CN109273111A - 浮动堆安全壳构筑物 - Google Patents

浮动堆安全壳构筑物 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种浮动堆安全壳构筑物，它包括位于中心位置框架结构的安全壳耐压体，安全壳耐压体的六个端面均为耐压边界，安全壳耐压体的内腔中设置有安全壳干阱和安全壳湿阱，所述安全壳耐压体的左、右两侧分别设置有安全壳左水箱和安全壳右水箱，所述安全壳耐压体、安全壳左水箱和安全壳右水箱的下方和上方分别设置有安全壳下水箱和安全壳上水箱，安全壳上水箱的上方设置有安全壳换料通道和安全壳人员设备通道，安全壳换料通道和安全壳人员设备通道穿过安全壳上水箱与安全壳耐压体的内腔中的安全壳干阱连通。本发明具有体积小、结构紧凑、安全性高、布置方便和经济性好的特征。

Description

浮动堆安全壳构筑物
技术领域
本发明涉及海上浮动核电站领域，具体地指一种浮动堆安全壳构筑物。
背景技术
安全壳构筑物是包容反应堆及一回路***的密封空间，是核岛的重要安全物项，需达到核二级安全水平。陆上核电站安全壳构筑物采用大容积结构型式，承受一回路主冷却剂***大破口事故下产生的内压，抵御***、撞击等外部事件对反应堆及一回路***的影响，限制放射性物质对环境释放等。
浮动核电站是漂浮在海面，利用船舶平台搭载反应堆***装置的海上核设施,对空间和重量具有限制要求，现有陆上核电站安全壳构筑物体积和重量大，不适用于浮动核电站。现有浮动核电站安全壳构筑物方案，欠缺考虑对与船体连接结构空间的利用，存在空间利用率较低、安全壳设计压力较高的缺点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，针对浮动核电站对安全壳构筑物设计要求，提供一种浮动堆安全壳构筑物，具有体积小、结构紧凑、安全性高、布置方便和经济性好的特征。
为实现上述目的，本发明所设计的浮动堆安全壳构筑物，其特殊之处在于，包括位于中心位置框架结构的安全壳耐压体，所述安全壳耐压体的六个端面均为耐压边界，所述安全壳耐压体的内腔中设置有安全壳干阱和安全壳湿阱，所述安全壳耐压体的左、右两侧分别设置有安全壳左水箱和安全壳右水箱，所述安全壳耐压体、安全壳左水箱和安全壳右水箱的下方和上方分别设置有安全壳下水箱和安全壳上水箱，所述安全壳上水箱的上方设置有安全壳换料通道和安全壳人员设备通道，所述安全壳换料通道和安全壳人员设备通道穿过安全壳上水箱与安全壳耐压体的内腔中的安全壳干阱连通。
进一步地，所述安全壳耐压体的前耐压边界上设置有前加强结构，所述前加强结构为T字型材板架，并排均匀布置于安全壳耐压体的前耐压边界的外部。
更进一步地，所述安全壳干阱设置于安全壳湿阱的前方，用于布置一回路***，所述安全壳干阱靠近安全壳耐压体的前耐压边界的一侧布置一回路辅助***和二回路***舱室。
更进一步地，所述安全壳耐压体的后耐压边界内侧设置有后加强结构，所述后加强结构位于安全壳湿阱中，所述安全壳湿阱中装载用于抑压的水。
更进一步地，所述安全壳干阱与安全壳湿阱水平并列设置，之间的公共界面通过非耐压隔壁分隔。
更进一步地，所述安全壳左水箱、安全壳右水箱、安全壳下水箱、安全壳上水箱的内腔中分别设置有左加强结构、右加强结构、下加强结构、上加强结构，所述左加强结构、右加强结构、下加强结构、上加强结构为均匀布置的带减轻孔的肋板板架。
更进一步地，所述安全壳换料通道包括沿安全壳上水箱中部通孔设置，伸入安全壳干阱内腔中的换料通道围栏和设置于换料通道围栏上方顶部的换料通道顶盖。
更进一步地，所述安全壳人员设备通道包括沿安全壳上水箱前部通孔设置，伸入安全壳干阱内腔中的人员设备通道围栏和设置于人员设备通道围栏上方顶部的人员设备通道顶盖。
更进一步地，所述后加强结构为T字型材板架，并排均匀布置于安全壳耐压体的后耐压边界的内部。
更进一步地，所述左加强结构、右加强结构、下加强结构、上加强结构间隔1.5～2m均匀布置，所述安全壳左水箱、安全壳右水箱、安全壳下水箱、安全壳上水箱中装满用于防止辐射扩散的水，并分别设置有补水和液位检测装置。
