Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1959, H. 43 - Bergrum som tryckkärl för kärnreaktor, av Tord Lindbo
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
På grund av förhindrad värmeutvidgning
erhåller plåten töjningarna
(C/)t« = (£/)<* = -CXs- To
Totalt erhåller plåten således töjningarna
et = ^ • pi — <Xb • To — ols ■ To (5)
ei = — <xb — To — ocs To (6)
För de resulterande spänningarna i plåten
erhålles ånyo enligt Hookes lag deformationen
et = -=r [Ot< - vs (c? + or’)] (7)
t,»
£, = -L[CV-n(<V + Or*)] (8)
bs
I ekv. (7) och (8) insattes <V = 0 och då fås
= + (9)
Oi> = vs-ot + Es-ei (10)
och med numeriska värden på et och ej enligt
(5) och (6) insatta i ekv. (9) och (10) fås
Ots = + 1015 kp/cms (dragning)
<V = — 535 kp/cm2 (tryck)
För att enkelt belysa vilken inverkan
bergrummets ändar kan komma att få på de
verkliga spänningarna i den cylindriska delen gör
man en ny beräkning, där spänningarna i den
antagna oändliga cylinderväggen kompletteras
med antagandet att längsspänningen motsvarar
tangentialspänningen i halvsfäriska ändar och
således blir
O t — — Gr = pi OCh Oi = pi/2
Då erhålles vid insättning i ekv. (3) och (4)
0 5
El = • Pl — ocsTo (12)
Vb
och spänningarna i plåten blir om numeriska
värden på och ei enligt ekv. (11) och (12)
in-sättes i ekv. (9) och (10)
<V= + 1108 kp/cm1
Of = + 332 kp/cm2
De verkliga spänningarna i plåten torde
komma att ligga någonstans mellan de framräknade
gränsvärdena.
Spänningsfördelning
Yi får således i bergrummets cylindriska del
en tangentiell dragspänning och en
längsgående tryckspänning i plåtbeklädnaden. Detta
gäller emellertid endast för de här antagna
värdena på bergets konstanter, främst
formändrings-modulen, och på att de förutsatta värdena på
tryck och temperatur når sina fulla värden.
För formändringsmodulens del så torde lägre
värde än 105 kp/cm2 inte behöva befaras i
svenskt urberg av normal kvalitet eller om viss
injektering utföres kring bergrummet. Med
högre modul minskar tangentialspänningen och
övergår i tryck, under det att längsspänningen
ökar obetydligt och asymptotiskt mot det
värde, som bestämmes av temperaturen.
Variationer i tryck och temperatur innebär
emellertid vissa problem. Om nämligen trycket
skulle ha sitt fulla värde och av någon
anledning temperaturen endast delvis når sitt värde,
så erhålles ökade tangentiella dragpåkänningar.
För att rimliga plåtpåkänningar (1 500 kp/cm2)
skall hållas torde vid angivet övertryck
temperaturstegringen lägst uppgå till omkring 25°C.
Temperaturen i bergrummet bör således vid
formändringsmodulen 100 000 kp/cm2 inte
understiga 30—35° C vid fullt tryck, vilket villkor
bör kunna uppfyllas. Skulle det emellertid bli
önskvärt att kunna hålla fullt övertryck utan
någon temperaturstegring alls, erfordras ett
berg med formändringsmodulen 150 000 kp/
cm2. Ett sådant värde torde vara möjligt att få
i ett gott berg eller om en noggrann injektering
utföres.
Några bucklingsfenomen av typen
"tempera-turbuckling hos skal med tvångsstyrd yttre
mantelyta"10’11 torde inte behöva befaras under
drift med det höga inre övertrycket. Om
däremot detta tryck avlastas, men temperaturen
av någon anledning hålls uppe vid fullt värde,
kan plåten bucklas. För 6 mm plåt är nämligen
den kritiska bucklingstemperaturen 32° C, och
i det föregående har använts 40°C. Risken för
skador på beklädnaden torde emellertid vara
liten, eftersom bucklingen torde komma att ske
inom det elastiska området.
Vid val av stålkvalitet bör ett stål väljas med
stor töjbarhet i området efter sträckgränsen,
så att plåten alltid håller sig tät även om
sträckgränsen av någon anledning skulle
uppnås. Vidare bör man vid utformningen av det
biologiska skyddet kring reaktorn beakta att
strålningsnivån vid plåten blir så låg och
strålningen så beskaffad, att plåten ej påverkas i
ogynnsam riktning12.
Tjockleken på plåten bestämmes
huvudsakligen av arbetstekniska skäl, eftersom plåten
endast har tätande funktion. För att eliminera
risken för läckning genom svetsporer bör man
svetsa plåtskarvarna från båda sidorna, så att
minst två svetssträngar pålägges. Den andra
strängen tätar då porerna i den första. Detta
innebär, att avståndet mellan plåten och
teoretiska bergkonturen får bestämmas av
möjligheten att utföra svetsarbetet. Med hänsyn till
ett säkert arbetsutförande bör man inte gå på
minimitjocklek utan välja t.ex. 6 mm
plåttjocklek. Från korrosionssynpunkt torde även en
icke alltför tunn plåt vara att föredraga.
Behandling av berget
För att förstärka bergets hållfasthet och öka
formändringsmodulen torde man i berg av
normal svensk urbergskvalitet böra räkna med att
utföra en viss injektering med cementbruk runt
hela bergrummet inom området 8—12 m från
väggytorna. Injekteringen kan tänkas utförd i
4 m skikt eller etapper, så att det närmast berg-
TEKNISK TIDSKRIFT 1959 1207
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
