DE1489753C

DE1489753C - Double-walled metal plate with openings for atomic nuclear reactors

Info

Publication number: DE1489753C
Authority: DE
Inventors: Claude LHorme Loire Peuchmann Alphonse Boulogne Seine Guillot, (Frankreich)
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Publication date: 1971-06-16

Description

Die Erfindung betrifft eine von Öffnungen durchbrochene doppelwandige Metallplatte für Atomkernxeaktoren, bestehend aus zueinander parallelen, längs aneinanderstoßender Flanschkanten miteinander verschweißten Profilstäben mit doppel-T-förmigem Querschnitt, deren Stege Bohrungen aufweisen und gemeinsam mit den Flanschen im Inneren der doppelwandigen Platte liegende Hohlräume begrenzen.The invention relates to a double-walled metal plate, perforated by openings, for atomic nucleus reactors, consisting of parallel, lengthways abutting flange edges welded together Profile bars with a double-T-shaped cross-section, the webs of which have holes and are common delimit cavities lying inside the double-walled plate with the flanges.

Eine in dieser Weise ausgebildete Metallplatte ist in der schweizerischen Patentschrift 331954 be- ίο schrieben. Diese bekannte Platte ist als Begrenzungswand für eine Brennkammer: bestimmt, wobei der ; Zwischenraum zwischen ihren beiden Wänden der Brenngaszufuhr dienen soll. Dieser Bestimmung gemäß sind bei der bekannten Platte nur die deren Außenwand bildenden Profilstabflansche an ihren aneinanderstoßenden Kanten miteinander verschweißt, so daß eine geschlossene Außenwand entsteht, während die Innenwand der Platte offen bleibt und der gesamte Zwischenraum zwischen Innenwand und ao Außenwand einen zusammenhängenden, von Brenngas durchströmbaren Hohlraum bildet.A metal plate designed in this way is described in Swiss patent 331954 wrote. This known plate is intended as a boundary wall for a combustion chamber: where the; The space between its two walls is intended to be used for the fuel gas supply. According to this provision are in the known plate only the outer wall forming profile bar flanges at their abutting one Edges welded together so that a closed outer wall is created while the inner wall of the plate remains open and the entire space between the inner wall and ao Outer wall forms a contiguous cavity through which fuel gas can flow.

Eine aus Profilstäben von zumindest teilweise doppel-T-förmigem Querschnitt aufgebaute Metallplatte ist auch in der USA.-Patentschrift 517 372 as beschrieben. Bei dieser bekannten Platte sind jedoch die Profilstäbe so. aneinandergesetzt, daß die von ihren Flanschen und Stegen begrenzten senkrecht zur Plattenebene verlaufen und die Platte nur eine einzige, relativ dicke Wand aufweist.A metal plate made up of profile bars with an at least partially double-T-shaped cross-section is also in U.S. Patent 517,372 as described. In this known plate, however, the profile bars are so. juxtaposed that those of their flanges and webs limited perpendicular to the plane of the plate and the plate only one has only relatively thick wall.

Bei einer anderen bekannten und in der USA.-Patentschrift 809517 beschriebenen Metallplatte sind Profilstäbe mit doppel-T-förmigem Querschnitt als Versteifungselemente für aus ebenen Blechen bestehende Plattenwände verwendet. Eine unmittelbare Verbindung zwischen diesen Profilstäben untereinander, die den Zwischenraum zwischen den Plattenwänden unterteilen könnte, besteht dagegen nicht.Another known metal plate described in U.S. Patent 809517 is Profile bars with a double-T-shaped cross-section as stiffening elements for flat sheets Panel walls used. A direct connection between these profile bars with each other, which could subdivide the space between the panel walls, however, does not exist.

