DE2710859C2

DE2710859C2 - Verschlußvorrichtung für große Öffnungen in einem unter hohem Druck stehenden Behälter

Info

Publication number: DE2710859C2
Application number: DE2710859A
Authority: DE
Inventors: Erich Dipl.-Ing. 6699 Oberkirchen Filser; Günter 6944 Hemsbach Kißling
Original assignee: Hochtemperatur Reaktorbau 4600 Dortmund GmbH; Hochtemperatur Reaktorbau GmbH
Current assignee: Hochtemperatur Reaktorbau GmbH
Priority date: 1977-03-12
Filing date: 1977-03-12
Publication date: 1986-06-26
Also published as: FR2383364B1; DE2710859A1; GB1590996A; US4195457A; GB1590997A; FR2383364A1; JPS53130518A

Description

Die Erfindung betrifft eine Verschlußvorrichtung für große Öffnungen in einem unter hohem Druck stehenden Behälter, der eine mit einem oben flanschartig erweiterten Liner ausgekleidete Kaverne oder Durchführung aufweist, bestehend aus einem Tragdeckel und einem darunter angeordneten Verschlußteil, das einen Flansch aufweist, der in der dem Flansch des Liners zugewandten Seite ringförmige Nuten zur Aufnahme von Dichtungen besitzt und auf dem Flansch des Liners aufliegt wobei der Tragdeckel durch vertikale Spannglieder des Druckbehälters gehalten ist.

Aus der DE-OS 17 84 369 ist eine Verschlußvorrichtung für eine Einstiegöffnung in der Wand eines Spannbetondruckbehälters bekannt, die zwei übereinander angeordnete Teile umfaßt. Das erste Teil besteht aus Spannbeton, und das zweite wird von einer Metallplatte gebildet, mit deren Hilfe eine lecksichere Abdichtung der Einstiegöffnung bewirkt wird. Die beiden Verschlußteile haben keinen direkten Kontakt miteinander, d. h. es wird von dem Spannbetonteil kein Druck (zur Vergrößerung der Dichtwirkung) auf die Metallplatte ausgeübt.

In der DE-OS 17 84 625 wird ebenfalls ein abnehmbarer Deckel für einen Spannbetondruckbenälter beschrieben, bei dem um ein zentrales Verschlußstück Umfangs-Druckstücke angeordnet sind. Diese werden durch Umfangsbandagen radial an das zentrale Verschlußstück angedrückt wobei zwischen ihnen radiale Zwischenräume verbleiben. Das zentrale Verschlußstück besteht aus mehreren aufeinandergesetzten Scheiben, die durch in Längsrichtung des Behälters angeordnete Spannglieder fest aneinander gepreßt: -nd.

Eine weitere Verschlußvorrichtung für eine Behälteröffnung ist in der DE-OS 25 01 021 dargestellt Sie ist als Stopfen ausgebildet und sowohl zwischen dem Stopfen und der öffnung als auch zwischen dem Stopfen und aus der Behälteröffnung herausführenden Gegenständen, d^;e durch den Stopfen verlegt sind, sind Schweißlippendichtungen vorgesehen, wie sie aus dem Lexikon der Technik von Lueger, 1960, Bd. 1, Seite 498 bekannt sind. Zum Stand der Technik gehört es auch, bei einem Druckbehälter, der aus einem Stahlbehälter und einer den Stahlbehälter umgebenden Betonhülle besteht zum Verschließen des Druckbehälters einen Betondeckel sowie einen unter diesem angeordneten Stahldeckel vorzusehen. Eine solche Verschlußvorrichtung ist in der DE-OS 22 19 412 beschrieben. Üblicherweise ist der Stahldeckel mit dem Betondeckel verbunden und mit diesem gemeinsam abhebbar. Führen nur wenige Durchbrüche (z. B. für Regelstabantriebe) durch die beiden Deckel, so kann auch eine montagemäßige Trennung von Stahldeckel und Betondeckel vorgenommen werden.

Femer ist aus der US-PS 36 69 303 eine Verschlußvorrichtung für eine Behälteröffnung mit den eingangs beschriebenen Merkmalen bekannt, die einen mit vertikalen Spanngliedern auf dem Behälter gehaltenen Betondeckel umfaßt. Ein unterhalb des Betondeckels vorgesehener Verschlußteil wird von einer metallischen Dichthaut des Betondeckels gebildet, an deren Umfang über ein ringartiges und im Querschnitt Ω-förmiges elastisches Element ein Flansch angebracht ist. Der Flansch liegt auf einem weiteren Flansch auf, der oben an dem Liner der Behälteröffnung angesetzt ist. Zwischen den beiden Flanschen sind in ringförmigen Nuten zwei Dichtungen angeordnet, die unter dem Druck einer Feder stehen. Eine weitere Abdichtung des Spaltes zwisehen den beiden Flanschen ist bei der bekannten Verschlußvorrichtung nicht vorgesehen.

