[發明專利]一種水冷安全殼模擬裝置

有效

• 申請號: 201610066837.5
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN105551542B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 刁均輝;季松濤;魏嚴凇;高永光;張愛民;陳林林;孫雪霆;史寶磊;史曉磊;何曉軍;張培升
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: G21C17/00
• 分類號: G21C17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及安全殼模型技術領域，尤其是涉及一種水冷安全殼模擬裝置。

背景技術

安全殼模型是一種為了對核電廠安全殼進行較好模擬的模型裝置。

通常核電廠在嚴重事故情況下，放射性物質以氣體、蒸汽、氣溶膠形式釋放。其中，氣溶膠是懸浮在氣體中的固態或液態顆粒，是放射性物質釋放的主要載體，其在空間中擴散、分布和沉積等過程，在反應堆嚴重事故安全領域受到重點關注。

在第二代壓水堆安全殼中，一般采用干式密封安全殼。安全殼由鋼筋混凝土制成，并專門設置了安全殼噴淋系統，可以在事故工況下，降低安全殼內的壓力和溫度，氣溶膠顆粒沉積機理以重力沉降為主，熱泳、擴散泳和布朗擴散三種沉積機理相對次要。

在第三代先進壓水堆AP1000中，設置了非能動安全殼冷卻系統，該系統由一臺與安全殼屏蔽構筑物結構合為一體的儲水箱、從水箱經由流量分配裝置將水輸送至安全殼殼體的管道，以及相關的儀表、管道和閥門構成。非能動安全殼冷卻系統能夠直接從鋼制安全殼容器向環境傳遞熱量。由于非能動安全殼冷卻系統能夠降低鋼制安全殼溫度，溫度相對降低的安全殼形成冷壁，使安全殼內表面和氣空間的溫度梯度增強，同時增強了安全殼內的蒸汽冷凝，影響了氣溶膠的熱泳、擴散泳沉積作用，進而影響了氣溶膠在安全殼內的沉積情況。

但是目前在國際上進行的安全殼內氣溶膠遷移行為的研究中，由于研究內容的局限性，并未對第三代核電廠的非能動安全殼冷卻系統進行研究分析，設計的安全殼模型不能較好的模擬第三代大型先進壓水堆AP1000的非能動安全殼冷卻系統。

而傳統的安全殼模型主要以第二代壓水堆安全殼作為研究對象，且多數試驗均沒有安全殼壁面冷卻的功能或在文獻中沒有提及此功能，所以對第三代大型先進壓水堆AP1000的研究需要設計新的安全殼模型來模擬非能動安全殼冷卻系統。

鑒于上述缺陷，本發明創作者經過長時間的研究和實踐終于獲得了本創作。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種水冷安全殼模擬裝置，用以克服上述技術缺陷。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案在于，提供一種水冷安全殼模擬裝置，其包括:殼體，所述殼體包括一上封頭、一筒體和一下封頭，所述上封頭、所述筒體和所述下封頭依次結合，構成所述殼體內部的密閉空間；所述筒體上設置有水套體端板，所述水套體端板將水套體固定于筒體外部；所述水套體上布置有冷卻水進水管和冷卻水排水管，將冷卻水流入流出所述水套體。

較佳的，所述上封頭與所述筒體分別焊接一凹凸法蘭，兩所述凹凸法蘭聯通且中間墊有設備法蘭墊片，并通過螺栓固定。

較佳的，所述下封頭底部設有蒸汽入口接管，一蒸汽發生器通過所述蒸汽入口接管與所述殼體連接。

較佳的，所述上封頭頂部中心位置設置有氣溶膠入口，用于通入氣溶膠。

較佳的，所述殼體上設置有濃度測量接管，一氣溶膠濃度測量儀表通過所述濃度測量接管與所述殼體連接，測量所述殼體內部的氣溶膠濃度分布。

較佳的，所述濃度測量接管包括第一濃度測量接管和第二濃度測量接管；所述第一濃度測量接管設置在所述上封頭頂部，所述第二濃度測量接管設置在所述筒體上并貫穿所述水套體與所述殼體相連；多個所述第二濃度測量接管設置在所述筒體軸向不同高度處，且高度位置與所述第一濃度測量接管內插入的所述氣溶膠濃度測量儀表的端部位置相對應。

較佳的，所述第一濃度測量接管/所述第二濃度測量接管內插入的所述氣溶膠濃度測量儀表為光學粒徑譜儀/空氣動力學粒徑譜儀。

較佳的，所述殼體上設置有測溫接管，所述測溫接管內插入接觸式測溫儀表，測量所述殼體內部的溫度。

較佳的，所述第一測溫接管設置在所述上封頭頂部，其內插入多根所述接觸式測溫儀表，所述接觸式測溫儀表向下深入所述殼體內部不同高度；所述第二測溫接管設置在所述筒體上，多個所述接觸式測溫儀表穿過所述第二測溫接管后焊接在所述筒體內壁面不同軸向位置處，測量壁面軸向溫度梯度。

較佳的，所述測溫接管還包括設置在所述筒體上的第三測溫接管；多個所述接觸式測溫儀表穿過所述第三測溫接管后由所述殼體的內部支撐結構支撐，并以不同的長度沿徑向直線布置。