Железобетонный корпус высокого давления Советский патент 1979 года по МПК E04H7/00 G21C13/02 

1

Изобретение относится к корпусам высокого давления для реакторов атомйых электростанций.

Известны железобетонные корпуса высокого давления, содержаа1ие внутренний теплоизолирующий слой из расположенных рядами блоков и стальную облицовку 1 j 2.

Сталь,ная облицовка этих корпусов испытывает значительные температуры напряжения, что требует применения дорогих трудносвариваемых высокопрочных сталей, не обладающих к тому же необходимыми пластичными свойствами для перераспределения напряжений в зонах их концентраций.

Цель изобретения - равномерное распределение напряжений в стальной облицовке.

Для этого в предлагаемом корпусе высокого давления, содержащем внутренний теплоизолирующий слой из расположенных рядами блоков и стальную облицовку,теплоизолирующий слой выполнен из блоков с криволинейной вогнутой поверхностью, один из которых в центре контактирукуг с облицовкой, а другие, размещенные в смежных

с ними рядах по высоте или по высоте и периметру корпуса, образуют с облицовкой переменный зазор, при этом величину зазора определяют по формуле:

f -bL(l+CosfCos),

где f - величина зазора в пролете между точками контакта;

fj,- максимальный зазор в центре пролета между точками контакта;

X иу - текущие координаты точки, в которой определяют зазор;

а и б - половина расстояния между точками контакта облицовки соответственно по осям «X и «Y.

На фиг. 1 изображен описываемый корпус, разрез по оси; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез.

Железобетонный корпус 1 состоит из теплоизолирующего слоя, выполненного из блоков-вкладыщей 2 и замковых 3, а также стальной облицовки 4. Блоки-вкладыши 2 имеют две пары взаимно параллельных боковых поверхностей и максимальную высоту в центре блока, а замковые блоки 3 - одну пару взаимно параллельных боковых поверхностей и минимальную высоту в центре блока. Со стороны обращенной к облицовке, поверхность блоков криволинейная вогнутая. Блоки 2 и 3 крепят к корпусу 1, например крепежными шпильками и фиксирующими гайками. Для этого в блоках могут быть выполнены сквозные отверстия. Стальная облицовка 4 в местах контакта с блока.ми-вкладыщами 2 может крепиться как непосредственно к ним, так и через систему крепежных элементов к несущему корпусу 1. Блоки 2 и 3 могут быть изготовлены из жаростойкого керамзитобетона или корунда. В случае необходимости повышения надежности корпуса ядерного реактора между блоками 2 и 3 теплоизолирующего слоя и несущим корпусом 1 может быть установлена дополнительная герметизирующая облицовка. В процессе нагружения корпуса высокого давления внутренним избыточным давлением и температурой стальная облицовка 4 поочередно проходит два рабочих режима - пусковои и эксплуатационный. В пусковом режиме за счет зазора 5 стальная облицовка 4 может перемещаться в сторону блоков 2 и 3 теплоизолирующего слоя, при этом определяющей нагрузкой для нее является избыточное давление, вызывающее в стальной облицовке растягивающие мембранные напряжения, значения которых определяются величиной зазора между облицовкой и блоками теплоизолирующего слоя. В конце пускового режима стальная облицовка плотно прилегает к блокам теплоизолирующего слоя. В эксплуатационном режиме в стальной облицовке от действия эксплуатационных нагрузок - рабочего избыточного давления и рабочей температуры - возникают дополнительные растягивающие напряжения из-за податливости материала блоков теплоизолирующего слоя, а также значительные сжимающие температуры усилия. Сумма напряженно-деформированных состояний стальной облицовки пускового и эксплуатационного режимов определяет поле напряжений в стальной облицовке в период эксплуатации ядерного реактора при рабочих температуре и давлении, значения которых не должны превышать допустимые значения. В аварийном режиме, когда избыточное давление равно нулю, а корпус остается горячим, переменный зазор позволяет осуществить температурную компенсацию корпуса за счет потерявшей устойчивость стальной облицовки. Криволинейная вогнутая поверхность блоков теплоизолирующего слоя позволяет четко повторить форму деформированной стальной облицовки. Это вызовет в последней поле растягивающих напряжений, величина которых не будет превыщать значения допустимых напряжений в любом сечении облицовки, ЧТО гарантирует ее надежную работу. Кроме того, такое конструктивное выполнение железобетонного корпуса высокого давления позволяет упростить его изготовление. Формула изобретения Железобетонный корпус высокого давления, содержащий внутренний теплоизолирующий слой из расположенных рядами блоков и стальную облицовку, отличающийся тем, что, с целью равномерного распределения напряжений в стальной облицовке,теплоизолирующий слой выполнен из блоков с криволинейной вогнутой поверхностью, одни из которых в центре контактируют с облицовкой, а другие, размещенные в с.межных с ними рядах по высоте или по высоте и периметру корпуса, образуют с облицовкой переменный зазор, при этом величину зазора определяют по формщ1е: I - (1 + Cos ц|-Соз), где f - величина зазора, в пролете между точками контакта; fo- максимальный зазор в центре пролета .между точками контакта; хиу - текущие координаты точки, в которой определяют зазор; а и 8 - половина расстояния между точками контакта облицовки соответственно по осям «X и «Y. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Великобритании N° 1447563, КЛ.Т2 X, опубл. 1976. 2.Заявка № 2486628/29-33, кл. Е 04 Н 7/00, 11.05.77, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.