CH643300A5 - Reactor pressure vessel with a heat treatment device for extending the service life of the pressure vessel - Google Patents

Reactor pressure vessel with a heat treatment device for extending the service life of the pressure vessel Download PDF

Info

Publication number
CH643300A5
CH643300A5 CH906779A CH906779A CH643300A5 CH 643300 A5 CH643300 A5 CH 643300A5 CH 906779 A CH906779 A CH 906779A CH 906779 A CH906779 A CH 906779A CH 643300 A5 CH643300 A5 CH 643300A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
pressure vessel
holding body
heat
reactor pressure
reactor
Prior art date
Application number
CH906779A
Other languages
English (en)
Inventor
Peter Krauss
Ewald Mueller
Horst Poerner
Robert Weber
Jakob Stauner
Original Assignee
Kraftwerk Union Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE2851925A external-priority patent/DE2851925C2/de
Priority claimed from DE2936694A external-priority patent/DE2936694C2/de
Application filed by Kraftwerk Union Ag filed Critical Kraftwerk Union Ag
Publication of CH643300A5 publication Critical patent/CH643300A5/de

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C13/00Pressure vessels; Containment vessels; Containment in general
    • G21C13/08Vessels characterised by the material; Selection of materials for pressure vessels
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0068Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for particular articles not mentioned below
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Pressure Vessels And Lids Thereof (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Reaktordruckbehäl-35 ter gemäss dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 7. Eine solche Vorrichtung ist durch die DE-OS 2 322 118 bekannt. Dort weist der Haltekörper einen Abschlussdeckel auf, mit welchem die Druckbehälter-Öffnung nach dem Einfügen der Heizeinrichtung dichtend abgeschlossen wird, so dass der 40 Druckbehälter nach seinem Entwässern, aber bei geflutetem Reaktorraum, einer Wärmebehandlung unterzogen werden kann. Bei einem Versagen der Deckeldichtung, die insbesondere als aufblasbarer Dichtungsring ausgebildet ist, kann es zu einem Wassereinbruch vom Reaktorraum in den Druckbe-45 hälter-Innenraum kommen, was eine noch stärkere Versprö-dung hervorrufen könnte als diejenige, die vor der Wärmebehandlung vorhanden war und durch letztere gerade beseitigt werden sollte. Weiterhin erfolgt die Aufheizung der zu behandelnden Druckbehälterwand durch Strahlung, die von 50 Widerstandsheizkörpern der Heizeinrichtung ausgeht. Bei Reaktordruckbehältern älterer Bauform, die noch einen sogenannten thermischen Schild aufweisen, ist mit einer solchen Heizeinrichtung eine wirksame Wärmebehandlung nicht möglich, da der thermische Schild die Druckbehälterwand ss abschirmt. Nun besteht aber gerade bei solchen älteren Reaktordruckbehältern das Bedürfnis, sie einer Wärmebehandlung zu unterziehen, da sie aufgrund ihrer langen Standzeit sich ohne eine Temperaturbehandlung kurz vor Erreichen ihrer maximalen Lebensdauer befinden würden. Schliess-60 lieh ist festzustellen, dass bei der bekannten Vorrichtung mit dem Reaktor-Druckbehälter fest verbundene Teile, z.B. der Schemel im Bodenkalottenbereich, sich nicht wirksam vor Erwärmung durch Wärmefluss schützen lassen. Der Temperaturschutz ist beim Schemel insbesondere deshalb angezeigt, 65 weil er im allgemeinen einen vom Druckbehälter unterschiedlichen Werkstoff und damit einen unterschiedlichen Wärme-ausdehnungs-Koeffizienten aufweist. So besteht der Druckbehälter aus einem legierten Kohlenstoffstahl mit austeniti-
3
643 300
