Корпус высокого давления

Корпус высокого давления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к ядерной энергетике и может быть использовано в сосудах, работающих под высоким давлением при термической нагрузке или в защитных оболочках ядерных энергетических установок. Целью изобретения является повьшение надежности работы корпуса высокого давления путем обеспечения соосности полых облицовочных цилиндров при продольных и неравномерных поперечных температурных напряжениях, а также упрощение и сокращение длительности процесса проверки герметичности соединения полых облицовочных цилиндров без создаз ния избыточного давления в корпусе высокого давления. Корпус высокого ГЛ давления состоит из шахты 1, внутри которой установлены один над другим о о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11!

Ai (51) 4 G 21 С 13 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

- 10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3850155/24-25 (22) O l . 02. 85 (46) 30. 09. 87. Бюл. Ф 36 (71) Всесоюзный государственный научно-исследовательский и проектноизыскательский институт по проектированию атомных электростанций и крупных топливно-энергетических комплексов "Атомтеплоэлектропроект" (SU)

I и Институт промышленного строительства Академии строительства (DD) (72) А.К. Беляничев, С.Л. Блохин, Ю.Ф. Ефремов, И.M. Хаустов, M.Ë. Клоницкий (SU), Улрих Фернау, Фритэ Фриедрих и Волфанг Ловиш (DD) (53) 621.039.53(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 620572, кл. G 21 С 13/02, 1977.

Патент СССР Ф 489362, кл. G 21 С 13/00, 1972. (54) КОРПУС ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к ядерной энергетике и может быть использовано в сосудах, работающих под высоким давлением при термической нагрузке или в защитных оболочках ядерных энергетических установок. Целью изобретения является повышение надежности работы корпуса высокого давления путем обеспечения соосности полых облицовочных цилиндров при продольных и неравномерных поперечных температурных напряжениях, а также упрощение и сокращение длительности процесса проверки герметичности соединения полых облицовочных цилиндров без создания избыточного давления в корпусе высокого давления. Корпус высокого давления состоит из шахты 1, внутри которой установлены один над другим

1341685

?О. толые облицовочные цилиндры 2, торцы которых соединены между собой при помощи компенсаторов, расположенных в нишах 3 шахты 1 и выполненных в виде полого кольца прямоугольного сечения> сообщеннного с системой сжатого воздуха, на внутренней 4 и наружной 5 стенках которого образовано по кольцевому гофру 6 и 7, направленному вершиной к центру кольца. Вершина гофра 7, образованного на наружной стенке 5 кольца, направлена внутрь компенсатора для обеспечения свободы его перемещения и исключения возможности зажатия гофра 7 как при бетонирова-нии, так и в процессе эксплуатации в случае нарушения целостности стенки шахты, а вершина гофров, образованная на внутренней стенке кольца, направлена наружу для исключения застойных зон в процессе слива радиоактивной воды и для повышения его

Изобретение относится к ядерной энергетике и может быть использовано в сосудах, работающих под высоким давлением при термической нагрузке или в защитных оболочках ядерных энергетических установок.

Целью изобретения является повышение надежности работы корпуса высокоro давления путем обеспечения соос- 10 ности полых облицовочных цилиндров при продольных и неравномерных поперечных температурных напряжениях, а также упрощение и сокращение длительности процесса проверки герметич- 15 ности соединения полых облицовочных цилиндров без создания избыточного давления во всем объеме корпуса высокого давления.

На чертеже показан участок корпуса высокого давления, продольное сечение.

Корпус высокого давления состоит из шахты 1, внутри которой установлены один над другим полые облицовоч- 25 ные цилиндры 2, края которых соединены между собой при помощи компенсаторов, расположенных в нишах 3 шахты 1 и выполненных в виде полого кольца прочности по типу отбойной стенки в случае воздействия аварийных ударных волн и водяных струй. На нижней

8 и верхней 9 кромках гофра 7 закреплены козырьки 10 и ll, при этом козырьки расположены внахлест с зазором для предохранения полости гофра 7 от попадания продуктов разрушения стенок шахты за счет циклических деформаций металлической облицовки.

На верхней 12 и нижней 13 поверхностях полого кольца выполнены концентрические прорезы, в которых с некоторым заходом в полое кольцо закреплены края 14 и 15 полых облицовочных цилиндров. На верхней 12 и нижней 13 поверхностях полого кольца с наружной стороны компенсатора установлены амортизирующие прокладки 16, а между полыми облицовочными цилиндрами и стенкой шахты закреплены теплоизоляционные блоки 17. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. прямоугольного сечения, на внутренней

4 и наружной 5 стенках которого образовано по кольцевому гофру 6 и 7, направленному вершиной к центру кольца.

Вершина гофра 7, образованного на наружной стенке 5 кольца, направлена внутрь компенсатора для обеспечения свободы перемещения его и исключения возможности эажатия гофра 7 как при бетонировании, так и в процессе эксплуатации в случае нарушения целостности стенки шахты, а вершина гофра 6, образованная на внутренней стенке 4 кольца, направлена наружу для исключения застойных зон в про1 цессе смыва радиоактивной воды и для повышения его прочности по типу отбойной стенки в случае воздействия аварийных ударных волн и водяных струй.

На нижней 8 и верхней 9 кромках гофра 7 закреплены козырьки 10 и ll, при этом козырьки расположены внахлест с зазором для предохранения полости гофра 7 от возможности попадания продуктов разрушения стенок шахты эа счет циклических деформаций металлической облицовки.

