[實用新型]反應堆的安全掩體結構

有效

• 申請號: 201420744597.6
• 申請日: 2014-12-01
• 公開（公告）號: CN204480677U
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發明（設計）人: 申屠軍;鄭明光;司勝義
• 申請（專利權）人: 上海核工程研究設計院
• 主分類號: G21C15/18
• 分類號: G21C15/18;G21C13/02;G21D1/00
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

技術領域

本實用新型涉及核電站反應堆的安全防護和維護操作領域，特別涉及一種小型模塊化反應堆的安全掩體結構。

背景技術

反應堆的安全殼作為縱深防御的一道屏障，用于事故后包容放射性物質，減少放射性物質的釋放。安全殼的冷卻方式(或系統)為反應堆提供了安全相關的最終熱阱，降低事故后安全殼的溫度和壓力，減少放射性裂變產物的釋放。

安全殼的冷卻方式有多種，在傳統二代壓水堆電站中，主要靠安全殼內噴淋來實現，即在(質能釋放的)事故發生后，利用泵的驅動力，向置于安全殼內的噴淋管線輸送冷卻水，通過內部噴淋，吸收釋放出來的質能，保證安全殼的完整性。在諸如三門核電站這樣的三代壓水堆中，安全殼頂部設置冷卻水箱，事故后，水箱中的水依靠重力淋灑在安全殼外表面，形成水膜，通過水膜蒸發帶走安全殼的熱量。在先進沸水堆堆型(ABWR)或其他反應堆設計中，通過在安全殼內布置熱交換器(或熱管)，熱交換器再連接安全殼外的水箱，從而利用熱交換器將安全殼的熱量帶出。

小型模塊化反應堆(SMR)，為提高經濟性和安全性，一般設置小型的安全殼，且安全殼全部或部分置于地平面以下。SMR的安全殼冷卻除了可采取上述的方式之外，還可以直接將安全殼全部或部分浸泡在水空間中，前者如西屋的SMR設計，后者如巴威的SMR設計。安全殼全部浸泡于水空間中，導致安全殼承受過大的外壓和較大的浮力，且不方便安全殼貫穿和布管。安全殼部分(一般是安全殼弧頂部分)浸泡于水空間中，要解決水體泄漏的問題，且安全殼弧頂設置有頂蓋的話，在頂蓋開閉前后要進行放水和儲水操作。

安全殼冷卻方式與安全殼廠房結構緊密關聯。SMR的反應堆廠房除了要整合安全殼冷卻系統的布置之外，還必須考慮負挖深度、廠房內放射性包容、貫穿和管道布置的簡易性、以及換料維修等機械操作的簡易性。

實用新型內容

針對上述問題，本實用新型提供一種反應堆的安全掩體結構，其適用于小型模塊化反應堆，其安全殼冷卻方式及其廠房結構，綜合考慮負挖深度、廠房內放射性包容、貫穿和管道布置的簡易性、以及換料維修等機械操作的簡易性，平衡了小型模塊化反應堆的安全性和經濟性要求。

為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下：

反應堆的安全掩體結構，包括廠房和設置在廠房內的安全殼，其特征在于，所述安全殼由安全殼本體和設置在安全殼本體上的安全殼弧頂組成，所述安全殼弧頂上設置有一與安全殼本體等直徑的且以安全殼弧頂為底面的冷卻水箱，所述冷卻水箱的頂部設置有箱蓋；用以連接安全殼內外的管道貫穿件均設置在安全殼本體上。

在本實用新型的一個優選實施例中，所述廠房被地面和底板分隔為上部廠房和下部廠房兩個部分，其中地面與底板在同一水平面上。

進一步，所述安全殼弧頂和冷卻水箱置于上部廠房內，而安全殼本體置于下部廠房內。

進一步，安全殼和底板之間實現密閉。

進一步，所述上部廠房內設置有儲存水箱，所述儲存水箱與冷卻水箱連接。

進一步，所述上部廠房的頂部與安全殼位置對應的部位設置有環吊。

本實用新型的效果在于：

1、本實用新型提供一種適用于小型模塊化反應堆的安全掩體結構，事故后，安全殼內的熱蒸汽大多聚集在安全殼弧頂，因此安全殼弧頂的傳熱占據了安全殼冷卻的絕大部分，冷卻水箱的水將有效帶出安全殼的熱量。

2、安全殼弧頂上沒有貫穿件，因此可以認為不會發生失效；而安全殼弧頂下的安全殼本體有管道貫穿件(比如蒸汽管道)，存在一定的失效概率，因此安全殼本體置于地面以下，即使安全殼本體輕微失效，從安全殼釋放的放射性物質留滯于下部廠房內，而不會泄漏到上部廠房和大氣中去。

3、安全殼弧頂上沒有貫穿件，容易設計和布置冷卻水箱；而安全殼弧頂下面的其余部分(即安全殼本體)有各種貫穿件，因此不將安全殼弧頂的下面部分浸泡于水中。

4、將安全殼弧頂置于上部廠房，而不是置于下部廠房，減小整個廠房的負挖深度，減少土建工程量。

本實用新型的特點可參閱本案圖式及以下較好實施方式的詳細說明而獲得清楚地了解。

附圖說明

圖1為本實用新型的示意圖。

其中，1-上部廠房；2-下部廠房；3-地面；4-底板；5-安全殼本體；6-安全殼弧頂；7-冷卻水箱；8-箱蓋；9-水；10-儲存水箱；11-環吊。

具體實施方式

為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施例進一步闡述本實用新型。