專利名稱:蓄水型非能動(dòng)雙層安全殼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于核電站安全設(shè)計(jì)技術(shù)，具體涉及一種雙層安全殼。
技術(shù)背景
安全殼核電廠最重要的安全結(jié)構(gòu)之一，其主要功能是在假想的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故后， 承受內(nèi)壓，包容氣載放射性釋放物，并在正常運(yùn)行期間為反應(yīng)堆堆芯和冷卻劑系統(tǒng)提供屏障。同時(shí)，安全殼也是反應(yīng)堆的熱力邊界，具有將設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故后產(chǎn)生的熱量排入大氣、防止超壓的功能。
現(xiàn)有安全殼主要分為以下幾種類型帶鋼襯里的預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼；由預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼與普通混凝土安全殼共同組成的雙層安全殼；由鋼安全殼與鋼筋/預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土安全殼共同組成的雙層安全殼。我國的秦山一期便是采用自主設(shè)計(jì)的帶鋼襯里的預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼。采用法國技術(shù)的Era核電廠和采用俄羅斯技術(shù)的VVER核電廠采用了由預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼和普通混凝土安全殼組成的雙層安全殼。而目前正在大批量興建的AP1000核電廠，則是采用由鋼安全殼與鋼筋混凝土屏蔽廠房共同組成的雙層安全殼，該安全殼采用了非能動(dòng)技術(shù)，具有更高的可靠性。
AP1000核電廠在基準(zhǔn)事故下的安全殼非能動(dòng)冷卻，是通過屏蔽廠房頂部的非能動(dòng)安全殼冷卻水箱所儲水的噴淋來進(jìn)行的。相比以往的安全殼/屏蔽廠房，在熱力學(xué)性能上， 這是一個(gè)顯著的進(jìn)步。但是也存在一定的問題將如此巨大的水箱置于屏蔽廠房的頂部，顯然對結(jié)構(gòu)的抗震是不利的。而噴淋系統(tǒng)本身是能否在事故狀態(tài)下順利開啟，也大大影響了系統(tǒng)的可靠性。
中國發(fā)明專利03143620. X提出了一種新型的沸水反應(yīng)堆安全殼，該專利對安全殼內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)整，具有一定的創(chuàng)新性。但由于未對安全殼本身做出重大改進(jìn)，在余熱排出和防止超壓方面，未有顯著進(jìn)步。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有良好的余熱排出性能，又有良好的抗震性能，而且可以提高安全殼抵抗事故工況下內(nèi)部壓力的能力的蓄水型非能動(dòng)雙層安全殼。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下
一種蓄水型非能動(dòng)雙層安全殼，它包括圓筒形的外側(cè)板，外側(cè)板的內(nèi)部設(shè)有鋼安全殼，外側(cè)板的頂端設(shè)有散熱頂蓋，所述的鋼安全殼和外側(cè)板之間間隔一定距離；所述的外側(cè)板的側(cè)壁上設(shè)有注水孔，外側(cè)板的下端側(cè)壁上設(shè)有排水孔，并且在排水孔的水平位置下方、外側(cè)板與鋼安全殼之間設(shè)有環(huán)形的防水隔墊。
在上述蓄水型非能動(dòng)雙層安全殼中所述的外側(cè)板固定在底板上，且底板中心設(shè)有半橢球形凹槽，所述的鋼安全殼固定在半橢球形凹槽內(nèi)。
在上述蓄水型非能動(dòng)雙層安全殼中所述的鋼安全殼為兩端是半橢球形封頭的封閉圓柱筒體。[0011]本實(shí)用新型的有益效果在于本實(shí)用新型是通過水的熱對流的固有物理特性進(jìn)行余熱排出，因而事故工況下其可靠性更高，建造時(shí)通過調(diào)整鋼安全殼和外側(cè)板間的空隙大小來調(diào)整上部冷卻水蓄水量，因而整個(gè)安全殼的蓄水量較大，同時(shí)由于水的質(zhì)量是縱向平均分布的，因而整個(gè)安全殼的抗震性能更好；在事故工況下，鋼安全殼內(nèi)部壓力會升高，本實(shí)用新型由于在鋼安全殼和外側(cè)板之間設(shè)計(jì)了一定的空隙，空隙內(nèi)注入冷卻水，相當(dāng)于在鋼安全殼外施加了靜水壓力，從而抵消部分內(nèi)壓，降低了鋼安全殼在事故工況下的失效概率；由于設(shè)計(jì)外側(cè)板結(jié)構(gòu)，使得本實(shí)用新型所述雙層安全殼當(dāng)受到飛機(jī)撞擊使得外側(cè)板有破損時(shí)，冷卻水會在重力作用下迅速從破口噴出，起到消防滅火的作用，降低了飛機(jī)燃油爆炸的發(fā)生概率。