本发明以安全壳干阱为中心，在安全壳干阱的后方设置安全壳湿阱，在安全壳干阱和安全壳湿阱的整个左、右侧分别设置安全壳左、右水箱，在安全壳干阱、安全壳湿阱、安全壳左水箱和安全壳右水箱的整个下、上方分别设置安全壳下、上水箱，安全壳干阱的前方不设置水箱。安全壳换料通道和人员设备通道位于安全壳干阱上方，垂向穿过安全壳上水箱，人员设备通道既是人员通道，也是设备通道。采用本发明，结构紧凑、布置均衡，整个构筑物体积小；设置安全壳湿阱，实施湿阱抑压技术，安全壳设计压力低；安全壳下水箱、上水箱、左水箱和右水箱，既是安全壳耐压体与船体的过渡连接结构，安全壳压力边界的结构安全性高，也是安全壳非能动长期冷却水箱，事故安全性好，还是安全壳二次屏蔽水箱，降低铅屏蔽成本；安全壳干阱前方不设置水箱，便于安装安全壳管路的贯穿件，布置方便；人员通道与设备通道共用，安全壳通道数量少，密封性好。
本发明的有益效果在于：
1、安全壳干阱用于布置反应堆***，在其左、右、上、下、后的五个方位设置水箱，利用水箱内空间设置安全壳耐压体的耐压边界加强结构，空间共用，构型紧凑，整体安全壳构筑物体积小。
2、安全壳干阱前方不设置水箱，便于安装安全壳贯穿件，布置方便。
3、设置安全壳湿阱具有湿阱抑压措施，大破口事故压力峰值低。
4、安全壳左、右、上、下的4个水箱既是安全壳非能动长期冷却水箱，事故安全性好；也是安全壳耐压体与船体的过渡连接结构，结构安全性好；还是安全壳二次屏蔽水箱，节省铅屏蔽材料的使用，成本经济性好。
5、安全壳人员设备通道既是人员通道，也是设备通道，减少安全壳通道数量，密封性高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的A-A向剖视图。
图3为图1的B-B向剖视图。
图4为本发明的立体图。
图中：1-安全壳耐压体，1.1-前加强结构，1.2-后加强结构，1.3-左加强结构，1.4-右加强结构，1.5-下加强结构，1.6-上加强结构，1.7-非耐压隔壁，2-安全壳干阱，3-安全壳湿阱，4-安全壳左水箱，5-安全壳右水箱，6-安全壳下水箱，7-安全壳上水箱，8-安全壳换料通道，8.1-换料通道围栏，8.2-换料通道顶盖，9-安全壳人员设备通道，9.1-人员通道围栏，9.2-人员通道顶盖。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述，但本发明的实施方式不限于此。本发明提出的安全壳构筑物属于核安全二级设备，需遵循该安全等级的设计、建造、检测和质量保证等要求。
如图1～图4所示，本发明提出的一种浮动堆安全壳构筑物，它包括位于中心位置框架结构的安全壳耐压体1，安全壳耐压体1的六个端面均为耐压边界，安全壳耐压体1的内腔中设置有安全壳干阱2和安全壳湿阱3，安全壳耐压体1的左、右两侧分别设置有安全壳左水箱4和安全壳右水箱5，安全壳耐压体1、安全壳左水箱4和安全壳右水箱5的下方和上方分别设置有安全壳下水箱6和安全壳上水箱7，安全壳上水箱7的上方设置有安全壳换料通道8和安全壳人员设备通道9，安全壳换料通道8和安全壳人员设备通道9穿过安全壳上水箱7与安全壳耐压体1的内腔中的安全壳干阱2连通。
安全壳耐压体1承受一回路大破口事故下峰值压力，因此需要对耐压边界板进行结构加强，采用的结构加强方式为在耐压边界板的一侧焊接纵横交错肋板板架。安全壳耐压体1的前耐压边界上设置有前加强结构1.1，前加强结构1.1为T字型材板架，并排均匀布置于安全壳耐压体1的前耐压边界的外部。安全壳耐压体1的后耐压边界内侧设置有后加强结构1.2，后加强结构1.2为T字型材板架，并排均匀布置于安全壳耐压体1的后耐压边界内部的安全壳湿阱3中，安全壳湿阱3中装载用于抑压的水。按抑压***设计要求，安全壳湿阱空间3装载一定比例的水，具有最优的抑压效果。安全壳干阱2设置于安全壳湿阱3的前方，用于布置一回路***，安全壳干阱2靠近安全壳耐压体1的前耐压边界的一侧布置一回路辅助***和二回路***舱室。安全壳干阱2与安全壳湿阱3水平并列设置，之间的公共界面通过非耐压隔壁1.7分隔。由于非耐压隔壁1.7在耐压体1内部，该隔壁结构强度不需要承受安全壳设计压力。
安全壳左水箱4、安全壳右水箱5、安全壳下水箱6、安全壳上水箱7的内腔中分别设置有左加强结构1.3、右加强结构1.4、下加强结构1.5、上加强结构1.6，左加强结构1.3、右加强结构1.4、下加强结构1.5、上加强结构1.6为均匀布置的带减轻孔的肋板板架。左加强结构1.3、右加强结构1.4、下加强结构1.5、上加强结构1.6间隔1.5～2m均匀布置。安全壳左水箱4、安全壳右水箱5、安全壳下水箱6、安全壳上水箱7中需要100％装满水，防止辐射散射，并分别设置有补水和液位检测装置。水箱中设置的补水和液位监测措施，用于水位降低后及时补水。水箱设置内排气管，作为大破口事故后安全壳非能动长期冷却的水蒸发通道。
