein Reaktordruckbehälter mit einer Berstsicherung und
mit einem Kühlmittelkreis, der Komponenten außerhalb des Reaktordruckbehälters umfaßt, enthalten
ist, wobei die Komponenten überwiegend zylindrisch gestaltet und mit einer druckfesten,
wärmeisolierenden Umhüllung umgeben sind, die aus Ringsegmenten besteht, und von äußeren
Zylindern aus zugfestem Material umgeben ist, nach Patent P22 58 2265, dadurch gekennzeichnet,
daß die Umhüllung (19) auch den Reaktordruckbehälter (1) innerhalb der Betonabschirmung
(18) einschließt
2. Kernkraftwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (19) mehrere
Lagen (20, 21) druckfesten, wärmeisolierenden Materials umfaßt.
3. Kernkraftwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (19) in
axialer Richtung des Reaktordruckbehäiters (!)
unterteilt ist
4. Kernkraftwerk nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Hauptkühlmittelleitungen
(27) im Bereich der Betonabschirmung (18) mit Stahlringen (30) umgeben sir-d.
Priority Applications (9)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
EF | Willingness to grant licences | ||
8340 | Patent of addition ceased/non-payment of fee of main patent |