In der USA.-Patentschrift 1184 504 schließlich ist eine doppelwandige Metallplatte beschrieben, deren Wände durch eine Vielzahl von dazwischen eingeschweißten, meist rohrförmigen Abstandhaltern zusammengehalten werden. Bei dieser Platte gibt es daher eine Vielzahl von zu den teilweise kompliziert ausgeführten und nur schwer zugänglichen Schweißnähten, welche zum einen die Herstellung der Platten , verteuern und zum anderen ihre Überprüfung auf Dichtigkeit erschweren.In the USA. Patent 1184 504, finally, a double-walled metal plate is described, whose Walls held together by a large number of mostly tubular spacers welded in between will. In the case of this plate, there are therefore a large number of elements, some of which are complicated executed and difficult to access weld seams, which on the one hand the production of the plates, more expensive and on the other hand make it difficult to check for leaks.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine doppelwandige Platte der eingangs erwähnten Art in der Weise auszubilden, daß die bei der Herstellung zu erzeugenden Schweißnähte eine einfache Form ■ und Anordnung, eine leichte Zugänglichkeit und ■ Überprüfbarkeit und eine geringe Anzahl und Größe annehmen und sich damit ein billig zu erstellendes, einfach zu kontrollierendes und in seiner Festigkeit von der der Schweißnähte praktisch unabhängiges Bauelement ergibt, das sich beispielsweise hervorragend als Doppelboden für Kernreaktorgefäße eignet, die von Druck- oder Leistungsrohren durchsetzt werden müssen.Based on this prior art, the invention is therefore based on the object of a double-walled plate of the type mentioned in such a way that the production weld seams to be produced a simple shape ■ and arrangement, easy accessibility and ■ verifiability and a small number and size accept and thus a cheap to create, easy to control and in its strength from which the weld seams practically independent component results, which is excellent, for example Suitable as a double floor for nuclear reactor vessels, which are penetrated by pressure or power pipes Need to become.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bohrungen in an sich bekannter Weise innerhalb der Stege von Flansch zu Flansch verlaufen, diese Flansche im rechten Winkel durchsetzen und ein erstes System von gegeneinander und gegen das übrige Platteninnere abgeschlossenen Kanälen bilden, während die von den Stegen und Flanschen der Profilstäbe begrenzten Hohlräume ein zweites solches Kanalsystem bilden. · 'This object is achieved according to the invention in that the bores are known per se Run within the webs from flange to flange, push through these flanges at right angles and a first system that is closed off from one another and from the rest of the interior of the panel Channels form, while the cavities bounded by the webs and flanges of the profile rods form a second such canal system. · '

Eine erfindungsgemäß ausgebildete Platte · weist nur zueinander parallele Schweißnähte auf, deren Oberfläche im Vergleich zu dem Restteil der Plattenwände so klein ist, daß die Schweißnähte für die Festigkeit der Wände praktisch keine Rolle spielen. Die Einfachheit und Regelmäßigkeit der Schweißnähte machen diese überdies leicht überprüfbar und nötigenfalls für Reparatur- und Wartungsarbeiten bequem erreichbar.A plate designed according to the invention has only weld seams that are parallel to one another Surface is so small compared to the rest of the panel walls that the welds for the Strength of the walls practically does not matter. The simplicity and regularity of the welds make this easy to check and, if necessary, for repair and maintenance work easily accessible.

Zur weiteren Erläuterungder Erfindung wird nunmehr ein zeichnerisch dargestelltes Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Es zeigt ■·■·.:-To further explain the invention, an exemplary embodiment shown in the drawing will now be used described in more detail. It shows ■ · ■ ·.: -

F i g. 1 einen perspektivischen Ausschnitt aus einer Metallplatte gemäß der Erfindung,F i g. 1 shows a perspective section from a Metal plate according to the invention,

F i g. 2 eine Aufsicht auf eine Metallplatte gemäß der Erfindung.F i g. 2 is a plan view of a metal plate according to the invention.

Die in Fi g. 1 dargestellte Metallplatte enthält eine Reihe von Profilstäben 1, la, Ib und Ic, die einen doppel-T-förmigen Querschnitt aufweisen und nebeneinander angeordnet sind. Die Profilstäbe 1, la, Ib und Ic sind jeweils an ihren Längsseiten durch Schweißnähte 2 miteinander verbunden, welche die seitlichen Kanten ihrer Flansche miteinander vereinigen. Zwischen den geraden und parallelen Schweißnähten 2 enthalten die Stege 3 der Profilstäbe 1, la, Ib und Ic gleichmäßig von den parallelen Schweißnähten 2 entfernte senkrechte Bohrungen 4. Die Bohrungen 4 gehen durch die ganze Höhe der Stege 3 hindurch und gestatten infolgedessen das Hindurchströmen eines Strömungsmediums durch die Metallplatte, das beispielsweise aus Rohren austritt, die in oder an den Bohrungen4 fest-' gelegt werden.The in Fi g. 1 shown metal plate contains a number of profile bars 1, la, Ib and Ic, which have a double-T-shaped cross section and are arranged next to one another. The profile bars 1, la, Ib and Ic are each connected to one another on their longitudinal sides by weld seams 2 which unite the lateral edges of their flanges with one another. Between the straight and parallel welds 2, the webs 3 of the profile bars 1, la, Ib and Ic contain vertical bores 4 evenly spaced from the parallel welds 2. The bores 4 go through the entire height of the webs 3 and consequently allow a flow medium to flow through through the metal plate, which emerges, for example, from pipes that are fixed in or on the bores4.

