DE1965682A1

DE1965682A1 - Anchoring of a cover for prestressed concrete reactor pressure vessel

Info

Publication number: DE1965682A1
Application number: DE19691965682
Authority: DE
Inventors: Hans Degro; Peter Dipl-Ing Rissler
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1969-12-31
Filing date: 1969-12-31
Publication date: 1971-07-08
Also published as: SE369558B; FR2073514A1; GB1284980A; FR2073514B1; DE1965682B2

Description

Verankerung eines Deckels für Spannbeton-ReaktordruckbehälterAnchoring of a cover for prestressed concrete reactor pressure vessels

Bei Druckbehältern für Atomkernreaktoren mit einem Innendurchmesser von mehr als 6 m ist es zweckmäßig, Behälter aus Spannbeton zu verwenden. Bei Druckwasserreaktoren wird dabei die Forderung gestellt, daß der gesamte Innenquerschnitt freigelegt werden kann, d.h. daß der den gesamten Querschnitt überdeckende Behälterdeckel abgehoben werden muß.In the case of pressure vessels for atomic nuclear reactors with an inner diameter of more than 6 m, it is advisable to use pre-stressed concrete tanks. In the case of pressurized water reactors, the The requirement is that the entire inner cross-section can be exposed, i.e. that the one that covers the entire cross-section The container lid must be lifted off.

Erhebliche Schwierigkeit bereitet dabei die Abstützung und Uiederhaltung des Deckels» da bei derart großen Behältern beispielsweise pro Meter Umfang bis zu 4000 Mp vom Deckelflansch auf den Betonbehälter übertragen werden müssen« Diese Kräfte sind gegen die Spannglieder im Betonbehälter zu verankern. Bisher war es üblich, daß der auf dem Betonkessel aufliegende Flansch des Deckels so ausgebildet ist, daß die Innenkanten von Flansch und Betonbehälter bündig verlaufen. Daraus folgt, daß außer den unmittelbaren Auflagerkräften des Deckels auch sehr große Biegemoraente auf den zylindrischen Betonteil wirken. Dadurch können sich unzulässige Verbiegungen der Zylinderwände ergeben.The support and holding down of the lid causes considerable difficulty in such large containers for example, per meter of circumference up to 4000 Mp from the cover flange must be transferred to the concrete container «These forces are to be anchored against the tendons in the concrete container. So far it has been customary for the flange of the cover resting on the concrete boiler to be designed so that the inner edges run flush between the flange and the concrete tank. It follows that in addition to the immediate support forces the lid also has very large bending torques on the cylindrical ones Concrete part. This can result in impermissible bending of the cylinder walls.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Verankerung für den Deckel eines Spannbeton-Druckbehälters zu schaffen, bei dem einerseits der Deckel schnell gelöst werden kann und bei dem andererseits keine'Biegemomente auf den eigentlichen Behälter wirken.The invention is therefore based on the object of providing an anchorage for the cover of a prestressed concrete pressure vessel create, in which on the one hand the cover can be released quickly and on the other hand no'bending moments on the actual container act.

Die Erfindung besteht dabei darin, daß der obere Bereich des zylindrischen Spannbeton-Behälters als gesonderter,, vom übrigen Zylinderteil über eine G-leitfuge getrennter Stützring aus Spannbeton ausgebildet ist und daß zwischen BehälterdeckelThe invention consists in that the upper region of the cylindrical prestressed concrete container as a separate ,, from the rest Support ring separated from cylinder part by a G-guide groove is formed from prestressed concrete and that between the container lid

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und der inneren Unterkante des Stützringes zum äußeren Deckelbereich, schräg nach, oben gerichtete Stützkörper zum Ableiten der Innendruckkräfte des Behälters in den Stützring angeordnet sind.and the inner lower edge of the support ring to the outer lid area, inclined upwardly directed support body for diverting the internal pressure forces of the container arranged in the support ring are.

Mit einer derartigen Ausbildung des Oberteils des zylindrischen Behälters als gesonderter Spannbetonring werden Horizontalkräfte vom Deckel lediglich in den oberen Ring übertragen, der sich dann entsprechend ausweiten kann. Biegemomente auf den eigentlichen Behälter treten dabei nicht mehr auf.With such a design of the upper part of the cylindrical container as a separate prestressed concrete ring, horizontal forces are created only transferred from the cover to the upper ring, which can then expand accordingly. Bending moments on the actual containers no longer appear.

