[實用新型]帶蓄水鋼管柱的非能動雙層安全殼

有效

• 申請號: 201320016652.5
• 申請日: 2013-01-14
• 公開（公告）號: CN203070784U
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 程書劍;夏祖諷;李彥鋒;黃小林;馬云飛
• 申請（專利權）人: 上海核工程研究設計院
• 主分類號: G21C13/02
• 分類號: G21C13/02;G21C15/02;G21C9/004
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 高尚梅

技術領域

本實用新型屬于核電安全結構設計技術領域，具體涉及一種帶蓄水鋼管柱的非能動雙層安全殼。

背景技術

安全殼/屏蔽廠房是核電廠最重要的構筑物，其主要功能是在假想的設計基準事故后，承受內壓，包容氣載放射性釋放物，并在正常運行期間為反應堆堆芯和冷卻劑系統提供屏障。同時，安全殼/屏蔽廠房也是反應堆的熱力邊界，具有將設計基準事故后產生的熱量排入大氣、防止超壓的功能。

目前較為流行的安全殼/屏蔽廠房的類型主要包括帶鋼襯里的預應力混凝土安全殼、由預應力混凝土安全殼和普通混凝土安全殼組成的雙層安全殼和由鋼安全殼與鋼筋/預應力鋼筋混凝土屏蔽廠房共同組成的雙層安全殼。我國的秦山一期便是采用自主設計的帶鋼襯里的預應力混凝土安全殼。采用法國技術的EPR核電廠和采用俄羅斯技術的VVER核電廠采用了由預應力混凝土安全殼和普通混凝土安全殼組成的雙層安全殼。而目前正在大批量興建的AP1000核電廠，則是采用由鋼安全殼與鋼筋混凝土屏蔽廠房共同組成的雙層安全殼，該安全殼采用了非能動技術，具有更高的可靠性。

AP1000核電廠在基準事故下的安全殼非能動冷卻，是通過屏蔽廠房頂部的非能動安全殼冷卻水箱所儲水的噴淋來進行的。相比以往的安全殼/屏蔽廠房，在熱力學性能上，這是一個顯著的進步。日本福島核電危機之所以惡化，便是因為在極端工況下能動冷卻失效。但是AP1000核電廠也存在一定的問題：將如此巨大的水箱置于屏蔽廠房的頂部，顯然對結構的抗震是不利的。而噴淋系統本身能否在事故狀態下順利開啟，也將大大影響系統的可靠性。

中國發明專利03143620.X提出了一種新型的沸水反應堆安全殼，該專利對安全殼內部結構進行了調整，具有一定的創新性。但未對安全殼本身做出重大改進，在余熱排出和防止超壓方面，未有顯著進步。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種帶蓄水鋼管柱的非能動雙層安全殼，以克服現有技術存在的不足。

為達到上述目的，本實用新型所采取的技術方案為：

一種帶蓄水鋼管柱的非能動雙層安全殼，該安全殼包括鋼安全殼、外側板、底板、頂板、上部冷卻水箱、上部冷卻水、下部進氣孔、上部排氣孔、空氣導流板、流量分配盤；

所述底板坐落于地基上；鋼安全殼坐落于底板上；鋼安全殼的外側設置有外側板，外側板坐落于底板上；外側板上設置有頂板，上部冷卻水箱坐落于頂板上且位于鋼安全殼正上方；上部冷卻水儲存于上部冷卻水箱中；下部進氣孔和上部排氣孔位于外側板上；流量分配盤懸掛焊接在頂板上，且位于上部冷卻水箱與鋼安全殼之間；空氣導流板焊接在外側板內側。

所述鋼安全殼由圓柱筒狀的鋼安全殼主體及其兩端半橢球形的頂封頭和底封頭組成，鋼安全殼通過底封頭與底板連接。

所述鋼安全殼主體由均勻排布的蓄水鋼管柱及其之間的柱間板組成。

所述蓄水鋼管柱中儲存有柱間冷卻水。

所述蓄水鋼管柱的數量為16根，以22.5°間距繞鋼安全殼平面中心均勻布置。

所述蓄水鋼管柱是由鋼材整體灌注而成的帶翼緣無縫鋼管，其內側進行防腐處理后再掛膠。

所述頂封頭為由半圓槽型梁、梁間板、頂封頭頂板和槽型梁加勁板組成的半橢球狀；半圓槽型梁的下端與相應蓄水鋼管柱上端焊接，半圓槽型梁的上端與頂封頭頂板焊接，半圓槽型梁的側面通過梁間板連接，梁間板的上端與頂封頭頂板焊接，梁間板的下端與相應的柱間板焊接；槽型梁加勁板焊接在半圓槽型梁上，槽型梁加勁板的平面垂直于半圓槽型梁軸線。

所述外側板是內部帶有不銹鋼襯里、施加了環向預應力、具有較強結構承載能力和輻射屏蔽能力的圓筒狀結構。

所述外側板與底板通過插筋連接。

本實用新型所取得的有益效果為：

本實用新型所述帶蓄水鋼管柱的非能動雙層安全殼利用水和空氣的固有物理特性，采用對流散熱的原理，具有良好的余熱排出性能，在事故工況下不需外接能源的支持。與AP1000的非能動冷卻相比，本發明增加了柱間冷卻水來輔助冷卻，大大提高了事故工況下安全殼的冷卻性能，提高了事故工況下的核電站生存能力。本發明的結構設計還可以大大提高安全殼的結構性能，使鋼安全殼的結構形式更加合理，使鋼安全殼剛度得以較大提高，提高了鋼安全殼的抗震性能；

普通的安全殼/屏蔽廠房，通過專設的安全系統進行余熱排出，而這些安全系統是需要動力驅動的，在事故工況下，安全系統自身的可靠性存在很大問題。而本發明通過水的熱對流的固有物理特性進行余熱排出，可靠性更高；