DE2856013C2 - Innenwandstruktur eines Spannbetonbehälters mit Leckgasleitungen zur Linerleckortung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Linerleckortung fuer einen Liner mit anliegenden, gegebenenfalls aufgeschweissten Kuehlrohren sowie auf ein Linerleckortungssystem fuer einen solchen Liner, das ein System oder Raster von zum Beton hin offenen Leitungen mit Einzelabsperrmitteln sowie Sammel- und Absaugeinrichtungen und Helium- beziehungsweise Leckgasdetektormittel umfasst. Im einzelnen ist das erfindungsgemaesse Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Liner-Kuehlrohrbelegung zur Leckagegasdetektion und Leckbereichsortung ausgenutzt wird. Ein zur Durchfuehrung des Verfahrens geeignetes Linerleckortungssystem ist im wesentlichen gekennzeichnet durch zum Beton hin offene Nuten unter den Kuehlrohren an der Grenzflaeche Kuehlrohr-Liner als Leckgaspfade. Das Leckortungssystem bietet zusaetzlich im Falle von Leckagen eine Drainagewirkung zur Verhinderung von druckbeanspruchten Rissen im Beton. aechen in einem staubdichten Gehaeuse untergebracht. Dadurch l

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Struktur der innenwand eines Spannbetonbehälters mit innerem Liner mit betonseitig an diesem anliegenden, ggf. mit dem Liner verschweißten Kühlrohren und mit zum Beton hin durchlässigen Leckgasleitungen zur Linerlcck-Ortung.

Spannbetonbehälter, wie sie für den gasgekühlten to Hochtemperaturreaktor verwendet werden, sind üblicherweise mit einer innenliegenden Auskleidung aus etwa 10 bis 20 mm dickem Stahlblech, dem sog. Liner, versehen. Dieser bildet eine jasdichte Auskleidung des Spannbetondruckbehälters (und ai h von Durchfüh- J5 rungen und Nebenkavernen), mit dem er primär formschlüssig verbunden ist. Der Liner überträgt den Behälterinnendruck auf den Betonkörper, und er dient als Träger für eine thermische Isolierung des Betons. Die metallische Dichthaut (der Liner) ist daher üblicherwci- *o se mit einer metallischen oder keramischen Isolierung sowie einem Kühlsystem versehen, das durch am Liner anliegende ggf. aufgeschweißte Kühlrohre (üblicherweise Vierkantrohre) auf der Betonseite des Liners gebildet wird, die den Beton vor einem Wärmestau schützen (s. DE-OS 21 59 781).

Die Dichtigkeit des Liners ist für die Betriebstüchtigkeit des Spannbetondruckbehälters maßgebend. Bereits kleine Linerdefekte können zur Einschränkung des Reaktorbetriebes bzw. zur Stillegung desselben führen. Zwar wird der Liner bisher für eine (Reaktor)-Lebensdauerbelastung ausgelegt, jedoch läßt sich in Anbetracht der erheblichen Belastungen, denen der Liner während der Errichtung und des Betriebes ausgesetzt ist. ein Auftreten von Linerlecks während der Lebensdauer eines Kraftwerks nicht mit Sicherheit ausschließen. Eine wesentliche Forderung, die an solche Anlagen gestellt wird, besteht daher in der Früherkennung und Lokalisierung von Lincrschädcn, um Reparaturen rechtzeitig und gezielt durchführen zu können. wi

Rir die Leekcrkennung läßt sich das an einer Sehadsitllc des Liners in den Betonkörper gelangende Leckagegas iiusnut/cn, und es wurde daher bereits ein Lckkoriungsbystem entwickelt, das im wesentlichen durch im Beton verlegte perforierte Rohrleitungen mit äußc- bi rcn Sammel- und Absperrorganen und eine Vakuumpumpe sowie ein Helium- bzw. Leckagegasnn/.eigcgerüt gebildet wird (s. GB-PS 14 12 516). Solche etwas vom Liner entfernt angeordneten Kanäle sprechen mit einer gewissen Verzögerung und mit Unsicherheiten bezüglich der genauen Schadstelle auf Leckagen an. und das Kanalsystem ist relativ kompliziert.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein rasch und gezielt ansprechendes System von Leckgaskanälen vorzusehen, das relativ einfach zu realisieren ist. Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Leckgasleitungen, zumindest teilweise zwischen Kühlrohr und Liner durch eine zum Liner hinweisende Nut in der Kühlrohrwand gebildet und über Unterbrechungen des unmittelbaren gasdichten Überganges zwischen Kühlrohr und Liner zum Beton hin durchlässig sind. 15

— Die auf diese Weise gebildeten Leckgasleitungen erfordern keine zusätzliche Verlegearbeit;

— sie befinden sich unmittelbar neben dem Liner und sprechen daher rasch auf Linerleckagen an;

— ihr Platzbedarf ist gering, und sie stehen der ausreichenden Druckübertragung vom Liner zum Beton nicht im Wege;

— durch den beständig aufrechterhaltenen Unterdruck in diesen Leitungen ergibt sich eine gewisse Dränagewirkung;

lokale Schwankungen in der Gasdurchlässigkeit des Betons wirken sich nicht auf die Leckortung aus.