Der Stützring selbst ist über Längsspannglieder mifc dem übrigen Spannbeton-Behälter verbunden.The support ring itself is via longitudinal tendons with the rest Prestressed concrete container connected.

Zur Aufnahme der Stü-fczkörper ist die innere tfnterkante des Stützringea im rechten Winkel zur Achse der Stützkörper abgeschrägt. Die Stützkörper selbst können zylindrisch oder als Scheiben ausgebildet sein und weisen ballig gewölbte Stirnflächen auf. Dabei sind die Stützkörper zwischen einem im Stützring verankerten Auflagerblock und einer Gleitplatte am Deckel angeordnet.The inner lower edge of the Support ringsea beveled at right angles to the axis of the support body. The support body itself can be cylindrical or as Discs can be designed and have spherically curved end faces. The support bodies are between an im Support ring anchored support block and a sliding plate arranged on the cover.

Um zu verhindern, daß die Stützkörper seitlich abrutschen, sind P sie koaxial von einer im Auflagerblock und in der Gleitplatte verankerten Stützkonstruktion umgeben. Diese Stützkonstruktion besteht dabei aus einem koaxial zum Stützkörper und über achsparallele, im Auflagerblock und in der Gleitplatte lösbar verankerte Stäbe gehaltenen zylindrischen Ring, dessen Innendurchmesser derart größer als der Außendurchmesser des Stützkörpers ist, daß druckbedingte Kippbewegungen des Stützkörpers nicht behindert werden. Zur Ermöglichung von Bewegungen dieser Stäbe sind sie an ihren Enden kugelig gelagert und über Tellerfedern gespannt. Ferner sind zwischen der oberen Halteplatte der Stützkörper und dem Auflagerblock zwei über Schrauben und Keile einstellbare Keile angeordnet, so daß schon vor Ansteigen des Innendrucks die gleiche Kraftschlüssigkeit aller Stützkörper erreicht wird.To prevent the support bodies from slipping sideways, they are coaxial with one in the support block and one in the slide plate anchored support structure. This support structure consists of a coaxial to the support body and axially parallel, in the support block and in the sliding plate releasably anchored rods held cylindrical ring, whose inner diameter is so larger than the outer diameter of the support body that pressure-induced tilting movements of the support body are not be hindered. To enable movements of these rods, they are mounted spherically at their ends and via disc springs tense. Furthermore, the support body and the support block are two screws and wedges between the upper retaining plate adjustable wedges arranged so that the same force fit of all support bodies before the internal pressure rises is achieved.

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Zur Erzeugung eines Anpressdruckes für die Stützkörper vor Aufbau des Innendruckes im eigentlichen Druckbehälter sind zwischen der oberen Innenkante des Stützringes und dem Behälterdeckel hydraulische Zugvorrichtungen angeordnet.To generate a contact pressure for the support body before the internal pressure builds up in the actual pressure vessel, hydraulic pulling devices are arranged between the upper inner edge of the support ring and the vessel cover.

Anhand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und Wirkungsweise von Ausführungsbeispielen nach der Erfindung näher erläutert. The structure and mode of operation of exemplary embodiments according to the invention are explained in more detail with the aid of a schematic drawing.

Dabei zeigen:Show:

Pig. 1 einen Längsschnitt durch einen Spannbetondruckbehälter nach der Erfindung, Pig. 1 shows a longitudinal section through a prestressed concrete pressure vessel according to the invention,

Fig. 2 eine Teilaufsicht bzw. einen Teilquerschnitt durch den Druckbehälter entsprechend der Schnittlinie II-II nach Fig. 1,Fig. 2 is a partial plan view or a partial cross-section through the Pressure vessel according to section line II-II Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Stützkörper in vergrößertem Maßstab entsprechend Ausschnitt A nach Fig. 1, Fig. 4a einen weiteren Sttttzkörper mit einer diesen umgebenden3 shows a side view of the support body on an enlarged scale corresponding to section A according to FIG. 1, FIG. 4a shows a further support body with one surrounding it

Stützkonstruktion,
Fig. 4b einen Querschnitt entsprechend der Schnittlinie IVB-IVB nach Fig. 4a und Support structure,
4b shows a cross section corresponding to the section line IVB-IVB according to FIGS. 4a and

Fig. 4c die Festlegung der Stützkonstruktion in den Halteplatten entsprechend Ausschnitt B.Fig. 4c the fixing of the support structure in the retaining plates according to section B.