scher Innenplattierung, der Schemel dagegen aus austeniti-schem Werkstoff.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Umgehung der geschilderten Schwierigkeiten einen Reaktordruckbehälter mit einer Wärmebehandlungs-Vorrichtung der eingangs definierten Art so auszubilden, dass eine wirksame Wärmebehandlung des Reaktordruckbehälters ermöglicht und ein Wassereinbruch bei der Wärmebehandlung vermieden ist. Eine Unteraufgabe besteht darin, den Bodenkalottenbereich des Reaktordruckbehälters, insbesondere dort festeingebaute Teile, wie den Schemel, vor unzulässig hoher Erwärmung bei der Wärmebehandlung zu schützen und eine Temperatursteuerung durch Abfuhr überschüssiger Wärme nach aussen durchführen zu können.
Gegenstand der Erfindung ist ein Reaktordruckbehälter der eingangs definierten Art. Bei einem solchen Reaktordruckbehälter wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäss durch die im Kennzeichen der Ansprüche 1 oder 7 angegebenen Merkmale gelöst. Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind vor allem darin zu sehen, dass ein Wassereinbruch bei der Wärmebehandlung ausgeschlossen ist und dadurch die Möglichkeit besteht, den Haltekörper zwecks Temperatursteuerung und Abfuhr überschüssiger Wärme zu öffnen, dass die Wärme — obgleich eine Gasheizung verwendet wird — vor Ort erzeugt wird und damit die Verluste beim Heizgastransport durch Zuleitungen und Ableitungen und der damit vergrösserte Leitungsaufwand vermieden sind.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben, in der drei Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Es zeigt:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung mit einem im wesentlichen hohlzylindrischen Haltekörper in einem Axial-Schnitt, wobei der Haltekörper in seiner Heizstellung innerhalb des Reaktor-Druckbehälters dargestellt ist;
Fig. 2 in entsprechender Darstellungsweise zu Fig. 1 eine erste Variante des Haltekörpers bei dem die Konvektions-räume durch mehrere, an seinem äusseren Umfang verteilte Leitungshohlkörper gebildet sind;
Fig. 3 den Schnitt nach der Linie III-III aus Fig. 1, vereinfacht;
Fig. 4 eine zweite Variante der Vorrichtung mit den Leitungshohlkörpern zugeordneten Lüftern zur Verstärkung des Konvektions-Heizstromes,
Fig. 5 eine dritte Variante mit über den Wasserspiegel der Reaktorgrube hinaus verlängerten Saug- und Druckrohren des Gebläses und
Fig. 6 eine vierte Variante, bei der im Gegensatz zu Fig. 5 die Heizeinrichtung im Konvektionsraum angeordnet ist.
Von dem in Fig. 1 dargestellten Kernreaktor-Druckbehälter 1 (in folgendem vereinfachend als Druckbehälter bezeichnet), der aus einem warmfesten, legierten Stahl besteht, sind insbesondere die durch Punktierung hervorgehobenen Wandpartien la während des Betriebes der vom Reaktorkern ausgehenden Neutronenstrahlung ausgesetzt und unterliegen deshalb mit zunehmender Standzeit einer Gefügeveränderung in Richtung auf eine Versprödung des Werkstoffes. Dies kann dazu führen, dass der Druckbehälter 1, z.B. nach 20 Jahren Betrieb, herausgenommen und durch einen neuen ersetzt werden muss. Die Lebensdauer des Druckbehälters 1 kann indessen durch eine Wärmebehandlung auf der Basis des Erholungstemperns mit der nachfolgend beschriebenen Vorrichtung verlängert werden. Die als Ganzes mit WV bezeichnete Wärmebehandlungs-Vorrichtung besteht aus einer Heizeinrichtung 2, die benachbart zu den zu behandelnden Wandpartien la des Druckbehälters 1 im Innenraum lb desselben in Stellung bringbar ist. Hierzu ist, wie ersichtlich, der
Druckbehälter 1 von seinen Einbauten befreit bis auf einen Schemel lc im Bereich seiner Bodenkalotte ld. Der verstärkte Behälterflansch If, an dem normalerweise der nicht dargestellte Druckbehälterdeckel mittels Flanschschrauben dichtend verspannt wird, umspannt eine Behälteröffnung le. Der Druckbehälter 1 hat eine im wesentlichen hohlzylindrische topfförmige Gestalt. Mit lg ist eine der Hauptkühlmittelleitungen des Druckbehälters bezeichnet, wobei z.B. drei Eintritts- und drei Austrittsleitungen in der in bezug auf die Druckbehältersachse a normalen Ebene der dargestellten Kühlmittelleitung lg gleichmässig über den Umfang des Druckbehälters 1 verteilt zu denken sind.
