DE19702568C1 - Safety device for vessel, e.g. reactor pressure vessel - Google Patents
Safety device for vessel, e.g. reactor pressure vesselInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitsvorrichtung für einen Behälter, insbesondere für einen Reaktordruckbehäl ter oder einen anderen Druckbehälter.The invention relates to a safety device for a container, in particular for a reactor pressure container ter or another pressure vessel.
Die Sicherheitsphilosophie für moderne Reaktortypen geht da von aus, daß Kernschmelzunfälle beherrschbar sein müssen, wenngleich diese auch noch so unwahrscheinlich sein mögen. Bei einem hypothetischen schweren Störfall in einem Kern kraftwerk mit wassergekühltem Reaktor wird angenommen, daß der Reaktorkern schmilzt. Im Bodenbereich des Reaktordruckbe hälters bildet sich eine Schmelze aus Uranoxyd UO₂. Nach die ser Verlagerung der Schmelze in den unteren Bereich des Reak tordruckbehälters wird durch die Strahlung, die von der freien Oberfläche der Schmelze ausgeht, zusätzlich Reaktorma terial, überwiegend Stahl, geschmolzen. Deshalb wird angenom men, daß sich über der Oxydschmelze alsbald eine Metall schmelze bildet. Daraus ergibt sich, daß sich im Bereich der Trennfläche der Oxyd- und Metallschmelze die höchsten Tempe raturen in der Reaktordruckbehälterwand einstellen. Das Un fallszenario geht folglich davon aus, daß der Reaktordruckbe hälter bevorzugt in diesem Bereich versagen wird.The safety philosophy for modern reactor types is there assumes that meltdowns must be manageable, however unlikely they are. In the case of a hypothetical major accident in one core Power plant with a water-cooled reactor is believed to be the reactor core melts. In the bottom area of the reactor pressure container forms a melt of uranium oxide UO₂. After the This shift of the melt into the lower area of the reac pressure tank is emitted by the radiation emitted by the free surface of the melt, additionally reactor size material, mainly steel, melted. Therefore it is assumed men that a metal is soon over the oxide melt melt forms. It follows that in the area of Interface of the oxide and metal melt the highest temp Set the temperatures in the reactor pressure vessel wall. The Un case scenario therefore assumes that the reactor pressure container will preferably fail in this area.
Der Reaktordruckbehälter ist gewöhnlich im oberen Teil zylin drisch geformt und besteht im unteren Teil aus einer Kugelka lotte. Das theoretische Unfallszenario geht davon aus, daß diese Kugelkalotte auf- oder abreißen kann, so daß sich die im Reaktordruckbehälter befindliche Kernschmelze in die da runter befindliche Schildgrube des Reaktorsicherheitsgebäudes ergießt. The reactor pressure vessel is usually cylin in the upper part drisch shaped and consists of a Kugelka in the lower part plumbed. The theoretical accident scenario assumes that this spherical cap can tear open or tear off, so that the meltdown in the reactor pressure vessel into the there the shield pit of the reactor safety building located below pours.
Wie bereits erwähnt, gehen heutige Sicherheitsanforderungen davon aus, daß dieses Versagen des Reaktordruckbehälters voll beherrschbar sein muß. Sicherheitsüberlegungen und -konzepte sehen deshalb vor, daß die aus dem Reaktordruckbehälter aus tretende Schmelze in einer Vorrichtung unterhalb des Reaktor druckbehälters aufgefangen und dort gekühlt wird. Ein Problem dabei ist, daß der sofortige direkte Kontakt von Kernschmelze mit Wasser vermieden werden muß, da es andernfalls zu hefti gen Dampfexplosionen kommen könnte, die den Reaktorsicher heitsbehälter gefährden könnten. Vielmehr muß die Heftigkeit der Dampfbildung infolge des Kontakts zwischen der Kern schmelze und etwa vorhandenem Wasser erheblich reduziert oder gar ganz vermieden werden.As already mentioned, today's security requirements go assume that this failure of the reactor pressure vessel is full must be manageable. Security considerations and concepts therefore provide that from the reactor pressure vessel emerging melt in a device below the reactor pressure vessel is collected and cooled there. A problem is that the direct direct contact of meltdown must be avoided with water, otherwise it will be too violent steam explosions could occur, which would make the reactor safe container could endanger. Rather, the fierceness vapor formation due to contact between the core melt and any water significantly reduced or be avoided altogether.
