Корпус высокого давления Советский патент 1987 года по МПК G21C13/00 

.Полые 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 сообщейнного 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 бетонировании, 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 радио-активной воды и для повышения его

1

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 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 облицовочные 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 II, 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 вьшолнены концентрические прорезы, в которых с некоторым заходом в полое кольцо закреплен края 14 и 15 полых облицовочных цилиндров. На верхней 12 и нижней 13 поверхностях полого кольца с наружно стороны компенсатора установ лены амортизирующие прокладки 16, а между полыми облицовочными цилиндрами и стенкой шахты закреплены теплоизоляционные блоки 17. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

2 .

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 зажатия 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 процессе 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 11, при этом козырьки расположены внахлест с зазором для предохранения

полости гофра 7 от возможности попадания продуктов разрушения стенок шахты за счет циклических деформаций металлической облицовки.

3

На верхней 12 и нижней 13 поверхностях полого кольца вьггголнены кон- центрические прорези, 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.

В процессе нагружения корпуса высокого давления внутренним избыточны давлением и температурньгми напряжениями полые облицовочные цилиндры поочередно Проходят рабочие режимы: пусковой и эксплуатационный. В пусковом режиме за счет зазоров между 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, вызывающее в полых облицовочных цилиндра 2 растягивающие напряжения, значения которых определяются величиной зазор между полыми облицовочными цилиндрами и стенкой шахты. В конце пусково го режима полые облицовочные цилиндр плотно прилегают к стенке шахты.

В эксплуатационном режиме в. полых облицовочных цилиндрах от действия

эксплуатационных нагрузок рабочего из-.,с обеспечивает более прочное соединение

45

быточного 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 режимах определяет поле напряжений в полых облицовочных цилиндрах в период эксплуатации ядерного реактора при рабочих температуре и давлении, значения которых не должны превышать допустимые .

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 испытьшают напряжения, которые в основном концентрируются на краях полых облицовочных

50

55

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, вьтол- ненного 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 (указан- ный гофр) козырьков полностью пред

5 0

цилиндров. При продольном увеличении полых облицовочных цилиндров гофры 6 и 7 сжимаются, а при поперечном перемещении полых облицовочных цилиндров в случае неравномерного расширения гофры 6 и 7 смещаются.

Амортизирующие прокладки .16 облегчают перемещение наружных поверхнос- тей полого кольца в нише 3 шахты 1. Компенсатор, вьтолненный 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 нижнюю кольцевые поверхности ниш шахты. Вместе с тем, парное расположение гофр полого кольца повы- 5 шает его несущую способность, обеспечивается необходимая гибкость гофр за счет уменьшения толщины их стеноК и предотвращается перекос полых облицовочных цилиндров.

Выполнение концентрических прорезей на верхней и нижней поверхностях полого кольца, в которых с некоторым заходом внутрь полости закреплены края полых облицовочных цилиндров.

0

5

0

0

5

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, вьтол- ненного 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 (указан- ный гофр) козырьков полностью предохраняет вогнутость гофра от случайных попаданий в него твердых частиц, что также повьшает 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- лицовочных цилиндров и закрепление их обеспечивает проверку герметичности соединения полых облицовочных цилиндров и поэтому нет необходимости весь корпус высокого давления подвергать избыточному давлению.

Формула изобретения

1. Корпус высокого давления пре- имущественно для атомной электростанции, содержащий шахту, установленные в ней один над Другим полые облицовочные цилиндрыи компенсатор, закрепленный на стыках полых облицовочных цилиндров, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы путем обеспечения соосности

Редактор Т. Парфенова Заказ 4442/55

Составитель В. Перевезенцев

Техред Л.Сердюкова Корректор А. Зимокосов

Тираж 394Подписное

ВНИШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

полых облицовочных цилиндров при продольных 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 размещен- нымИ 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 п. 1, отличающий d я 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.

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 созда- з ния избыточного давления в корпусе высокого давления. Корпус высокого ГЛ давления состоит из шахты 1, внутри которой установлены один над другим о о