Die Halterung für die Heizeinrichtung 2 besteht aus einem im wesentlichen hohlzylindrischen, thermisch isolierenden Haltekörper 3, welcher einen rohrartigen Mittelteil 3a und je einen demgegenüber im Durchmesser erweiterten Oberteil 3b und Unterteil 3c aufweist. Der gleichfalls hohlzylindrische Oberteil 3b des Haltekörpers 3 ist mit dessen Mittelteil 3a über eine Stirnwand 3b 1 verbunden, sein Aus-sendurchmesser ist geringfügig kleiner als die lichte Weite al der Druckbehälteröffnung le. Der Haltekörper 3 liegt im dargestellten eingefügten Zustand mit einem Ringflansch 3b2 seines Oberteils 3b dichtend auf der Oberseite einer Ringschulter lf 1 am Innenumfang des Druckbehälters 1 auf. Der Unterteil 3d des Haltekörpers 3 weist eine Ringwand 3cl auf, mit der der Haltekörper 3 im dargestellten eingefügten Zustand dichtend am Innenumfang der Bodenkalotte ld anliegt, ferner weist der Unterteil 3c eine achsnormal verlaufende Stirnwand 3c2 auf, welche die Verbindung vom rohrförmigen Mittelteil 3a zur Ringwand 3cl und ferner eine Befestigungsfläche für die Heizeinrichtung 2 bildet. Letztere besteht aus einzelnen ringförmigen Widerstandsheizkörpern 2a, welche über Stützen 2b auf den Ringwand 3c2 befestigt ist und über elektrische Zuleitungen 4 an eine nicht dargestellte äussere Stromquelle angeschlossen ist. Die elektrischen Zuleitungen 4 sind in Form eines einen thermischen Schutzmantel aufweisenden Kabels 4a durch das untere Ende des Haltekörper-Mittelteils 3 a hindurchgeführt, an dessen Innenumfang nach oben bis zum Oberteil 3b geführt und an dessen Innenumfang weitergeführt sowie dann durch den Reaktorraum 5 und die Deckenriegel 6, d.h. durch eine entsprechende abgedichtete Durchführungsöffnung 5 a derselben, nach aussen herausgeführt. Die nur zum Teil und schematisch angedeuteten Wände des biologischen Schildes 6 gehen oberhalb des Druckbehälters 1 in die Betonkonstruktion der Reaktorraumwände 7 über, auf diesen sind die Deckenriegel 8 aufgelegt.
Die Wärmebehandlung der Druckbehälterwand la erfolgt bei von Wasser entleertem und nach aussen durch die Dek-kenriegel 8 abgeschirmten Reaktorräume 5 und dementsprechend auch bei von Wasser entleertem Druckbehälterinnen-raum lb. Die Entleerung erfolgt mittels einer nicht dargestellten Tauchpumpe, die in das Innere des Druckbehälters 1 bis hin zur Bodenkalotte ld herabgelassen werden kann. Der Haltekörper 3 wird nach Ausräumung und Entleerung des Druckbehälters 1 ebenfalls in den Druckbehälter 1 herabgelassen so weit, bis er sich mit seiner Ring wand 3cl an der Bodenkalotte ld und mit seinem Ringflansch 3b2 an der Ringschulter lfl dichtend abstützt. Der dargestellte Druckbehälter 1 ist noch eine ältere Bauart mit thermischem Schild 9, welcher etwa hohlzylindrisch ausgebildet ist und im Betrieb des Reaktors die Druckbehälterwand la vom Reaktorkern thermisch und gegen einen Teil der Neutronenstrahlung abschirmt. Der thermische Schild 9 stützt sich auf einer am Innenumfang des Druckbehälters 1 befestigten Konsole 10 mit seinem unteren Ende ab.
Wie ersichtlich, ist der Haltekörper 3 so in das Innere lb des Druckbehälters 1 eingefügt, dass zwischen dem Haltekörper 3 und dem Innenumfang des thermischen Schildes 9
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
643 300
ein Konvektionsraum 11 gebildet ist. Dieser Konvektionsraum 11 kommuniziert an seinem oberen Ende IIa und an seinem unteren Ende IIb mit einem zwischen Druckbehälterwand la und dem thermischen Schild 9 angeordneten Ringspalt 12. Die Heizeinrichtung 2 ist am unteren Ende, d.h. am Unterteil 3c, des Haltekörpers 3 so befestigt, dass in der dargestellten Betriebsstellung der Heizeinrichtung 2 und bei eingeschalteten Widerstandsheizkörpern 2a ein Heizgasstrom von den Heizelementen 2a ausgehend aufwärts durch den Konvektionsraum 11 zu einem oberen Umlenkraum 13, von hier abwärts durch den äusseren Ringspalt 12 zu einem unteren Umlenkraum 14 und von da wieder zurück zu den Heizelementen 2a im geschlossenen Kreislauf leitbar ist. Der Strömungsverlauf des Heizgases ist durch die Pfeile h verdeutlicht.
