DE2346638A1

DE2346638A1 - Kernreaktoranlage mit einem druckwasserreaktor

Info

Publication number: DE2346638A1
Application number: DE19732346638
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl Ing Kraupa
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-09-17
Filing date: 1973-09-17
Publication date: 1975-03-20
Also published as: JPS5058498A; DE2346638B2; DK470874A; YU251674A; US4028176A; DK140997C; LU70923A1; SU657771A3; DK140997B; BE819940A; YU35690B

Description

Kernreaktoranlage mit einem Druckwasserreaktor

Die Erfindung betrifft eine Kernreaktoranlage mit einem Druckwasserreaktor, dessen Reaktordruckbehälter in der Reaktorgrube eines biologischen Schildes angeordnet ist, durch den mindestens eine an den Reaktordruckbehälter angeschlossene Rohrleitung führt. Zwischen dem Beton des biologischen Schildes und der Rohrleitung ist üblicherweise ein gewisser Abstand vorhanden, damit die Rohrleitung überhaupt montiert werden kann. Unter Umständen soll der Abstand auch eine gewisse Zugänglichkeit zur Rohrleitung ermöglichen, die für die Wiederholungsprüfungen an der Rohrleitung notwendig ist.

Der -Abstand kann aber auch zur Folge haben, daß bei einem Bruch der Rohrleitung das aus dem Primärkreislauf des Druckwasserreaktors austretende Kühlmittel einen hohen Druck in der Reaktorgrube unterhalb des Reaktordruckbehälters ausübt. Damit werden Kräfte wirksam, die nach oben, also den im Normalbetrieb vorhandenen Kräften entgegengerichtet sind. Angesichts der großen Abmessungen des Reaktordruckbehälters und der beträchtlichen Drücke im Primärkreis können daraus Beanspruchungen entstehen, die nur schwer zu beherrschen sind. Des-* halb sucht die Erfindung eine Möglichkeit, solchen Einwirkungen auf dem Reaktordruckbehälter vorzubeugen.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung im Bereich der Reaktorgrube von einem Rohrstück .umgeben ist. Das Rohrstück verhindert das Eindringen von Reaktorkühlmittel in die Reaktorgrube, so daß die beschriebenen Kräfte gar nicht entstehen können, wenn ein Bruch des Primärkühlkreises auftritt. Im Normalbetrieb kann jedoch durchaus eine Verbindung

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zwischen der Reaktorgrube und dem Rohrstück bestehen, um eine Kühlmittel Strömung längs der Rohrleitung im Bereich des biologischen Schildes zu ermöglichen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in dem aus Beton bestehenden biologischen Schild ein Mauerrohr einbetoniert, wobei ein Spalt zwischen Mauerrohr und Rohrstück oder Rohrstück und Rohrleitung durch einen Ringschieber verschließbar ist. Der Ringschieber soll die im Normalbetrieb vorliegende Kühlmittelströmung durch das Rohrstück und/oder das Mauerrohr unterbrechen, wie oben angedeutet wurde, um damit das Eindringen des Reaktorkühlmittels in die Reaktorgrube zu unterbinden. Hierzu kann der Ringschieber mit einem geeigneten Motorantrieb, z.B. einem hydraulischen Antrieb in Abhängigkeit von geeigneten Betriebsgrößen, wie Druck, Temperatur, Strahlungsintensität usw. verstellt werde.n. Andererseits kann mit dem Ringschieber auch eine selbsttätige Sperrung erreicht werden, wenn gemäß der weiteren Erfindung der Ringschieber mit seinen beaufschlagten Flächen selbst druckabhängig betätigbar ist. Dies gilt sowohl für den Fall, daß ein besonderer Ringschieber eingesetzt wird, als auch dann, wenn das Doppelrohr selbst als Ringschieber beweglich angeordnet ist.

Ein weiteres Merkmal einer Ausf Uhrungsform der Erfindung ist es, daß am Reaktordruckbehälter und/oder an der Rohrleitung Anschläge vorgesehen sind, die Kräfte mit Hilfe des Rohrstückes in den biologischen Schild einzuleiten gestatten. Mit solchen Anschlägen kann man nämlich erreichen, daß der Reaktordruckbehälter im Bereich der Rohrleitung selbst festgelegt wird, wo in erster Linie mit Reaktionskräften im Strömungsfall zu rechnen ist, ohne daß das weitgehend freitragende Rohrstück belastet ist.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Dabei ist in Fig. 1 in einem Längsschnitt ein

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Rohrleitungsanschluß des äußeren Primärkühlkreises an den Reaktordruckbehälter eines Druckwasserreaktors gezeichnet. Einzelheiten des Anschlusses zeigt Fig. 2 ebenfalls in einem Schnitt. Fig. 3 zeigt eine Einzelheit.

Der Reaktordruckbehälter 1 besitzt eine zylindrische Außenwand 2, aus der im wesentlichen nur Rohrleitungsstutzen 3 herausragen, mit denen das als Primärkühlmittel verwendete leichte Wasser vom Reaktordruckbehälter zu einem nicht gezeichneten Dampferzeuger und zurück geführt wird. Er sitzt in einer zylindrischen Reaktorgrube 4, aus der die Stutzen 3 radial herausführen.

An die Stutzen 3» die in nicht weiter dargestellter Weise um den Umfang des Reaktordruckbehälters verteilt sind, schließen sich Hauptkühlmittelleitungen an, deren Rohre mit 5 bezeichnet sind. Diese Rohre führen, wie man sieht, im Abstand 6 durch den Beton 7 des biologischen Schildes, der den Reaktordruckbehälter 1 umgibt. Im Beton 7 ist ein Mauerrohr 8 befestigt, das an den Stirnseiten mit zwei Ringscheiben 9 über den Beton 7 greift.

