DE3423185A1

DE3423185A1 - Closure system having a failure pressure containment for openings in partition walls in a reactor building

Info

Publication number: DE3423185A1
Application number: DE19843423185
Authority: DE
Inventors: Heiner 2000 Hamburg Tiedemann; Jürgen 2057 Reinbek Wende
Original assignee: Kaefer Isoliertechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Kaefer SE and Co KG
Priority date: 1984-06-22
Filing date: 1984-06-22
Publication date: 1986-01-02

Abstract

The invention relates to a closure system having a failure pressure containment for openings in partition walls in a reactor building, in particular for openings, provided in the region of the coolant nozzles of a reactor pressure vessel, in the biological shield together with the thermal insulation mounted thereon inside, in which closure elements are anchored in a cassette design in the openings with the aid of means set to the permissible pressure difference, and closure elements for openings can be removed in order to insert test devices. The invention consists in that the closure elements are constructed as folding doors hinged on one side and, on the side opposite the hingeing, are held on the permanently mounted region of the thermal insulation by means of a closing bolt which is loaded by an adjustable spring and opens automatically when a specific internal pressure is reached.

Description

Verschlußsystem mit einer Versagensdrucksicherung Locking system with a failure pressure safety device

für Öffnungen in Trennwänden in einem Reaktorgebäude Die Erfindung betrifft ein Verschlußsystem mit einer Versagensdrucksicherung für Öffnungen in Trennwänden in einem Reaktorgebäude, insbesondere für im Bereich der Kühlmittel stutzen eines Reaktordruckbehäl ters vorgesehene Öffnungen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. for openings in partition walls in a reactor building The invention relates to a closure system with a failure pressure protection for openings in Partition walls in a reactor building, especially for coolants clip a Reaktordruckbehäl age provided openings according to the preamble of claim 1.

Ein solches Verschlußsystem ist aus der DE-OS 30 02 335 bekannt. Hiernach sind die Verschlußelemente als Wärmedämm-Kassetteneinsätze ausgebildet, die mit einer umlaufenden Scherkante an ihrer Frontseite an einer äußeren abdichtenden Bersthaut anliegen, deren Stärke in Druckdifferenzrichtung so bemessen ist, daß der Kassetteneinsatz bei Erreichen bzw. Überschreiten der zulässigen Druckdifferenz die Bersthaut abschert und selbst aus seinem Sitz gedrückt wird. Der Kassetteneinsatz kann Mineralfasern als Dämmstoff enthalten oder in Ganzmetall 1 mit in seinem Innern in Dämmrichtung parallel zueinander unter Bildung von Dämmzellen geschichteten Dämmfolien ausgebildet sein. Die dadurch gebildete Versagensdrucksicherung ist erforderlich, um eine Druckentlastung zu ermöglichen, wenn sich z.B. infolge auftretender Undichtigkeiten am Druckbehälter oder an den Hauptkühl mittel leitungen ein innerer Druck aufbaut. Bei der bekannten Ausbildung werden die Verschlußelemente im Überlastungsfall von der übrigen Isolierung getrennt, weil die einzige Verbindung aus der im Überlastungsfall reißenden Bersthaut besteht. In einem solchen Störfalle gelangen die Verschlußelemente in den Ringraum zwischen dem Tragschild und dem Innenschild, so daß ihre Bergung mühsam ist. Eine Wiederverwendung kann wegen der dabei unvermeidlichen Beschädigungen nicht erfolgen. Aus Sicherheitsgründen und wegen der dadurch erreichten wirtschaftlichen Zweckmäßigkeit werden Versagensdrucksicherungen mit unterschiedlich großen Öffnungen ausgebildet, so daß kleinere Öffnungen ansprechen, wenn sich der Überdruck reaktorseitig langsam aufbaut, jedoch genügend Querschnitt für den Druckausgleich zur Verfügung steht, wenn sich der Innendruck reaktorseitig rascher aufbaut. Im ersteren Falle werden dann lediglich die Verschlußelemente der kleineren Öffnungen aus ihrer Verankerung herausgedrückt, so daß der maserielle Schaden in geringen Grenzen gehalten wird.Such a closure system is known from DE-OS 30 02 335. After that the closure elements are designed as thermal insulation cassette inserts with a circumferential shear edge on its front side on an outer sealing bursting skin are applied, the strength of which is dimensioned in the pressure differential direction so that the cassette insert when the permissible pressure difference is reached or exceeded, the bursting skin shears off and is pushed out of its seat itself. The cassette insert can contain mineral fibers Contained as insulating material or in all-metal 1 with in its interior in the direction of insulation insulating foils layered parallel to one another to form insulating cells be. The thereby formed failure pressure protection is required, to enable pressure relief if, for example, as a result of leaks Internal pressure builds up on the pressure vessel or on the main coolant lines. In the known design, the closure elements are in the event of an overload of the rest of the insulation separated because the only connection from the in case of overload tearing burst skin. In such a case of failure, the closure elements arrive in the annulus between the support shield and the inner shield, so that their recovery is troublesome. Reuse can be avoided because of the inevitable damage not done. For safety reasons and because of the economic benefits achieved as a result Failure pressure devices with openings of different sizes are useful designed so that smaller openings respond when the excess pressure on the reactor side slowly builds up, but there is enough cross-section available for pressure equalization stands when the internal pressure builds up more rapidly on the reactor side. In the former case then only the closure elements of the smaller openings are out of their anchoring pushed out so that the material damage is kept within small limits.