Nach Fig. 1 besteht der Spannbeton-Druckbehälter 1 aus einer Bodenplatte 2 und dem über eine Gleitfuge 3 von der Bodenplatte 2 getrennten zylindrischen Teil 4 des Druckbehälters, der den eigentlichen Reaktorkern 5 aufnimmt. Die Primärleitungen 6 zur Zu- und Abführung des Kühlmittels führen dabei durch die Wandung des zylindrischen Teils 4 des Druckbehälters in den Innenraum desselben. Der eigentliche Reaktorraum ist von einem sphärisch gewölbten Seckel 7 verschlossen.According to FIG. 1 , the prestressed concrete pressure vessel 1 consists of a base plate 2 and the cylindrical part 4 of the pressure vessel, which is separated from the base plate 2 by a sliding joint 3 and accommodates the actual reactor core 5. The primary lines 6 for supplying and removing the coolant lead through the wall of the cylindrical part 4 of the pressure vessel into the interior thereof. The actual reactor space is closed by a spherically curved cover 7.

äS ist der obere Bereich des zylindrischen Behäl rmantels über eise Sleitfuge 8 vom eigentlichen Zylinder 4äS is the upper area of the cylindrical container sleeve over iron sleitfuge 8 from the actual cylinder 4

]ßS328/1094 _ ₄ .] ßS328 / 1094 _ ₄ .

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getrennt und als Stützring 9 aus Spannbeton ausgebildet. Dieser Stützring ist ebenfalls horizontal und über Spannglieder 10 gegen den zylindrischen Teil 4 des Druckbehälters vorgespannt. Durch Anordnung stählerner Gleitplatten 11 zwischen Stützring und Zylinderschale 4 wird erreicht, daß sich beide -Teile unabhängig aufweiten können.separated and formed as a support ring 9 made of prestressed concrete. This support ring is also horizontal and via tendons 10 biased against the cylindrical part 4 of the pressure vessel. By arranging steel sliding plates 11 between the support ring and cylindrical shell 4 is achieved that both parts are independent can expand.

Zur Übertragung der auf den Deckel 7 wirkenden Innendruckkräfte sind erfindungsgemäß zwischen Behälterdeckel und der inneren Unterkante 12 des Stützringes 9 schräg nach oben gerichtete Stützkörper 13 angeordnet. Zur besseren Einleitung der Druckkräfte in den Stützring 9 ist die innere Unterkante 12 des Stützrings im rechten Winkel zur Achse der Stützkörper 13 abgeschrägt.To transmit the internal pressure forces acting on the lid 7, according to the invention, between the container lid and the inner Lower edge 12 of the support ring 9 arranged obliquely upward support body 13. For a better introduction of the pressure forces in the support ring 9 is the inner lower edge 12 of the Support ring beveled at right angles to the axis of the support body 13.

Da der Stützring 9 vom übrigen zylindrischen Behälter 4 durch eine Gleitfuge 8 getrennt ist, wird allein dieser Stützring nach außen aufgeweitet, so daß Biegemomente auf den eigentlichen Druckbehälter nicht auftreten. Der Stützring 9 weist dabei eine eigene Ringvorspannung 14 auf. Diese Ringvorspannung ist dabei so angeordnet, daß ihr Schwerpunkt auf der Höhe des Schnittpunktes der Resultierenden aus vertikaler Vorspannung und schräger Deckelsttitzkraft liegt. So wird der Stützring nicht verdreht, sondern nur radial aufgeweitet.Since the support ring 9 from the rest of the cylindrical container 4 through a sliding joint 8 is separated, only this support ring is widened outwards, so that bending moments on the actual Pressure vessels do not occur. The support ring 9 has its own ring prestress 14. This ring bias is arranged so that its center of gravity is at the level of the intersection of the resultant from vertical prestress and inclined lid support force. In this way, the support ring is not twisted, but only expanded radially.