Wie ersichtlich, ist der Haltekörper 3 als Hohlkörper ausgebildet; er besteht aus einem temperaturbeständigen Isoliermaterial, z.B. aus einer Metallisolierung, von der Wasser abtropfen kann, da bei der Montage des Haltekörpers vor dem vollständigen Leerpumpen des Druckbehälters Eintauchen in Wasser erfolgen kann. Durch die für die Metallisolierung gewählte Wärmedurchgangszahl kann dafür Sorge getragen werden, dass gemäss Pfeilen hl Überschusswärme aus seinem zentralen Schacht 3d nach oben abströmen kann. Im unteren Bereich des Haltekörper-Mittelteils 3 a ist ein Schutzzylinder 15 angeordnet, der die Heizeinrichtung 2 umgibt und den thermischen Schild 9 gegen direkte Wärmestrahlung, die von der Heizeinrichtung 2 ausgeht, abschirmt. Der Schutzzylinder 15 ist mittels sternförmig angeordneter Haltearme 15a und eines am Aussenumfang des Haltekörper- Mittelteils 3 a befestigten Halteringes 15b am Haltekörper 3 befestigt. Da der Schutzzylinder 15 gegen direkte Wärmestrahlung abschirmen soll, ist es zweckmässig, wenn er aus Stahl mit einer an seinem Innenumfang aufgebrachten spiegelnden Schicht besteht.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 und 3 — das, soweit Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 besteht, auch mit den gleichen Bezugszeichen versehen ist — sind mehrere Konvektionsschächte 11.1 durch mehrere am äusseren Umfang des Haltekörpers 3 verteilt und achsparallel zur Druckbehälterachse a angeordnete prismatische Leitungshohlkörper 3.1 gebildet. Diese Leitungshohlkörper 3.1 umgeben den rohrförmigen Mittelteil 3a des Haltekörpers 3 nach Art von Satelliten. Sie sind rohrförmig ausgebildet. Da in diesem Falle die Widerstandsheizkörper der Heizeinrichtung 2 nur unterhalb der Öffnungen der Leitungshohlkörper 3.1 angeordnet sind, erübrigt sich ein Schutzzylinder 15. Der Vorteil dieser Anordnung besteht im wesentlichen darin, dass durch die Konvektionsschächte 11.1 eine verstärkte Kaminwirkung erreicht wird. Die Verteilung der Heizgasströme aus den einzelnen Konvektionsschächten 11.1 auf den Gesamtumfang des Raumes 12 erfolgt dann in den Umlenkräumen 13. Der zentrale, durch die Haltekörperringwand des Mittelteils 3a vom übrigen Reaktorinnenraum lb bzw. auch von den Konvektionsschächten 11.1 getrennter Wärmestauraum 3d des Haltekörpers 3 ist bei diesem Ausführungsbeispiel durch einen Deckel 16 verschliessbar bzw. mehr oder weniger weit offenbar, wie es die dargestellte Stellung verdeutlicht. Der Deckel 16 ist durch ein bei 17 schematisch angedeutetes und bei 18 an den Deckel 16 angelenktes Gestänge fernbetätigt nach Art einer Klappe in die gewünschte Stellung zu bringen. Diese Klappensteuerung ermöglicht eine Abfuhr von Überschusswärme aus dem zentralen Heizkörperraum 3d derart, dass sich damit auch die Temperatur des thermischen Schildes 9 beim Aufheizvorgang reduzieren lässt. Mit 19 ist eine am Oberteil 3b des Haltekörpers 3 angelenkte Dichtklappe bezeichnet (vgl. auch Fig. 1) mit welcher sich die Hauptkühlmittelleitungen ld verschliessen lassen, damit durch diese kein Heizgas strömen kann.
Das dritte Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 unterscheidet sich von demjenigen nach Fig. 2 und 3 dadurch, dass im oberen Kanalbereich der Leitungshohlkörper 3.1 Laufräder 20a von zur Unterstützung der Konvektionsströmung vorgesehenen umlaufenden Gebläsen 20 angeordnet sind. Die Motoren 20b der Gebläse 20 sind ausserhalb der Konvektionsschächte 11.1 bzw. ausserhalb des oberen Umlenkraumes 13 an der Stirnwand 3bl des Haltekörper-Oberteils 3d befestigt, wobei durch die Stirnwand 3cl hindurch die Gebläsewellen 20c durch entsprechende abgedichtete Durchführungsöffnungen 21 hindurchragen. Durch diese Lüfter bzw. Gebläse 20 wird die Kaminwirkung innerhalb der Konvektionsschächte 11.1 noch weiter verstärkt, wodurch das von der Heizeinrichtung 2 kommende Heizgas ohne allzu grosse Temperaturabsenkung den aufzuheizenden Druckbehälter-Wandbereichen, d.h. auf schnellstem Wege, zugeführt werden kann.