Wie in der deutschen Offenlegungs schrift DE 43 19 094 dargelegt wird, ist hierzu ein im unte ren Bereich des Reaktorsicherheitsbehälters angebracht es Be hältnis zur Aufnahme der Kernschmelze erforderlich. Die kon trollierte Kühlung der darin aufgenommenen Kernschmelze wird in der genannten Druckschrift dadurch erreicht, daß das Kühl mittel, bevorzugt Wasser, erst nach Einströmen der Kern schmelze in die Ausbreitungskammer, ausgelöst durch die ther mische Wirkung der Kernschmelze, über die Kernschmelze gegos sen wird. Ein weiteres Problem solcher Ausbreitungskammern besteht darin, daß besondere Anforderungen an die Auswahl der verwendeten Baustoffe gestellt werden müssen, um zu verhin dern, daß die Kernschmelze das Betonfundament der Reaktoran lage nach unten hin zum Erdreich verläßt. Die deutsche Offen legungsschrift DE 43 39 904 schlägt hierzu eine komplizierte mehrlagige Schutzauskleidung vor. Die Schutzauskleidung be steht aus einer äußeren Opferschicht als Thermoschockbarriere und als Aufschmelzsubstanz sowie einer angrenzenden Schutz- und Isolierschicht, die sich wiederum aus einer Teilschicht aus feuerfestem Beton und einer Teilschicht aus temperaturbe ständigen Keramiksteinen zusammensetzt.As in the German disclosure Document DE 43 19 094 is set out, is in the below attached to the area of the reactor containment Ratio required to absorb the meltdown. The con controlled cooling of the meltdown contained therein achieved in the cited document in that the cooling medium, preferably water, only after the core flows in melt into the expansion chamber, triggered by the ther Mixing effect of the meltdown, poured over the meltdown will. Another problem with such expansion chambers is that there are special requirements for the selection of used building materials must be put to prevent that the meltdown is the concrete foundation of the reactor lay down towards the ground. The German Open DE 43 39 904 proposes a complicated multi-layer protective lining. The protective lining be stands out of an outer sacrificial layer as a thermal shock barrier and as a melting substance and an adjacent protective and insulating layer, which in turn consists of a partial layer made of fireproof concrete and a partial layer of temperature permanent ceramic stones.
Im Gegensatz zu diesen Entwicklungen geht die Erfindung von der Überlegung aus, die Beherrschbarkeit eines Kernschmelzun falls bereits im zeitlichen Bereich des Versagens der Reak tordruckbehälterwand zu erhöhen und die Schmelze erst gar nicht aus dem Reaktordruckbehälter austreten zu lassen. Die Aufgabe der Erfindung besteht folglich darin, ein räumliches Wegbrechen von Teilen eines Behälters, insbesondere eines Druckbehälters, infolge thermischer Einwirkung aus dem Inne ren des Behälters auf die Behälterwand zu verhindern. Insbe sondere soll ein Wegbrechen einer Bodenkalotte eines Behäl ters, der z. B. ein Reaktordruckbehälter ist, oder von Teilen der genannten Bodenkalotte nach unten vermieden werden.Contrary to these developments, the invention proceeds from considering the controllability of a meltdown if already in the time range of the failure, the reac increase the pressure tank wall and the melt in the first place not to be let out of the reactor pressure vessel. The The object of the invention is therefore a spatial Breaking away parts of a container, especially one Pressure vessel, due to thermal effects from the inside to prevent the container from sticking to the container wall. In particular in particular, a break-off of a bottom cap of a container is said to ters, the z. B. is a reactor pressure vessel, or of parts the floor cap mentioned below can be avoided.