An ihren Enden sind die Bohrungen 4 gegebenenfalls mit Ausdrehungen oder Kragen versehen, die das Anbringen oder Ansetzen der Rohre erleichtern.At their ends, the bores 4 are optionally provided with recesses or collars, which make attaching or attaching the pipes easier.

Die Anzahl und die Abstände der Bohrungen 4 voneinander können gegebenenfalls entsprechend dem Zweck der zu haltenden Rohre geändert werden; auf jeden Fall werden die Bohrungen 4 vorzugsweise nicht über die gesamte Länge der Profilstäbe 1, la, 16 und Ic vorgesehen; deren Enden bleiben ..undurchbohrt. Es ist auf diese Weise möglich, wie dies F i g. 2 zeigt, die Metallplatte mit einer mechanisch verstärkten Umfangszone 5 zu versehen, die keine Bohrungen 4 enthält. ,The number and spacing of the bores 4 from one another can optionally be changed according to the purpose of the pipes to be held; in any case, the bores 4 are preferably not provided over the entire length of the profile bars 1, la, 16 and Ic; the ends of which remain ... not pierced. It is possible in this way, as shown in FIG. 2 shows the metal plate being provided with a mechanically reinforced circumferential zone 5 which does not contain any bores 4. ,

In Fig. 2 ist eine Äusführungsform der Erfindung dargestellt, bei der die mit Bohrungen 4 versehene Metallplatte den ebenen Boden eines zylindrischen Behälters, beispielsweise eines Kernreaktorgefäßes, bildet. In diesem Fall haben die Profilstäbe 1, la, Ib und Ic ungleiche Längen, sie sind an ihren Enden jeweils leicht gebogen oder abgerundet abgeschnitten, um sich genau der Form eines zylindrischen Rohres 6 anzuschmiegen, das sie umgibt.2 shows an embodiment of the invention in which the metal plate provided with bores 4 forms the flat bottom of a cylindrical container, for example a nuclear reactor vessel. In this case, the profile rods 1, la, Ib and Ic have unequal lengths, they are each slightly bent or cut off rounded at their ends in order to fit exactly the shape of a cylindrical tube 6 that surrounds them.

Im mittleren Teil der Metallplatte von F i g. 2 sind die Bohrungen 4 nach einem bestimmten Netz verteilt, das in Fig. 2 ein quadratisches Netz ist; dieses Netz könnte jedoch auch Maschen in Form einer Raute oder irgendeines anderen Parallelogramms haben, es wird dann dadurch erhalten, daß man die Profilstäbe mit ihren Bohrungen 4 jeweils parallel zueinander verschoben zusammenfügt. Man könnte den Bohrungen 4 auch unterschiedliche Abstände geben, um ein Netz mit rechteckigen Maschen zuIn the middle part of the metal plate of FIG. 2 the holes 4 are distributed according to a certain network, which in Figure 2 is a square mesh; however, this network could also be meshes in the form of a Diamond or some other parallelogram, it is then obtained by using the Profile rods with their bores 4 shifted parallel to each other. One could The holes 4 also give different spacings in order to create a network with rectangular meshes

erhalten, bei dem die in den. Stegen 3 ungenutzt bleibende Metallmasse verkleinert wird, während die Zugänglichkeit zu den Schweißnähten 2 besser ist.received, in which the in the. Web 3 unused remaining metal mass is reduced, while the Accessibility to the welds 2 is better.

Hohlräume 8 zwischen den Profilstäben 1, la, Ib und Ic bilden Kanäle, die von einem Kühlmedium durchflossen werden können, beispielsweise von Wasser, das über eine Leitung zugeführt wird, die in das die Metallplatte umgebende Rohr einmündet.Cavities 8 between the profile bars 1, la, Ib and Ic form channels through which a cooling medium can flow, for example water, which is supplied via a line which opens into the tube surrounding the metal plate.

