[發明專利]應對嚴重事故的新型三重安全殼

有效

• 申請號: 201410088912.9
• 申請日: 2014-03-12
• 公開（公告）號: CN104916333B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 夏祖諷;程書劍;王曉雯
• 申請（專利權）人: 上海核工程研究設計院
• 主分類號: G21C13/093
• 分類號: G21C13/093;G21C13/087;G21C9/004;G21C15/18
• 代理公司: 核工業專利中心11007
• 代理人: 李東斌

1.一種應對嚴重事故的新型三重安全殼，其特征在于：該安全殼包括預應力混凝土安全殼(1)、鋼安全殼(3)、鋼筋混凝土屏蔽廠房(4)以及安全殼底板(6)，其中，安全殼底板(6)和鋼束張拉廊道(2)均固定在地基上，預應力混凝土安全殼(1)位于安全殼底板(6)上，并通過鋼束張拉廊道(2)頂部的倒U型鋼束及預應力混凝土安全殼(1)筒身的插筋相連接；鋼安全殼(3)罩在預應力混凝土安全殼(1)外，并通過鋼安全殼(3)筒壁末端的T型錨固件錨入安全殼底板(6)中；鋼筋混凝土屏蔽廠房(4)罩在鋼安全殼(3)外，并通過其筒壁上的插筋與安全殼底板(6)固定連接，鋼筋混凝土屏蔽廠房(4)的筒壁中部開有進氣口(10)，在錐形屋頂中央開有排氣口(11)，并在屋頂外一體澆筑有環繞排氣口(11)的環形安全殼冷卻水箱(8)；在預應力混凝土安全殼(1)內部設有框架結構的安全殼內部結構(5)，安全殼內部結構(5)用于容納和支撐反應堆壓力容器、蒸發器、安全殼內置換料水箱等反應堆設備；玄武巖堆芯熔融物基床(12)通過耐高溫鎢合金鋼托盤(14)，置于預應力混凝土安全殼(1)內的安全殼底板(6)上，普通鋼結構屏蔽板結構的可熔塞體(15)搭接在安全殼內部結構(5)的框架上，并位于反應堆壓力容器正下方以及玄武巖堆芯熔融物基床(12)的正上方；所述的預應力混凝土安全殼(1)由圓筒形筒壁和半橢球穹頂構成，其圓筒形筒壁和半橢球穹頂的下部設有雙層環向預應力鋼束，錨固在圓筒形筒壁上的兩個扶壁柱中，圓筒形筒壁的縱向設有穿過半橢球穹頂的雙層倒U型的預應力鋼束，錨固在安全殼底板下的鋼束張拉廊道(2)的頂部；所述的預應力混凝土安全殼(1)的穹頂上還設有壓力釋放閥(7)，可在預應力混凝土安全殼(1)內壓力達到設計壓力時，啟動壓力釋放閥(7)，并可同時啟動安全殼冷卻水箱(8)中的冷卻水噴淋。

2.根據權利要求1所述的一種應對嚴重事故的新型三重安全殼，其特征在于：所述的鋼筋混凝土屏蔽廠房(4)屋頂的托架上焊接有噴淋水流量分配盤(9)，安全殼冷卻水箱(8)中的冷卻水可流入噴淋水流量分配盤(9)后，均勻地分配至鋼安全殼(3)表面并形成水膜。

3.根據權利要求1所述的一種應對嚴重事故的新型三重安全殼，其特征在于：所述的玄武巖堆芯熔融物基床(12)由耐熔的玄武巖塊體砌成，呈上凸的半橢球型，并在嚴重事故下，熔塌的堆芯熔融物在熔穿可熔塞體后流淌在玄武巖堆芯熔融物基床(12)上并散布開，降低反應性并冷卻。

4.根據權利要求1或3所述的一種應對嚴重事故的新型三重安全殼，其特征在于：所述的玄武巖堆芯熔融物基床(12)中還埋有堆芯熔融物冷卻管道(13)；所述的鎢合金鋼托盤(14)為耐高溫鎢合金鋼制成的圓環形托盤，用于防止堆芯熔融物在極端情況下熔穿玄武巖堆芯熔融物基床(12)后與安全殼底板(6)發生接觸熔蝕。

5.根據權利要求1所述的一種應對嚴重事故的新型三重安全殼，其特征在于：所述的預應力混凝土安全殼(1)內半徑20m～25m，壁厚為2.2m～2.6m，穹頂厚度為0.9m～1.6m，高度為65m～75m，在預應力混凝土安全殼(1)的筒身上設有兩個間隔180°的扶壁柱，用于環向預應力鋼索的錨固。

6.根據權利要求1所述的一種應對嚴重事故的新型三重安全殼，其特征在于：所述的鋼安全殼(3)為帶有半橢球穹頂的圓筒形結構，其材料為鍋爐鋼，厚度為20mm～50mm，鋼安全殼(3)的筒壁與預應力混凝土安全殼(1)的間距為1.5m～2.5m，其穹頂與預應力混凝土安全殼(1)上端半橢球穹頂的間距為3m～5m。

7.根據權利要求1或2所述的一種應對嚴重事故的新型三重安全殼，其特征在于：所述的鋼筋混凝土屏蔽廠房(4)為上端帶有錐形屋頂的圓筒形結構，其筒壁厚度為0.8m～1.5m，筒壁與鋼安全殼筒壁的間距為0.9m～1.1m，鋼筋混凝土屏蔽廠房(4)屋頂采用鋼結構托架上澆混凝土結構，其中，混凝土部分的厚度為0.8m～1.5m；鋼筋混凝土屏蔽廠房(4)上端的環形安全殼冷卻水箱(8)其儲水量為3000～4000噸；所述的進氣口(10)由直徑為500mm的碳鋼管制成，其埋入鋼筋混凝土屏蔽廠房(4)筒壁中部，并與水平呈一定傾角，用于非能動冷卻時，外部冷空氣流入；位于鋼筋混凝土屏蔽廠房(4)頂部的排氣口(11)為直徑7m～13m，被安全殼冷卻水箱(8)環繞的圓柱形空腔，用于非能動冷卻時熱空氣流出。

8.根據權利要求1所述的一種應對嚴重事故的新型三重安全殼，其特征在于：所述的安全殼內部結構(5)的墻體上開有貫穿孔類型的堆芯熔融物擴散孔(16)。