1341685

На верхней 12 и нижней 13 поверхностях полого кольца выполнены концентрические прорези, в которых с некоторым заходом в полое кольцо за5 креплены края 14 и 15 полых облицовочных цилиндров. На верхней 12 и нижней 13 поверхностях полого кольца с наружной стороны компенсатора установлены амортизирующие прокладки 10

16, а между полыми облицовочными цилиндрами и стенкой шахты закреплены теплоизоляционные блоки 17.

В процессе нагружения корпуса высокого давления внутренним избыточным 15 давлением и температурными напряжениями полые облицовочные цилиндры поочередно проходят рабочие режимы: пусковой и эксплуатационный. В пусковом режиме за счет зазоров между 20 стенкой шахты 1 и полыми облицовочными цилиндрами 2 они могут перемещаться в сторону стенки шахты 1, при этом определяющей нагрузкой для них является избыточное давление, вызы- 25 вающее в полых облицовочных цилиндрах

2 растягивающие напряжения, значения которых определяются величиной зазора между полыми облицовочными цилиндрами и стенкой шахты. В конце пусково- 30 го режима полые облицовочные цилиндры плотно прилегают к стенке шахты.

В эксплуатационном режиме в,полых облицовочных цилиндрах от действия эксплуатационных нагрузок рабочего избыточного давления и рабочей температуры возникают дополнительные растягивающие напряжения из-за податливости материала теплоизоляционных блоков 17, а также значительные сжимаю- 40 щие температурные усилия.

Сумма напряженно-деформированных состояний полых облицовочных цилиндров при пусковом и эксплуатационном режи— мах определяет поле напряжений в по- 45 лых облицовочных цилиндрах в период эксплуатации ядерного реактора при рабочих температуре и давлении, значения которых не должны превышать допустимые. 50

В аварийном режиме, когда избыточное давление резко меняется, а корпус остается горячим, компенсаторы позволяют сохранить сварные швы полых облицовочных цилиндров от повреждения. При изменении температуры полые облицовочные цилиндры испытывают напряжения, которые в основном концентрируются на краях полых облицовочных цилиндров. При продольном увеличении полых облицовочных цилиндров гофры 6 и 7 сжимаются, а при поперечном перемещении полых облицовочных цилиндров в случае неравномерного1 расширения гофры 6 и 7 смещаются.

Амортизирующие прокладки .16 облегчают перемещение наружных поверхнос-! тей полого кольца в нише 3 шахты 1.

Компенсатор, выполненный в виде полого кольца, наряду с обеспечением свободного перемещения стенок полых облицовочных цилиндров в вертикальном и горизонтальном направлениях сохраняет в то же время соосное фиксированное относительно вертикальной оси положение всех полых облицовочных цилиндров за счет того, что края верхней и нижней наружной поверхности каждого полого кольца упираются в верхнюю и некиюю кольцевые поверхности ниш шахты. Вместе с тем, парное расположение гофр полого кольца повышает его несущую способность, обеспечивается необходимая гибкость гофр за счет уменьшения толщины их стеноК и предотвращается перекос полых обли— цовочных цилиндров.

Выполнение концентрических прорезей на верхней и нижней поверхностях полого кольца, в которых с некоторым заходом внутрь полости закреплены края полых облицовочных цилиндров, обеспечивает более прочное соединение компенсатора с полыми облицовочными цилиндрами, поскольку при термическом радиальном расширении или сжатии давление от них на верхнюю и нижнюю поверхности полого кольца проходит равномерно по всему горизонтальному сечению без перекосов, в случае же, если концы полых цилиндров приварить только на поверхностях, т.е. не утапливать внутрь полости кольца, то при термическом расширении или сжатии полых облицовочных цилиндров вся нагрузка будет проходить через сварной шов, который будет работать на срез.

Направление вершины гофра, выполненного на наружной поверхности полого кольца, к его центру обеспечивает предотвращение зацепления его от твердых частиц, которые могут попасть в период монтажа корпуса высокого давления или в процессе его работы при температурных деформациях, а наличие взаимно перекрывающих (указанный гофр) козырьков полностью пред134!685

Формул а изобретения

Составитель В. Перевезенцев

Редактор Т. Парфенова Техред Л.Сердюкова Корректор А. Зимокосов

Заказ 4442/55 Тираж 394

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r Ужгород, ул. Проектная, 4 охраняет вогнутость гофра от случайных попаданий в него твердых частиц, что также повышает надежность работы всего компенсатора.

Соединение внутреннего объема полости кольца с системой сжатого воздуха обеспечивает контроль герметичности сварных швов, при этом ввод внутрь полого кольца краев полых об- 1р лицовочных цилиндров и закрепление их обеспечивает проверку герметичности соединения полых облицовочных цилиндров и поэтому нет необходимости весь корпус высокого давления подвергать 15 избыточному давлению.

1. Корпус высокого давления пре- 2п имущественно для атомной электростанции, содержащий шахту, установленные в ней один над другим полые облицовочные цилиндры и компенсатор., закрепленный на стыках полых облицовочных 2б цилиндров, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы путем обеспечения соосности облицовочных цилиндров при дольных и неравномерных поперечных температурных напряжениях, компенсатор выполнен в виде полого кольца, на внутренней и наружной стенках которого образовано по кольцевому гофру, направленному вершиной к центру кольца, в шахте выполнена ниша с размещенными в ней верхней и нижней наружными поверхностями полого кольца, при этом края полых облицовочных цилиндров закреплены в концентрических прорезях, выполненных в верхней и нижней наружных поверхностях полого кольца, а на верхней и нижней кромках гофра, образованного на наружной стенке полого кольца, закреплены козырьки.

2. Корпус по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения и сокращения длительности процесса проверки герметичности соединения полых облицовочных цилиндров без создания избыточного давления во всем объеме корпуса высокого давления, внутренний объем полого кольца соединен с системой сжатого воздуха.