In Fig. 3 ist der Bereich der Stützkörper noch einmal in vergrößertem Maßstab dargestellt. Der Stützkörper 13 ist dabei zwischen einem im Stützring 9 über Schraubanker 15 gehaltenen Auflagerblock 16 und einer Gleitplatte 17 am Deckel 7 gehalten. Die Stirnflächen 18 der Stützkörper 13 sind ballig gewölbt, so daß sie durch Abrollen Relativbewegungen zwischen Deckel 7 und Stützring 9 ausgleichen können. Um ein Abrutschen dieser Stützkörper zu verhindern, ist an der Unterkante des Auflagerblocks 16 ein Anschlag 19 befestigt, auf dem sich die Stützkörper 13 abstützen können.In Fig. 3, the area of the support body is again enlarged Scale shown. The support body 13 is held between a screw anchor 15 in the support ring 9 Support block 16 and a sliding plate 17 are held on the cover 7. The end faces 18 of the support body 13 are convex, so that they can compensate for relative movements between cover 7 and support ring 9 by rolling. To slip off To prevent this support body, a stop 19 is attached to the lower edge of the support block 16, on which the Support body 13 can support.

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Der Deckel 7 selbst ist mit dem Plansch 20 des eigentlichen Behälters über einen Dehnbalg 21 druckdicht verbunden, so daß Bewegungen des Deckels allein von den Stützkörpern 13 aufgenommen und in den Stützring 9 weitergeleitet werden.The lid 7 itself is with the splash 20 of the actual container Connected in a pressure-tight manner via an expansion bellows 21, so that movements of the cover are absorbed by the support bodies 13 alone and passed into the support ring 9.

In den Fig. 4a bis 4c ist ein Ausführungsbeispiel mit einer zusätzlichen Stützkonstruktion für die Stützkörper 13 gezeigt. Dabei ist der eigentliche Stützkörper 13 koaxial etwa in der Mitte seiner Längserstreckung von einem zylindrischen Ring 22 gehalten. Der Ring selbst ist über beispielsweise vier, jeweils um 90° versetzt angeordnete Stäbe 23 gehalten, die jeweils sowohl in einer Halteplatte 29 am Auflagerblock 16 als auch in der Gleitplatte 17 lösbar verankert sind. Der Ring 22 weist dabei einen etwas größeren Innendurchmesser als der Außendurchmesser des Stützkörpers 13 auf, so daß Kippbewegungen des Stützkörpers nicht behindert werden. Der Ring 22 soll dabei lediglich ein Abrutschen der Stützkörper verhindern.4a to 4c show an embodiment with an additional Support structure for the support body 13 is shown. The actual support body 13 is coaxial approximately in the In the middle of its length it is held by a cylindrical ring 22. The ring itself is about, say, four, each Rods 23 arranged offset by 90 ° held, each in a holding plate 29 on the support block 16 as well as in the sliding plate 17 are releasably anchored. The ring 22 has a slightly larger inside diameter than the outside diameter of the support body 13 so that tilting movements of the support body are not hindered. The ring 22 should only prevent the support body from slipping off.

Da die Stäbe 23, die den Ring 22 halten, bei einer Verdrehung der Stützkörper 13 ebenfalls verdreht werden können und auch ihre Länge ändern, müssen sie beweglich festgelegt werden. In Pig. 4c ist in einem Ausschnitt B ein Teilschnitt durch die obere Halteplatte 29 gezeigt, in die die Stäbe 23 hineinragen. Die Enden der Stäbe 23 sind mit einem Ring 30 mit einer kugelförmigen Unterseite versehen, die auf einer gleichförmigen Einbuchtung eines Ringes 31 aufliegen. Dadurch ist eine seitliche Beweglichkeit der Stäbe 13 möglich. Zum Ausgleich von Längsdehnungen sind unter dem Ring 31 noch Tellerfedern 32 angeordnet. Diese beschriebene Festlegung ist sowohl an den oberen als auch an den unteren Enden der Stäbe 23 vorgesehen.Since the rods 23, which hold the ring 22, can also be rotated when the support body 13 is rotated, and also change their length, they must be fixed movably. In Pig. 4c is in a section B a partial section through the Upper holding plate 29 is shown, into which the rods 23 protrude. The ends of the rods 23 are provided with a ring 30 with a spherical shape Provided underside, which rest on a uniform indentation of a ring 31. This is a lateral Mobility of the rods 13 possible. To compensate for longitudinal expansions, disc springs 32 are also arranged under the ring 31. This described fixing is provided both on the upper and also on the lower ends of the rods 23.