Von diesem Stand der Technik wird bei der vorliegenden Erfindung ausgegangen, wobei ihr die Aufgabe zugrunde liegt, eine Verschlußvorrichtung der eingangs

so beschriebenen Bauart so auszubilden, daß eine bessere und vor allem auch für längere Zeit sichere Dichtwirkung gegeben ist und die Verschlußvorrichtung sich einfacher handhaben läßt.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Verschlußteil als Dichtdeckel ausgebildet ist der von dem Tragdeckel getrennt ist und sich gegen den Tragdeckel abstützt, und daß der Dichtdekkel mittels einer am Umfang seines Flansches angebrachten Schweißlippendichtung, die mit dem Flansch des Liners verschweißt ist. weiter abgedichtet ist.

Gemäß der Erfindung besteht die Verschlußvorrichtung aus einer drucktragenden Konstruktion, deren Tragkörper beispielsweise aus Spannbeton, metallischen Gußwerkstoffen wie Stahlguß oder Gußeisen oder als Schweißkonstruktion hergestellt ist sowie aus einem vorzugsweise aus Stahl gefertigten elastischen Dichtdeckel. Der Tragdeckel kann in an sich bekannter Weise auch mehrteilig ausgeführt sein, z. B. aus einem

Zentralteil und einem ringförmigen Teil, deren aneinandergrenzende Fläche einen Kegelstumpf bildet. Die beiden Deckel sind funktionstechnisch vollständig voneinander getrennt, wobei von dem bei Spannbetondruckbehältern und auch bei vorgespannten Gußdruckbehältern verfolgten Prinzip ausgegangen wird, daß der Betonteil bzw. Gußteil im wesentlichen tragende und der Stahlteil (Liner) nur dichtende Funktionen ausüben solL

Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Verschlußvorrichtung kann der Liner für die zu verschließende Kaverne oder Durchführung wesentlich leichter ausgeführt sein als bisher üblich, wodurch die Herstellungskosten erheblich reduziert werden können. Auch die Verschlußvorrichtung selbst verbilligt sich gegenüber herkömmlichen Vorrichtungen durch ihre einfachere Form beträchtlich.

Durch die in Längsrichtung des Druckbehälters wirkenden Spannglieder, die durch den Tragdeckel selbst hindurchgehen können, wird einmal der Tragdeckel auf den Dichtdecke! und zum anderen der Dichtdeckel mit seinem Flansch auf den Liner der Kaverne o-.sr Durchführung gepreßt Die auf diese Weise erzeugte Dichtwirkung wird noch verstärkt durch die in dem Flansch angeordneten Dichtungen sowie durch die erfindungsgemäß vorgesehene Schweißlippendichtung zwischen dem Liner und dem Dichtdeckel-Flansch.

Um ständig eine Kontrolle über das Funktionieren der Verschlußvorrichtung zu haben, kann der Raum zwischen den einzelnen Dichtungen in dem Dichtdekkel-Flansch bzw. zwischen einer dieser Dichtungen und der Schweißlippendichtung durch eine dafür vorgesehene Druck- und Leckage-Überwachungsleitung überwacht werden.

Die Zentrierung des Dichtdeckels mit dem Liner der Kaverne oder der Durchführung kann vorteilhafterweise mit Hilfe von Bolzen erfolgen. Die Bolzen sind in an dem Dichtdeckel-Flansch angeschweißten Auskragungen gelagert und stehen in Eingriff mit an dem Linerende angebrachten weiteren Auskragungen.

Um den Dichtdeckel vor unzulässiger Erwärmung zu schützen, ist es zweckmäßig, ihn mit einer Kühleinrichtung, ν/ψ ζ. B. Kühlrohren, auszurüsten. Der Dichtdekkel kann daher doppelwandig ausgeführt sein, wobei zwischen den beiden Wänden Aussteifungen vorgesehen sowie Kühlrohre angeordnet sind, !n der unteren Wand des Dichtdeckels befinden sich Druckausgleichsöffnungen, so daß der Dichtdeckel sich mit seinem ausgesteiften Teil im Druckausgleich befindet

Die Verschlußvorrichtung gemäß der Erfindung kann neben dem Dicht- und dem Tragdeckel noch einen Rückhalteifeckel aufweisen, der über dem Tragdeckel angeordnet ist. Bei dieser Konstruktion können die sonst in dem Trapdeckel vorhandenen Bohrungen für die Spannglieder entfallen. Der Rückhaltedeckel wird von Spanngliedern des vorgespannten Druckbehälters gehalten. Diese Spannglieder können auch unterteilt sein, wobei die einzelnen Abschnitte über Kupplungsstücke miteinander verbunden sind.