Eine derartig ausgeführte Metallplatte gemäß der Erfindung ist besonders geeignet zum Aufbau eines Kernreaktorgefäßes, das normalerweise zwei gleiche Böden aufweist, zwischen denen Leistungs- oder .Druckrohre eingebaut sind. Diese Böden bestehen dann aus Metallplatten gemäß der Erfindung, in deren Bohrungen 4 die Leistungsrohre festgelegt sind. Eiri zylindrischer Kesselschuß' umgibt Metallplatten und Rohre und schließt zwischen den beiden Plattenwänden einen Moderator-Reflektor ein, beispielsweise schweres Wasser. Außerdem kann innerhalb der Böden ein Kühlmedium durch die Hohl- ao räume 8 strömen.Such a executed metal plate according to the invention is particularly suitable for the construction of a Nuclear reactor vessel, which usually has two equal bottoms, between which power or . Pressure pipes are installed. These floors then consist of metal plates according to the invention, in the holes 4 of which the power pipes are set. A cylindrical shell surrounds metal plates and pipes and closes between the two A moderator reflector, for example heavy water. In addition, within a cooling medium flow through the hollow spaces 8 of the floors.

Die Sicherheit und die Festigkeit von aus erfindungsgemäßen Metallplatten bestehenden Gefäßböden ist durch die Begrenzung der Schweißnähte 2 auf parallele Linien und das Fehlen von Schweißnähten in T- oder Kreuzform gewährleistet, die eine schnelle und exakte Prüfung der Schweißnähte \ erleichtern. Die Schweißnähte 2 verlaufen überdies parallel zu den Reihen der Bohrungen 4, welche die Rohre aufnehmen, und können infolgedessen nicht nur von Prüfgeräten, sondern auch von Reparaturwerkzeugen 'bequem erreicht werden, wenn es notwendig sein sollte, die Schweißnähte zu verstärken.The safety and strength of vessel bottoms made from metal plates according to the invention is due to the limitation of the welds 2 to parallel lines and the absence of welds in T-shape or cross shape, which facilitate a quick and exact inspection of the weld seams. The weld seams 2 also run parallel to the rows of holes 4, which receive the pipes, and can consequently not only from test equipment, but also from repair tools 'Can be easily reached if it should be necessary to reinforce the welds.

Die Schweißnähte 2 stellen überdies nur einen sehr kleinen Teil der Plattenoberfläche dar, und die Profilstäbe können ohne weiteres für sich allein eine genügende Festigkeit haben, so daß die Verbindungs-Schweißnähte praktisch nichts zur Festigkeit der gesamten Metallplatte beizutragen brauchen.The weld seams 2 also represent only a very small part of the plate surface, and the profile bars can easily have sufficient strength on their own, so that the connection welds practically nothing to contribute to the strength of the entire metal plate.

Eine derartige Zusammenfügung von Profilstäben durch einfache geradlinige Schweißnähte ist leicht auf der Baustelle selbst, ohne vorherigen Zusammenbau in der Werkstatt, durchführbar. Dies gibt die Möglichkeit, insbesondere bei dem Bau großer Einheiten, wie Kernreaktorgefäßen, die Transport- und· Einbauschwierigkeiten zu verringern oder ganz zu beseitigen.Such a joining of profile bars by simple straight weld seams is easy can be carried out on the construction site itself without prior assembly in the workshop. This gives the Possibility, especially when building large units, such as nuclear reactor vessels, the transport and To reduce installation difficulties or to eliminate them entirely.

Claims

Patent claims:

1. Double-walled metal plate perforated by openings for atomic nuclear reactors, consisting of parallel, longitudinally abutting flange edges welded together profile rods with a double-T-shaped cross-section, the webs of which have bores and, together with the flanges, delimit cavities in the interior of the double-walled plate, characterized in that, that the bores (4) run in a manner known per se within the webs (3) from flange to flange, these flanges penetrate at right angles and form a first system of mutually and against the rest of the plate interior closed channels, while those of the webs and Flanges of the profile bars (1,1 a, Ib, 1 c) delimited cavities (8). form a second such canal system.

2. Metal plate according to claim 1, characterized in that the bores (4) in the Web (3) are arranged distributed over the plate surface in accordance with a network with uniform meshes.

3. Metal plate according to claim 1 or 2, characterized in that the ends of the profile

·. rods. (1, la, Ib, Ic) on the plate edges of holes (4) in their webs (3) are free.

4. Metal plate according to one of claims 1 to 3, characterized in that the bores (4) in the webs (3) on at least one their ends are enlarged in diameter.

5. Metal plate according to one of claims 1 to 4, characterized in that the profile bars (1,1a, Ib, Ic) have different lengths and all together fill the inside width of a cylindrical tube (6).

1 sheet of drawings