Neben den Öffnungen mit den Verschlußelementen für die Versagensdrucksicherung sind weitere Öffnungen mit Verschlußelementen für das Einbringen von Wiederholungsprüfgeräten bzw. -prüfmaschinen erforderlich.Next to the openings with the locking elements for the failure pressure protection are further openings with locking elements for the introduction of repeat testing devices or testing machines required.

Diese Öffnungen mit den zugehörigen Verschlußelementen werden entsprechend größer ausgelegt. Die Verankerungsmittel der Verschlußelemente müssen lösbar sein, um die Verschlußelemente in Zeitabständen aus den Öffnungen herausnehmen zu können. Es ergibt sich somit ein verhältnismäßig teurer Aufwand einerseits für die Ausbildung einer Versagensdrucksicherung und andererseits für die Ausbildung von Öffnungen für die Durchführung der Wiederholungsprüfungen.These openings with the associated closure elements are accordingly designed larger. The anchoring means of the locking elements must be detachable, in order to be able to remove the closure elements from the openings at time intervals. There is thus a relatively expensive effort on the one hand for the Training of a failure pressure safety device and on the other hand for the training of Openings for the implementation of the repeat tests.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verschlußsystem für die Öffnungen in Trennwänden in einem Reaktorgebäude, insbesondere für im Bereich der Kühlmittelstutzen eines Reaktordruckbehälters vorgesehene Öffnungen in der Weise auszubilden, daß es sowohl die Funktion einer Versagensdrucksicherung als auch die Funktion ausreichend großer Öffnungen für Wiederholungsprüfungen erfüllt, um dadurch den baulichen Aufwand für eine solche Einrichtung zu reduzieren.It is the object of the invention to provide a closure system for the openings in partition walls in a reactor building, especially in the area of the coolant nozzle to form a reactor pressure vessel provided openings in such a way that both the function of a fail-safe device and the function are sufficient large openings for repeat tests met, thereby reducing the structural effort for such a facility to reduce.

Erfindungsgemäß wird zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagen, daß bei einem Verschlußsystem der im Gattungsbegriff genannten Art die Verschlußelemente mit den Merkmalen gemäß Kennzeichen des Patentanspruches 1 ausgestattet sind.According to the invention it is proposed to solve this problem that in a locking system of the type mentioned in the generic term, the locking elements are equipped with the features according to the characterizing part of claim 1.