Figur 5 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung, bei welchem der Heizgasumwälzung dienende Saugrohre 22 und Druckrohre 23 des Gebläses 20 über den Wasserspiegel 24 der Reaktorgrube 5 hinaus nach oben verlängert sind. Das Gebläse 20 ist dementsprechend an den oberen,
über den Wasserspiegel 24 hinausragenden Enden 22a, 23a der Saug- und Druckrohre 22, 23 angebracht. Dies hat den Vorteil, dass die Vorrichtung mit ihrem Haltekörper 3 noch bei mit Wasser gefüllter Reaktorgrube 5 in Position gebracht und erst anschliessend das Wasser aus der Reaktorgrube 5 und dem Druckbehälter 1 herausgepumpt werden kann. Mit 25 sind noch Druckbehälter-Einbauten bezeichnet, welche vor dem Positionieren der Vorrichtung auf einer Absteilfläche 5a der Reaktorgrube 5 abgestellt werden können. Die Heizelemente 2a der Heizeinrichtung 2 sind innerhalb eines dem Gebläse 20 nachgeschalteten Druckrohrteiles 23 a angeordnet. Das Lüfterrad 20a wird deshalb nicht von frischem, sondern von abgekühltem Heizgas beaufschlagt. Das in den unteren Bereich des Innenraumes 3d mündene Kühlluftrohr 26 dient der Temperatursteuerung. Auch ist in Figur 5 die Tauchpumpe 27 mit zugehöriger flexibler Saugleitung und ein der Positionierung und dem Transport des Haltekörpers 3 dienender Tragmast 28 dargestellt. Mit diesem können nicht näher dargestellte Dichtelemente zwischen Haltekörper 3 und Druckbehälter 1 durch axiales und/oder radiales Verschieben so in Stellung zur Behälterwand und zur Innenwand des thermischen Schildes gebracht werden, dass die Wärmeverluste gering gehalten werden können. Das Verschieben kann fernbedient erfolgen.
Beim vierten Ausführungsbeispiel nach Fig. 6, bei dem gleiche Teile zu Fig. 1 bis 5 auch die gleichen Bezugszeichen tragen erfolgt die Wärmebehandlung der Druckbehälterwand la so wie anhand von Fig. 1 bereits erläutert, bei von Wasser entleertem und nach aussen durch die Deckenriegel 8 abgeschirmtem Reaktorraum 5 und dementsprechend auch bei von Wasser entleertem Druckbehälterinnenraum lb. Die Entleerung erfolgt wieder mittels der Tauchpumpe 27, welcher nicht näher dargestellte flexible Saug- und Druck-Schlauchleitungen zugeordnet sind. Sie ist am unteren Ende der vertikalen Rohre 26 der Vorrichtung WV so befestigt, dass sie bei eingefügter Vorrichtung mit ihrem Saugstutzen am tiefsten Punkt der Bodenkalotte ld zu liegen kommt. Auf die Rohrleitungen 26, welche entsprechend Fig. 5 der Kühlluftführung und als Gerüst für die Vorrichtung WV dienen, wird später noch eingegangen. Die Vorrichtung WV wird mit ihrem Haltekörper 3 nach Ausräumung und Entleerung des Druckbehälters 1 soweit in diesen herabgelassen, bis der Haltekörper mit seiner Ringwand 3cl an der Bodenkalotte ld und mit seinem Ringflansch 3b2 am Innenumfang des Druckbehälters 1 dichtend anliegt. Weitere Dichtungsstellen sind gebildet
4
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
5
643 300
durch die Ringwand 3al, mit welcher der Mittelteil 3a des Haltekörpers 3 am oberen Rand des hohlzylindrisch geformten thermischen Schildes 9 anliegt, und durch die Zwischenwand 3a2, welche die äusseren Zonen des Innenraumes 3d des Mittelteils 3a vom Bodenkalottenraum ld' abtrennt, so dass von den Rohren 26 in den Raum ld' zwecks Schemelkühlung eingeblasene Kühlluft durch den freibleibenden Zentralkanal 3d' wieder nach oben entweichen kann. Sofern die Wärmebehandlung sich auf einen Reaktordruckbehälter beziehen würde, welcher keinen gesonderten thermischen Schild 9 aufweist (die Funktion des thermischen Schildes wird dann vom sogenannten Kernbehälter übernommen), so würde mit dem Haltekörper 3 ein entsprechender thermischer Schild zwecks Durchführung der Wärmebehandlung eingefügt werden, damit der zur Wärmebehandlung mittels Heizgas erforderliche Ringspalt 12, der im vorliegenden Falle zwischen Aussenumfang des thermischen Schildes 9 und dem zylindrischen Innenumfang des Druckbehälters 1 begrenzt wird, gebildet wird.