Die Aufgabe wird gemäß einer ersten Ausführung der Erfindung gelöst durch ein im Bereich hoher thermischer Belastung der Behälterwand mindestens auf einer Seite der Behälterwand an gebrachtes ein- oder mehrteiliges Verstärkungselement, wel ches mit dem Behälter kraftschlüssig verbunden ist. Das Ver stärkungselement kann zum Beispiel die Form einer Manschette, eines Gürtels, einer Schelle, einer Klammer oder eines Be schlags aufweisen. Alle diese möglichen Formgebungen werden im folgenden unter dem Begriff Verstärkungselement zusammen gefaßt.The object is achieved according to a first embodiment of the invention solved by a in the area of high thermal stress Container wall at least on one side of the container wall brought one or multi-part reinforcing element, wel ches is non-positively connected to the container. The Ver strengthening element can for example be the shape of a cuff, a belt, a clamp, a clip or a Be have impact. All of these possible shapes will be in the following together under the term reinforcing element composed.
Die Aufgabe wird gemäß einer zweiten Ausführung der Erfindung gelöst durch eine oder mehrere Stützen, die eine in das In nere des Behälters gerichtete Kraft auf die Behälterwand aus üben.The object is achieved according to a second embodiment of the invention solved by one or more supports, one in the In force of the container directed onto the container wall to practice.
Der mit der Sicherheitsvorrichtung nach der Erfindung erziel bare Vorteil ist vor allem darin zu sehen, daß die neue Si cherheitsvorrichtung das Versagen eines Druckbehälters unmit telbar an der Stelle des Versagens bekämpft. Der der Erfin dung zugrundeliegende Sicherheitsgedanke geht davon aus, im Störfall ein Austreten des Inhaltes eines Behälters zu unter binden. Damit eignet sich die Sicherheitsvorrichtung nach der Erfindung allgemein für Behälter, insbesondere Druckbehälter, mit gefährlichem Inhalt. The achieved with the safety device according to the invention The main advantage is that the new Si safety device the failure of a pressure vessel immediately fought directly at the point of failure. The Erfin The underlying security concept assumes that In the event of a malfunction, the contents of a container leak out tie. The safety device according to the Invention in general for containers, in particular pressure vessels, with dangerous content.
Die Rückhaltung der Kernschmelze in Reaktordruckbehältern stellt im Falle schwerer Störfälle eine wichtige Maßnahme zur Einschränkung der Folgen von Unfällen dar. Störfälle werden durch die Vorrichtung nach der Erfindung vorteilhaft bereits an einer möglichst frühen, inneren Sicherheitsbarriere be kämpft, wie es ganz allgemein von Sicherheitskonzepten gefor dert wird. Durch die Vorrichtung nach der Erfindung wird wei terhin eine kontrollierte Kühlung der Kernschmelze im Reak tordruckbehälter ermöglicht. Die Probleme beim Zusammentref fen von Kernschmelze mit Kühlwasser, wie sie oben beschrieben wurden, treten in dem Falle, daß die neue Sicherheitsvorrich tung zur Bekämpfung eines Störfalles ausreicht, erst gar nicht auf. Vorteilhaft an der Vorrichtung nach der Erfindung ist ebenfalls, daß sie sowohl als eigenständige Sicherheits vorrichtung als auch zur Verwendung in Kombination mit den im Stand der Technik beschriebenen Einrichtungen zum Auffangen und Kühlen von aus dem Reaktordruckbehälter ausgetretenen Kernschmelzen geeignet ist.The retention of the meltdown in reactor pressure vessels provides an important measure in the event of serious accidents Limitation of the consequences of accidents already advantageous by the device according to the invention be at the earliest possible internal security barrier fights as it is generally required by security concepts is changed. The device according to the invention is white controlled cooling of the meltdown in the reak gate pressure vessel enables. The problems with the meeting meltdown with cooling water as described above in the event that the new security device is sufficient to combat an accident not on. Advantageous of the device according to the invention is also that they are both independent security device as well as for use in combination with the im Devices for collecting described in the prior art and cooling those exiting the reactor pressure vessel Meltdown is suitable.