Eine solche Ausbildung ermöglicht es, daß die Öffnungen für die Versagensdrucksicherung in einer Größe ausgeführt werden können, daß durch diese Öffnungen gleichzeitig Wiederholungsprüfungen ausgeführt werden können.Such a design makes it possible that the openings for the failure pressure safety device in a size that can be run through these openings simultaneously Proof tests can be carried out.

Der Vorteil besteht vor allem darin, daß die Verschlußelemente für die Öffnungen im Störfalle, wenn sich reaktorseitig ein innerer Überdruck aufbaut, nicht mehr von der übrigen Isolierung auf dem biologischen Schild getrennt werden, sondern lediglich aufklappen, und durch besondere Ausbildung des Drehgelenkes in geöffneter Stellung arretiert werden. Das Wiederverschließen der Tür ist nur nach vorherigem Anheben möglich. Die Lösungsmerkmale gemäß der Erfindung ermöglichen Abmessungen für die Öffnungen und ihre Verschlußelemente, die sowohl für Wiederholungsprüfungen als auch für eine ausreichende Sicherung gegen den sogenannten Versagensdruck ausreichen. Die Anzahl der Öffnungen und ihrer Verschlußelemente kann dadurch gegenüber dem Stande der Technik erheblich verringert werden. Prinzipiell reicht zwischen je zwei Kühlmittelstutzen eine Öffnung mit entsprechendem Verschlußkörper aus. Für die Anlenkung der Verschlußelemente sind an sich bekannte Türgehängescharniere geeignet, die jedoch für ein Feststellen der Tür in geöffneter Stellung besonders ausgebildet sind. Für die Ausbildung des Verschlusses ist jedoch nach einem weiteren Gedanken der Erfindung vorgesehen, daß die den Verschluß bildenden Elemente auf dem über die gesamte Breite des Verschlußelementes geführten Bändern der Gelenkscharniere befestigt sind, so daß der Verschlußriegel am freien Ende des Gelenkbandes angeordnet und parallel zur Oberfläche des Verschlußelementes durch die Feder belastet ist. Für die weitere Ausbildung des Verschlußorgans erscheinen die beiden folgenden Konstruktionsarten besonders geeignet. Entweder werden die Elemente des Verschlußorgans kniegelenkartig miteinander verbunden und durch den reaktorseitigen Überdruck, der von innen gegen das Verschlußelement drückt, gegen die Spannung der Feder nach außen ausgeknickt, wenn der Innendruck einen vorbestimmten Wert erreicht, oder ein Verschlußriegel des Verschlußorgans erhält eine zylindrische Walze, die durch die Feder parallel zur Oberfläche des Verschlußelementes gegen eine Schließplatte abgefedert ist, und in dieser eine entsprechende Gegenfläche beaufschlagt, so daß die zylindrische Walze bei Erreichen eines entsprechenden Innendruckes gegen die Wirkung der Feder zurückgedrückt und aus ihrer Lage an der Schließplatte freigegeben wird, womit der Verschluß sich öffnet.The main advantage is that the closure elements for the openings in the event of an accident, if an internal overpressure builds up on the reactor side, are no longer separated from the rest of the insulation on the biological shield, just unfold it, and through the special design of the swivel joint in locked in the open position. Reclosing the door is just after prior lifting possible. The solution features according to the invention enable Dimensions for the openings and their closure elements, both for repeat tests as well as for a sufficient backup against the so-called pressure to fail sufficient. The number of openings and their closure elements can thereby be compared can be significantly reduced according to the state of the art. In principle, ranges between two coolant nozzles each have an opening with a corresponding closure body. For the articulation of the locking elements are suitable door hinge known per se, which, however, are specially designed for locking the door in the open position are. For the formation of the closure, however, there is a further thought of the invention provided that the elements forming the closure on the over the entire width of the closure element guided strips of the articulated hinges are attached so that the locking bar is arranged at the free end of the hinge and is loaded parallel to the surface of the closure element by the spring. The following two types of construction appear for the further training of the closure member particularly suitable. Either the elements of the closure member are knee-joint-like connected to each other and by the overpressure on the reactor side, which is countered from the inside the locking element presses, buckled outwards against the tension of the spring, when the internal pressure reaches a predetermined value, or a locking latch the closure member receives a cylindrical roller which is parallel by the spring is cushioned to the surface of the closure element against a closure plate, and in this acted upon a corresponding mating surface, so that the cylindrical roller when a corresponding internal pressure is reached, pushed back against the action of the spring and is released from its position on the closing plate, whereby the closure itself opens.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch das Gebäude eines Kernreaktors, Fig. 2 einen horizontalen Teilschnitt im Bereich zweier Kühlmittelstutzen, Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des Verschlußsystems in einem gegenüber den Fig.An exemplary embodiment of the invention is shown schematically in the drawing shown. They show: FIG. 1 a vertical section through the building of a Nuclear reactor, FIG. 2 a horizontal partial section in the area of two coolant nozzles, Fig. 3 is a perspective view of the locking system in an opposite the fig.

1 und 2 vergrößertem Maßstab, und Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Verschlußelement in einem gegenüber Fig.. 3 vergrößerten Maßstab. 1 and 2 on an enlarged scale, and FIG. 4 is a plan view of a Closure element on an enlarged scale compared to FIG. 3.

Der Reaktordruckbehälter 1 ist innerhalb eines biologischen Schildes aus einem äußeren Tragschild 2 und einem inneren Schild 3 angeordnet, die zwischen sich einen Ringspalt 4 einschließen. Die Hauptkühlmittel stutzen 5 sind in einer horizontalen Ebene sternförmig durch den biologischen Schild hindurchgeführt.The reactor pressure vessel 1 is inside a biological shield arranged from an outer support shield 2 and an inner shield 3, which between enclose an annular gap 4. The main coolant nozzle 5 are in one horizontal plane in a star shape through the biological shield.

Auf der Innenseite des Innenschildes 3 ist eine Wärmedämmung 6 befestigt, die im allgemeinen in Ganzmetallbauweise aus parallel zueinander geschichteten und zwischen sich Dämmzellen einschließenden Metallfolien aufgebaut ist. Die Montage solcher Wärmedämmungen aus vorgefertigten Kassetten ist bekannt. Zwischen je zwei Hauptkühlmittelstutzen 5 sind Öffnungen 7 in der Wärmedämmung 6 vorgesehen und nach Form und Größe so bemessen, daß der Querschnitt sowohl für die Funktion als Versagensdrucksicherung als auch für die Inspektion des Reaktordruckbehälters sowie für das Einbringen von Geräten und Maschinen zur Wiederholungsprüfung geeignet sind. Für jede der Öffnungen 7 ist ein Verschlußelement 8 bestimmt, welches einen an den Stirnseiten umlaufenden Rahmen aufweist, in dem in Übereinstimmung mit den Kassetten der Wärmedämmung 6 Metallfolien 9 geschichtet sind, die zwischen sich Dämmzellen einschließen, wenn es zeichnerisch in der Fig. 4 dargestellt ist. Bei dem Ausführungsbeispiel sind die Verschlußelemente 8 in e ne Rahmenkassette 10 eingesetzt, deren äußere Abmessungen den Abmessungen der Kassetten für den Aufbau der Wärmedämmung entspricht, so daß die Montage erleichtert wird. Die Verschlußelemente 8 sind als einseitig angelenkte Flügeltüren ausgebildet und vorteilhaft mittels je zwei Gelenkbänder 11 an der Rahmenkassette 10 gelenkig befestigt, so daß das Verschlußelement aus der Rahmenkassette um die Achse der Gelenke herausgeschwenkt und in die Rahmenkassette hineingeschwenkt werden kann. Auf der den Gelenken gegenüberliegenden Seite ist ein Verschlußorgan vorgesehen, welches einen durch eine Feder belasteten Verschlußriegel aufweist, so daß der Verschluß sich selbsttätig öffnet, wenn der reaktorseitige Innendruck in dem Raum zwischen dem Druckbehälter und der Wärmedämmung auf einen vorbestimmten Wert steigt. Nach einer besonderen Ausbildung der Erfindung ist jedem Gelenkband 11 ein Verschlußorgan zugeordnet, wobei die Gelenkbänder quer über die Oberfläche des Verschlußelements 8 geführt sind und am freien Ende die Elemente des Verschlußorgans