OCTROQIRAAD Prijs ƒ3,- NEDERLAND Ter inzage gelegde Octrooiaanvrage Nr, 7 2 0 5 7 2 4 Int. Cl. c- 21 c 15/18, F 16 k I5/00. Indieningsdatum: -27 april 1972, Datum van terinzagelegging: 30 oktober 1973. 24 utara De hierna volgende tekst is een afdruk van de beschrijving met conclusie(s), zoals deze op bovengenoemde datum werd ingediend, alsmede van de ter vervanging van de oorspronkelijk ingediende voorlopige tekening(en) nagezonden reglementaire tekening(en). Aanvrager: Siemens Aktiengesellschaft Berlijn en München, Bondsrepubliek Duitsland» Gemachtigde: Mr. Ir. L. B. Chavapnes c. s. (Vereenigde Octrooibureaux) Ingeroepen recht van voorrang: Korte aanduiding: Af sluit inrichting voor op hogedrukleidingen aangesloten lagedrukleidingen, in hetbijzonder in kernreactorinstallaties. Bij watergekoelde kernreactoren zijn op het primaire circuit van de reaktor verschillende hulpcircuits aangesloten, die bij een ten opzichte van het primaire circuit lage druk in bedrijf zijn en voor lage druk geconstrueerd 5 zijn. Daarbij heeft het nakoelcircuit een bijzondere betekenis, welke echter bij het vermogensleveren.de bedrijf van de reaktor geen functie heeft, doch eerst bij het aflopen van de werking van de reaktor in bedrijf gaat en weliswaar bij naar verhouding lage primaireircuitdrukken. In dit geval wordt 0 aan het primaire circuit via een afvoerleiding met grote dwarsdoorsnede koelmiddel onttrokken, dit in het nakoelsysteem afgekoeld en dan weer in het primaire circuit ingevoerd. Bij het vermogensleverende bedrijf van de reaktor is het daarbij uit veiligheidstechnisch oogpunt bijzonder belangrijk, dat het nakoelsysteem, dat "bovendien in gereedheidstoestand via 7 2 0 5 7X4
de reservoirs, die een open verbinding naar de atmosfeer heefi veilig ten opzichte van liet primaire circuit wordt afgesloten. Deze veilige afsluiting van de invoerleiding van het nakoelsysteem in liet reactorcircuit is daarbij geen probleen, oradat hier bijvoorbeeld automatisch werkende terugslagkleppen kunnen worden ingeschakeld. 3en afsluiting van.de afvoerleiding van het nakoelsysteem is in deze vorm echter niet zonder meer mogelijk. Hier zijn tot nu toe gebruikelijke motorarmaturen toegepast, die via drukseetapparaten elektrisch beschermend vergrendeld, zijn, zodat zij bij" het overschrijden van een voc: af bepaalde arukgrenswaarde kunnen worden gesloten respectievelijk gesloten gehouden kunnen worden. Uit overwegingen inzake reducdantie worden gebruikelijk twee van deze armaturen in serie geschakeld. Om echter de beveiliging. tegen foutief openen van de lei ding nog verder te bevorderen is het doelmatig, de afvoerleiding aanvullend of alleeq voor zichzelf door een automatisch mechanische afsluiting te beveiligen, die geen energie uit een andere bron voor de aandrijving nodig heeft. Aan de uitvinding ligt- daardoor het probleem ten grondslag, een zodanig afsluitinrichting