Besondere Sicherheitsvorteile ergeben sich, wenn zur Stabili sation der Behälterwand gleichzeitig sowohl ein Verstärkungs element nach der ersten Ausführungsform der Erfindung als auch eine oder mehrere auf die Wand wirkende Stützen nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung vorhanden sind. In die ser Kombination lassen sich auftretende Störkräfte parallel und senkrecht zur Längsachse des Behälters, der z. B. ein Re aktordruckbehälter ist, besonders gut beherrschen. Sowohl das im Bereich hoher thermischer Belastung der Behälterwand ange brachte Verstärkungselement, als auch die eine in das Innere des Druckbehälters gerichtete Kraft ausübenden Stützen, sind aber grundsätzlich in ihrer Funktion als Sicherheitsvorrich tung auch eigenständig verwendbar.There are special safety advantages if the Stabili sation of the container wall simultaneously both a reinforcement element according to the first embodiment of the invention as also one or more supports acting on the wall after the second embodiment of the invention are present. In the This combination allows disturbing forces to occur in parallel and perpendicular to the longitudinal axis of the container, the z. B. a re actuator pressure vessel is particularly well controlled. Both that in the area of high thermal stress on the container wall brought reinforcement element, as well as the one inside of the pressure vessel are directed force-exerting supports but basically in its function as a safety device can also be used independently.
Das Verstärkungselement kann aus Metall, insbesondere Stahl, keramischem Material oder allgemein einem Stoff bestehen, der in der Lage ist, die großen Kräfte im Bereich des Versagens des Druckbehälters aufzunehmen. Auch moderne hochtemperatur feste keramische Verbundwerkstoffe (composites) kommen hier für in Frage.The reinforcing element can be made of metal, in particular steel, ceramic material or generally a substance that is able to handle the major forces in the area of failure of the pressure vessel. Even modern high temperature solid ceramic composites come here for in question.
Das Verstärkungselement kann beispielsweise in dem Bereich angeordnet sein, wo ein oberer zylindrischer Teil des Behäl ters in eine untere Kalotte des Behälters übergeht. Dieser Bereich ist bedingt durch die gängige Bauweise von Reaktor druckbehältern besonders gefährdet und fällt häufig mit dem Bereich der besonders heißen Schmelzbadoberfläche zusammen.The reinforcing element can, for example, in the area be arranged where an upper cylindrical part of the container ters into a lower cap of the container. This Area is due to the common construction of the reactor pressure containers particularly at risk and often falls with the Area of the particularly hot melt surface together.
Das Verstärkungselement kann den Behälter beispielsweise in seinem ganzen Umfang umschließen. Es kann einen ringförmigen Gürtel bilden, der aus einem Teil oder mehreren Teilen beste hen kann.The reinforcing element can, for example, in the container enclose its full extent. It can be an annular Form a belt, the best of one or more parts can hen.
Es empfiehlt sich, daß das Verstärkungselement behälterwand seitig mindestens einen Einsatz enthält, dessen Schmelztempe ratur oberhalb der von Stahl oder der verwendeten Metalle liegt. Hierfür kommen bevorzugt keramische Materialien oder keramische Verbundmaterialien zum Einsatz. Bei der Material auswahl für den Einsatz kann weniger auf die Festigkeit ge achtet werden, da die im Störfall auftretenden Kräfte in der Hauptsache vom Verstärkungselement aufgenommen werden. Viel mehr kann bei dieser Auswahl der Schwerpunkt auf einen hohen Schmelzpunkt gelegt werden. Die thermische Attacke aus dem Inneren des Reaktordruckbehälters auf das Verstärkungselement kann durch den Einsatz gestoppt oder zumindest verzögert wer den.It is recommended that the reinforcing element wall of the container contains at least one insert, the melting temperature of which rature above that of steel or the metals used lies. Ceramic materials or are preferred for this ceramic composite materials are used. With the material Selection for use may be less on strength be observed because the forces occurring in the event of a fault in the The main thing is to be taken up by the reinforcing element. A lot With this selection, the focus can be more on a high one Melting point. The thermal attack from the Inside of the reactor pressure vessel on the reinforcing element can be stopped or at least delayed by the deployment the.