tragen. Dargestellt ist ein Ausführungsbeispiel bei dem ein Verschlußriegel 12 mit einer Walzenausbildung am freien Ende lose in eine Kehle einer auf dem Kassettenrahmen 10 befestigten Schließplatte 13 eingreift. Der Verschlußriegel 12 ist durch einen parallel zur Oberfläche des Verschlußelements liegenden Stößel 14 mit einer Hülse 15 verbunden. Die in der Hülse 15 befindliche Feder 16 belastet den Stößel 14 und den Verschlußriegel 12 in Richtung der Schließplatte 13.On the inside of the inner shield 3, a thermal insulation 6 is attached, which are generally made of all-metal construction and are layered parallel to one another is built up between insulating cells enclosing metal foils. The assembly Such thermal insulation from prefabricated cassettes is known. Between every two Main coolant connection 5 openings 7 are provided in the thermal insulation 6 and after The shape and size are dimensioned in such a way that the cross-section is suitable for both the function as a failure pressure safety device as well as for inspecting the reactor pressure vessel as well for the introduction of devices and machines are suitable for repeat testing. For each of the openings 7 a closure element 8 is determined, which one to the Has end faces circumferential frame in which in accordance with the cassettes the thermal insulation 6 metal foils 9 are layered, the insulation cells between them include when graphically shown in FIG. In the embodiment the closure elements 8 are used in e ne frame cassette 10, the outer Dimensions correspond to the dimensions of the cassettes for the construction of the thermal insulation, so that assembly is facilitated. The closure elements 8 are designed as one-sided hinged wing doors formed and advantageously by means of two hinges each 11 hinged to the frame cassette 10, so that the closure element from the frame cassette swiveled out around the axis of the joints and into the frame cassette can be swiveled in. Is on the opposite side of the joints a locking member is provided which has a locking bolt loaded by a spring has, so that the closure opens automatically when the reactor-side Internal pressure in the space between the pressure vessel and the thermal insulation to one predetermined value increases. According to a special embodiment of the invention is everyone Hinge band 11 assigned a closure member, the hinge bands across the Surface of the closure element 8 are performed and the elements at the free end of the closure organ. An exemplary embodiment is shown in the one Locking bar 12 with a roller formation at the free end loosely in a groove a locking plate 13 attached to the cassette frame 10 engages. The locking latch 12 is through a parallel to the surface of the closure element lying plunger 14 connected to a sleeve 15. The one located in the sleeve 15 Spring 16 loads the plunger 14 and the locking bolt 12 in the direction of the closing plate 13th

