[發明專利]一種用于保護堆外捕集器的保護裝置

在審

• 申請號: 201710282466.9
• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN106910537A
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 勾鴻量;楊勇;袁芳;黃小林
• 申請（專利權）人: 上海核工程研究設計院
• 主分類號: G21C9/016
• 分類號: G21C9/016;G21C9/00
• 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

本發明涉及一種核電領域的抵御極限爆炸荷載作用的結構，具體涉及一種在堆腔內部用于堆外捕集器的保護裝置。

背景技術

在嚴重事故的堆芯熔化過程中，堆芯熔融物會坍塌、掉落到壓力容器下腔室，并加熱壓力容器下封頭，從而產生非常嚴重的后果。為了冷卻堆腔內的堆芯熔融物，消除安全殼超壓和底板熔穿對安全殼完整性的威脅，國際上已經提出了許多熔融物堆外滯留(EVR)策略和堆外冷卻措施。目前，應用最為廣泛的EVR策略是設置堆外捕集器。針對堆外捕集器，國際上已做了大量的試驗進行有效性論證，并在電廠設計中進行了實際應用。

然而，目前已有的核電廠EVR方案設計中，基本都是針對干堆腔工況，如果考慮濕堆腔狀態，就不可避免地引入堆外蒸汽爆炸這一事故工況，這將直接影響堆外捕集器的安全性和工作性。所以，非常有必要設計一種能夠抵御極限爆炸荷載作用下的核電特種結構，保護堆外捕集器在事故工況下能夠正常運行。采用帶有保護裝置的改進堆外捕集器系統，能夠有效抵御堆外熔融物對于系統的破壞作用，更好地保障核電站在極端事故工況下的安全。

傳統的堆外捕集器并沒有設置任何的保護裝置，在堆外蒸汽爆炸作用下，很難繼續發揮其作用，一旦堆外捕集器失效，后續的熔融物冷卻和滯留就無法實現，這是目前堆外捕集器設計中最致命的缺點，也是業界亟待解決的問題。通過設置堆外捕集器保護裝置，可以抵御堆外蒸汽爆炸的壓力沖擊，保護堆外捕集器的結構完整性；并且可以在反應堆正常運行條件下，作為保溫層流道進水組件的支撐，并防止堆芯中子等對堆外捕集器產生影響。同時，在核電廠停堆大修期間，也可作為檢修人員的操作平臺。

根據發明人進行的查新結果，還未出現能達到在上述蒸汽爆炸荷載作用下保護堆外捕集器的相關裝置。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提出一種用于保護堆外捕集器的保護裝置。

用于保護堆外捕集器的保護裝置包括：隔熱層、抵御蒸汽爆炸荷載的蓋板和底部加強部件。

優選地，所述隔熱層由耐高溫材料組成，直接安裝在所述蓋板的表面。

優選地，所述蓋板由高強材料制成。

優選地，所述蓋板由SA-508(3級2類)材料制成。

優選地，所述底板加強部件由高強材料制成

優選地，所述底板加強部件由SA-508(3級2類)材料制成。

優選地，所述底板加強部件分為橫向加強部件和縱向加強部件，所述橫向加強部件和所述縱向加強部件通過鉚釘進行連接。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

本發明提供的用于保護堆外捕集器的保護裝置，可以在堆外蒸汽爆炸荷載的作用下，保證堆外捕集器的結構完整性，使其繼續發揮熔融物冷卻和滯留的作用。解決了傳統堆外捕集器只能用于干堆腔工況的問題，提高了堆外捕集器的適用范圍，進一步保證了核電站在極端事故工況下的安全性：

(1)通過設置堆外捕集器保護裝置，可以抵御堆外蒸汽爆炸的壓力沖擊，確保堆外捕集器的結構完整性；

(2)通過設置保護裝置，打破了傳統堆外捕集器只能用于干堆腔的限制，在保證安全的前提下，擴大了適用范圍。

(3)在反應堆正常運行條件下，堆外捕集器保護裝置可以作為保溫層流道進水組件的支撐，并防止堆芯中子等對堆外捕集器產生影響；

(4)在核電廠停堆大修期間，保護裝置也可作為檢修人員的操作平臺，方便操作。

(5)經保護裝置的力學分析和完整性評估，保護裝置的最大等效應變約為10.8％，小于材料的失效應變，可以有效保護堆外捕集器。

附圖說明

圖1為符合本發明實施例的用于保護堆外捕集器的保護裝置的結構示意圖。

圖2為符合本發明實施例的用于保護堆外捕集器的保護裝置的另一角度結構示意圖。

圖3為堆外捕集器保護裝置實際布置圖

具體實施方式

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

如圖1、2所示，堆外捕集器包括隔熱層1、抵御蒸汽爆炸荷載的蓋板2和底部加強部件3&4。抵御蒸汽爆炸荷載的蓋板所用材料為高強材料，如SA-508(3級2類)，厚度較厚，如厚度為400mm。隔熱層由耐高溫材料構成，厚度如為50mm。底板加強部件亦由高強材料制成，如SA-508(3級2類)材料制成，等間距布置，如間隔為1900mm，分為橫向加強部件和縱向加強部件，橫向加強部件和縱向加強部件通過鉚釘進行連接。