Das Verstärkungselement erfüllt nicht nur die Funktion, die Stabilität des Behälters zu erhöhen. Vielmehr trägt es auch dazu bei, an einer Stelle hoher thermischer Belastung eine zusätzlich Kühlung des Behälters zu bewirken. Jedes an der Außenseite der Wand des Druckbehälters anliegende Verstär kungselement führt zu einer für die Wärmeabfuhr maßgeblichen Oberflächenvergrößerung Beispielsweise kann das Verstärkungselement auch gezielt so gestaltet werden, daß eine möglichst große Oberfläche erreicht wird. Hierzu können etwa gewöhnliche Kühlrippen dienen, die auf der der Behälter wand abgewandten Seite des Verstärkungselementes angebracht sind. Die Kühlrippen sind beispielsweise in der bevorzugten Richtung des Flusses eines den Behälter umströmenden Kühlme diums, etwa Wasser, ausgerichtet. Damit wird ein schneller Wärmeübergang von der Stelle hoher thermischer Belastung des Behälters über das Verstärkungselement und die Kühlrippen in ein eventuell umgebendes Kühlmittel gewährleistet sowie der schnelle Abtransport dieses Kühlmittels ermöglicht.The reinforcing element not only fulfills the function that To increase the stability of the container. Rather, it also bears contribute to a high thermal load to additionally cool the container. Everybody at the Reinforcement on the outside of the wall of the pressure vessel Kung element leads to a crucial for heat dissipation Surface enlargement, for example Reinforcing element can also be designed so that the largest possible surface is achieved. You can do this serve about ordinary cooling fins on the of the container Wall facing away from the reinforcing element attached are. The cooling fins are, for example, the preferred one Direction of the flow of a cooling melt flowing around the container diums, such as water. This will make it faster Heat transfer from the place of high thermal load of the Container over the reinforcing element and the cooling fins in a possibly surrounding coolant is guaranteed and the enables this coolant to be removed quickly.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist eine Zuleitung für ein Kühlmittel vorgesehen, die in den Raum, der den Behälter umgibt, einmündet. Damit läßt sich im Normalbe trieb oder im Falle einer Störung, die mit einer thermischen Belastung des Behälters einhergeht, insbesondere bei einer Kernschmelze in einem Reaktordruckbehälter, der Behälter küh len. Auch das Verstärkungselement gemäß der Erfindung wird dadurch gekühlt. Als Kühlmittel kommen beispielsweise Kühl fluide in Betracht. Aus Kostengründen ist Wasser besonders geeignet.In a special embodiment of the invention is a Supply line for a coolant provided in the room that surrounds the container, flows out. This can be used in normal driven or in the event of a malfunction associated with a thermal Load on the container goes hand in hand, especially with a Meltdown in a reactor pressure vessel, the vessel cool len. The reinforcing element according to the invention is also thereby cooled. Cooling agents include, for example, cooling fluid into consideration. Water is special for cost reasons suitable.
