[發明專利]一種快中子零功率裝置水淹嚴重事故下固有安全保護方法

有效

• 申請號: 201510073248.5
• 申請日: 2015-02-11
• 公開（公告）號: CN104658619B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 朱文章;劉超;何梅生;柏云清;宋勇
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: G21C9/02
• 分類號: G21C9/02;G21D3/04
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司11251
• 代理人: 成金玉,孟卜娟

技術領域

本發明涉及核工程技術領域，特別是一種快中子零功率裝置水淹嚴重事故下固有安全保護方法。

背景技術

在臨界裝置設計、建造及運行過程中，安全性至關重要。福島核事故后，人們對海水及洪水淹沒嚴重事故更加重視。

對于快中子零功率裝置，如國內的DF-6，國外的MASURCA、BFS、ZEBRA、VENUS-F等裝置，均采用固態模擬冷卻劑及固態反射層等的結構形式，其停堆保護一般依靠反射層下落和安全棒下落來實現。在極端水淹嚴重事故情況下，快中子被慢化成熱中子，其臨界安全問題存在隱患。

現有技術的主要代表案例為DF-VI、MASURCA、BFS、VENUS-F裝置。這些裝置在極端水淹情況下的停堆保護僅以停堆系統或其它安全棒及驅動系統進行安全停堆保護，受機械故障、結構變形等方面因素影響，同時即便在停堆系統正常工作情況下，在水淹情況下快中子被慢化為熱中子亦會帶來臨界安全隱患。

發明內容

本發明技術解決問題：為了克服上述現有技術的不足，本發明提供一種快中子零功率裝置水淹嚴重事故下固有安全保護方法，主要解決快中子零功率裝置在極端水淹嚴重事故下的臨界安全問題。

本發明技術解決方案：一種快中子零功率裝置水淹嚴重事故下固有安全保護方法，堆芯圍板1設計及其與堆容器2的連接配合，所述堆芯圍板1由六塊相同的圍板3組裝而成，六塊相同的圍板3將堆芯結構4整體圍成正六邊形；每塊圍板3由頂部結構5、底部結構6、圍板主體7和兩塊腹板8組成，其中，頂部結構5、底部結構6與圍板主體7垂直焊接于同一側，兩塊腹板8焊接于圍板主體7與頂部結構5、底部結構6同側；頂部結構5、底部結構6及兩塊腹板8與堆容器2內壁通過螺栓連接。

在兩塊腹板8上布設硼酸粉末，硼酸粉末裝于多孔棉布袋內。

所述圍板主體7開有等間距圓孔9，兩塊腹板8上各開有6個腹板圓孔10。

本發明與現有技術相比的優點在于：

(1)、本發明提供一種快中子零功率裝置水淹嚴重事故下固有安全保護方法，所述方法在于根據硼酸很強的吸收熱中子能力，將其應用于快中子零功率裝置中，以提供一種在極端水淹嚴重事故下的固有安全保護方案，同時，在結構設計上，實現不同角度不同高度均勻布設以提高安全保護有效性，另外此方案還對相關設備部件起到一定輻射屏蔽作用。具體在堆芯圍板設計上進行針對性考慮，一方面堆芯圍板由圓周6塊圍板圍成，并在每塊圍板的圍板主體上開有圓孔，以便水能流入堆芯圍板與堆容器之間進而使硼酸粉末溶解和彌散于堆芯周圍而起到固有安全保護功能；一方面在圍板主體上焊接兩塊腹板并開有圓孔，兩塊腹板高度不同，便于不同水位情況下分階段進行硼酸粉末的溶解與彌散以提高負反應性引入的有效性和均勻性，使得腹板不僅實現支撐與固定圍板主體的功能，同時能夠安置硼酸粉末及可有水流過并提高安全保護有效性以實現一種固有安全保護手段。具有一定創新性和實用價值。

(2)、本發明實施例實施方式簡單，主要在于沿圓周對稱布置完全相同的六塊圍板3以組成堆芯圍板1，在堆芯圍板1及腹板8上開有若干圓孔，并在不同高度的腹板8上布設硼酸粉末，以達到不僅能夠實現堆芯圍板1既定的安裝、固定和限位功能，同時實現一種快中子零功率裝置水淹嚴重事故下有效的固有安全保護功能，此外，布設的硼酸粉末，對于降低設備的輻照影響是有利的。此方案實施例在經濟上無須增加任何代價，在特定的快中子零功率裝置上，卻可達到非常明顯的有益效果。

附圖說明

圖1為本發明的詳細結構示意圖；

圖2為本發明的總體結構示意圖。

具體實施方式

為了詳細說明所述方案，附圖以更好說明本發明內容。

如圖1所示，本發明根據硼酸具有很強的熱中子吸收能力，將其應用于快中子零功率裝置中，以提供一種在極端水淹嚴重事故下的固有安全保護方案，同時，在結構設計上，實現不同角度不同高度均勻布設硼酸粉末以提高安全保護有效性，另外此方案還對相關設備部件起到一定輻射屏蔽作用。