Um eine möglichst gute Übertragung der Druckkräfte von dem Tragdeckel auf den Spannbetonbehälter zu erreichen, kann die Fuge zwischen dem Tragdeckel und dem vorgespannten Druckbehälter mit einem Kontaktmittcl aufgefüllt sein.

Gemäß einer weiteren Entwicklung der Erfindung sind in dem Tragdeckel Mittel vorgesehen, die eine Begrenzung und Festlegung von örtlichen Anpreßkräften zwischen Tragdeckel und Dichtdecke! erlauben bzw. eine bessere Lastverteilung gewährleisten. Diese Mittel können aus einem unter Federdruck stehenden, in einer Aussparung in dem Tragdeckel gelagerten Stützring bestehen oder aus ebenfalls in dem Tragdeckel installierten Stützplatten, die auf einem Teilkreis um die Achse des Tragdeckels angeordnet sind. Durch die genannten Mittel wird aus der Gesamtvorspannkraft der auf den Tragdeckel wirkenden vertikalen Spannglieder nur eine begrenzte Anpreßkraft im Bereich des Dichtdeckel-Flansches erzeugt

ίο In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Verschlußvorrichtung schematisch dargestellt Die Figuren ze .gen im einzelnen:

F i g. 1 eine aus Dicht- und Tragdeckel bestehende Verschlußvorrichtung im Vertikalschnitt,

is F i g. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus der F i g. t mit federbelasteten Stützelementen,

F i g. 3 einen Horizontalschnitt durch die F i g. 1 im Bereich der Stützelemente mit einem ringförmigen Stützelement,

Fig.4 einen Horizontalschnitt oi-rch die Fig. 1 im Bereich der Stützelemente mit einer Vielzahl von plattenförmigen Stützelementen,

Fig.5 eine aus Dicht-, Traj;- und Rückhaltedeckel bestehende Verschlußvorrichtung im Vertikalschnitt mit ungeteilten Spanngliedern,

Fig.6 eine aus Dicht-, Traj;- und Rückhaltedecke] bestehende Verschiußvorrichtung im Vertikalschnitt mit geteilten Spanngliedern,
F i g. 7 einen Ausschnitt aus siner Verschlußvorrichtung ohne Rückhalledeckel mit einer drucktragenden Durchführung,

F i g. 8 einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Verschiußvorrichtung beliebiger Bauart mit einer Zentriereinrichtung.

Die F i g. 1 läßt eine aus einem Dichtdeckel 1 und einem Tragdeckel 2 bestehende Verschiußvorrichtung für eine in einem Spannbetondruckbehälter 7 befindliche Kaverne 29 erkennen. Die Kaverne 29 ist mit einem metallischen Liner 6 ausgekleidet, der an seinem oberen En-Ie flanschartig erweitert ist Innerhalb des Spannbetondruckbehälters 7 ist z. B. ein (nicht dargestellter) Kernreaktor installiert.

Durch den Spannbetondruckbehälter 7 sind vertikale Spannglieder 12 geführt, die über Kupplungsstdcke 13 mit weiteren Spanngliederabschnitten 12a verbunden sind. Letztere sind — wie auch die Kupplungsstücke 13 — in dem aus Beton hergestellten Tragdeckel 2 angeordnet. Die zwischen dem Tragdeckel 2 und dem Spannbetondruckbehälter 7 befindliche Fuge 16 ist mit einem Kontaktmittel aufgefüllt.

Der aus Metall bestehende Dichtdeckel 1 weist an seinpm Umfang einen Flansch 3 auf, der auf der flanschartigen Erweiterung des Liners 6 aufliegt und in seiner diesem zugewandten Stirnseite mehrere ringförmige Nuten 11 besitzt, wie aus der Fig.2 ersichtlich. In dis Nuten 11 sind Dichtungen 4 eingelegt. Eine weitere Dichtung zwischen dem Liner 6 und dem Flansch 3 ist als Schweißlippeiidi'Chtung 5 ausgeführt. Zur Überwachung des Raumes 17 zwischen den Dichtungen 4 und zwischen einer der Dichtungen 4 und der Schweißlippendichtung 5 auf Druck und Leckage ist eine Kontrolleitung 28 vorgesehen.

Aus der Fig. 2 ist weiterhin zu erkennen, daß der Dichtdeckel 1 doppelwandig ausgeführt ist. Zwischen den beiden Wänden des Dichtdeckels 1 sind Aussteifungen 8 eingeschweißt. Die durch die Aussteifungen 8 gebildeten Kammern zwischen den Dichtdeckel-Wänden sind mit Druckausgleichsöffnungen 27 ausgerüstet. In

den Kammern ist ferner ein aus Kühlrohren 10 bestehendes Kühlsystem für den Dichtdeckel 1 installiert.