Im Falle eines besonders ungünstigen Störfallverlaufs, etwa bei einem kombinierten thermischen Angriff der Schmelze und gleichzeitiger Druckerhöhung im Reaktordruckbehälter, könnte es zum Abreißen der gesamten Kugelkalotte infolge eines Rund rißes kommen. Dieser Störfall läßt sich mit der zweiten Aus führung der Erfindung durch eine oder mehrere Stützen beherr schen, die eine in das Innere des Behälters gerichtete Kraft auf die Behälterwand ausüben. Die notwendige Gegenkraft kann etwa durch Verankerung dieser Stützen in dem umgebenden Be tonsockel erreicht werden. Besonders vorteilhaft zur Beherr schung ungünstiger Störfälle ist eine Kombination der beiden Ausführungen der Erfindung.In the case of a particularly unfavorable course of an accident, for example in a combined thermal attack of the melt and simultaneous pressure increase in the reactor pressure vessel, could it to tear off the entire spherical cap as a result of a round crack come. This accident can be done with the second off leadership of the invention dominated by one or more supports force that is directed into the interior of the container exert on the container wall. The necessary counterforce can for example by anchoring these supports in the surrounding area tons base can be reached. Particularly advantageous to the owner unfavorable accidents is a combination of the two Embodiments of the invention.
Da infolge der wirkenden Gravitationskräfte insbesondere mit einem nach unten gerichteten Wegbrechen des unteren Teils des Reaktordruckbehälters; der Kalotte, zu rechnen ist, sind die Stützen bevorzugt unterhalb des Bereichs der Behälterwand mit hoher thermischer Belastung den Behälter unterstützend ange ordnet. Beispielsweise kann mindestens eine Stütze die untere Kalotte des Behälters unterstützend angeordnet sein.As a result of the acting gravitational forces in particular a downward collapse of the lower part of the Reactor pressure vessel; the calotte, to be reckoned with, are the Support preferably below the area of the container wall high thermal load to support the container arranges. For example, at least one support can be the lower one Dome of the container can be arranged to support.
Im Normalbetrieb eines Reaktors wird das Verstärkungselement an der Reaktordruckbehälterwand angebracht. In einer beson ders vorteilhaften Ausführungsform der Sicherheitsvorrichtung kann die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem ein- oder mehrteiligen Verstärkungselement und der Reaktordruckbehäl terwand so ausgeführt sein, daß das Verstärkungselement zum Zwecke der Inspektion der Reaktordruckbehälterwand entfernt werden kann. Damit ist die Kontrolle des Reaktordruckbehäl ters problemlos möglich. Zum Abnehmen des Verstärkungselemen tes können hydraulische Hebevorrichtungen, Seilzüge o. ä., zum Einsatz kommen.In normal operation of a reactor, the reinforcing element attached to the reactor pressure vessel wall. In a particular the advantageous embodiment of the safety device can the non-positive connection between the one or multi-part reinforcing element and the reactor pressure vessel be designed so that the reinforcing element for Removed for inspection of reactor pressure vessel wall can be. This is the control of the reactor pressure vessel ters easily possible. For removing the reinforcement element Hydraulic lifting devices, cable pulls or the like can be used to Come into play.
Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung sowie weitere Vor teile werden im folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. In diesen Zeichnungen zeigen in zum Teil schematischer Dar stellung:An embodiment according to the invention and other before Parts are explained below with reference to the drawings. These drawings show, in part, a schematic diagram position:
Fig. 1 eine Sicherheitsvorrichtung für Druckbehälter nach der Erfindung mit einem ringförmigen metallischen Verstärkungselement mit einem keramischen Einsatz, Kühlrippen sowie die Bodenkalotte des Reaktordruck behälters unterstützende Stützen. Fig. 1 is a safety device for pressure vessels according to the invention with an annular metallic reinforcing element with a ceramic insert, cooling fins and the bottom cap of the reactor pressure vessel supporting supports.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch Fig. 1 entlang der in Fig. 1 angedeuteten Schnittlinie II. FIG. 2 shows a cross section through FIG. 1 along the section line II indicated in FIG. 1.
