專利名稱:具有泄放氣體包容功能的非能動安全殼事故泄壓系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于安全殼泄壓系統(tǒng)，具體為一種具有泄壓氣體包容功能的非能動安全殼事故泄壓系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
密閉的安全殼是核電廠發(fā)生事故時，防止放射性物質(zhì)外泄的重要屏障。通常情況下，發(fā)生事故后安全殼將被隔離，成為封閉空間，而急劇升高的溫度和壓力全由安全殼結(jié)構(gòu)承受。這種設(shè)計需要安全殼具有較大的自由容積和殼體厚度，也需要配套的事故后安全殼降壓及熱導(dǎo)出系統(tǒng)具有較高的性能。事故后，核電廠密閉的 安全殼需要面臨兩個問題，一個問題是反應(yīng)堆余熱的導(dǎo)出，如果失去余熱導(dǎo)出機(jī)制，安全殼內(nèi)的溫度和壓力會持續(xù)上升，直至安全殼破裂；另一個問題是，在嚴(yán)重事故中，安全殼內(nèi)可能產(chǎn)生體積可觀的氫氣，如果這些氫氣在局部聚集或總量達(dá)到爆炸極限，則可能發(fā)生的氫氣爆炸將使安全殼徹底失效。對于事故后反應(yīng)堆余熱導(dǎo)出問題，第二代核電技術(shù)(M310)及歐洲第三代核電技術(shù)(EPR)主要采取能動手段；美國第三代核電技術(shù)(AP1000)則采取非能動手段，非能動安全殼冷卻系統(tǒng)完全依賴鋼制安全殼外表面噴淋水膜的蒸發(fā)將反應(yīng)堆余熱導(dǎo)出至大氣熱阱。對于嚴(yán)重事中，安全殼內(nèi)產(chǎn)生氫氣的問題，通常米取設(shè)置氫氣復(fù)合器或氫氣點(diǎn)火器的方式解決。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種具有泄壓氣體包容功能的非能動安全殼事故泄壓系統(tǒng)，可將部分高壓混合氣體通過專門泄壓通道導(dǎo)入泄壓氣囊，以實(shí)現(xiàn)對安全殼內(nèi)壓力升高的抑制。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下所描述
一種具有泄放氣體包容功能的非能動安全殼事故泄壓系統(tǒng)，包括安全殼，安全殼上設(shè)置安全殼貫穿件，其特征在于所述安全殼通過安全殼貫穿件設(shè)置貫穿安全殼的事故泄壓通道，事故泄壓通道的入口處設(shè)置高效過濾器及隔離閥，事故泄壓通道的末端通過管道對接機(jī)構(gòu)與設(shè)置在安全殼外的泄壓氣囊相連接。
進(jìn)一步，所述的隔離閥有兩個，兩個隔離閥串聯(lián)設(shè)置在事故泄壓通道上。
進(jìn)一步，所述泄壓氣囊包括外層結(jié)構(gòu)及內(nèi)膽，泄壓氣囊的內(nèi)部底層設(shè)置冷凝水滯留結(jié)構(gòu)，泄壓氣囊的頂部設(shè)置逐級膨脹機(jī)構(gòu)。
進(jìn)一步，所述泄壓氣囊設(shè)置在導(dǎo)軌車上，導(dǎo)軌車下方設(shè)置水平導(dǎo)軌及傾斜導(dǎo)軌。
進(jìn)一步，所述泄壓氣囊設(shè)置牽引索，牽引索與牽引機(jī)構(gòu)相連接。
進(jìn)一步，所述隔離閥設(shè)置廣義非能動控制單元作為驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
再進(jìn)一步，所述事故泄壓通道在兩個隔離閥的中間設(shè)置中段止回閥。
