DE2828973A1 - Aus einem tragdeckel und einem dichtdeckel bestehende verschlussvorrichtung fuer eine grosse behaelterdurchfuehrung - Google Patents
Aus einem tragdeckel und einem dichtdeckel bestehende verschlussvorrichtung fuer eine grosse behaelterdurchfuehrungInfo
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Description
- 3 - 7 7 2 0
HOCHTEMPERATUR-REAKTORBAU GmbH Hansaring 53 - 57 5000 Köln
Aus einem Tragdeckel und einem Dichtdeckel bestehende
Verschlußvorrichtung für eine große Behälterdurchführung
Die Erfindung betrifft eine aus einem Tragdeckel und einem Dichtdeckel bestehende Verschlußvorrichtung für eine große
Durchführung in einem vorgespannten Spannbetondruckbehälter, die mit einem Liner ausgekleidet ist, wobei die beiden Deckel
durch Spannglieder auf dem Spannbetondruckbehälter gehalten werden und der mit einem Flansch versehene Dichtdeckel sich
unter Belastung durch Behälterinnendruck gegen den Tragdeckel abstützt.
Aus der Offenlegungsschrift 17 84 369 ist eine Verschlußvorrichtung
für eine Einstiegöffnung in der Wand eines Spannbetondrückbehälters
bekannt, die zwei übereinander angeordnete Bauteile umfaßt. Das erste Teil besteht aus Spannbeton,
und das zweite wird von einer gewölbten Metallplatte gebildet, mit deren Hilfe eine lecksichere Abdichtung der Einstiegöffnung
erreicht werden soll. Die beiden Verschlußteile haben keinen direkten Kontakt miteinander, d. h. es wird von dem Spannbetonteil
kein Druck (zur Vergrößerung der Dichtwirkung) auf die Metallplatte ausgeübt.
In der Offenlegungschrift 17 84 625 wird ebenfalls ein abnehmbarer
Deckel für einen Spannbetondruckbehälter beschrieben, bei
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dem um ein zentrales Verschlußstück Umfangs-Druckstücke angeordnet
sind. Diese werden durch Umfangsbandagen radial an das zentrale Verschlußstück angedrückt, wobei zwischen ihnen
radiale Zwischenräume verbleiben. Das zentrale Verschlußstück besteht aus mehreren aufeinandergesetzten Scheiben, die durch
in Längsrichtung des Behälters angeordnete Spannglieder fest aneinander gepreßt werden.
Eine weitere Verschlußvorrichtung für eine Behälteröffnung ist in der Offenlegungsschrift 25 01 021 dargestellt. Sie ist als
Stopfen ausgebildet, und sowohl zwischen dem Stopfen und der Öffnung als auch zwischen dem Stopfen und aus der Behälteröffnung
herausführenden Gegenständen, die durch den Stopfen verlegt sind, sind Schweiß1ippendichtungen vorgesehen.
Bekannt ist es ferner, bei einem Druckbehälter, der aus einem Stahlbehälter und einer den Stahlbehälter umgebenden Betonhülle
besteht, zum Verschließen des Druckbehälters einen Betondeckel sowie einen unterhalb von diesem angeordneten Stahldeckel
vorzunehmen. Eine solche Verschlußvorrichtung ist in der Offenlegungsschrift 22 19 412 beschrieben, üblicherweise ist
der Stahldeckel mit dem Betondeckel verbunden und mit diesem gemeinsam abhebbar. Führen nur wenige Durchbrüche (z. B. für
Regelstabantriebe) durch die beiden Deckel, so kann auch eine montagemäßige Trennung von Stahldeckel und Betondeckel vorgenommen
werden.
Stand der Technik ist ferner eine aus mehreren Verschlußteilen
bestehende Verschlußvorrichtung, bei der die Verschlußteile
funktionsmäßig voneinander getrennt und als Dichtdeckel und
Tragdeckel ausgebildet sind. Die beiden Deckel werden durch
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in Längsrichtung des Behälters wirkende Spannglieder gehalten.