Eine Sicherheitsvorrichtung gemäß der Fig. 1 und 2 weist ein ringförmig um einen Reaktordruckbehälter gelegtes Ver stärkungselement 4 in Form einer Manschette auf. Die Man schette 4 beinhaltet einen keramischen Einsatz 5, der direkt an der Behälterwand aufliegt. Der keramische Einsatz 5 wird bevorzugt an der Stelle der Druckbehälterwand angebracht, an der mit besonders hoher thermischer Belastung zu rechnen ist. Im gezeichneten Fall ist dies der Übergangsbereich vom zylin drischen Teil 3 zur Bodenkalotte 2 des Reaktordruckbehälters. Der die starke thermische Belastung der Behälterwand auslö sende Kernschmelzsee, bestehend aus Metall 11 und Oxyden 10, ist in Fig. 1 angedeutet.A safety device according to the Fig. 1 and 2, a ring-laid around a reactor pressure vessel Ver reinforcing element 4 in the form of a cuff. The cuff 4 includes a ceramic insert 5 which rests directly on the container wall. The ceramic insert 5 is preferably attached at the location of the pressure vessel wall where a particularly high thermal load is to be expected. In the case shown, this is the transition area from the cylindrical part 3 to the bottom cap 2 of the reactor pressure vessel. The core melt lake triggering the strong thermal load on the container wall, consisting of metal 11 and oxides 10 , is indicated in FIG. 1.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind sowohl die Manschette 4 als auch der Einsatz 5 im gezeichneten Beispiel ringförmig den Reaktordruckbehälter umschließend ausgelegt. Die Man schette 4 ist auf der wandabgewandten Seite mit Kühlrippen 6 versehen. Diese Kühlrippen 6 sind im gezeichneten Beispiel in radial er Richtung bezogen auf die Längsachse des Reaktor druckbehälters ausgerichtet. Damit wird ein im gezeichneten Beispiel von unten nach oben gerichtetes Umströmen des Reak tordruckbehälters mit einem Kühlmittel 7 möglich. Bei dem Kühlmittel 7 kann es sich um ein Kühlfluid, z. B. Wasser, oder aber ein entsprechendes Gas handeln, für das eine Zuleitung 9 vorhanden ist. Die bevorzugte Richtung des Kühlmittelflusses ist in Fig. 1 durch Pfeile angedeutet.As can be seen from Fig. 2, both the sleeve 4 and the insert 5 are designed in a ring-shaped manner surrounding the reactor pressure vessel. The cuff 4 is provided on the side facing away from the wall with cooling fins 6 . These cooling fins 6 are aligned in the illustrated example in the radial direction with respect to the longitudinal axis of the reactor pressure vessel. This is a in the example shown from bottom to top flowing around the reactor pressure vessel with a coolant 7 possible. The coolant 7 may be a cooling fluid, e.g. B. water, or a corresponding gas for which a feed line 9 is present. The preferred direction of the coolant flow is indicated by arrows in FIG. 1.
Eine Stütze 1, welche im umgebenden Betonkörper 8 gelagert ist, sorgt für eine zusätzliche Stabilisation der Reaktorbo denkalotte 2. Diese gezeichnete Stütze 1 steht stellvertre tend für viele Möglichkeiten des Abstützens von gefährdeten Teilen des Reaktordruckbehälters. Entsprechende Stützen sind etwa auch im Bereich des zylindrischen Teils 3 des Reaktor druckbehälters denkbar. Die Stützen können kraftschlüssig mit dem Reaktordruckbehälter verbunden sein oder unverbunden an der Behälterwand aufliegen. Zwischen den Stützen und der Be hälterwand kann auch ein kleiner Spalt vorgesehen sein.A support 1 , which is mounted in the surrounding concrete body 8 , ensures additional stabilization of the reactor bottom cap 2 . This drawn prop 1 stands for many possibilities of supporting endangered parts of the reactor pressure vessel. Corresponding supports are also conceivable in the area of the cylindrical part 3 of the reactor pressure vessel. The supports can be non-positively connected to the reactor pressure vessel or they can rest unconnected on the vessel wall. A small gap can also be provided between the supports and the container wall.
Die metallische Manschette 4 kann mit der Reaktordruckbehäl terwand durch gängige Methoden kraftschlüssig verbunden wer den. In Frage kommen hierfür etwa Schweißen oder lösbare Ver bindungen. Letztgenannte bieten dabei den Vorteil, daß die Manschette für Inspektionszwecke abgenommen werden kann.The metallic sleeve 4 can be non-positively connected to the reactor pressure vessel by conventional methods. For example, welding or detachable connections are possible. The latter offer the advantage that the cuff can be removed for inspection purposes.
