CH554585A

CH554585A - Kernreaktor mit einem reaktordruckbehaelter.

Info

Publication number: CH554585A
Application number: CH1185473A
Authority: CH
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1972-08-28
Filing date: 1973-08-17
Publication date: 1974-09-30
Also published as: DE7231772U; IT993040B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kernreaktor mit einem Reaktordruckbehälter, dessen Deckel eine Fangeinrichtung zum Auffangen von Bruchstücken beim Bersten des Reaktordruckbehälters zugeordnet ist. Sie hat sich einen vereinfachten Aufbau der Fangeinrichtung zum Ziel gesetzt, der ohne Einbusse an Sicherheit eine bessere Herstellung der Fangeinrichtung gestattet.

Erfindungsgemäss umfasst die Fangeinrichtung einen dem Umfang des Deckels zugeordneten Schmiedering und mindestens zwei auf der Deckeloberseite liegende Blechlagen, die einzeln mit dem Schmiedering verschweisst sind.

Die erfindungsgemässe Fangeinrichtung gestattet es, den Deckel eines Reaktordruckbehälters vollständig zu überdekken, ohne dass dazu schwierige Herstellungsprobleme gelöst werden müssen. Der grösste Teil der erfindungsgemässen Fangeinrichtung ist der Schmiedering, der zwar in seinen Abmessungen dem Deckeldurchmesser angepasst sein muss, aber dennoch realtiv leicht gehalten werden kann. Die Blechlagen, die über den grössten Teil der Deckeloberfläche reichen, sind dagegen Halbzeuge, die nur grob der Form des Deckels anzupassen sind. Ihr Verschweissen mit dem Schmiedering lässt sich wesentlich leichter durchführen als bei sogenannten Vollwanddeckeln, bei denen ein der Deckeldicke entsprechender Teil mit einem Flansch verschweisst werden müsste.

Vorzugsweise besitzt der Schmiedering eine konisch abgestufte Innenseite zur Aufnahme der Ränder der Blechlagen. Durch die konische Abstufung kann man eine den Belastungen angemessene Querschnittsform erhalten, so dass die Spannungen im Schmiedering im wesentlichen gleich sind.

Ausserdem ergibt die Stufung die Möglichkeit, die einzelnen Lagen ohne Beeinträchtigung einer vorangegangenen Schweissung mit dem Schmiedering zu verbinden. Für die für Druckbehälterdeckel übliche Bauart aus einer Kugelkalotte und einem mit diesem verschweissten Flansch empfiehlt es sich, dass der Schmiedering die Schweissnaht überdeckt und damit den gefährdetsten Teil entlastet und abschirmt.

Der Schmiedering kann unmittelbar mit dem Reaktordruckbehälter oder einem diesen umgebenden Körper verbunden werden, der als Berstschutz vorgesehen ist. Noch günstiger kann es sein, im Hinblick auf mechanische Beanspruchungen, wenn der Schmiedering mit einem an sich bekannten Fangring niedergehalten wird, der über den Aussenrand der Blechlagen greift. Dieser Fangring vergleichmässigt die Beanspruchungen der Fangeinrichtung, so dass man mit kleineren Abmessungen auskommen kann. Dies gilt ganz besonders für den Fall, dass der Fangring um etwa die Breite des Schmiederinges über die Blechlagen greift.

Nachfolgend wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Dabei ist in einem Schnitt durch den Oberteil eines Reaktordruckbehälters 1 für einen Druckwasserleistungsreaktor der auf dem Behälterunterteil 2 sitzende Deckel 3 gezeichnet, der mit Spannschrauben 4 und Muttern 5 befestigt ist. Im Deckel 3 sitzen Rohrstutzen 6 für Steuerstabantriebe, wie an sich bekannt ist.