Die Abdichtung erfolgt einmal durch eine Schweißlippendichtung,
die den Spalt zwischen einem an dem Dichtdeckel angebrachten Flansch und einem an dem Liner der Durchführung angesetzten
Flansch überbrückt, und zum anderen durch ringförmige Dichtungen, die zwischen den beiden genannten Flanschen angeordnet
sind.
Durch die Verwendung von vorgespannten Betondeckeln zum Verschließen
großer Durckbehälteröffnungen kann eine gute Berstsicherheit erzielt werden. Als schwierig erweist es sich aber,
eine solche Verschlußvorrichtung hinreichend dicht auszugestalten,
da an der Berührungsstelle zwischen der Verschlußvorrichtung und dem Druckbehälter nicht vermeidbare Differenzdeformationen
auftreten. Diese haben ihre Ursache darin, daß die Verschlußvorrichtung rotationssymmetrisch deformiert und
die Druckbehälteröffnung nicht rotationssymmetrisch deformiert
wird. ·
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einer Verschlußvorrichtung
für große Behälteröffnungen der -eingangs beschriebene
Bauart eine bessere Dichtwirkung zu erreichen.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zur
Abdichtung der Verschlußvorrichtung eine primäre und eine sekundäre Dichtzone vorgesehen sind, wobei die primäre Dichtzone
in an sich bekannter Weise von zwischen dem Flansch des Dichtdeckels und einem an dem Durchführungsliner angesetzten
Flansch vorgesehenen ringförmigen Dichtungen gebildet wird und die sekundäre Dichtzone durch das Zusammenwirken einer an dem
Tragdeckel angebrachten ringartigen Auflagefläche mit einer
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Stützfläche realisiert ist, die mit einem zweiten, den oberen Teil des Durchführungsliners koaxial umgebenden Liner fest verbunden
ist und sich auf dem Umgebungsbeton des Spannbetondruckbehälters abstützt, wobei der zweite Liner an dem freien Ende
eines in dem Durchführungsliner eingesetzten Gabelstücks angebracht
ist, und daß die Kraftübertragung von dem Tragdeckel auf den Spannbetondruckbehälter im Bereich der sekundären Dichtzone zwischen
der ringartigen Auflagefläche und der ringartigen Stützfläche erfolgt.
Bei der erfindungsgemäßen Verschlußvorrichtung wird also eine bessere Dichtwirkung dadurch erzielt, daß die eigentliche
(primäre) Dichtzone von dem Bereich der Kraftübertragung von dem Tragdeckel auf den Druckbehälter getrennt ist, d. h.
Differenzdeformationen können sich nicht oder nur stark vermindert auf diese Dichtzone auswirken. Die sekundäre Dichtzone, die
sich im Bereich der Kraftübertragung befindet (also in dem Bereich, in dem nicht vermeidbare Deformationen auftreten), braucht nur
eine Dichtigkeit aufzuweisen, die der Qualität einer Durchflußbegrenzung entspricht.
Die durch die ringartige Auflagefläche und Stützfläche realisierte
Durchflußbegrenzung und die primäre Dichtzone geben der Verschlußvorrichtung die notwendige Redundanz. Das zwischen der
primären Dichtzone und dem Gabelstück liegende zylinderförmige Teilstück des Durchführungsliners ist wegen der kaum vorhandenen
axialen Belastungen nur relativ geringen Beanspruchungen ausgesetzt.
Da zwischen dem Plansch des Dichtdeckels und dem des Durchführungsliners
nur die Kräfte zum Zusammenpressen der ringförmigen Dichtungen übertragen werden müssen, können die
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beiden Flansche und die Schrauben zum Anschrauben des Dichtdeckels
auf den Durchführungsliner sehr klein dimensioniert sein. Die Ableitung des Druckes erfolgt in den aus Beton bestehenden
Tragdeckel, der wie der Spannbetondruckbehälter ausgelegt ist und die gewünschte Berstsicherheit gewährleistet.