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19703441A1 (en) * | 1997-01-30 | 1998-08-06 | Siemens Ag | Nuclear reactor pressure vessel functional during melt=down emergency |
| DE10041779C1 (en) * | 2000-08-25 | 2002-02-07 | Rossendorf Forschzent | Cooling circuit control device for emergency cooling of reactor pressure vessel uses actuator rod beneath base cap of reactor pressure vessel |
| CN104810066A (en) * | 2014-01-26 | 2015-07-29 | 上海核工程研究设计院 | Pressure container with fins on outer wall surface |
| CN104810067A (en) * | 2014-01-26 | 2015-07-29 | 上海核工程研究设计院 | Pressure vessel with stripes on outer wall surface |
| CN104810069A (en) * | 2014-01-26 | 2015-07-29 | 上海核工程研究设计院 | Pressure vessel with stripes on outer wall surface |
| CN104979021A (en) * | 2015-06-30 | 2015-10-14 | 浙江工业大学 | Novel nuclear reactor pressure vessel lower head structure |
| CN105003647A (en) * | 2015-05-29 | 2015-10-28 | 张家港市顺佳隔热技术有限公司 | Anti-explosion base for pressure container |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1942384U (en) * | 1966-04-26 | 1966-07-14 | Vad Beschichtungstechnik G M B | WELDED BOILER |
| JPS6435174A (en) * | 1987-07-30 | 1989-02-06 | Yokohama Rubber Co Ltd | Pressure container |
| DE4339904A1 (en) * | 1993-06-08 | 1994-12-15 | Siemens Ag | Device for retaining a hot melt, in particular a meltdown, within the expansion chamber of a nuclear reactor plant |
| DE4319094A1 (en) * | 1993-06-08 | 1994-12-15 | Siemens Ag | Device and method for collecting and cooling meltdown |
-
1997
- 1997-01-24 DE DE19702568A patent/DE19702568C1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1942384U (en) * | 1966-04-26 | 1966-07-14 | Vad Beschichtungstechnik G M B | WELDED BOILER |
| JPS6435174A (en) * | 1987-07-30 | 1989-02-06 | Yokohama Rubber Co Ltd | Pressure container |
| DE4339904A1 (en) * | 1993-06-08 | 1994-12-15 | Siemens Ag | Device for retaining a hot melt, in particular a meltdown, within the expansion chamber of a nuclear reactor plant |
| DE4319094A1 (en) * | 1993-06-08 | 1994-12-15 | Siemens Ag | Device and method for collecting and cooling meltdown |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19703441A1 (en) * | 1997-01-30 | 1998-08-06 | Siemens Ag | Nuclear reactor pressure vessel functional during melt=down emergency |
| DE10041779C1 (en) * | 2000-08-25 | 2002-02-07 | Rossendorf Forschzent | Cooling circuit control device for emergency cooling of reactor pressure vessel uses actuator rod beneath base cap of reactor pressure vessel |
| CN104810066A (en) * | 2014-01-26 | 2015-07-29 | 上海核工程研究设计院 | Pressure container with fins on outer wall surface |
| CN104810067A (en) * | 2014-01-26 | 2015-07-29 | 上海核工程研究设计院 | Pressure vessel with stripes on outer wall surface |
| CN104810069A (en) * | 2014-01-26 | 2015-07-29 | 上海核工程研究设计院 | Pressure vessel with stripes on outer wall surface |
| CN105003647A (en) * | 2015-05-29 | 2015-10-28 | 张家港市顺佳隔热技术有限公司 | Anti-explosion base for pressure container |
| CN104979021A (en) * | 2015-06-30 | 2015-10-14 | 浙江工业大学 | Novel nuclear reactor pressure vessel lower head structure |
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