專利名稱:鈉冷快堆氬氣分配系統(tǒng)的制作方法
鈉冷快堆氬氣分配系統(tǒng) 技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于鈉冷快堆技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種鈉冷快堆用的氬氣分配系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由于鈉冷快堆采用液態(tài)金屬鈉作為載熱劑，而金屬鈉能夠迅速地與空氣中的 氧、二氧化碳及水分發(fā)生反應(yīng)，因此在回路系統(tǒng)中必須充入惰性氣體作為覆蓋氣 體對(duì)回路中的金屬鈉實(shí)施保護(hù)。惰性氣體的種類很多，如氦氣、氬氣或氮?dú)?。?鈉技術(shù)發(fā)展的初期，由于經(jīng)濟(jì)原因，氮?dú)庠挥脕?lái)作為覆蓋氣體，后來(lái)發(fā)現(xiàn)氮會(huì) 導(dǎo)致結(jié)構(gòu)材料產(chǎn)生有害的效應(yīng)，例如在文獻(xiàn)R.C.Werner， The Use of Impure Inert Gas With Sodium, USA-EC file No. Np-6062， Mine Safety Appliance Co， Apr. 14， 1955中曾提到不純的氮會(huì)使奧氏體和鐵素體不銹鋼出現(xiàn)氮化，并且在 高溫狀態(tài)下氮與鋰反應(yīng)，這種不確定性限制了在高溫系統(tǒng)中使用氮作為覆蓋氣 體。而氦氣的價(jià)格昂貴，氦原子尺寸小又有浮力，容易發(fā)生泄漏?？紤]到上述因 素，鈉系統(tǒng)開(kāi)始使用惰性氣體氬氣作為覆蓋氣體。目甜法國(guó)的鳳凰堆(Phenix)、 俄羅斯的BN-600、日本的文殊堆(Monju)都是采用氬氣作為金屬鈉的覆蓋氣體， 但它們并沒(méi)有公開(kāi)該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)及其具體設(shè)備布置。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型針對(duì)鈉冷快堆的需要，提供一種簡(jiǎn)便、實(shí)用氬氣分配系統(tǒng)。 一種鈉冷快堆氬氣分配系統(tǒng)，主要由氬氣分配罐、鈉蒸汽阱等設(shè)備構(gòu)成，氬 氣分配罐通過(guò)裝有各種閥門、儀表的管道與鈉蒸汽阱相連，鈉蒸汽阱與用戶相連。 關(guān)鍵在于，在氬氣分配罐及主管道上裝有安全閥；在鈉蒸汽阱的管道上裝有電動(dòng) 排氣閥門，它與鈉用戶的壓力遠(yuǎn)傳信號(hào)連鎖；本系統(tǒng)還留有與真空系統(tǒng)的接口。 由于本系統(tǒng)在氬氣分配罐及主管道上裝有安全閥，當(dāng)壓力超過(guò)某一值時(shí)，安 全閥自動(dòng)起跳，迅速泄壓，防止鈉用戶氣腔壓力超過(guò)允許值。在鈉蒸汽阱的管道上裝有電動(dòng)排氣閥門，并與鈉用戶的壓力遠(yuǎn)傳信號(hào)連鎖，能及時(shí)對(duì)系統(tǒng)卸壓，確 保系統(tǒng)及用戶的安全。同時(shí)，本系統(tǒng)還留有與真空系統(tǒng)的接口，能有效地保證覆 蓋氣體的品質(zhì)。


圖l鈉冷快堆氬氣分配系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一歩闡述。 一種鈉冷快堆氬氣分配系統(tǒng)，主要設(shè)備有氬氣分配罐l、鈉蒸汽阱5、各種 型號(hào)閥門及管道。其中氬氣分配罐1為柱形狀，其設(shè)計(jì)壓力、設(shè)計(jì)溫度、容積根 據(jù)用戶的需要而定，本實(shí)施例所用的設(shè)計(jì)壓力為1 1.2 MPa，設(shè)計(jì)溫度為40 100 °C，容積為8 12m3。鈉蒸汽阱5設(shè)置在用戶進(jìn)氣口前，它采用壓縮空氣走 外套管，含鈉蒸汽的氬氣走內(nèi)管的套管式逆向換熱方式。當(dāng)用戶進(jìn)鈉時(shí)，隨著鈉 液位的升高，會(huì)產(chǎn)生一定量的鈉蒸汽，為防止鈉蒸汽堵塞氬氣閥門，需要丌啟壓 縮空氣系統(tǒng)，通過(guò)冷卻的方法使氬氣中鈉蒸汽凝結(jié)在鈉蒸汽阱5中的不銹鋼絲網(wǎng) 上，而冷凝下來(lái)的鈉則通過(guò)鈉蒸汽阱5上的電加熱絲加熱后熔化回流至用戶。本 實(shí)施例所用鈉蒸汽阱5的設(shè)計(jì)壓力為0. 6 0. 8 MPa，設(shè)計(jì)溫度420 480°C。同 時(shí)，為了防止鈉用戶氣腔壓力超過(guò)允許值，在氬氣分配罐1及主管道上裝有安全 閥2，當(dāng)壓力超過(guò)某一值時(shí)，安全閥2自動(dòng)起跳，迅速泄壓；在鈉蒸汽阱5的管 道上裝有電動(dòng)排氣閥門4，與并與鈉用戶的壓力遠(yuǎn)傳信號(hào)連鎖。