Während der Montage oder Demontage der Verschlußvorrichtung
bietet die primäre Dichtzone keine besonderen Schwierigkeiten. Bei der Demontage des schweren Tragdeckels verbleibt der aus
Metall bestehende Dichtdeckel zunächst in der Durchführung/ so daß ein dichter Abschluß des Druckbehälters gewährleistet ist.
Das in dem Durchführungsliner eingesetzte Gabelstück ist vorteilhafterweise
am Ende eines Spaltes angeordnet, der sich zwischen dem Durchführungsliner und dem Umgebungsbeton des
Spannbetondruckbehälters befindet, wobei die Länge des Spaltes so bemessen ist, daß sich Deformationen in dem Beton an der
primären Dichtzone nicht mehr oder nur in sehr geringem Umfang
auswirken. Sie können also nicht auf die primäre Dichtzone Einfluß
nehmen.
Es ist zweckmäßig, den Raum zwischen den einzelnen Dichtungen
in der primären Dichtzone auf Leckage zu überwachen und zu diesem Zweck Kontrolleitungen in dem betreffenden Bereich
anzuordnen. Der genannte Raum kann auch über eine Leitung mit Sperrgas beaufschlagt werden, wobei diese Maßnahme zusätzlich
zu oder neben der Leckagekontrolle getroffen werden kann. Dient der Spannbetondruckbehälter zur Aufnahme eines heliumgekühlten
Kernreaktors, so wird als Sperrgas vorzugsweise reines Helium verwendet.
Um Umfang des Dichtdeckelflansches kann vorteilhafterweise
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eine Schweißlippendichtung angebracht sein, die mit dem Flansch
des Durchführungsliners verschweißt ist.
Das Dichtungskonzept der erfindungsgemäßen Verschlußvorrichtung
ist ohne Einschränkungen mit kleineren Durchdringungen in den beiden Verschlußteilen verträglich; d. h. es können eine
oder mehrere kleinere öffnungen in der Verschlußvorrichtung vorgesehen sein.
Es ist vorteilhaft, die sekundäre Dichtzone derart auszubilden, daß bei Versagen der primären Dichtzone ein Durchflußquerschnitt
bestimmter Größe in der sekundären Dichtzone freigegeben wird.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Verschlußvorrichtung
gemäß der Erfindung schematisch dargestellt. Es handelt sich in beiden Fällen um den Abschluß einer Drückbehälterdurchführung,
in der ein Gebläse für einen Dampferzeuger installiert sein kann. Dieser ist Teil einer Kernreaktoranlage.
Die Figuren zeigen:
Fig. 1 eine erste Verschlußvorrichtung im Vertikalschnitt,
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus einer zweiten Verschlußvorrichtung gemäß der Erfindung.
Die Fig. 1 läßt eine aus einem Tragdeckel 2 und einem Dichtdeckel 3 bestehende Verschlußvorrichtung 1 für eine in einem
Spannbetondruckbehälter 5 befindliche Durchführung 4 erkennen. Die Durchführung 4 ist mit einem metallischen Liner 6 ausge-
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kleidet, der an seinem oberen Ende einen Flansch 7 aufweist.
Innerhalb des Spannbetondruckbehälters 5 ist ein (nicht dargestellter) Kernreaktor installiert. Ein Gebläse 8 für einen
Dampferzeuger ist in der Durchführung 4 untergebracht. Durch den Spannbetondruckbehälter 5 sind vertikale Spannglieder
9 geführt, die über Kupplungsstücke (nicht dargestellt) mit weiteren Spanngliederabschnitten 9a verbunden sind.
Letztere sind - wie auch die Kupplungsstücke - in dem aus Beton
bestehenden Tragdeckel 2 angeordnet. Dieser hat die Form eines kurzen Zylinders und ist an seiner Mantelfläche sowie
an seiner unteren Stirnfläche von einer metallischen Umhüllung 10 umgeben.