Der Konvektionsraum 11 und der dazu strömungsmässig in Reihe liegende Ringspalt 12 bilden ähnlich dem vierten Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 über Saugrohre 22 und Druckrohre 23 sowie über Gebläse 20 einen in sich geschlossenen Kreislauf für das Heizgas, welches über die Heizelemente 2a zwecks Aufheizung geführt wird, bevor es den Ringspalt 12 durchströmt. Abweichend von Fig. 5 sind nun jedoch die Heizelemente 2a der Heizeinrichtung 2 innerhalb des Konvektionsraumes 11 angeordnet und sind die Saugrohre 22 an das obere Ende des Ringspaltes 12 und die Druckrohre 23 an das obere Ende des Konvektionsraumes 11 angeschlossen. Die Gebläse 20 sind im Bereich der oberen Enden der Saugrohre 22 und der Druckrohre 23 so angeordnet, dass das Heizgas den Konvektionsraum 11 von oben nach unten, anschliessend den unteren Umlenkraum 14 und dann den Ringspalt 12 von unten nach oben durchströmt (vgl. hierzu Strömungspfeile f). Es ist nicht erforderlich, gesonderte Saug- und Druckrohre 22, 23 vorzusehen; stattdessen könnten auch entsprechende Ringkanäle vorgesehen sein, welche durch die Ringwände des Haltekörper-Oberteils 3b gebildet werden. Wie erwähnt, bilden das Gerüst bzw. den Tragmast 28 der Vorrichtung WV die Kühlrohre 26 und die Querstreben 29, welche mit den Kühlrohren 26 zu einem in sich starren Gebilde verbunden sind. An ihnen befestigt sind die aus einem isolierenden, temperaturbeständigen Material, z.B. einer Ganzmetallisolierung, bestehenden Wände des Haltekörpers 3, wobei Segmente dieser Wände (nicht dargestellt, da in der älteren Anmeldung P 28 20 442.4 bereits be-5 schrieben) zunächst auf einen kleineren Durchmesser bringbar sind, damit die Vorrichtung WV durch die Behälteröffnung le einfügbar ist. Dies gilt auch für die übrigen Ausführungsbeispiele nach Fig. 1 bis 5. Erst nach dem Einfügen werden diese Wände dann auf ihren endgültigen Durchmes-10 ser, so wie in Fig. 6 bzw. 1 bis 5 dargestellt, gebracht. Die gesamte Vorrichtung ruht auf dem planen Behälterflansch lg mittels Querträgern 30, von denen nur einer dargestellt ist. Diese Querträger 30 können beispielsweise als dreiarmiger 'Stern ausgebildet sein; sie sind mit den Rohren 26 fest ver-15 bunden und durchdringen die Wände des Haltekörpers 3 in entsprechenden Durchgangsöffnungen 3b3. Von den dargestellten Rohren 26, von denen lediglich vier ersichtlich sind, in Wirklichkeit sind es mehr, dienen beispielsweise zwei Rohrleitungen für die Schemelkühlung während der Wärme-20 behandlung, und weitere vier dienen zur Abkühlung des Reaktorinnenraumes lb und der zugehörigen Wandpartien nach der durchgeführten Glühung.
Im übrigen sind in Fig. 6 bezeichnet: mit 31 Tragpratzen des Druckbehälters 1, mit denen er auf entsprechenden Kon-25 solen 32 des biologischen Schildes aufruht, mit 33 eine Druckbehälter-Aussenisolierung, die als temperaturbeständige Metallfolienisolierung ausgebildet ist und bei der Wärmebehandlung die Abstrahlungsverluste reduziert. 34 sind sogenannte Poller zum Ansetzen von Tragseilen einer Hebevorrichtung, 30 35 ist ein Thermo-Messbalken. Die elektrischen Zuleitungen für die Heizelemente 2a, die z.B. aus Widerstands-Heizspiralen bestehen, sind hier nicht dargestellt, ebensowenig die Messleitungen. Die Rohre 26 sind in ihrem oberen Bereich zwecks vereinfachter Darstellung lediglich strichpunktiert 35 und durch die Betonriegel zu einer nicht dargestellten Kühlluftquelle geführt. Der besondere Vorteil für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 liegt darin, dass sich sehr kurze Strömungswege für das Heizgas zwischen den Heizelementen 2a und den aufzuheizenden Wandpartien la ergeben, die « noch kürzer sind als die Strömungswege bei den drei Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 bis 4. Der Temperaturabfall des Heizgases zwischen Wärmequelle 2a und Wärmesenke la lässt sich dadurch noch weiter verringern.
v
3 Blätter Zeichnungen