te verschaffen, waarmede het nakoelcircu.it tegen foutief openen bi-i te hoge druk veilig beschermd is. Be uitvinding "bestaat hierin, dat in de nakoelafvoerleiding een zuigerbestuurde terugslagklep is ingebouwd en dat de bovenzijde van de aandrijfzuiger via een drukleiding met de tocvoerhogedruksijde van de afvoerleiding en de onderzijde van de aandrijfzuiger via nog een terugleiding voor het opene van de terugslagklep op de drukzijde van een achter de terugslagklep geschakelde nakoelpomp of een andere drukopwekker ir verbinding staat. liet een'dergelijke af sluitinrichting wordt bereikt, dat de sluitdruk van de terugslagklep via de regelzuiger en'deregelleiding nog aanvullend vergroot wordt, zodat.een foutiei openen in een ontoelaatbare drukzone, uitgesloten is. Verder is de drukleiding voor het openen do terugslagklep met 7 1 18 2 4 2
een veiligheidsklep beveiligd, welke een drukbegrenzing naar boven vormt en daardoor bewerkstelligt, dat de zuigers zelfs bij inschakelen van de nakoelpomp respectievelijk een andere drukopwekker niet in openingsrichting kan worden bewogen, wanneer de druk op de toevoerzijde van de klep nog te hoog is. Om bij nakoelgeval een veilig openen van de terugslagklep te waarborgen, zijn voor de drukontlasting van de klep de afvoerleiding en de zuigzijde de nakoelpomp via een door een klep bestuurde drukegalisameleiding met elkaar verbonden. Tegenover de veiligheid is vóór de door een zuiger bestuurde' terugslagklep een door een motor aangedreven afsluitklep aangebracht. Onder verwijzing naar bijgaande te'kening met een enkele schematische figuur zal de constructie en de werkingswijze van eeh uitvoeringsvoorbeeld van niet-beperkende aard volgens de uitvinding verder worden verduidelijkt. Het primaire circuit 1 bestaat hierbij uit een reaktor 2, waa.rin het koelmiddel verhit wordt,' de hoofdkoelmiddelleiaing 3, de stoomopwekker 4 en de hoofdkoelmiddelpomp 5. Hierbij is ter vereenvoudiging van de figuur het primaircircuit slechts als een enkele leiding weergegeven, doch normaliter zijn tenminste twee circuits aangebracht'. Het nakoelcircuit 6 bestaat op gebruikelijke wijze uit de afvoerleiding 7 met een motorarmatuur 8, de nakoelpomp, de nakoeler 10, een regelstation 12, alsmede de invoerleiding 11 naar het. primaire circuit 1, welke via twee terugslagkleppen 13 en 14 ten opzichte van het primaire circuit 1 beveiligd is. Ter verhoging van de veiligheid van het ndoelcircitit 6 ten opzichte van onbedoeld openen is nu volgens de uitvinding vóór de nakoelpomp 9 een door een zuiger bestuurde terugslagklep 15 ingeschakeld. Deze terugslagklep 15 bestaat" uit een huis 16, waarin het afsluitlichaam 17 in de door zwaartekracht bepaalde normale stand de uitstroomopening 16 van de klep sluit. Door het afsluitlichaam 17 voert een spil 19 naar de eigenlijke aandrijfzuiger 20, die in een alzijdig gesloten drukhuis 21 geleid is.