Der aus Metall bestehende Dichtdeckel 3 weist an seinem Umfang
einen Flansch 11 auf, der dem Flansch 7 des Liners 6 aufliegt
und in seiner diesem zugewandten Stirnseite mehrere ringförmige Nuten besitzt, in denen ringförmige Dichtungen 12 angeordnet
sind. Zur Erzielung der notwendigen Dichtwirkung werden der Flansch 11 und der Flansch 7 durch Zylinderschrauben 13
aneinandergepreßt. Dieser Bereich stellt die primäre Dichtzone 14 dar. Sie befindet sich am oberen Ende eines Spaltes 15,
der sich über eine bestimmte "Abklinglänge" zwischen dem Liner 6 der Durchführung 4 und dem Umgebungsbeton des Spannbetondruckbehälters
5 nach unten erstreckt, um den Linerabschluß von Beanspruchungen infolge des Kriechens des Umgebungsbetons
freizuhalten.
Am unteren Ende des Spaltes 25 ist ein in dem Liner. 6 eingesetztes
Gabelstück 16 vorgesehen, an dessen freiem Ende 17 ein zweiter Liner 18 angebracht ist, der den oberen Teil des.
Liners 6 koaxial umgibt. Mit dem Liner 18 fest verbunden ist eine ringartige Stützfläche 19, die sich auf dem Umgebungs-
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- ίο -
beton des Spannbetondruckbehälters 5 abstützt. Die ringartige Stützfläche 19 wirkt zusammen mit einer an der metallischen
Umhüllung 10 des Tragdeckels 3 angebrachten ringartigen Auflagefläche
20; d. h. in diesem Bereich erfolgt die Kraftübertragung von dem Tragdeckel 2 auf den Spannbetondruckbehälter
Stützfläche 19 und Auflagefläche 20 bilden zusammen die sekundäre Dichtzone 21, die nur die Qualität einer Durchflußbegrenzung
zu haben braucht. Der Bereich, in dem Differenzdeformationen auftreten, hat somit nur relativ geringen Dichtigkeitsanforderungen
standzuhalten. Die primäre Dichtzone hingegen, an die höchste Anforderungen gestellt werden, bleibt
von Differenzdeformationen unbeeinflußt, da sie von dem Bereich der Kraftübertragung bzw. von der Ausgleichszone für die
Differenzdeformationen getrennt ist. Das Verbindungsteil zwischen dem Liner 6 und dem Liner 18, das Gabelstück 16, ist
so weit innerhalb der Durchführung 4 angeordnet, daß es von den Differenzdeformationen nicht mehr beeinflußt wird.
In der Verschlußvorrichtung 1 ist eine kleinere Durchdringung 22 vorgesehen, in der ein Anschirmstopfen angeordnet sein kann.
Sie ist mit einer metallischen Auskleidung 23 versehen, die sich oben und unten flanschartig erweitert. Auf diesen flanschartigen
Erweiterungen 24 sind mittels Dehnschrauben gehaltene Deckel 25 befestigt, wobei durch ringförmige Dichtungen 26
für die nötige Abdichtung gesorgt ist. Der untere der beiden Deckel 25 ist schwenkbar ausgebildet.
Die Fig. 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus einer anderen Verschlußvorrichtung 30 gemäß der Erfindung, und zwar
ist hier nur der Bereich der primären Dichtzone dargestellt. Soweit die einzelnen Bauteile mit denen der Fig. 1 übereinstimmen,
werden hier die gleichen Bezugsζiffern verwendet.
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Die primäre Dichtzone 31 wird von dem Flansch 7 des Durchführungsliners
6, dem Plansch 11 des Dichtdeckels 3 und zwischen den beiden Flanschen angeordneten ringförmigen
Dichtungen 12 gebildet, die in ringförmigen Nuten 32 des Flansches 11 eingelegt sind. Durch eine Anzahl Zylinderschrauben
33 werden die beiden Flansche 7 und 11 aufeinandergepreßt.
Zwischen dem Dichtdeckel 3 und dem Tragdeckel 2 können Ausgleichsbleche 34 vorgesehen sein.
