[發明專利]一種安全殼的外掛撞擊防護結構

在審

• 申請號: 202110993981.4
• 申請日: 2021-08-27
• 公開（公告）號: CN113793703A
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 郭全全;王澤易;勾永寶
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G21C13/02
• 分類號: G21C13/02
• 代理公司: 北京天匯航智知識產權代理事務所(普通合伙) 11987
• 代理人: 黃川;史繼穎

本發明公開了一種安全殼的外掛撞擊防護結構，包括設置在安全殼表面的預埋連接件、外掛防護板，外掛防護板通過干掛方法連接成整體設置在預埋連接件的表面。本發明的技術方案施工速度快，通過干掛預制板即可完成；造價低，維護方便；可以保證沖擊、火災作用下安全殼的結構安全。

技術領域

本發明屬于核安全防護技術領域，尤其涉及一種核反應堆安全殼防護飛機、導彈、龍卷風飛射物等外部撞擊的結構。

背景技術

核反應堆安全殼是反應堆應對設計事故和嚴重事故的最后一道屏障，用以控制和限制放射性物質的擴散從而保護公眾安全。各種類型的撞擊作用是安全殼設計和運行中需要考慮的外部事件。我國《核動力廠設計安全規定》(HAF102-2016)中指出，設計必須適當考慮內部危險，比如火災、爆炸、水淹、飛射物、結構倒塌和重物墜落、管道甩擊、噴射流沖擊、以及來自破損系統或現場其他設施的流體釋放(5.1.5.4)。此外，NB/T 20105-2012《核電廠廠房設計荷載規范》、NB/T 20303-2014《壓水堆核電廠預應力混凝土安全殼設計規范》中均指出：結構設計時需要考慮飛機、龍卷風飛射物等的沖擊作用。美國ASME規范體系和法國RCC規范體系也要求考慮龍卷風飛射物、飛機撞擊結構產生的沖擊荷載。因此，需要保證安全殼在外部沖擊荷載作用下的結構安全。

公開號為CN112064794A的中國專利公開了一種安全殼的防護結構及安全殼防護系統，公開了一種由防護件和緩沖件組成的安全殼防護結構。其中防護件設于安全殼之外，由鋼材制成，用于抵御外部撞擊物；緩沖件為氣囊，包括第一氣囊(空氣)和第二氣囊(氮氣、惰性氣體)，設于防護件和安全殼之間，用于降低撞擊速度、減小沖擊力和防止火災蔓延。

公開號為CN110043099A的中國專利公開了一種在安全殼外單獨設置鋼筋混凝土外殼的安全殼防護結構，公開號為CN208122396U的中國專利公開了一種在廠房外部設置弧形結構墻體的安全殼防護結構。這兩種方法均通過外殼或外部墻體防護外部撞擊作用。

現有技術存在如下技術問題：1)采用高強鋼制備的鋼制防護架以及采用高韌性、高彈性、不可燃的低滲透率材料制備的氣囊造價高，維護難度高，且氣囊減振耗能的效率和可靠性都很低。2)采用雙殼或異形墻體不僅造價高昂，而且會導致安全殼及其防護結構占地面積大，增大貫穿件等設備的設計難度。同時，提高了核島內物項布置的距墻間距和位置要求，降低了布置靈活度。此外，還不能有效抵御燃油帶來的風險。

發明內容

針對安全殼撞擊防護的需求，本發明提出一種外掛防護結構，具體技術方案如下：一種安全殼的外掛撞擊防護結構，包括設置在安全殼外表面的預埋連接件、外掛防護板，所述外掛防護板設置在所述預埋連接件的表面。

進一步地，所述外掛防護板的厚度滿足：

其中，f為安全殼所受沖擊力，根據實際安全殼的承載力確定；m和v分別為外部沖擊物的質量和沖擊速度；h為外掛防護板板厚。

進一步地，所述外掛防護板通過干掛方法連接成整體。

進一步地，所述外掛防護板為無機多孔材料制成。

進一步地，所述外掛防護板采用蒸壓加氣混凝土、泡沫混凝土、多孔陶瓷或泡沫鋁。

進一步地，在所述外掛防護板外部包裹纖維布或鋁板形成夾心復合板。

進一步地，所述預埋連接件為插板掛件，所述插板掛件包括彎板與插板，其中，所述彎板預埋于安全殼外表面，連接安全殼與所述插板，所述插板連接所述彎板與所述外掛防護板。

進一步地，所述預埋連接件為背栓掛件，所述背栓掛件包括槽鋼、角鋼、鋁合金連接組件及背栓，其中，所述槽鋼預埋連接于安全殼外表面，與所述角鋼連接，所述鋁合金連接組件連接所述外掛防護板與所述角鋼，所述背栓設置在所述外掛防護板背面用于固定所述外掛防護板。