Die zur Bildung der Leckgaskanälc in den Kühlrohrwandungcn vorgesehenen Nuten können bei der Rohrherstellung durch Ziehen oder Strangpressen als Längsnut in einer entsprechenden einseitigen VVandvcrdikkung erzeugt werden. Die Abmessungen dieser Nuten sollten so gewählt werden, daß pro Rohrteilstück (d. h. innerhalb der am Liner anliegenden Strecke des Rohres) eine ausreichende Leckgasströmung vermittels einer Absauganlage erreicht werden kann. Außerdem dürfen die Nuten nicht zu unzulässigen Beanspruchungen des Liners bei der Druckübertragung führen. Dies ist jedoch nicht zu erwarten, da die Nutbreite auf jeden Fall so dimensioniert werden kann, daß unzulässige Belastungen ausgeschlossen werden können. Die Wärmeabführung aus dem Bcton-Liner-Grcnflächenbereich wird durch die Leckgaskanälc nicht wesentlich beeinflußt.

Sofern eine direkte Übertragung vom Liner zum Rohr hin über eine Schweißnaht angestrebt wird, so bleibt diese im wesentlichen bestehen, auch könnte durch entsprechende Gestaltung dafür gesorgt werden, daß trotz der zum Liner hin gebildeten Nut eine ausreichende Kontaktflachc zwischen dem Liner und dem Kiihlrohrmatcrial verbleibt.

Beim Verlegen der Kühlrohre und anschließenden Betonieren ist darauf zu achten, daß die unter den Kühlrohrcn gebildeten Kan.ilc beim Betonieren nicht zugesetzt werden, daß sie offene (Gas-)Vcrbindungcn zum umgebenden Beton hin erhalten oder behalten (über Perforationen. Porositäten. Schlitze, Spalte o. dgl.), und daß bei einem Abbiegen der Kühlrohre von der Linerwandung für eine angemessene Überleitung des Kanals in eine Ansaugleitung gesorgt wird.

Die Kühlrohre müssen mit dem Liner nicht notwendigerweise mechanisch fest verbunden werden, sondern es reicht aus. wenn während des Betonierens dafür gesorgt wird, daß der Kontakt /wischen Kühlrohr und Liner nicht durch dazwischentretende Betonmassen gestört wird. Die Kühlrohre könnten also auch lediglich durch Punktschweißungen angeheftet oder — soweit

brauchbares Material zur Verfugung steht, das entweder wärmebeständig ist oder bei Wärmezersetzung keine störenden Rückstände hinterläßt — mit dem Liner verklebt werden.

F.inc solche Klebverbindung setzt voraus, daß der Kleber gasdurchlässig ist oder andere Gaswege wie Schlitze oder ähnliches vorhanden sind, über die das Leckgas aus der Umgebung aum Leckgaspfad zwischen Liner und Kühlrohr gelangen kann.

Das Kühlsystem erstreckt sich nicht nur über die Core- und Nebenkavernen, sondern auch über den Bereich der Durchführungsliner und zum Teil auch über Anschlüsse der Kavernen wie z. B. Brennelementzuführungsrohre. Sieuerstabrohrc, Montagestopfen, Gebläsestopfen usw. Die Bezeichnung Innenwandstruktur bezieht sich ebenfalls auf diese Bereiche. Der Abstand der Rohre untereinander liegt entsprechend der Wärmebclastung der einzelnen Liner/.onen zwischen ca. 100 mm und ca. 150 mm.

Die Kühlrohrbelegung des Liners ermöglicht eine Leckbereichsortung in der Rohr-Verlegerichtung, die üblicherweise für die Lokalisierung von Schaden an kleineren Reaktorkavernen, wie Durchführungen o. dgl, ausreicht. Für die großflächigen Behälter werden dagegen zusätzlich im Beton in üblicher Weise geschaffene Kanäle senkrecht zur Kühlrohrichtung (meist in vertikaler Richtung) vorgesehen, mit deren Hilfe das für eine Lokalisierung von Schadensfällen erforderliche Raster gebildet wird.