Eine weitere Abdichtung der Verschlußvorrichtung 30 wird mit Hilfe einer Schweißlippendichtung 35 erreicht, die sowohl mit
dem Flansch 11 des Dichtdeckels 3 als auch mit dem Flansch
des Durchführungsliners 6 verschweißt ist. Zur Überwachung des
Raumes zwischen den ringförmigen Dichtungen 12 auf Leckage ist
eine Kontroileitung 36 vorgesehen, über eine weitere· Leitung
wird der Raum zwischen der äußeren ringförmigen Dichtung und der Schweißlippendichtung 35 mit reinem Helium als Sperrgas
beaufschlagt.
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Claims (7)
- 7 7 2 0Patentansprüchef 1.!Aus einem Tragdeckel und einem Dichtdeckel bestehende Verschlußvorrichtung für eine große Durchführung in einem vorgespannten Spannbetondruckbehälter, die mit einem Liner ausgekleidet ist, wobei die beiden Deckel durch Spannglieder auf dem Spannbetondruckbehälter gehalten werden und der mit einem Flansch versehene Dichtdeckel sich unter Belastung durch Behälterinnendruck gegen den Tragdeckel abstützt, dadurch gekennzeichnet , daß zur Abdichtung der Verschlußvorrichtung (1;30) eine primäre (14;31) und eine sekundäre Dichtzone (21) vorgesehen sind, wobei die primäre Dichtzone (14;31) in an sich bekannter Weise von zwischen dem Flansch (11) des Dichtdeckels (3) und einem an dem Durchführungsliner (6) angesetzten Flansch (7) vorgesehenen ringförmigen Dichtungen (12) gebildet wird und die sekundäre Dichtzone (21) durch das Zusammenwirken einer an dem Tragdeckel (2) angebrachten ringartigen Auflagefläche (20) mit einer ringartigen Stützfläche (19) realisiert ist, die mit einem.zweiten, den oberen Teil des Durchführungsliners (6) koaxial umgebenden Liner (18) fest verbunden ist und sich auf dem Umgebungsbeton des Spannbetondruckbehälters (5) abstützt, wobei der zweite Liner (18) an dem freien Ende (17) eines im dem Durchführungsliner (6) eingesetzten Gabelstücks (16) angebracht ist, und daß die Kraftübertragung von dem Tragdeckel (2) auf den Spannbetondruckbehälter (5) im Bereich der sekundären Dichtzone (21) zwischen der ringartigen Auflagefläche (20) und der ringartigen Stützfläche (19) erfolgt.90 9 8 83/0U3 ORIGINAL INSPECTED
- 2. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gabelstück (16) am Ende eines Spaltes (15) zwischen dem Durchführungsliner (6) und dem Umgebungsbeton des Spannbetondurckbehälters (5) angeordnet ist, dessen Länge so bemessen ist, daß sich Deformationen in dem Beton an der primären Dichtzone (14 ; 31) nicht mehr oder nur in sehr geringem Umfang auswirken.
- 3. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen den einzelnen Dichtungen (12) in der primären Dichtzone (31) über Kontrollleitungen (36) auf Leckage überwacht wird.
- 4. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 1,2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen den einzelnen Dichtungen (12) in der primären Dichtzone (31) über eine Leistung (37) mit Sperrgas, vorzugsweise mit reinem Helium, beaufschlagt wird.
- 5. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang des Dichtdeckelflansches (11) eine Schweißlippendichtung (35) angebracht ist, die mit dem Flansch (7) des Durchführungsliners (6) verschweißt ist.
- 6. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verschlußvorrichtung (1) mindestens eine kleinere Durchdringung (22) vorgesehen ist.
- 7. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sekundäre Dichtzone (21) derart ausgebildet ist, daß bei Versagen der primären Dichtzone (14; 31) ein Duch^iflußquerschnitt bestimmter Größe in der sekundären Dichtzone (21) freigegeben wird.909883/0U3ORIGINAL INSPECTED
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: HOCHTEMPERATUR-REAKTORBAU GMBH, 4600 DORTMUND, DE |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |