[發明專利]一種基于組合式爆破及輻射屏蔽功能的快速泄放裝置

在審

• 申請號: 202210253465.2
• 申請日: 2022-03-15
• 公開（公告）號: CN114678144A
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 余少杰;郝銳;王暢;汪廣懷;蔡垚
• 申請（專利權）人: 中國艦船研究設計中心
• 主分類號: G21C9/008
• 分類號: G21C9/008
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平;陶洪

一種基于組合式爆破及輻射屏蔽功能的快速泄放裝置，涉及核安全與輻射防護領域。該基于組合式爆破及輻射屏蔽功能的快速泄放裝置包括設有貫穿孔道的安全殼及設于安全殼內的屏蔽支撐，屏蔽支撐朝向安全殼內的一側固定有屏蔽材料層，屏蔽支撐和安全殼之間通過多個腹板連接，相鄰的兩個腹板之間連接有爆破膜，屏蔽支撐、各個腹板和爆破膜配合隔離貫穿孔道與安全殼內部，爆破膜被配置成受到預設壓力時破裂使貫穿孔道與安全殼內部連通。本申請提供的基于組合式爆破及輻射屏蔽功能的快速泄放裝置能夠在核動力裝置一回路系統主冷卻劑管道斷裂后等發生冷卻劑泄漏時保證蒸汽可快速排出至泄壓水艙內冷凝，防止安全殼內的壓力超過設計限值產生嚴重的安全事故。

技術領域

本申請涉及核安全與輻射防護領域，具體而言，涉及一種基于組合式爆破及輻射屏蔽功能的快速泄放裝置。

背景技術

核動力裝置發生安全殼內主冷卻劑管道斷裂等事故后，冷卻劑會從破口釋放至安全殼內通過閃蒸生成大量蒸汽，并將大量熱量釋放至安全殼內，使安全殼內氣體的壓力和溫度快速升高，產生安全隱患。

對于有些小型或緊湊型浮動核電站、船用核動力裝置等，其安全殼設計承壓低、內部自由容積較小，為保證設計基準事故工況后安全殼結構的完整性，需要設置安全殼抑壓系統將事故后安全殼內的蒸汽快速泄放至泄壓水艙內冷凝，從而通過冷凝吸收安全殼內的熱量使安全殼的壓力不超過其設計承壓。

在核動力系統正常運行時應保障安全殼密封及屏蔽的完整性，保障安全殼外的貫穿輻射水平滿足規定的劑量率限值要求。因此，對于安全殼貫穿孔道(包括連通安全殼與泄壓水艙的管道)，一方面，應通過設置隔離裝置保證安全殼與泄壓水艙之間的有效隔離以及安全殼局部氣密性，防止安全殼內的放射性物質向安全殼外擴散；另一方面，應通過設置局部屏蔽減少安全殼內的中子及γ射線通過貫穿孔道部位泄漏至安全殼外，保證安全殼外輻射場滿足規定的安全限值要求。

在核動力系統發生安全殼內主冷卻劑管道斷裂事故等事故后，冷卻劑從破口釋放至安全殼、閃蒸形成蒸汽的過程較快，安全殼的壓力上升較快，為了保證安全殼內的壓力不超過其設計承壓，要求安全殼與泄壓水艙之間的隔離裝置能夠在事故后較短時間內開啟，并達到滿足要求的流通面積，并防止安全殼中放射性物質向外發生不可控的泄漏。

因此，需要一種基于組合式爆破及核輻射屏蔽的快速泄放裝置以滿足上述需求。

發明內容

本申請的目的在于提供一種基于組合式爆破及輻射屏蔽功能的快速泄放裝置，能夠在發生冷卻劑泄漏時保證蒸汽可快速排出至泄壓水艙內冷凝，防止安全殼內的壓力超過設計承壓產生安全事故。

本申請的實施例是這樣實現的：

本申請實施例提供一種基于組合式爆破及輻射屏蔽功能的快速泄放裝置，其包括設有貫穿孔道的安全殼及設于安全殼內的屏蔽支撐，屏蔽支撐朝向安全殼內的一側固定有屏蔽材料層，屏蔽支撐和安全殼之間通過多個腹板連接，相鄰的兩個腹板之間連接有爆破膜，屏蔽支撐、各個腹板和爆破膜配合隔離貫穿孔道與安全殼內部，爆破膜被配置成受到預設壓力時破裂使貫穿孔道與安全殼內部連通。

在一些可選的實施方案中，屏蔽材料層在安全殼上的投影覆蓋貫穿孔道。

在一些可選的實施方案中，屏蔽支撐圍合形成收容屏蔽材料層的屏蔽腔。

在一些可選的實施方案中，多個腹板沿貫穿孔道的周向間隔布置。

在一些可選的實施方案中，相鄰的兩個腹板之間連接有環形的爆破膜圍壁支撐，爆破膜固定于爆破膜圍壁支撐。

在一些可選的實施方案中，爆破膜所在平面垂直于貫穿孔道所在平面。

在一些可選的實施方案中，多個爆破膜沿貫穿孔道的周向間隔布置。