Über dem mit einem Flansch 7 verschweissten kugelsegmentförmigen Teil 8 des Deckels 3 ist eine Fangeinrichtung 10 angeordnet, die aus einem geschlossenen Schmiedering 11 und einer Vielzahl von Blechlagen 12 besteht. Beim Ausführungsbeispiel sind etwa zwanzig der Deckelaussenfläche angepasste Blechlagen 12 in die stufenförmig konisch ausgebildete Innenfläche 14 des Schmiederinges 11 eingeschweisst.

Dadurch erhält man mit geringem Werkstoffaufwand eine mechanisch feste, vor allen Dingen flexible Konstruktion, die zum Auffangen von Bruchstücken bei einem Bersten des Reaktordruckbehälters ausgezeichnet geeignet ist. Die Konstruktion gemäss der Erfindung hat folgende Vorteile:
1. Aufgrund der einzelnen Blechlagen und der für diese vorgesehenen einzelnen Schweissnähte sind nur begrenzte Risslängen der Fangeinrichtung denkbar.

2. Es werden nur geringe Schweissnahtstärken benötigt, die relativ leicht herzustellen und vor allem auch leicht zu überwachen sind.

3. Die Mehrlagenbauweise der Fangeinrichtung gestattet Öffnungen, die die Steuerstabstutzen 6 umgeben, so dass der Reaktorbetrieb durch die Fangeinrichtung nicht behindert wird. Die Fangeinrichtung kann mithin bei allen Reaktorbetriebsläufen auf dem Druckbehälterdeckel verbleiben.

4. Die Fangeinrichtung kann andererseits für den Fall, dass am Deckel Wiederholungsprüfungen ausgeführt werden sollen, ohne weiteres abgehoben werden.

Beim Ausführungsbeispiel ist die Fangeinrichtung 10 durch einen Fangring 16 festgelegt, der seinerseits mit zweiunddreissig um den Umfang des Druckbehälters verteilten Gelenkhaken 17 festgehalten wird. Die Gelenkhaken 17 sind einem den Reaktordruckbehälter 1 umgebenden Stahlbetonmantel zugeordnet. Sie können durch die Wärmedehnung des Reaktordruckbehälters unter Vorspannung gesetzt werden.

Der Fangring 16 greift, wie die Figur erkennen lässt, mit einem Einschnitt 19 über einen keilförmigen Vorsprung 20 des Schmiederinges 11. Er besitzt auf der dem Deckel 3 zugekehrten Seite ferner eine der Deckeloberseite angepasste Stützfläche 22, deren Anlagefläche etwa ebenso breit wie der Schmiedering 11 ist. Durch diese Anlagefläche erfolgt eine Entlastung der Schweissnähte bei einer Druckbeanspruchung, die den Bereich 12 der Fangeinrichtung aufzuwölben versucht. Der Schmiedering 11 selbst überträgt Reaktionskräfte über die Ringfläche 23 auf den Fangring 16, wobei er zugleich die Schweissnaht 24 zwischen dem Deckelflansch 7 und dem Kalottenteil 8 abdeckt.

PATENTANSPRUCH

Kernreaktor mit einem Reaktordruckbehälter, dessen Deckel eine Fangeinrichtung zum Auffangen von Bruchstücken beim Bersten des Reaktordruckbehälters zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fangeinrichtung (10) einen dem Umfang des Deckels (3) zugeordneten Schmiedering (11) und mindestens zwei auf der Deckeloberseite liegende Blechlagen (12) umfasst, die einzeln mit dem Schmiedering (11) verschweisst sind.

UNTERANSPRÜCHE
1. Kernreaktor nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiedering (11) eine konisch abgestufte Innenseite (14) zur Aufnahme der Ränder der Blechlagen (12) aufweist.

2. Kernreaktor nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiedering (11) so ausgebildet ist, dass er die beim Bersten des Reaktordruckbehälterdeckels (3) auftretenden Reaktionskräfte über eine Ringfläche (22) in einen Fangring (16) einleitet, der über den Aussenrand der Blechlagen (12) greift.

3. Kernreaktor nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fangring (16) um etwa die Breite des Schmiederinges (11) über die Blechlagen (12) greift.