圖1為本實(shí)用新型提供的蓄水型非能動(dòng)雙層安全殼結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中1.鋼安全殼；2.安全殼內(nèi)部結(jié)構(gòu)；3.外側(cè)板；4.散熱頂蓋；5.底板；6.防水隔墊；7.注水孔；8.排水孔；9.冷卻水。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
如圖1所示，在混凝土底板5上固定安裝鋼安全殼1，其內(nèi)部為常規(guī)的安全殼內(nèi)部結(jié)構(gòu)2。鋼安全殼1外部距離一定間隙固定安裝外側(cè)板3。所述的鋼安全殼1，其直徑約為 40m，總高度約為60m。其厚度約為4. 5cm，其側(cè)壁是圓筒形，其底部固定在底板5上，鋼安全殼1的頂部封閉。所述鋼安全殼1的外側(cè)可以安裝有環(huán)向和縱向加勁肋，以抵抗外壓。環(huán)向加勁肋可采用熱軋L140X 12型鋼，豎向加勁肋采用TW175X 350X 12X 19型鋼。
所述外側(cè)板3的內(nèi)徑比鋼安全殼1直徑大3m，外徑比內(nèi)徑大2. 左右，高度(從鋼筋混凝土底板5的頂面算起)約為65m。
在外側(cè)板3頂端加蓋散熱頂蓋4，將整個(gè)鋼安全殼1封裝。該散熱頂蓋4的厚度約為5cm，采用L型環(huán)肋進(jìn)行環(huán)向加固，采用T形縱肋進(jìn)行徑向加固。L型環(huán)肋截面與熱軋 L140X12型鋼相同。T形縱肋的截面與TW175 X 350 X 12 X 19型鋼截面相同。散熱頂蓋4 開有數(shù)個(gè)排氣孔，用于排出部分在事故工況下生成的水蒸氣。
在鋼安全殼1和外側(cè)板3之間的間隙內(nèi)、在底板5上安裝有圓環(huán)形的防水隔墊6， 其內(nèi)側(cè)焊接在在鋼安全殼1的外壁上，其外側(cè)與外側(cè)板3固定安裝。
在外側(cè)板7的側(cè)壁上加工注水孔7和排水孔8。通過注水孔7將冷卻水9注入，在通過下部的排水孔8將冷卻水9排出。
工作時(shí)，關(guān)閉排水孔8，打開注水孔7，通過注水孔7向混凝土底板5、鋼安全殼1和外側(cè)板3之間注入冷卻水9，隨后關(guān)閉注水孔7。
在事故工況下，鋼安全殼1內(nèi)部的熱量會加熱冷卻水9，生成水蒸氣，水蒸氣上升過程中遇到鋼制屏蔽廠房散熱頂蓋4，部分水蒸氣通過鋼制屏蔽廠房散熱頂蓋4上的開孔向大氣排放，部分則會冷凝，通過鋼制屏蔽廠房散熱頂蓋4向大氣排出熱量。冷凝生成的水會落入鋼筋混凝土底板5、鋼安全殼1和鋼板混凝土屏蔽廠房3之間，進(jìn)入下一個(gè)熱量循環(huán)。 通過熱對流原理，本實(shí)用新型可以快速將事故工況下生成的余熱排入大氣中。
權(quán)利要求
1.一種蓄水型非能動(dòng)雙層安全殼，其特征在于它包括圓筒形的外側(cè)板(3)，外側(cè)板 ⑶的內(nèi)部設(shè)有鋼安全殼(1)，外側(cè)板⑶的頂端設(shè)有散熱頂蓋G)，所述的鋼安全殼⑴ 和外側(cè)板( 之間間隔一定距離；所述的外側(cè)板(3)的側(cè)壁上設(shè)有注水孔(7)，外側(cè)板(3) 的下端側(cè)壁上設(shè)有排水孔(8)，并且在排水孔(8)的水平位置下方、外側(cè)板C3)與鋼安全殼 (1)之間設(shè)有環(huán)形的防水隔墊(6)。
2.如權(quán)利要求
1所述的蓄水型非能動(dòng)雙層安全殼，其特征在于所述的外側(cè)板(3)固定在底板( 上，且底板( 中心設(shè)有半橢球形凹槽，所述的鋼安全殼(1)固定在半橢球形凹槽內(nèi)。
3.如權(quán)利要求
1或2所述的蓄水型非能動(dòng)雙層安全殼，其特征在于所述的鋼安全殼 (1)為兩端是半橢球形封頭的封閉圓柱筒體。
專利摘要
本實(shí)用新型屬于核電站安全設(shè)計(jì)技術(shù)，具體公開了一種蓄水型非能動(dòng)雙層安全殼。它包括外側(cè)板和鋼安全殼，兩者之間設(shè)有間隔，間隔的底部設(shè)有防水隔墊，外側(cè)板頂端設(shè)有散熱頂蓋。本裝置通過水的熱對流的固有物理特性進(jìn)行余熱排出，可靠性更高，蓄水量較大，抗震性能好；由于在鋼安全殼和外側(cè)板之間設(shè)計(jì)了一定的空隙，空隙內(nèi)注入冷卻水，因而在事故工況下，相當(dāng)于在鋼安全殼外施加了靜水壓力，抵消部分內(nèi)壓，降低了鋼安全殼在事故工況下的失效概率；當(dāng)受到飛機(jī)撞擊使得外側(cè)板有破損時(shí)，冷卻水會在重力作用下迅速從外側(cè)板的破口噴出，起到消防滅火的作用，降低了飛機(jī)燃油爆炸的發(fā)生概率。
文檔編號G21C13/00GKCN202126850SQ201120185828
公開日2012年1月25日 申請日期2011年6月3日
發(fā)明者王攀, 程書劍, 袁芳, 馬云飛, 黃小林 申請人:上海核工程研究設(shè)計(jì)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan