[發明專利]壓力容器可更換式地下核電站堆腔

有效

• 申請號: 201710373930.5
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN107039094B
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 鈕新強;楊啟貴;張濤;劉海波;喻飛;劉爽;袁博;金乾;張順;蘇毅;黨瑩穎
• 申請（專利權）人: 長江勘測規劃設計研究有限責任公司
• 主分類號: G21D1/02
• 分類號: G21D1/02;G21C13/024;G21C11/02
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 陳家安;劉琳

本發明公開了壓力容器可更換式地下核電站堆腔，包括位于地下核電站安全殼洞室內的混凝土堆座和壓力容器，混凝土堆座的中部為臺階結構，堆腔內設置有支撐法蘭，支撐法蘭的邊緣擱置在臺階結構上與混凝土堆座貼合，支撐法蘭上設置有RPV支撐墊，壓力容器通過RPV支撐面放置在RPV支撐墊上，混凝土堆座的堆腔中設置有環繞壓力容器布置的可拆卸隔離層，可拆卸隔離層通過可拆卸的卯榫結構與混凝土堆座和支撐法蘭連接。本發明利用模塊化的可更換隔離層通過卯榫結構連接后布置在堆腔混凝土基座上，在保證堆腔結構完整、壓力容器安全穩定運行的同時，在壓力容器壽命末期通過整體移除壓力容器，分層拆除模塊化隔離層，為壓力容器更換、安裝創造條件。

技術領域

本發明屬于地下核電站技術，具體地指一種壓力容器可更換式地下核電站堆腔。

背景技術

核電站選址條件苛刻、建設成本巨大，新建一臺核電機組的費用動則上百億元，但通過給核電站延壽，使核電站再運行20～30年，相當于再建一座同等規模的核電站，但花費卻少得多。為核電站延壽，延長其服役時間，是國際核電行業通行的一種做法。當核電站到達設計運行壽期或運行執照許可運行期限后，通過核安全監管部門的評審，申請運行許可證延續，繼續保持核電站的運行。

反應堆壓力容器(RPV)是核電站的核心，通常是核電站壽命的決定因素。經過多年的運行后，因運行中堆芯中子的輻射損傷、腐蝕、長年的高溫高壓沖擊等多種因素的綜合影響，RPV達到其設計壽期。而經過長年的高強度輻照，RPV及其周圍的堆腔材料、設備等都具有極強的感生放射性，成為不可直接接近的輻射源，因此，RPV成為核電站中唯一不可更換的關鍵設備。

地下核電站將核島等涉核廠房置于地下，利用地下巖體對射線的優良防護作用，更容易實現RPV更換、轉運、運輸等過程的輻射防護。現有技術中，核電站RPV通常固定在混凝土基座中，周邊混凝土基座構成反應堆堆腔，RPV就內置在反應堆堆腔中，通常這種結構為永久性結構，核電站建成并運行一段時間后，其內混凝土、鋼筋等材料被輻射出感生放射性，成為工作人員不可直接接近或長時間工作的區域。如中國專利：核電廠反應堆堆腔結構(申請號：CN201220245581.1)采用模塊化建設的方法可加快施工、縮短工期，但仍存在反應堆運行后堆腔附近放射性強，無法通過更換壓力容器實現核電站延壽。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的缺陷，提出一種壓力容器可更換式地下核電站堆腔，能在壓力容器達到設計壽期后通過更換壓力容器及堆腔結構使整個核電站的壽命延長。

為實現上述目的，本發明所設計的壓力容器可更換式地下核電站堆腔，包括位于地下核電站安全殼洞室內的混凝土堆座和壓力容器，其特殊之處在于，所述混凝土堆座的中部為臺階結構，堆腔內設置有支撐法蘭，所述支撐法蘭的邊緣擱置在臺階結構上與混凝土堆座貼合，所述支撐法蘭上設置有RPV支撐墊，壓力容器通過RPV支撐面放置在RPV支撐墊上，所述混凝土堆座的堆腔中設置有環繞壓力容器布置的可拆卸隔離層，所述可拆卸隔離層通過可拆卸的卯榫結構與混凝土堆座和支撐法蘭連接。

進一步地，所述可拆卸隔離層包括位于支撐法蘭上部的上部隔離、位于支撐法蘭下部的下部隔離和位于壓力容器底部的底部隔離。可拆卸隔離層的設計使得本發明既可通過模塊化卯榫結構維持核電站堆腔結構完整性，保證所支撐的壓力容器的安全運行，又可在嚴重事故時通過模塊間預留膨脹孔冷卻堆腔，還能在壓力容器達到設計壽期后通過更換壓力容器及堆腔結構使整個核電站壽命延長。

更進一步地，所述上部隔離包括由外向內依次與混凝土堆座連接的上部外層隔離、上部內層隔離，所述下部隔離包括由外向內依次與混凝土堆座連接的下部外層隔離、下部內層隔離。

更進一步地，所述可拆卸隔離層的卯榫結構過定位榫舌和榫槽之間的咬合交錯固定。可拆卸隔離層采用卯榫結構交錯連接，無常規的焊接件、混凝土預埋件等固定結構，拆除時只需要按安裝順序反向依次移除定位榫舌和隔離模塊即可完成整個堆腔內的拆除工作，便于機械操作，減少工作人員所受的輻射劑量。