Der Abstand 6 zwischen dem Rohr 5 und dem Mauerrohr 8 bildet einen Ringraum, In diesem ist konzentrisch etwa in der Mitte zwischen beiden ein Rohrstück 10 geführt, das sich außerhalb des Betons 7, also im Spalt 11 zwischen dem Reaktordruckbehälter 1 und dem Beton 7 in Form eines Ringes 12 mit etwa der fünffachen Wandstärke des Rohrstückes 10 fortsetzt.

An dem dem Reaktordruckbehälter 1 zugekehrten Ende des Ringes 12 ist ein Flansch 14 angeschweißt, der in das Innere des Ringes 12 weist und dort mit einer unter 45° abgeschrägten Kante 15 an einer entsprechend abgeschrägten Außenfläche 16 des Rohrstutzens 3 anliegt. Ferner sind im Inneren des Ringes 12 Abstandsstücke 18 angeordnet, mit denen der Ring in bezug auf den Stutzen 3 und das Rohr 5 zentriert ist.

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Das dem Reaktordruckbehälter 1 abgekehrte Ende des Rohrstückes 10 besitzt ebenfalls einen flanschähnlich nach außen abgewinkelten Ring 20. Dieser ist, wie Fig. 3 in größerem Maßstab zeigt, mit einem Bolzen 21 unter Zwischenlage von Tellerfedern 22 festgelegt, die über den Flanschring 20 das Rohrstück 10 gegen einen Anschlag 23 pressen.

Am Ansatz des Ringes 12 am Rohrstück 10 ist eine Ringscheibe 25 bei 26 gelenkig gelagert, wie aus der Fig. 2 hervorgeht. Die Ringscheibe 25 trägt zu diesem Zweck einen Vorsprung 27, in dem ein Bolzen 28 gelenkig gelagert ist. Der Bolzen 28 ist in das Ende des Ringes 12 eingeschraubt. Auf der gegenüber liegenden Seite trägt die Ringscheibe 25 einen weiteren Gelenkzapfen 30. An diesem greift eine Stange 31 an, die durch einen Anschlag 32 geführt ist. Auf der Stange sind zwei Muttern 33 befestigt, die mit ihrem Abstand zum Anschlag 32 die maximale Öffnungsbewegung der Ringscheibe 25 festlegen.

Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion ist im Normalbetrieb eine begrenzte Strömung durch einen Luftkanal 35 in Richtung des Pfeils 36 möglich, wobei auch das Rohrstück 10 umspült wird. Entsteht jedoch im Luftkanal 35 oder den damit verbundenen Räumen zum Beispiel bei einem Unfall ein erhöhter Druck, so kann die als Rückschlagventil wirkende Ringscheibe 25 aufklappen. Dadurch wird ein vergrößerter Öffnungsquerschnitt geschaffen, der aus der Reaktorgrube 4 herausführt, so daß eine Druckentlastung stattfindet.

Bei einem sehr hohen Druck in dem durch eine Wärmeisolierung abgetrennten Raum 39 der Reaktorgrube 4 zwischen dem Reaktordruckbehälter 1 und dem Beton 7 des biologischen Schildes wird auch noch der Ring 12 entgegen der Wirkung der Federn 22 vom Reaktordruckbehälter 1 weggeschoben, wodurch ebenfalls ein Entlastungsquerschnitt freigegeben wird. Dennoch ist es weitgehend ausgeschlossen, daß etwa bei einem Bruch der Primärleitung 5 ausströmendes Kühlmittel im

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Inneren der Reaktorgrube 4 einen erhöhten Druck aufbaut. Dieses Kühlmittel wird nämlich mit dem erfindungsgemäßen Rohrstück 10 aus dem Bereich des biologischen Schildes herausgeführt. Der verdickt ausgeführte Ring 12 sorgt dabei für eine ausreichende mechanische Festigkeit des Rohrstückes 10 in den Teilen, in denen keine Druckentlastung durch eine Abstützung am Beton 7 oder durch einen Gegendruck möglich ist. Er kann darüber hinaus auch als Anschlag am Stutzen 3 vom Reaktordruckbehälter 1 ausgehende Kräfte aufnehmen.

5 Patentansprüche
3 Figuren

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«· Q ·■

Claims

Patentansprüche

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) Kernreaktoranlage mit einem Druckwasserreaktor, dessen Reaktordruckbehälter in der Reaktorgrube eines biologischen Schildes angeordnet ist, durch den mindestens eine an den Reaktordruckbehälter angeschlossene Rohrleitung führt, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung (5) im Bereich der Reaktorgrube (4) von einem Rohrstück (10) umgeben ist.
2. Kernreaktoranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den aus Beton bestehenden biologischen Schild (7) ein Mauerrohr (8) einbetoniert ist, und daß ein Spalt (11) zwischen Mauerrohr (8) und Rohrstück (10) oder Rohrstück (10) und Rohrleitung (5) durch einen Ringschieber (12,25) verschließbar ist.
3. Kernreaktoranlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringschieber (12, 25) druckabhängig betätigbar ist.
4. Kernreaktoranlage nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück (10) als Ringschieber beweglich ist.
5. Kernreaktoranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Reaktordruckbehälter (1) und/oder an der Rohrleitung (5) Anschläge vorgesehen sind, die Kräfte mit Hilfe des Rohrstückes (10) in den biologischen Schild (7) einzuleiten gestatten.

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