4. Kernreaktor nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiedering (11) die Kalottenschweissnaht des Reaktordruckbehälterdeckels (3) überdeckt.

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.

Claims

**WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kernreaktor mit einem Reaktordruckbehälter, dessen Deckel eine Fangeinrichtung zum Auffangen von Bruchstücken beim Bersten des Reaktordruckbehälters zugeordnet ist. Sie hat sich einen vereinfachten Aufbau der Fangeinrichtung zum Ziel gesetzt, der ohne Einbusse an Sicherheit eine bessere Herstellung der Fangeinrichtung gestattet.

Erfindungsgemäss umfasst die Fangeinrichtung einen dem Umfang des Deckels zugeordneten Schmiedering und mindestens zwei auf der Deckeloberseite liegende Blechlagen, die einzeln mit dem Schmiedering verschweisst sind.

Die erfindungsgemässe Fangeinrichtung gestattet es, den Deckel eines Reaktordruckbehälters vollständig zu überdekken, ohne dass dazu schwierige Herstellungsprobleme gelöst werden müssen. Der grösste Teil der erfindungsgemässen Fangeinrichtung ist der Schmiedering, der zwar in seinen Abmessungen dem Deckeldurchmesser angepasst sein muss, aber dennoch realtiv leicht gehalten werden kann. Die Blechlagen, die über den grössten Teil der Deckeloberfläche reichen, sind dagegen Halbzeuge, die nur grob der Form des Deckels anzupassen sind. Ihr Verschweissen mit dem Schmiedering lässt sich wesentlich leichter durchführen als bei sogenannten Vollwanddeckeln, bei denen ein der Deckeldicke entsprechender Teil mit einem Flansch verschweisst werden müsste.

Vorzugsweise besitzt der Schmiedering eine konisch abgestufte Innenseite zur Aufnahme der Ränder der Blechlagen. Durch die konische Abstufung kann man eine den Belastungen angemessene Querschnittsform erhalten, so dass die Spannungen im Schmiedering im wesentlichen gleich sind.

Ausserdem ergibt die Stufung die Möglichkeit, die einzelnen Lagen ohne Beeinträchtigung einer vorangegangenen Schweissung mit dem Schmiedering zu verbinden. Für die für Druckbehälterdeckel übliche Bauart aus einer Kugelkalotte und einem mit diesem verschweissten Flansch empfiehlt es sich, dass der Schmiedering die Schweissnaht überdeckt und damit den gefährdetsten Teil entlastet und abschirmt.

Der Schmiedering kann unmittelbar mit dem Reaktordruckbehälter oder einem diesen umgebenden Körper verbunden werden, der als Berstschutz vorgesehen ist. Noch günstiger kann es sein, im Hinblick auf mechanische Beanspruchungen, wenn der Schmiedering mit einem an sich bekannten Fangring niedergehalten wird, der über den Aussenrand der Blechlagen greift. Dieser Fangring vergleichmässigt die Beanspruchungen der Fangeinrichtung, so dass man mit kleineren Abmessungen auskommen kann. Dies gilt ganz besonders für den Fall, dass der Fangring um etwa die Breite des Schmiederinges über die Blechlagen greift.

Nachfolgend wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Dabei ist in einem Schnitt durch den Oberteil eines Reaktordruckbehälters 1 für einen Druckwasserleistungsreaktor der auf dem Behälterunterteil 2 sitzende Deckel 3 gezeichnet, der mit Spannschrauben 4 und Muttern 5 befestigt ist. Im Deckel 3 sitzen Rohrstutzen 6 für Steuerstabantriebe, wie an sich bekannt ist.

Über dem mit einem Flansch 7 verschweissten kugelsegmentförmigen Teil 8 des Deckels 3 ist eine Fangeinrichtung 10 angeordnet, die aus einem geschlossenen Schmiedering 11 und einer Vielzahl von Blechlagen 12 besteht. Beim Ausführungsbeispiel sind etwa zwanzig der Deckelaussenfläche angepasste Blechlagen 12 in die stufenförmig konisch ausgebildete Innenfläche 14 des Schmiederinges 11 eingeschweisst.