Claims (9)

  1. 643 300
    2
    PATENTANSPRÜCHE
    1. Reaktordruckbehälter mit einem entleerten und nach aussen durch Decken-Riegel abgeschirmten Reaktorraum und mit einer im Innenraum des Reaktordruckbehälters benachbart zu den zu behandelnden Wandpartien desselben angeordneten Wärmebehandlungs-Vorrichtung für den mit einem zu seinem Innenumfang mit Ringspalt angeordneten, im wesentlichen hohlzylindrisch geformten thermischen Schild versehenen Reaktordruckbehälter, die aus einer Heizeinrichtung, aus einer Halterung für die Heizeinrichtung, aus Versorgungsleitungen für den der Heizung dienenden Energieträger sowie aus Isoliermitteln zur Fernhaltung der Wärme von nicht der Behandlung ausgesetzten wärmesensitiven Behälterteilen und zur Reduzierung der Wärmeverluste während der Behandlung besteht, wobei die Halterung für die Heizeinrichtung aus einem im wesentlichen zylindrischen wärmeisolierenden Haltekörper besteht, der durch die Behälteröffnung hindurch in den Druckbehälter einfügbar und aus letzterem wieder herausnehmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Haltekörper (3) und dem Innenumfang des thermischen Schildes (9) ein Konvektionsraum (11; 11.1) gebildet ist, der an seinem oberen und unteren Ende mit dem zwischen Reaktordruckbehälterwand und thermischem Schild angeordneten Ringspalt (12) kommuniziert, und dass die Heizeinrichtung (2) im unteren Teil des Konvektionsraumes (11) am Haltekörper (3) befestigt ist.
  2. 2. Reaktordruckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltekörper (3) als Hohlkörper ausgebildet ist und mit einem deckseitigen Ringflansch (3b2) mit einer Anlage-Ringschulter (lf 1) der Druckbehälter-Deckelöffnung (lc) sowie mit einem bodenseitigen Ringflansch (3cl) mit dem Innenumfang der Druckbehälter- Bodenkalotte (ld) dichtend in Eingriff bringbar ist.
  3. 3. Reaktordruckbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Konvektionsschächte (11.1) durch mehrere am äusseren Umfang des Haltekörpers (3) verteilte und achsparallel zur Druckbehälterachse (a) angeordnete prismatische Leitungshohlkörper (3.1) gebildet sind.
  4. 4. Reaktordruckbehälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im oberen Kanalbereich der Leitungshohlkörper Laufräder (20a) von zur Unterstützung der Konvek-tionsströmung vorgesehenen umlaufenden Gebläsen (20) angeordnet sind und dass die Motoren (20b) der Gebläse (20) ausserhalb des Konvektionsraumes (11.1) an einer deckseitigen Stirnwand (3b 1) des Haltekörpers (3) befestigt sind,
    wobei durch den deckseitigen Flansch hindurch die Gebläsewellen (20c) geführt sind.
  5. 5. Reaktordruckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis
    4, dadurch gekennzeichnet, dass konzentrisch zur Achse des Haltekörpers (3) ein die Heizelemente (2a) umgebender und den thermischen Schild (9) gegen direkte Wärmestrahlung der Heizeinrichtung (2) abschirmender Schutzzylinder (15) angeordnet ist.
  6. 6. Reaktordruckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis
    5, dadurch gekennzeichnet, dass ein zentraler, durch eine Haltekörper-Ringwand vom Konvektionsraum bzw. den Leitungshohlkörpern getrennter Wärmestauraum (3d) des Haltekörpers (3) durch einen Deckel (16) verschliessbar bzw. mehr oder weniger weit offenbar ist.
  7. 7. Reaktordruckbehälter mit einem entleerten und nach aussen durch Decken-Riegel abgeschirmten Reaktorraum und mit einer im Innenraum des Reaktordruckbehälters benachbart zu den zu behandelnden Wandpartien desselben angeordneten Wärmebehandlungs-Vorrichtung für den mit einem zu seinem Innenumfang mit Ringspalt angeordneten, im wesentlichen hohlzylindrisch geformten thermischen Schild versehenen Reaktordruckbehälter, die aus einer Heizeinrichtung, aus einer Halterung für die Heizeinrichtung, aus Versorgungsleitungen für den der Heizung dienenden Energieträger sowie aus Isoliermitteln zur Femhaltung der Wärme von nicht der Behandlung ausgesetzten wärmesensitiven Be-5 hälterteilen und zur Reduzierung der Wärmeverluste während der Behandlung besteht, wobei die Halterung für die Heizeinrichtung aus einem im wesentlichen zylindrischen wärmeisolierenden Haltekörper besteht, der durch die Behälteröffnung hindurch in den Druckbehälter einfügbar und aus letz-io terem wieder herausnehmbar ist, dadurch gekennzeichnet,
    dass zwischen dem Haltekörper (3) und dem Innenumfang des thermischen Schildes (9) ein Konvektionsraum (11) gebildet ist, der an seinem oberen Ende über Saugrohre (22), Druckrohre (23) und Gebläse (20,20a) und an seinem unte-i5 ren Ende über einen Umlenkraum (14) mit dem zwischen Druckbehälterwand (la) und thermischem Schild (9) angeordneten Ringspalt (12) kommuniziert, und dass die Heizelemente (2a) der Heizeinrichtung (2) innerhalb eines dem Gebläse (20) nachgeschalteten Druckrohrteiles (23 a) bzw. inner-20 halb des an die Druckrohre (23) anschliessenden Konvektionsraumes (11) angeordnet sind.
  8. 8. Reaktordruckbehälter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugrohre (22) und die Druckrohre (23) über den Wasserspiegel (24) der Reaktorgrube hinaus
    25 nach oben verlängert sind und dass das bzw. die Gebläse an den oberen, über den Wasserspiegel (24) ragenden Enden der Saug- und Druckrohre (22, 23) angebracht sind.
  9. 9. Reaktordruckbehälter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass auch die Heizelemente (2a) oberhalb des
    30 Wasserspiegels (24) angeordnet sind.
CH906779A 1978-11-30 1979-10-09 Reactor pressure vessel with a heat treatment device for extending the service life of the pressure vessel CH643300A5 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2851925A DE2851925C2 (de) 1978-11-30 1978-11-30 Wärmebehandlungs-Vorrichtung zur Verlängerung der Lebensdauer eines Druckbehälters, insbesondere eines Reaktor-Druckbehälters
DE2936694A DE2936694C2 (de) 1979-09-11 1979-09-11 Wärmebehandlungs-Vorrichtung zur Verlängerung der Lebensdauer eines Druckbehälters, insbesondere eines Reaktordruckbehälters

