本發(fā)明涉及一種核電領(lǐng)域的抵御極限爆炸荷載作用的結(jié)構(gòu)，具體涉及一種在堆腔內(nèi)部用于堆外捕集器的保護(hù)裝置。

背景技術(shù)：

在嚴(yán)重事故的堆芯熔化過(guò)程中，堆芯熔融物會(huì)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(chǎn)生非常嚴(yán)重的后果。為了冷卻堆腔內(nèi)的堆芯熔融物，消除安全殼超壓和底板熔穿對(duì)安全殼完整性的威脅，國(guó)際上已經(jīng)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(yīng)用最為廣泛的EVR策略是設(shè)置堆外捕集器。針對(duì)堆外捕集器，國(guó)際上已做了大量的試驗(yàn)進(jìn)行有效性論證，并在電廠設(shè)計(jì)中進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用。

然而，目前已有的核電廠EVR方案設(shè)計(jì)中，基本都是針對(duì)干堆腔工況，如果考慮濕堆腔狀態(tài)，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(shè)計(jì)一種能夠抵御極限爆炸荷載作用下的核電特種結(jié)構(gòu)，保護(hù)堆外捕集器在事故工況下能夠正常運(yùn)行。采用帶有保護(hù)裝置的改進(jìn)堆外捕集器系統(tǒng)，能夠有效抵御堆外熔融物對(duì)于系統(tǒng)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(tǒng)的堆外捕集器并沒(méi)有設(shè)置任何的保護(hù)裝置，在堆外蒸汽爆炸作用下，很難繼續(xù)發(fā)揮其作用，一旦堆外捕集器失效，后續(xù)的熔融物冷卻和滯留就無(wú)法實(shí)現(xiàn)，這是目前堆外捕集器設(shè)計(jì)中最致命的缺點(diǎn)，也是業(yè)界亟待解決的問(wèn)題。通過(guò)設(shè)置堆外捕集器保護(hù)裝置，可以抵御堆外蒸汽爆炸的壓力沖擊，保護(hù)堆外捕集器的結(jié)構(gòu)完整性；并且可以在反應(yīng)堆正常運(yùn)行條件下，作為保溫層流道進(jìn)水組件的支撐，并防止堆芯中子等對(duì)堆外捕集器產(chǎn)生影響。同時(shí)，在核電廠停堆大修期間，也可作為檢修人員的操作平臺(tái)。

根據(jù)發(fā)明人進(jìn)行的查新結(jié)果，還未出現(xiàn)能達(dá)到在上述蒸汽爆炸荷載作用下保護(hù)堆外捕集器的相關(guān)裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種用于保護(hù)堆外捕集器的保護(hù)裝置。

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

優(yōu)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(yōu)選地，所述蓋板由高強(qiáng)材料制成。

優(yōu)選地，所述蓋板由SA-508(3級(jí)2類)材料制成。

優(yōu)選地，所述底板加強(qiáng)部件由高強(qiáng)材料制成

優(yōu)選地，所述底板加強(qiáng)部件由SA-508(3級(jí)2類)材料制成。

優(yōu)選地，所述底板加強(qiáng)部件分為橫向加強(qiáng)部件和縱向加強(qiáng)部件，所述橫向加強(qiáng)部件和所述縱向加強(qiáng)部件通過(guò)鉚釘進(jìn)行連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明提供的用于保護(hù)堆外捕集器的保護(hù)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(jié)構(gòu)完整性，使其繼續(xù)發(fā)揮熔融物冷卻和滯留的作用。解決了傳統(tǒng)堆外捕集器只能用于干堆腔工況的問(wèn)題，提高了堆外捕集器的適用范圍，進(jìn)一步保證了核電站在極端事故工況下的安全性：

(1)通過(guò)設(shè)置堆外捕集器保護(hù)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(jié)構(gòu)完整性；

(2)通過(guò)設(shè)置保護(hù)裝置，打破了傳統(tǒng)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(kuò)大了適用范圍。

(3)在反應(yīng)堆正常運(yùn)行條件下，堆外捕集器保護(hù)裝置可以作為保溫層流道進(jìn)水組件的支撐，并防止堆芯中子等對(duì)堆外捕集器產(chǎn)生影響；

(4)在核電廠停堆大修期間，保護(hù)裝置也可作為檢修人員的操作平臺(tái)，方便操作。

(5)經(jīng)保護(hù)裝置的力學(xué)分析和完整性評(píng)估，保護(hù)裝置的最大等效應(yīng)變約為10.8％，小于材料的失效應(yīng)變，可以有效保護(hù)堆外捕集器。

附圖說(shuō)明

圖1為符合本發(fā)明實(shí)施例的用于保護(hù)堆外捕集器的保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為符合本發(fā)明實(shí)施例的用于保護(hù)堆外捕集器的保護(hù)裝置的另一角度結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為堆外捕集器保護(hù)裝置實(shí)際布置圖

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)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(qiáng)部件3&4。抵御蒸汽爆炸荷載的蓋板所用材料為高強(qiáng)材料，如SA-508(3級(jí)2類)，厚度較厚，如厚度為400mm。隔熱層由耐高溫材料構(gòu)成，厚度如為50mm。底板加強(qiáng)部件亦由高強(qiáng)材料制成，如SA-508(3級(jí)2類)材料制成，等間距布置，如間隔為1900mm，分為橫向加強(qiáng)部件和縱向加強(qiáng)部件，橫向加強(qiáng)部件和縱向加強(qiáng)部件通過(guò)鉚釘進(jìn)行連接。

當(dāng)極端事故發(fā)生時(shí)，由于堆外捕集器的設(shè)置，可以有效抵御堆外爆炸荷載的作用，保護(hù)裝置的最大等效應(yīng)變小于材料的限值。該保護(hù)裝置適用于干、濕堆腔工況，極大地?cái)U(kuò)展了堆外捕集器的適用范圍和安全性，并能夠作為保溫層流道進(jìn)水組件的支撐以及大修期間的檢修平臺(tái)。

本發(fā)明實(shí)施例具有以下有益效果：

本發(fā)明實(shí)施例提供的用于保護(hù)堆外捕集器的保護(hù)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(jié)構(gòu)完整性，使其繼續(xù)發(fā)揮熔融物冷卻和滯留的作用。解決了傳統(tǒng)堆外捕集器只能用于干堆腔工況的問(wèn)題，提高了堆外捕集器的適用范圍，進(jìn)一步保證了核電站在極端事故工況下的安全性：

(1)通過(guò)設(shè)置堆外捕集器保護(hù)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(jié)構(gòu)完整性；

(2)通過(guò)設(shè)置保護(hù)裝置，打破了傳統(tǒng)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(kuò)大了適用范圍。

(3)在反應(yīng)堆正常運(yùn)行條件下，堆外捕集器保護(hù)裝置可以作為保溫層流道進(jìn)水組件的支撐，并防止堆芯中子等對(duì)堆外捕集器產(chǎn)生影響；

(4)在核電廠停堆大修期間，保護(hù)裝置也可作為檢修人員的操作平臺(tái)，方便操作。

(5)經(jīng)保護(hù)裝置的力學(xué)分析和完整性評(píng)估，保護(hù)裝置的最大等效應(yīng)變約為10.8％，小于材料的失效應(yīng)變，可以有效保護(hù)堆外捕集器。

本說(shuō)明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。對(duì)于實(shí)施例公開的系統(tǒng)而言，由于與實(shí)施例公開的方法相對(duì)應(yīng)，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見(jiàn)方法部分說(shuō)明即可。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來(lái)使用不同方法來(lái)實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。