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.
mande värden på "elasticitetsmodulen"
varierar mellan 100 000 och 1 000 000 kp/cm2.
För den typ av belastning med höga tryck,
som är aktuell i föreliggande fall, torde
följande värden vara tillämpliga:
böjdraghållfasthet ....... kp/cm2 150
formändringsmodul ...... kp/cm2 100 000
elasticitetsmodul ........ kp/cm2 200 000—400 000
Poissons tal ........................................0,2
volymvikt ................. t/m3 2,6
temperaturutvidgnings-
koefficient ............. m/m°C 7 • 10~°
bergtemperatur på 80 m djup °C 10
Bergpåkänningar
För att överhuvudtaget få någon uppfattning
om hur spänningarna runt om bergrummet
varierar gör man det i och för sig föga
verklighetstrogna antagandet, att berget är ett
elas-tisk-isotropt medium. Enligt det föregående
skulle bergrummet ha cylindrisk form med
diametern något mindre än halva höjden. Med
hänsyn till de osäkra materialförutsättningarna
bör man begränsa sig till att beräkna
påkänningarna i ett oändligt långt, cylinderformat
rum. För ändarna blir det en övergång mellan
sfär och cylinder med lägre spänningar som
följd. Detta förutsätter dock att rummets
konturer är lämpligt avrundade, och att avståndet
till markytan är så stort att oändlighet ur
spänningssynpunkt kan antas. Som allmän
beräkningsförutsättning för bergpåkänningarna
gäller, att bergrummets diameter är 20 m och
inre övertrycket 100 kp/cm2. För en skiva med
ytterradien r2 och ett cirkulärt hål med radien
rx erhålles t.ex. enligt Odqvist5 vid r= oo
och inre trycket pt samt yttre trycket p2 — 0
den radiella spänningen or och den
tangentiella spänningen at:
Or= — pi
<*t= + P l
(1)
(2)
Spänningen ändras i viss mån med
ytterradien, fig. 2, men vid övertryck upp till 100
kp/cm2 torde 40—50 m väl motsvara
"oändlighet". Då erhålles i berget en radiell
tryck-påkänning och en tangentiell dragpåkänning,
båda siffermässigt lika stora som övertrycket.
Även för beräkning av
temperaturspänningarna antas bergrummet ha cylinderform, och
beräkningen görs även här för ett långt
tjock-väggigt rör. Vid de numeriska beräkningarna
har för berget använts elasticitetsmodulen
E = 4- 105 kp/cnr,
temperaturutvidgnings-koefficienten oc = 7 • 10~6 och Poissons tal v =
= 0,2. Temperaturstegringen T0 i bergrummets
väggar har med utgångspunkt från det aktuella
fallet antagits vara 40° C.
För stationärt tillstånd erhålles t.ex. enligt
Timoshenko® såväl temperaturfördelningen i
den tänkta rörväggen som spänningarna i
radiell, tangentiell och längsgående led. För att
man skall få en överblick över inverkan av
avståndet till markytan, har både
temperatur-fördelningskurvor, fig. 3, och spänningskurvor,
fig. 4, även ritats upp för några ändliga värden
på den yttre radien r2.
Resultatet visar, att i radiell led erhålles
tryckspänningar av lägre storleksordning, under det
att i tangentiell led erhålles tryckspänningar
närmast bergrummet och mindre
dragspänningar längre in i berget. Längsspänningarna
har i stort sett samma variation som
tangential-spänningarna. Vidare är påkänningarna i
bergrummets väggytor redan vid 50 m ytterradie
nära nog lika som vid oändlig väggtjocklek.
För instationära tillstånd gäller att
maximalvärdet för den radiella spänningen är lägre
än vid stationärt och att tangential- och
längs-spänningen har samma maximalvärde i
bergrumsväggen men avtar snabbare. Då dessa
spänningar ej ger något i princip nytt för
denna bedömning av bergets tryckupptagande
förmåga, redovisas ej deras beräkning.
Sammanlagrade spänningskurvor för tryck och
temperatur, fig. 5, har för jämförelsens skull
även beräknats såväl för E = 2 • 10® som E —
= 4- 103 kp/cnr. Det förra värdet torde
överensstämma bättre med verkligheten än det se-
Fig. 2.
Bergpåkänningar enbart av 100 kp/
cm’ inre
övertryck; rt
ytterradie.
Fig. 3.
Temperaturfördelning
vid stationärt
värmetillstånd;
rt ytterradie.
1204 TEKN ISK TI DSKRI FT 1959
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