Zur Begrenzung der Anpreßkraft zwischen Tragdekkel 2 und Dichtdeckel 1 weist der Tragdeckel 2 eine Aussparung auf, in der ein unter dem Druck von Federn 24 stehendes Stützelement angeordnet ist. Dieses kann als ringförmiges Stützelement 25 ausgebildet sein, wie in der F i g. 3 dargestellt, oder es umfaßt eine Anzahl von Stützplatten 26, die sich auf einem Teilkreis um die Achse des Tragdeckels 2 befinden. Diese Ausführungsart zeigt die F i g. 4.

In der F i g. 5 ist eine aus drei Teilen bestehende Verschlußvorrichtung dargestellt, die wieder einen Dichtdeckel 1, einen Tragdeckel 2 und zusätzlich einen Rückhaltedeckel 19 umfaßt. Gleiche Details sind hier wie auch in den weiteren Figuren mit den gleichen Bezugsziffcrn bezeichnet. Der Rückhaltedecke! 19 wird bei diesem Ausführungsbeispiel durch die vertikalen Spannglieder 12 des Spannbetondruckbehaiters 7 gehalten. Der Tragdeckel 2 weist keinerlei Durchgangsbohrungen auf.

Bei der in der F i g. 6 gezeigten Verschlußvorrichtung, die ebenfalls aus Dichtdeckel 1, Tragdeckel 2 und Rückhaltedeckel 19 besteht, sind die vertikalen Spannglieder, die den Rückhaltedeckel 19 halten, in Spanngliederabschnitte 20 und 21 unterteilt, die miteinander durch Kupplungsstücke 22 verbunden sind. Die Kupplungsstücke 22 sind in einer Ausnehmung innerhalb des Spannbetondruckbehälters 7 untergebracht.

Die in der Fig.7 dargestellte Verschlußvorrichtung besitzt eine Durchführungsöffnung 23, in der eine drucktragende Behälterdurchführung 14 installiert ist. Diese ist mit Hilfe einer Schraubverbindung 15 über den Dichtdeckel 1 kraftschlüssig mit dem Tragdeckel 2 verbunden. Der Dichtdeckel 1 weist ferner eine Anschlußkonstruktion 9 auf, die als Tragkonstruktion für Reaktoreinbauten, z. B. für ein ari die Behäiterdurchführung 14 angeschlossenes Bauteil 14a, ausgebildet ist.

Bei der in der F i g. 8 gezeigten Verschlußvorrichtung kann es sich um eine im Rahmen der Erfindung beliebig ausgestaltete Vorrichtung handeln, d. h. sie kann mit oder ohne Rückhaltedeckel ausgeführt sein und geteilte oder ungeteilte Spannglieder aufweisen. Die Figur läßt erkennen, daß der Dichtdeckel 1 mit dem Liner 6 der Kaverne 29 mittels einer Anzahl von Bolzen 18 zentriert ist. Diese sind in einer an dem Flansch 3 angeschweißten Auskragung 30 eingesetzt und greifen in Bohrungen ein, die sich in einer an dem Liner 6 angebrachten Auskragung 31 befinden.

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Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Verschlußvorrichtung für große öffnungen in einem unter hohem Druck stehenden Behälter, der eine mit einem oben flanschartig erweiterten Liner ausgekleidete Kaverne oder Durchführung aufweist, bestehend aus einem Tragdeckel und einem darunter angeordneten Verschlußteil, das einen Flansch aufweist, der in der dem Flansch des Liners zugewandten Seite ringförmige Nuten zur Aufnahme von Dichtungen besitzt und auf dem Flansch des Liners aufliegt, wobei der Tragdeckel durch vertikale Spannglieder des Druckbehälters gehalten ist dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußteil als Dichtdeckel (1) ausgebildet ist, der von dem Tragdeckel (2) getrennt ist und sich gegen den Tragdeckel (2) abstützt, und daß der Dichtdeckel (1) mittels einer am Umfang seines Flansches (3) angebrachten Seisweißlippendichtung (5), die mit dem Flansch des Liners (6) verschweißt ist, weiter abgedichtet ist

2. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß in dem Raum (17) zwischen den einzelnen Dichtungen (4) bzw. zwischen einer der Dichtungen (4) und der Schweißlippendichtung (5) eine Druck- und Leckage-Überwachungsleitung (28) vorgesehen ist

3. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Dichtdeckel (1) mit dem Liner (6) mittels Bolzen (18) zentriert ist

4. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtdeckel (1) doppelwandig ausgeführt und mit Aussteifungen (8) sowie mit Kühlrohren (10) ausgerüstet ist und daß in der unteren Wand des Dichtdeckels (1) Druckausgleichsoffrtungen (27) vorgesehen sind.

5. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Tragdeckel (2) eine Aussparung vorhanden ist in der ein unter Druck von Federn (24) stehender Stützring (25) gelagert ist