Für die Lokalisierung eines Schadensfalles müssen die jo einzelnen Leckgaspfade gesondert kontrollierbar sein, wofür ein Sammel- und Absperrsystem mit entsprechenden Absauganlagen und Nachweisgeräten (mit Helium-Detektor bei entsprechender Corefüllung) vorgesehen wird.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen besser versländlich werden. Es zeigt

F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen Abschnitt einer Pruckbehälterwandung;

1" i g. 2 verschiedene Ausführungsformen von in Kühlrohrwandverdickungcn gebildeten Leckgaskanälen gemäß der Erfindung; und

Fig.3 einen Übergang von am Liner gebildeten Lcckgaskanai zur Absaugleitung.

Gemäß Fig. 1 umfaßt die Inncnw lndstruktur eines Reakiordruckbchältcrs einen Betonkörper 1 und einen Liner 2 mit bctonscilig anliegenden Kühlrohren 3,durch die Kühlmittel (üblicherweise Kühlwasser) geleitet wird. Der Liner ist im Betonkö.-pcr über Kopfdübelbolzeri 4 verankert.

Die Küh'rohre sind mit dem Liner verschweißt (Schweißnähte 5) und bilden mit dem Liner als Leckgaspfadc wirkende Kanäle 6. Senkrecht zu diesen durchziehen in üblicher Weise vorgesehene Leckgaslcitungen 11 den Beion.

In Fig. 2 werden unterschiedliche Profile (a bis c) solcher in Wandverdickungen gebildeten Kanäle 6 gezeigt. Von diesen zeigt das Profil gemäß F1 g. 2a eine die Kontakifläche Liner/Kühlrohr vergrößernde Verbreiicrung.

Die Kanäle 6 stehen mit dem Beton über Sägeschlitze 7 in Verbindung, die z. B. durch eine unmittelbar nach dem Strangpressen erzeugte Qucrnutung erhalten werden. Diese Schlitze reichen bei auf den Liner aufgc- h5 schweißten Kühlrohrcn bis über die Schweißnaht und sind so schmal, daß die Schweißverbindung durch das Vorhandensein der Schlitze praktisch nicht beeinträchtigt wird. Schlitzbreiten bis zu etwa 3 mm lassen sich bequem herstellen und bei der Schweißverbindung der Kühlrohre mit dem Liner problemlos überbrücken.

Damit die Kanäle 6 beim Betonieren nicht über die Schlitze 7 zugeschlämmt werden, erhalten diese (nicht gezeigte) offenporige Ausfüllungen (z. B. aus Schaumstoffen oder Sintcrmetallprofilen oder Faserpreßmassen, wie Steinwolleteilen). Man kann auch durch kleinflächiges Vorbetonieren der Ecken und Winkel zwischen Kühlrohr und Liner erreichen, daß die Kanäle 6 beim eigentlichen Betonieren nicht durch Betonbrei zugesetzt werden.

Im Falle von am Liner nur anliegenden Kühlrohren bleibt die Grenzfläche Kühlrohr-Liner infolge unvermeidbarer Fertigungsungenauigkeiten stets gasdurchlässig, so daß Quernuten o. dgl. dann nicht erforderlich sind. Pie anliegende Betonmasse kann als gasdurchlässig betrachtet werden, jedoch ist beim Betonieren z. B. durch eine poröse Abdeckung der Kühlrohr-Liner-Übergangs7.one dafür zu sorgen, daß die Kanäle 6 von Betonmasse frei bleiben.

Die Herausführung der Kanäle aus der- Beton kann nach Verlassen des Liners über herkömmliche Rohre 8 (s. F i g. 3) erfolgen, wobei entsprechende Übergangsstücke 9 von glockenartiger Gestalt und ein poröser AbschiuP 10 des Leckgaskanals 6 für eine angemessene Überführung des Leckgases in die Rohre 8 sorgen, von wo aus das Gas über Sammel- und Absperreinrichtungen bis zum Detektor gelangt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Struktur der Innenwand eines Spannbetonbehälters mit innerem Liner mit betonseitig an diesem anliegenden, gegebenenfalls mit dem Liner verschweißten Kühlrohren und mit zum Beton hin durchlässigen Leckgasleitungen zur Linerleckortung, dadurch gekennzeichnet, daß die Leckgasleitungen, zumindest teilweise, zwischen Kühlrohr (3) und Liner (2) durch eine zum Liner (2) hinweisende Nut (6) in der Kühlrohrwand gebildet und über Unterbrechungen des unmittelbaren gasdichten Oberganges zwischen Kühlrohr und Liner zum Beton (1) hin durchlässig sind.

2. Struktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechungen durch Quernuten (7) in den seitlichen Nutbegrenzungen gebildet werden, die durch offenporige Sintermetallkeile ausgefüllt sind.