Yan de zuigerbovenzijde voert nu een drukleiding 22 naar de afvoerleiding 7 en daarmede naar de toevoerzijde, derhalve hoge drukzijde van de klep 15. Bij örukverhogingen in het primaire circuit 1 wordt derhalve ook de bovenzijde van de zuiger 2'D eveneens met hoge druk belast, zodat aanvullend een sluit-'" kracht op het sluitlichaam 17 inwerkt. Kaar de onderzijde van de zuiger 20 voert eveneens een regelleiding 25 die voor het openen van de klep 15 nodig,is, zoals later verklaard zal worden. Deze regelleiding 23»is door een direct of een indirect aangebrachte veiligheidsklep 24- zodanig beveiligd, dat geen hogere dan de toelaatbare openingsdruk kan optreden. Omdat de in sluitrichting werkende vlakken van de klep iets kleiner kun nen zijn dan de in de openingsrichtin-g werkende, - omdat de klep gekapseld en zonder spildoorvoering naar "buiten is uitgevoerd - is daarmee gewaarborgd, dat de klep op grond van de hydraulische kracht "bij onto e laat "bare hoge druk op de toevoerzijde 7 sluit respectievelijk niet kan openen. Aangezien de klep 17 bij het nakoelbedrijf tegen de terug slagrichting moet worden doorstroomdzijn de navolgende inrichtingen en maatregelen voor het openen van de klep 15 toege past. De regelleiding 23 gaat van de drukzijde van de nakoelpomp 9 uit. Bij ingeschakelde pomp 9 en afgesloteiyioevoerleiding 11 wordt via deze drukleiding 23 een druk in openingsrichting op de onderzijde van de zuiger 20 overgebracht, die m de nulwaardehoogte van de pomp overeenkomt. Om echter te waarborgen, dat het drukniveau in het nakoelcircuit 6 hoog genoeg is, opdat de door de pomp 9 teweeggebrachte -openingskracht voo het openen voldoende is, vrordt tussen de hogedrukto.evoerleidin 7 en de zuigzijde van de pomp 9 een kortsluitleiding 24 met kleine dwarsdoorsnede aangebracht. Het openen via de door een motor "bestuurde klep 15 bewerkstelligt een druklegalisatie tus sen de toevoer- en de afvoersijde.van de terugslagklep 15, - zodat geen aanvullende sluitkrachten optreden. Het zuigeroppervlak van de klep moet zodanig gedimensio- ' neerd zijn, dat de klep ook in doorstroomde toestand en bij
bedrijfstransporthoogte van de pomp 9 geopend blijft. Deze opening, ook bij de ingeschakelde pomp en geopende regelleidingen, is echter slechts dan mogelijk, wanneer de toelaatbare druk niet wordt overschreden. De veiligheidsklep 26 moet daardoor in staat zijn, eventueel het transport door de" kortsluitleiding 24 af te voeren. Door de inschakeling van een dergelijke door een zuiger bestuurde terugslagklep aanvullend op een door een motor bestuurd armatuur 8 in de afvoerleiding 7 zijn daardoor twee volkomen onafhankelijke afsluitinrichtingen met hoge betrouwbaarheid aanwezig, waarvan de ene bovendien nog automatisch werkt. Hiermee is een hoge beveiliging tegen foutief openen van de afvoerleiding van het nako'elsysteem 'bereikt. C o n c l u s i e s -o-o-o-o-o-o-o-o-o- 1. Afsluitinrichting voor op hogedrukleidingen aangesloten lagedrukleidingen, in het bijzonder in een kernreaktorinstallatie, met het kenmerk, dat in de nakoelafvoerleiding (7) een door een zuiger bestuurde terugslagklep (15) is ingebouwd en dat de bovenzijde van de aandrijfzuiger (20) via een drukleiding (22) net de toevoerhcgedrukzijde van de afvoerleiding (7) en de onderzijde van de aandri jfzuiger (20) via. nog een drukleiding (23) voor het openen van de terugslagklep (15) met de drukzijde van"een achter de terugslagklep (15) geschakelde nakoelpomp (9) in verbinding staat. 2. Afsluitinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de afvoerleiding (7) en de zuigzijde van de nakoelpomp (9) via een door een klep bestuurde drukegalisatieleiding (24) 7 2 0 5 7 2 4
met elkaar in verbinding staan. 3. Afsluitinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat ook de drukleiding (23) voor het openen van de terugslagklep (15) een veiligheidsklep (26) is aangesloten, 4. Afsluitinrichting volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat voor of achter de zuigerbesturrde terugslagklep (15) een motorisch aangedreven afsluitklep (8) is ingeschakeld. 5. Afsluitinrichting volgens één of meer der voorgaande con clusies, met het kenmerk, dat voor het openen van de terugsla klep (15) een afzonderlijke drukbron aanwezig is. 7 2 0 5 2 2 4
72 0 5 72 4