由于鈉冷快堆對(duì) 覆蓋氣體的品質(zhì)要求很高，為此本系統(tǒng)還留有與真空系統(tǒng)的接口。本系統(tǒng)還留有 與氣體取樣和在線分析系統(tǒng)接口 3，可隨時(shí)對(duì)鈉設(shè)備里的覆蓋氣體進(jìn)行氣體分 析，來(lái)確保氬氣的品質(zhì)。本實(shí)施例所提供的鈉冷快堆氬氣分配系統(tǒng)能有效地為用戶提供所需的氬氣， 從而對(duì)一、二回路中的金屬鈉實(shí)施保護(hù)。本系統(tǒng)的氬氣分配罐接收來(lái)自氬氣接收 系統(tǒng)所提供的新鮮氬氣，貯存并向各用戶的設(shè)備及管道分配氬氣。向用戶供氣是 通過(guò)各條供氣通道上的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥來(lái)實(shí)現(xiàn)的，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥帶有壓力控制裝置，通 過(guò)閥后壓力值來(lái)調(diào)節(jié)閥門的開(kāi)度，從而達(dá)到穩(wěn)定壓力的作用。在反應(yīng)堆啟動(dòng)初期充鈉開(kāi)始前，本系統(tǒng)能保證在一、二回路鈉系統(tǒng)的管道和設(shè)備中充滿氬氣，并在 進(jìn)鈉期間給鈉運(yùn)輸容器提供氬氣，利用氬氣壓力使鈉順暢地壓到二回路儲(chǔ)鈉罐 中。在充鈉過(guò)程中，本系統(tǒng)能保證鈉用戶的氣腔的補(bǔ)償，以及停堆時(shí)彌補(bǔ)一、二 回路系統(tǒng)和設(shè)備因其正常運(yùn)行和檢修時(shí)氬氣的損失。當(dāng)反應(yīng)堆正常功率運(yùn)行時(shí)， 該系統(tǒng)也可對(duì)用戶進(jìn)行氣體補(bǔ)充。當(dāng)用戶設(shè)備中氬氣壓力達(dá)到要求后，關(guān)閉系統(tǒng) 與用戶間的截止閥，將氬氣分配系統(tǒng)與它所服務(wù)的用戶斷開(kāi)，氬氣系統(tǒng)完成對(duì)用 戶的供氣。當(dāng)鈉用戶加熱的覆蓋氣體壓力升高而超過(guò)限值時(shí)，可通過(guò)系統(tǒng)的排氣 閥將氣體排放到特排系統(tǒng)或正常排風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行泄壓。
權(quán)利要求
1.一種鈉冷快堆氬氣分配系統(tǒng)，主要由氬氣分配罐(1)、鈉蒸汽阱(5)等設(shè)備構(gòu)成，氬氣分配罐(1)通過(guò)裝有各種閥門、儀表的管道與鈉蒸汽阱(5)相連，鈉蒸汽阱(5)與用戶相連，其特征在于在氬氣分配罐(1)及主管道上裝有安全閥(2)；在鈉蒸汽阱(5)的管道上裝有電動(dòng)排氣閥門(4)，它與鈉用戶的壓力遠(yuǎn)傳信號(hào)連鎖；本系統(tǒng)還留有與真空系統(tǒng)的接口(3)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求
1所述的鈉冷快堆氬氣分配系統(tǒng)，其特征在于所述的氬 氣分配罐(1)的設(shè)計(jì)壓力為1 1.2 MPa，設(shè)計(jì)溫度為40 100 。C，容積為8 12 m3。
3. 根據(jù)權(quán)利要求
1所述的鈉冷快堆氬氣分配系統(tǒng)，其特征在于所述的鈉 蒸汽阱(5)采用壓縮空氣走外套管，含鈉蒸汽的氬氣走內(nèi)管的套管式逆向換熱 方式。
4. 根據(jù)權(quán)利要求
3所述的鈉冷快堆氬氣分配系統(tǒng)，其特征在于所述的鈉 蒸汽阱(5)的管道上裝有電動(dòng)排氣閥門(4)，與并與鈉用戶的壓力遠(yuǎn)傳信號(hào)連 鎖。
5. 根據(jù)權(quán)利要求
1所述的鈉冷快堆氬氣分配系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng) 留有與真空系統(tǒng)的接口 (3)。
專利摘要
本實(shí)用新型公開(kāi)了一種鈉冷快堆用的氬氣分配系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由氬氣分配罐、鈉蒸汽阱等設(shè)備構(gòu)成。在氬氣分配罐及主管道上裝有安全閥；在鈉蒸汽阱的管道上裝有電動(dòng)排氣閥門，它與鈉用戶的壓力遠(yuǎn)傳信號(hào)連鎖；本系統(tǒng)還留有與真空系統(tǒng)的接口(3)。該系統(tǒng)能有效地為用戶提供所需的氬氣，從而對(duì)一、二回路中的金屬鈉實(shí)施保護(hù)。
文檔編號(hào)G21C9/012GKCN201126711SQ200720310434
公開(kāi)日2008年10月1日 申請(qǐng)日期2007年12月11日
發(fā)明者唐朝暉, 董碧波, 馬丙增 申請(qǐng)人:中國(guó)原子能科學(xué)研究院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan