CH642704A5

CH642704A5 - Support for a cylindrical reactor pressure vessel

Info

Publication number: CH642704A5
Application number: CH745679A
Authority: CH
Inventors: Eberhard Michel
Original assignee: Kraftwerk Union Ag
Priority date: 1978-11-22
Filing date: 1979-08-15
Publication date: 1984-04-30
Also published as: JPS5574492A; JPS6245515B2; ES486200A1; BR7907551A; DE2850651A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Abstützung für einen zylindrischen Reaktordruckbehälter mit vertikaler Achse, der am Umfang verteilte Rohrstutzen aufweist, von denen Rohrleitungen durch einen den Reaktordruckbehälter einschliessenden biologischen Schild aus Beton hindurchführen, wobei die Rohrleitungen im biologischen Schild von jeweils einem Mauerrohr umgeben sind, das Teil einer an den Rohrstutzen angreifenden Stützkonstruktion ist.

Das Mauerrohr ist bei einer aus der DE-OS 2 346 727 bekannten Abstützung der oben genannten Art mit einer zusätzlichen Stahlkonstruktion versehen, von der aus über Passplatten an den Rohrstutzen angegriffen wird, damit der Reaktordruckbehälter insbesondere gegen die im sogenannten Gau-Fall zu erwartenden Kräfte festgelegt ist. Eine Aufnahme des Gewichts des Reaktordruckbehälters ist dabei nicht vorgesehen, denn der Reaktordruckbehälter sitzt mit einem Haltering auf einem Stützring, der seinerseits das Gewicht auf ein Fundament überträgt.

Aus der US-PS 3 583 429 ist es auch bekannt, dass man das Gewicht des Reaktordruckbehälters über eine an den Rohrstutzen angreifende Abstützung aufnimmt, die am biologischen Schild vorgesehen ist. Hierbei ist der Reaktordruckbehälter jedoch nur mit seinem Gewicht in Ausnehmungen des biologischen Schildes eingehängt, so dass die vorstehend genannten Gau-Kräfte, die in seitlicher Richtung oder aber auch nach oben wirken können, nicht berücksichtigt sind.

Die Erfindung sucht demgegenüber eine Abstützung, die allen Kräften gewachsen ist, den Reaktordruckbehälter in einfacher Weise festlegt und dennoch kostengünstig herzustellen ist.

Die Erfindung besteht darin, dass in dem Mauerrohr ein Halterohr an mehreren Stellen seines Umfanges festgelegt ist, das mit seinem den Reaktordruckbehälter zugekehrten Ende den zugehörigen Rohrstutzen von aussen dicht umfasst und das Gewicht des Reaktordruckbehälters aufnimmt. Hiermit wird eine genaue Festlegung des Reaktordruckbehälters erreicht und zwar gerade in dem Bereich, in dem im Gau-Fall mit besonders grossen Kräften zu rechnen ist. Da aber gleichzeitig das Gewicht des Reaktordruckbehälters aufgenommen wird, ergibt sich eine einfache Anordnung, weil die in Längsrichtung des Reaktordruckbehälters wirkenden Wärmedehnungen keine Rolle mehr spielen.

Zwischen der Rohrleitung und dem Halterohr kann eine Wärmeisolierung vorgesehen sein. Man erreicht damit den Vorteil, dass der Wärmefluss in den Beton hinein begrenzt ist. Die Wärmeisolierung kann vorteilhaft am Halterohr befestigt sein. Dann Iässt sich an der Rohrleitung selbst noch ein Luftspalt gewinnen, der seinerseits als Wärmeisolierung wirkt.

Die Festlegung des Halterohres im Mauerrohr ist zweckmässig als Gleitlager ausgebildet. Dies ist deswegen günstig, weil die bei der Erwärmung auftretenden radialen Bewegungen des Reaktordruckbehälters dann ohne nennenswerte Kräfte durch Nachgeben abgebaut werden können. Die Ausbildung als Gleitlager erfolgt vorteilhaft dadurch, dass zwischen dem Mauerrohr und dem Halterohr Tragplatten angeordnet sind, die auf mindestens einer Seite Gleitplatten aus einem selbstschmierendem Werkstoff umfassen.

Das Halterohr kann in Richtung der Rohrleitung mit Vorspannung am Rohrstutzen anliegen. Damit wird vermieden, dass bei einem plötzlich auftretenden Druck in der Reaktorgrube das Halterohr etwa nach aussen gedrückt wird. Gleichzeitig kann die Vorspannung, die etwa mit Federn erzeugt wird, dafür sorgen, dass die Halterohre den bei der Abkühlung in radialer Richtung schrumpfenden Rohrstutzen nachgeführt werden.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben, das in Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch die den Reaktordruckbehälter aufnehmende sogenannte Reaktorgrube zeigt. In den Fig. 2 und 3 ist die Abstützung an einem Rohrstutzen in je einem Schnitt längs und quer zu einer Rohrleitung in grösserem Massstab dargestellt.

Der zylindrische Reaktordruckbehälter 1 besitzt in seinem oberen Bereich einen verdickten Stutzenring 2, an dem in einer Ebene um den Umfang gleichmässig verteilt acht Rohrstutzen 3 vorgesehen sind. Von diesen gehen Rohrleitungen 4 aus, die das unter hohem Druck stehende Kühlwasser des Reaktordruckbehälters durch einen äusseren Kreis mit Wärmetauschern usw. führen. Die Rohrleitungen 4 führen aus der Reaktorgrube 5 durch einen biologischen Schild 6, der aus Beton besteht. Der biologische Schild ist im unteren Bereich des Reaktordruckbehälters zweiteilig ausgeführt, weil ausser dem tragenden Bereich 7 ein innerer topfförmiger Bereich 8 vorgesehen ist, der durch einen Kühlkanal 9 von dem tragenden Bereich 7 getrennt ist. Der Bereich 8 trägt eine Wärmeisolierschicht 10. Eine weitere Wärmeisolierschicht 11, die zugleich den oberen Bereich der Reaktorgrube abschliesst, umhüllt den Deckel 12 des Reaktordruckbehälters.

In Fig. 2 ist deutlich zu sehen, dass in den Beton des biologischen Schildes 6 ein Mauerrohr 15 eingelassen ist, das die Rohrleitung 4 konzentrisch umgibt. In dem Mauerrohr 15 ist ein Halterohr 16 mit Tragplatten 17 ebenfalls konzentrisch zum Rohr 4 festgelegt. Die Tragplatten 17 sind, wie die Fig. 3 zeigt, an vier Stellen des Umfanges mit einer so geringen Breite vorgesehen, dass der Zwischenraum 18 zwischen dem Mauerrohr 15 und dem Halterohr 16 über weniger als die Hälfte ausgefüllt ist.

Durch Gleitplatten 20 aus selbstschmierendem Werkstoff, insbesondere aus einem graphithaltigen Metall, ist dafür gesorgt, dass nur eine geringe Reibung entsteht, so dass die Festlegung des Halterohres 16 im Mauerrohr 15 ein Gleitlagerbildet.

s

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

642 704

Der dem Reaktordruckbehälter 1 zugekehrte Rand 21 des Halterohres 16 greift mit einem dichten Sitz über den Stutzenring 2. Damit ist gemeint, dass im Bereich der Ringfläche 22 zwischen der Stutzenkante 23 und der Kante 24 des Halterohres über eine Länge von 80 bis 100 mm nur ein Spiel von etwa 1 mm vorhanden ist. Damit ist der Reaktordruckbehälter durch die um den Umfang verteilten Halterohre gleich-mässig gefasst und festgelegt.

Im Inneren des Halterohres 16 ist eine Wärmeisolierschicht 25 angeordnet, die zum Beispiel aus Mineralwolle besteht. Diese Wärmeisolierschicht sorgt zusammen mit einem Luftspalt 26 für einen geringen Wärmeübergang von der Rohrleitung 4 über die Abstützung in den Beton des biologischen Schildes 6.

Die Fig. 2 zeigt ferner, dass das Halterohr 16 auf seiner dem Reaktordruckbehälter 1 abgekehrten Seite mit einem Ring 28 über Schrauben 29 verbunden ist. Auf den Ring 28 wirken Federn 30, die sich mit ihrem anderen Ende an Schraubenbolzen 31 abstützen, die in das Mauerrohr 15 eingeschraubt sind. Die Federn 30 sorgen für eine Vorspannung des Halterohres 16 in Richtung auf den Rohrstutzen 3.

