[實用新型]雙層混凝土安全殼的中能流體機械貫穿組件

有效

• 申請號: 201921874871.0
• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN211906973U
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 范曼蓉;夏玲華;李廣勝;吳春明
• 申請（專利權）人: 中廣核工程有限公司;深圳中廣核工程設計有限公司;中國廣核集團有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: G21C13/036
• 分類號: G21C13/036;G21C13/067;G21C13/073;G21C13/028
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 王基才

本實用新型公開一種雙層混凝土安全殼的中能流體機械貫穿組件，雙層混凝土安全殼包括內安全殼、外安全殼，以及位于內安全殼和外安全殼之間的環廊區域，中能流體機械貫穿組件包括：貫穿內安全殼的第一套管，第一套管中設有第一工藝管道，第一工藝管道位于環廊區域的一端設有封頭；以及貫穿外安全殼的第二套管，第二套管中設有與第一工藝管道連接的第二工藝管道；其中，封頭與第二套管之間設有金屬波紋管膨脹節，金屬波紋管膨脹節的一端焊接于外安全殼的第二套管上，另一端密封焊接于所述封頭外側。本實用新型的金屬波紋管膨脹節載荷作用于封頭上，通過封頭傳遞給第一套管，再由第一套管傳遞到內安全殼，載荷傳遞路徑理想，貫穿組件受力合理。

技術領域

本實用新型屬于核電技術領域，更具體地說，本實用新型涉及一種雙層混凝土安全殼的中能流體機械貫穿組件。

背景技術

核島內的工藝管道經常需要貫穿安全殼，貫穿區域的設計與工藝管道的設計要求、安全殼的設計要求兩者直接相關。安全殼作為核電廠保護公眾環境的第三道安全屏障，其主要的技術要求包括密封性包容、抗震、承載安全殼內事故工況、嚴重事故工況和緊急工況等。機械貫穿件為安全殼內的管道進出安全殼提供通道，不僅應滿足工藝系統的各項技術要求和安全要求，同時應滿足安全殼的要求。

目前，核電技術的安全殼結構為雙層安全殼，內層安全殼提供密封、包容等安全殼必須功能，外層安全殼提供二次包容和防護外部災害的功能。機械貫穿件的結構應滿足雙層安全殼的技術要求，并能吸收內外層安全殼之間可能產生的位移差。具體而言，貫穿件需要能夠承載安全殼內的事故工況，保證內安全殼的密封功能，自身不發生破壞；承載工藝管道的各種運行工況，自身不發生破壞；保證外安全殼的二次包容功能；當內外安全殼之間產生位移差時吸收位移差；保護環廊的環境不受到貫穿件內介質的影響。

現有的中能流體管道貫穿雙層混凝土安全殼的貫穿件結構一般包括封頭、預埋套管、工藝管道和金屬波紋管膨脹節，其中，套管和封頭用于保證安全殼的密封性，金屬波紋管膨脹節用于吸收內安全殼和外安全殼之間的位移差，工藝管道為工藝介質提供通道。

但是，現有的中能流體管道貫穿雙層混凝土安全殼的貫穿件結構存在以下缺陷：

首先，貫穿件通過封頭-套管與安全殼連接，膨脹節載荷生根于工藝管道外壁，膨脹節單側載荷直接作用在工藝管道，通過工藝管道與封頭的連接，傳遞給封頭，再由封頭傳遞到套管，由套管傳遞到內層安全殼，載荷傳遞路徑不合理。膨脹節相關載荷包括膨脹節的自重，各工況下由于膨脹節剛度造成的六個方向的載荷。膨脹節一端固定于工藝管道，另一端固定于外安全殼。因此，這些載荷直接作用于工藝管道。當工藝管道的管徑較小時，由于管道的承載能力有限，難以承載膨脹節傳遞的載荷，容易發生破壞。

其次，由于封頭位于貫穿件端部，貫穿件總長5米左右，對于小管徑的工藝管道，需增設支承件才能滿足管道的支撐要求，支承件位于預埋套管內，造成現場安裝難度增加。

為了滿足承載要求，通常采取增加工藝管道壁厚，并在預埋套管內增加支承件的方式。此方法能夠在一定程度上滿足承載要求，但對于管徑為DN8、DN15、DN25等效管徑的管道難以適用。由于管徑較小，常用的ASME標準和我國國家標準的全系列管道均無法滿足地震載荷的承載要求，所以不得不采用非標厚壁管道，因此造成采購困難和采購周期增長。機械貫穿件與所連接管道的焊縫處進行壁厚轉換易，容易造成應力集中。此外，工藝管道壁厚增加后，內徑減小，造成介質的流通面積減小，流速增大。

有鑒于此，確有必要提供一種具有理想載荷傳遞路徑的雙層混凝土安全殼的中能流體機械貫穿組件。

實用新型內容

本實用新型的發明目的在于：克服現有技術的缺陷，提供一種具有理想載荷傳遞路徑的雙層混凝土安全殼的中能流體機械貫穿組件。