Über Zwischenglieder ist das andere Ende der Hülse 15 auf dem Band der türgelenkartigen Aufhängung des Verschlußelementes gelenkig befestigt. Wenn der reaktorseitige Innendruck einen vorbestimmten Wert übersteigt, überwindet der auf die gesamte Oberfläche an der Innenseite des Verschlußelementes wirksame Druck die Abfederung des Verschlußorgans. Dadurch wird das Verschlußorgan geöffnet, wobei der Riegel 12 sich aus der Schließplatte 13 löst, so daß das Verschlußelement um die Achsen der Gelenke 11 aufklappen kann. Um diese Bewegung zu ermöglichen, ist die Teilung zwischen den Verschlußelementen 8 und der Rahmenkassette 10 als Kreisbogen um die Achse der Gelenke 11 ausgebildet, wie es aus der Fig. 4 ersichtlich ist. Die offene Stellung der Verschlußelemente 8 für die Öffnungen 7 ist in der Fig. 2 dargestellt.The other end of the sleeve 15 is on the band via intermediate links the door-hinge-like suspension of the locking element articulated. if the internal pressure on the reactor side exceeds a predetermined value, is overcome effective pressure on the entire surface on the inside of the closure element the cushioning of the closure member. As a result, the closure member is opened, wherein the bolt 12 is released from the locking plate 13, so that the locking element around the axes of the joints 11 can unfold. To enable this movement is the division between the closure elements 8 and the frame cassette 10 as a circular arc formed around the axis of the joints 11, as can be seen from FIG. The open position of the closure elements 8 for the openings 7 is shown in FIG. 2 shown.

Die Tür arretiert in dieser Stellung selbsttätig, weil die beiden Gelenkteile in eine Rasterstellung gelangen, die nur durch Anheben der Tür oder eine andere geeignete Maßnahme wieder gelöst werden kann, um die Tür zu schließen. Zur Herstellung eines luftdichten Abschlusses der Öffnungen mit den Verschlußelementen 8 ist die Rahmenkassette 10 auf der Außenseite mit einem umlaufenden Rahmen 17 aus U-Profil ausgestattet, auf den eine durchgehende Metallfolie 18 geflanscht ist, die die Rahmenkassette mit dem Verschlußelement und ihren Verschlußorganen vollständig abdeckt. Da diese Metallfolien beim Ansprechen der Versagensdrucksicherung zerreißt, ist eine anschließende Erneuerung nur dieser Folie erforderlich. - Leerseite -The door locks automatically in this position because the two Joint parts get into a grid position that can only be achieved by lifting the door or another suitable measure can be taken again to close the door. To produce an airtight seal between the openings and the closure elements 8, the frame cassette 10 has a surrounding frame 17 on the outside U-profile equipped on which a continuous metal foil 18 is flanged, which the frame cassette with the closure element and its closure members completely covers. Because these metal foils when responding the failure pressure protection tears, a subsequent renewal of only this film is necessary. - Blank page -

Claims

Locking system with a fail-safe device for openings in Partition walls in a reactor building Claims: 1. Locking system with a Failure pressure protection for openings in partition walls in a reactor building, in particular for openings provided in the connection space of a reactor pressure vessel with the on it fixed thermal insulation, with the locking elements in cassette construction in the Openings anchored by means adjusted to the permissible pressure difference and the closure elements for openings for introducing test devices are removable, characterized in that the locking elements (8) are hinged wing doors on one side formed and on the opposite side of the articulation with a through a Spring loaded and automatically opening when a certain internal pressure is reached Locking bolt (12) held on the mounted area of the thermal insulation (6, 10) are.

2. Closure system according to claim 1, characterized in that the The hinges of the door hinges (11) closing element (8) on the outside overlap and on the free end the elements of a parallel to the surface of the Wear locking element loaded by a spring (16) locking bolt (12).

3. Closure system according to claims 1 and 2, characterized in that that the elements of the locking bolt are connected to one another like a knee joint and Can be buckled outwards against the tension of the spring due to the overpressure on the reactor side are.

4. Closure system according to claims 1 and 2, characterized in that that the locking bar (12) is parallel with a roller formation at its free end is cushioned to the surface of the closure element and with this roller training engages in a groove of the closing plate (13) on the solid thermal insulation (6, 10) is arranged.

5. Closure system according to one or more of the preceding claims, characterized in that in the open position the doors are in a ratchet position, which can be released by lifting the door (8).

6. Closure system according to one or more of the preceding claims, characterized by the paired arrangement of the openings (7) with closure elements (8), the hinge axes of which are parallel to each other on the outside of the closure elements are arranged.