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH643300A5 true CH643300A5 (en) 1984-05-30

Family

ID=25776683

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH906779A CH643300A5 (en) 1978-11-30 1979-10-09 Reactor pressure vessel with a heat treatment device for extending the service life of the pressure vessel

Country Status (4)

Country Link
CH (1) CH643300A5 (de)
ES (1) ES486406A1 (de)
FR (1) FR2442891A1 (de)
IT (1) IT1127669B (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5009836A (en) * 1989-06-19 1991-04-23 Westinghouse Electric Corp. Method for temporary shielding of reactor vessel internals
US5037604A (en) * 1989-06-19 1991-08-06 Westinghouse Electric Corp. Coffer dam for temporary shielding of reactor vessel internals
US5264056A (en) * 1992-02-05 1993-11-23 Electric Power Research Institute, Inc. Method and apparatus for annealing nuclear reactor pressure vessels
US5185123A (en) * 1992-04-10 1993-02-09 Porowski Jan S Apparatus for annealing walls of nuclear reactors

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2464248A (en) * 1944-10-05 1949-03-15 Babcock & Wilcox Co Stress relieving method
GB853566A (en) * 1958-09-15 1960-11-09 Vickers Electrical Co Ltd Improvements relating to the stress-relief of large metal vessels by electrical heating
US3148272A (en) * 1962-10-23 1964-09-08 Aitken Products Inc Applicator for heat treating refractory linings of ladles
GB1187190A (en) * 1968-11-08 1970-04-08 David W Groom Electric Furnace.
US3809608A (en) * 1972-05-10 1974-05-07 Westinghouse Electric Corp Reactor vessel annealing apparatus
GB1457901A (en) * 1973-01-05 1976-12-08 Hotwork Ltd Method and apparatus for heating the interior and structure of large vessels or enclosures photographic method of forming dye images

Also Published As

Publication number Publication date
IT1127669B (it) 1986-05-21
IT7927687A0 (it) 1979-11-29
ES486406A1 (es) 1980-06-16
FR2442891A1 (fr) 1980-06-27
FR2442891B1 (de) 1983-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3028773C2 (de) Autoklavenofen mit mechanischer Zirkulation
DE2803922A1 (de) Waermeaustauscher-pumpen-aggregat mit doppelwandigen roehren
DE1084845B (de) Kernkraftanlage
DE2512093A1 (de) Kernreaktor-dampferzeuger
DE1929025A1 (de) Dampferzeuger fuer Atomkernkraftwerke
DE2818892C2 (de) Wärmeaustauscher zum Abkühlen heißer Gase
DE2820442C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Wandpartien an der Innenseite des zylindrischen Mantels eines Reaktordruckbehälters
DE4206658A1 (de) Sicherheitseinrichtung gegen ueberdruckversagen eines kernreaktor-druckbehaelters
DE2220486A1 (de) Kernreaktor
DE2227895A1 (de) Druckwasser-Atomreaktor
CH643300A5 (en) Reactor pressure vessel with a heat treatment device for extending the service life of the pressure vessel
CH689240A5 (de) Kernrohr- und Tragplattenbaueinheit fuer Druckwasserkernreaktor.
DE2812888A1 (de) Hochtemperatur-autoklav
DE1464939B1 (de) Gasgekühlter Atomkernreaktor
DE3603090A1 (de) Reaktordruckbehaelter aus beton fuer einen gasgekuehlten kernreaktor niedriger leistung
DE2851925C2 (de) Wärmebehandlungs-Vorrichtung zur Verlängerung der Lebensdauer eines Druckbehälters, insbesondere eines Reaktor-Druckbehälters
DE2300794A1 (de) Kernreaktor
DE2100485A1 (de) Dampferzeuger
DE1464849B1 (de) Atomkernreaktoranlage
DE2936694C2 (de) Wärmebehandlungs-Vorrichtung zur Verlängerung der Lebensdauer eines Druckbehälters, insbesondere eines Reaktordruckbehälters
DE2858068C2 (de) Wärmebehandlungs-Vorrichtung zur Verlängerung der Lebensdauer eines Druckbehälters, insbesondere eines Reaktordruckbehälters
DE3814860C2 (de) Siedewasser-Kernreaktor mit Natur-Umlauf
DE3515648A1 (de) Einrichtung zur waermebehandlung eines reaktordruckbehaelters
DE745563C (de) Dampferzeuger mit mittelbarer Beheizung
DE1811525B1 (de) Mit fluessigem Metall gekuehlter Kernreaktor

Legal Events

Date Code Title Description
PL Patent ceased
PL Patent ceased