安全壳换料通道8包括沿安全壳上水箱7中部通孔设置，伸入安全壳干阱2内腔中的换料通道围栏8.1和设置于换料通道围栏8.1上方顶部的换料通道顶盖8.2。换料通道8设置在反应堆正上方，换料时通过换料通道8上下转运乏燃料或新燃料。
安全壳人员设备通道9包括沿安全壳上水箱7前部通孔设置，伸入安全壳干阱2内腔中的人员设备通道围栏9.1和设置于人员设备通道围栏9.1上方顶部的人员设备通道顶盖9.2。单独设置人员设备通道9，避免移动物项经过反应堆顶部，降低重物坠落对反应堆的事故风险。
本发明浮动安全壳构筑物材料选用SA-738Gr.B，在高温下具有较高的力学性能。
最后需要说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本专利技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本专利进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本专利的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本专利的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种浮动堆安全壳构筑物，其特征在于：包括位于中心位置框架结构的安全壳耐压体(1)，所述安全壳耐压体(1)的六个端面均为耐压边界，所述安全壳耐压体(1)的内腔中设置有安全壳干阱(2)和安全壳湿阱(3)，所述安全壳耐压体(1)的左、右两侧分别设置有安全壳左水箱(4)和安全壳右水箱(5)，所述安全壳耐压体(1)、安全壳左水箱(4)和安全壳右水箱(5)的下方和上方分别设置有安全壳下水箱(6)和安全壳上水箱(7)，所述安全壳上水箱(7)的上方设置有安全壳换料通道(8)和安全壳人员设备通道(9)，所述安全壳换料通道(8)和安全壳人员设备通道(9)穿过安全壳上水箱(7)与安全壳耐压体(1)的内腔中的安全壳干阱(2)连通。
2.根据权利要求1所述的浮动堆安全壳构筑物，其特征在于：所述安全壳耐压体(1)的前耐压边界上设置有前加强结构(1.1)，所述前加强结构(1.1)为T字型材板架，并排均匀布置于安全壳耐压体(1)的前耐压边界的外部。
3.根据权利要求1或2所述的浮动堆安全壳构筑物，其特征在于：所述安全壳干阱(2)设置于安全壳湿阱(3)的前方，用于布置一回路***，所述安全壳干阱(2)靠近安全壳耐压体(1)的前耐压边界的一侧布置一回路辅助***和二回路***舱室。
4.根据权利要求1所述的浮动堆安全壳构筑物，其特征在于：所述安全壳耐压体(1)的后耐压边界内侧设置有后加强结构(1.2)，所述后加强结构(1.2)位于安全壳湿阱(3)中，所述安全壳湿阱(3)中装载用于抑压的水。
5.根据权利要求1所述的浮动堆安全壳构筑物，其特征在于：所述安全壳干阱(2)与安全壳湿阱(3)水平并列设置，之间的公共界面通过非耐压隔壁(1.7)分隔。
6.根据权利要求1所述的浮动堆安全壳构筑物，其特征在于：所述安全壳左水箱(4)、安全壳右水箱(5)、安全壳下水箱(6)、安全壳上水箱(7)的内腔中分别设置有左加强结构(1.3)、右加强结构(1.4)、下加强结构(1.5)、上加强结构(1.6)，所述左加强结构(1.3)、右加强结构(1.4)、下加强结构(1.5)、上加强结构(1.6)为均匀布置的带减轻孔的肋板板架。
7.根据权利要求1所述的浮动堆安全壳构筑物，其特征在于：所述安全壳换料通道(8)包括沿安全壳上水箱(7)中部通孔设置，伸入安全壳干阱(2)内腔中的换料通道围栏(8.1)和设置于换料通道围栏(8.1)上方顶部的换料通道顶盖(8.2)。
8.根据权利要求1所述的浮动堆安全壳构筑物，其特征在于：所述安全壳人员设备通道(9)包括沿安全壳上水箱(7)前部通孔设置，伸入安全壳干阱(2)内腔中的人员设备通道围栏(9.1)和设置于人员设备通道围栏(9.1)上方顶部的人员设备通道顶盖(9.2)。
9.根据权利要求4所述的浮动堆安全壳构筑物，其特征在于：所述后加强结构(1.2)为T字型材板架，并排均匀布置于安全壳耐压体(1)的后耐压边界的内部。
10.根据权利要求6所述的浮动堆安全壳构筑物，其特征在于：所述左加强结构(1.3)、右加强结构(1.4)、下加强结构(1.5)、上加强结构(1.6)间隔1.5～2m均匀布置，所述安全壳左水箱(4)、安全壳右水箱(5)、安全壳下水箱(6)、安全壳上水箱(7)中装满用于防止辐射扩散的水，并分别设置有补水和液位检测装置。
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