Ferner sind oberhalb der Stützkörper 13 zwischen der Halteplatte 29 und dem Auflagerblock 16 zwei als Doppelkeil wirkende Keile 25 und 26 angeordnet, die über Schrauben 28 und Schraubkeile derart eingestellt werden können, daß schon vor dem Anstieg des Innendrucks alle Stützkörper 13 gleich kraftschlüssig werden. Furthermore, above the support body 13 between the holding plate 29 and the support block 16 are two wedges acting as double wedges 25 and 26 arranged, which can be adjusted via screws 28 and screw wedges so that even before the rise of the internal pressure, all support bodies 13 are equally frictional.

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TJm vor Ansteigen des Innendrucks Deckel, Stützkörper und Stützring in die richtige Lage zueinander zu bringen, können zusätzlich hydraulische Zugvorrichtungen 24 - nach Fig. 1 - zwischen innerer Oberkante des Stützringes 9 und dem Deckel 7 eingeklinkt und angespannt werden. Dadurch bewegt sich der Deckel 7 nach oben, so daß die Stützkörper 13 in die richtige Lage gepreßt werden.TJm before the internal pressure rises, cover, support body and support ring To bring into the correct position to each other, hydraulic pulling devices 24 - according to FIG. 1 - between inner upper edge of the support ring 9 and the cover 7 are latched and tightened. This causes the cover 7 to move upwards, so that the support body 13 is pressed into the correct position will.

Durch die beschriebene Verankerung des Deckels ist also einmal ein schnelles Lösen und Abheben des Deckels möglich, zum anderen werden durch den vom eigentlichen Behälter durch eine Grleitfuge getrennten Stützring, der die Deckelkräfte aufnimmt, keine Biegemomente auf den Behälter übertragen, so daß die Gefahr einer unzulässigen Aufweitung nicht mehr besteht.Due to the anchoring of the cover described, a quick release and lifting of the cover is possible on the one hand, and on the other hand are separated from the actual container by a sliding joint, which absorbs the lid forces, no bending moments are transferred to the container, so that there is no longer any risk of impermissible expansion.

11 Patentansprüche
4 Figuren11 claims
4 figures

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Claims

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Claims

(1. ^ Anchoring a cover, especially for prestressed concrete reactor pressure vessels, which releases the entire container cross-section, characterized in that the upper region of the cylindrical prestressed concrete container (4) as a separate one, separated from the rest of the cylinder part by a sliding joint (8) Support ring (9) is formed from prestressed concrete and that between the container lid (7) and the inner lower edge (12) of the Support ring (9) from the outer cover area at an angle upwards directed support body (13) for deriving the internal pressure | forces of the container in the support ring (9) are arranged.

2. Anchoring according to claim 1, characterized in that the support ring (9) via longitudinal tendons (10) with the rest Prestressed concrete container (4) is connected.

3. Anchoring according to claim 1, characterized in that the inner lower edge (12) of the support ring (9) in the right Angle to the axis de * · support body (13) is beveled.

4. Anchoring according to claim 1, characterized in that the supporting body (13) are cylindrical and convexly curved Have end faces (18). {

5. Anchoring according to claim 1, characterized in that the supporting body (13) as rectangular disks with convexly curved End faces are formed.

6. Anchoring according to claim 1 and 3, characterized in that that the support body (13) between a support block (16) anchored in the support ring and a sliding plate (17) are arranged on the cover (7).

7. Anchoring r ^ clc Isis ^ ruch 6, characterized in that the support: - ^f r-sr; ';' coaxially from a support structure anchored in the support block (16) and

— β —- β -

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tion are surrounded.

8. Anchoring according to claim 7, characterized in that the Support structure from a coaxial to the support body (13) and axially parallel, in the support block (16) and in the Sliding plate (17) releasably anchored rods (23) held cylindrical ring (22), the inner diameter of which so larger than the outer diameter of the support body (13) that pressure and temperature-related tilting movements of the Support body are not hindered.

9. Anchoring according to claim 6 and 8, characterized in that that between the upper retaining plate (29) the support body (13) and support block (16) two wedges (25, 26) which can be adjusted in this way by means of lateral screws (28) and clamping wedges (27) are that the same force fit of all support bodies (13) can be achieved even before the internal pressure rises is.

10. Anchoring according to claim 8, characterized in that the rods (23) at both ends in recesses in the holding plates (17, 29) mounted on a spherical shoulder (30) on a correspondingly curved counter ring (31) and over Disc springs (32) are axially tensioned.

11. Anchoring according to claim 1, characterized in that between the upper inner edge of the support ring (9) and the Container lid (7) hydraulic pulling devices (24) to generate a contact pressure for the support body (13) are arranged.

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