Am Ende 21 des Halterohres 16 sind Bohrungen 33 vorgesehen, die hinter der tragenden Fläche 22 sitzen. Den Bohrungen ist im Inneren des Halterohres 16 ein Ring 34 zugeordnet, der an die Wärmeisolierschicht 25 einerseits anschliesst und andererseits an der Schräge 35 des Stutzens 2 anliegt. Die Bohrungen 33 sorgen dafür, dass der Ring 34 im Fall eines grossen Überdruckes in der Reaktorgrube 5 vor dem Rohrstutzen 3 abgehoben wird, so dass zusätzlich zu dem Querschnitt zwischen den Tragplatten 17 noch ein Entlastungsquerschnitt im Inneren des Halterohres 16 zur Verfügung steht.

Für die Montage des gesamten Primärkreislaufes und für die Brennelementwechselmaschine ist eine genaue Positionierung des Reaktordruckbehälters 1 notwendig. Um dies und eine exakte Justierung der einzelnen Abstützteile zu erreichen, ist folgende Fertigungs- und Montagefolge vorgesehen:

s

Herstellung einer Einheit von Mauerrohr 15 und Halterohr 16 als Doppelrohre, inklusive Gleitlager 17,20 im Herstellerwerk, wobei die Teile zueinander passend gefertigt werden.

Beim Betonieren des biologischen Schildes 6 werden die io Durchführungen für die Rohrleitungen 4 so vorbereitet, dass ein späteres Vergiessen der Mauerrohre 15 möglich ist.

Einbringen des Reaktordruckbehälters 1.

Anhängen des Reaktordruckbehälters 1 über drei oder vier Schrauben an eine Hilfstraverse, die sich auf der Reaktor-ls raumdecke aus Beton abstützt.

Anschweissen der geraden Rohrstücke 4 an den Reaktordruckbehälter 1.

Aufschieben der Einheit Halterohr, Druckübertragungskörper und Mauerrohr über Primärrohrleitungsstücke 4 und 20 Rohrstutzen 3 des Reaktordruckbehälters.

Achsparalleles Ausrichten und Überprüfen der Lage des Reaktordruckbehälters 1.

Hinterpressen der Mauerrohre 15 mit Beton.

Entfernen der Reaktordruckbehälter-Hilfsabstützung.

25

Mit der Reaktordruckbehälter-Hilfsabstützung kann zu späteren Zeitpunkten, wenn eine Stutzennaht von der Aus-senseite wieder geprüft werden soll, zu jeder Zeit das Reaktordruckbehälter-Gewicht übernommen werden. Die Halte-30 röhre 16 können dann zurückgezogen werden. Damit ist der gesamte Reaktordruckbehälter-Stutzenbereich frei zugänglich zu machen. Die Reaktordruckbehälter-Hilfsab-stützung kann auch mit der Deckelhebetraverse kombiniert werden.

1 Blatt Zeichnungen

Claims

642704

1. Abstützung für einen zylindrischen Reaktordruckbehälter (1) mit vertikaler Achse, der am Umfang verteilte Rohrstutzen (3) aufweist, von denen Rohrleitungen (4) durch einen den Reaktordruckbehälter (1) einschliessenden biologischen Schild (6) aus Beton hindurchführen, wobei die Rohrleitungen im biologischen Schild von jeweils einem Mauerrohr (15) umgeben sind, das Teil einer an den Rohrstutzen angreifenden Stützkonstruktion ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Mauerrohr (15) ein Halterohr (16) an mehreren Stellen eines Umfanges festgelegt ist, das mit seinem den Reaktordruckbehälter (1) zugekehrten Ende (21) den zugehörigen Rohrstutzen (3) von aussen dicht umfasst und das Gewicht des Reaktordruckbehälters (1) aufnimmt.

2. Abstützung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Rohrleitung (4) und dem Halterohr (16) eine Wärmeisolierung (25) vorgesehen ist.

2

PATENTANSPRÜCHE

3. Abstützung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeisolierung (25) am Halterohr (16) befestigt ist.

4. Abstützung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Festlegung des Halterohres (16) im Mauerrohr (15) als Gleitlager (17,20) ausgebildet ist.

5. Abstützung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Mauerrohr (15) und dem Halterohr (16) Tragplatten (17) angeordnet sind, die auf mindestens einer Seite Gleitplatten (20) aus einem selbstschmierendem Werkstoff umfassen.

6. Abstützung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Halterohr (16) in Richtung der Rohrleitung (4) mit Vorspannung am Rohrstutzen (3) anliegt.