Dadurch erhält man mit geringem Werkstoffaufwand eine mechanisch feste, vor allen Dingen flexible Konstruktion, die zum Auffangen von Bruchstücken bei einem Bersten des Reaktordruckbehälters ausgezeichnet geeignet ist. Die Konstruktion gemäss der Erfindung hat folgende Vorteile: 1. Aufgrund der einzelnen Blechlagen und der für diese vorgesehenen einzelnen Schweissnähte sind nur begrenzte Risslängen der Fangeinrichtung denkbar.

2. Es werden nur geringe Schweissnahtstärken benötigt, die relativ leicht herzustellen und vor allem auch leicht zu überwachen sind.

3. Die Mehrlagenbauweise der Fangeinrichtung gestattet Öffnungen, die die Steuerstabstutzen 6 umgeben, so dass der Reaktorbetrieb durch die Fangeinrichtung nicht behindert wird. Die Fangeinrichtung kann mithin bei allen Reaktorbetriebsläufen auf dem Druckbehälterdeckel verbleiben.

4. Die Fangeinrichtung kann andererseits für den Fall, dass am Deckel Wiederholungsprüfungen ausgeführt werden sollen, ohne weiteres abgehoben werden.

Beim Ausführungsbeispiel ist die Fangeinrichtung 10 durch einen Fangring 16 festgelegt, der seinerseits mit zweiunddreissig um den Umfang des Druckbehälters verteilten Gelenkhaken 17 festgehalten wird. Die Gelenkhaken 17 sind einem den Reaktordruckbehälter 1 umgebenden Stahlbetonmantel zugeordnet. Sie können durch die Wärmedehnung des Reaktordruckbehälters unter Vorspannung gesetzt werden.

Der Fangring 16 greift, wie die Figur erkennen lässt, mit einem Einschnitt 19 über einen keilförmigen Vorsprung 20 des Schmiederinges 11. Er besitzt auf der dem Deckel 3 zugekehrten Seite ferner eine der Deckeloberseite angepasste Stützfläche 22, deren Anlagefläche etwa ebenso breit wie der Schmiedering 11 ist. Durch diese Anlagefläche erfolgt eine Entlastung der Schweissnähte bei einer Druckbeanspruchung, die den Bereich 12 der Fangeinrichtung aufzuwölben versucht. Der Schmiedering 11 selbst überträgt Reaktionskräfte über die Ringfläche 23 auf den Fangring 16, wobei er zugleich die Schweissnaht 24 zwischen dem Deckelflansch 7 und dem Kalottenteil 8 abdeckt.

PATENTANSPRUCH

Kernreaktor mit einem Reaktordruckbehälter, dessen Deckel eine Fangeinrichtung zum Auffangen von Bruchstücken beim Bersten des Reaktordruckbehälters zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fangeinrichtung (10) einen dem Umfang des Deckels (3) zugeordneten Schmiedering (11) und mindestens zwei auf der Deckeloberseite liegende Blechlagen (12) umfasst, die einzeln mit dem Schmiedering (11) verschweisst sind.

UNTERANSPRÜCHE 1. Kernreaktor nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiedering (11) eine konisch abgestufte Innenseite (14) zur Aufnahme der Ränder der Blechlagen (12) aufweist.

2. Kernreaktor nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiedering (11) so ausgebildet ist, dass er die beim Bersten des Reaktordruckbehälterdeckels (3) auftretenden Reaktionskräfte über eine Ringfläche (22) in einen Fangring (16) einleitet, der über den Aussenrand der Blechlagen (12) greift.

3. Kernreaktor nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fangring (16) um etwa die Breite des Schmiederinges (11) über die Blechlagen (12) greift.

4. Kernreaktor nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiedering (11) die Kalottenschweissnaht des Reaktordruckbehälterdeckels (3) überdeckt.