本發(fā)明的有益效果如下本發(fā)明通過設(shè)置貫穿安全殼的事故泄壓通道，并在事故泄壓通道的入口處設(shè)置高效過濾器及兩個串聯(lián)的隔離閥，在事故泄壓通道的末端通過管道對接機(jī)構(gòu)與設(shè)置在安全殼外的泄壓氣囊相連接，具有如下效果可抑制核電廠事故后安全殼的急劇升壓；可在事故初期排出安全殼內(nèi)的部分空氣，使安全殼在事故進(jìn)程中的整體換熱效能提升；可降低嚴(yán)重事故工況安全殼內(nèi)發(fā)生氫氣爆炸的風(fēng)險；可用于事故中后期安全殼泄壓氣體的包容(根據(jù)行政指令對安全殼進(jìn)行泄壓時)；通過采用廣義非能動流體控制單元，該安全殼泄壓系統(tǒng)的啟動及整個運(yùn)行過程可完全不依賴于外部動力供應(yīng)，因此具有非能動特性。


圖I為安全殼事故泄壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為廣義非能動控制單元結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例來對本發(fā)明進(jìn)行描述。
當(dāng)核電廠安全殼內(nèi)發(fā)生大規(guī)模質(zhì)能釋放事故時，密閉的安全殼需要面臨兩個問題，一個問題是反應(yīng)堆余熱的導(dǎo)出，如果失去余熱導(dǎo)出機(jī)制，安全殼內(nèi)的溫度和壓力會持續(xù)上升，直至安全殼破裂；另一個問題是，在嚴(yán)重事故中，安全殼內(nèi)可能產(chǎn)生體積可觀的氫氣，如果這些氫氣在局部聚集或總量達(dá)到爆炸極限，則可能發(fā)生的氫氣爆炸將使安全殼徹底失效。本發(fā)明的具有泄放氣體包容功能的非能動安全殼事故泄壓系統(tǒng)可在核電廠安全殼內(nèi)發(fā)生大規(guī)模質(zhì)能釋放事故時，將部分高壓混合氣體通過專門泄壓通道經(jīng)過濾后導(dǎo)入泄壓氣囊，以實(shí)現(xiàn)對安全殼內(nèi)壓力升高的抑制。非能動安全殼事故泄壓系統(tǒng)具有用于安全殼事故泄壓及氣體包容的泄壓氣囊，該泄壓氣囊在未充氣時內(nèi)部自由容積很小，可忽略不計，并且泄壓氣囊具有雙層結(jié)構(gòu)，具有高度的氣密性，可防止充氣后，內(nèi)部含有放射性微粒的氣體外泄，該泄壓氣囊的表面具有一定的散熱能力，可使其內(nèi)部氣體逐漸降溫，并使氣體中的水蒸氣冷凝；該泄壓氣囊通過管道對接機(jī)構(gòu)與安全殼相連，該管道對接機(jī)構(gòu)可在保持密閉性的情況下實(shí)現(xiàn)安全殼和泄壓氣囊的對接和分離，充氣完成的泄壓氣囊可通過遠(yuǎn)程操作移至預(yù)設(shè)處理區(qū)域，泄壓管道可重新連接備用泄壓氣囊，以根據(jù)需求實(shí)現(xiàn)多次泄壓。除泄壓氣囊的轉(zhuǎn)移及再接入操作外，非能動安全殼事故泄壓系統(tǒng)的啟動及整個運(yùn)行過程可完全不依賴于外部動力供應(yīng)，因此具有非能動特性。
本發(fā)明的具有泄放氣體包容功能的非能動安全殼事故泄壓系統(tǒng)，如圖I所示，包括安全殼19，安全殼19內(nèi)包括壓力容器20及蒸汽發(fā)生器21，壓力容器20與蒸汽發(fā)生器21相連接，安全殼19上設(shè)置安全殼貫穿件17，安全殼19通過安全殼貫穿件17設(shè)置貫穿安全殼19的事故泄壓通道1，事故泄壓通道I的入口處設(shè)置高效過濾器2及兩個串聯(lián)的隔離閥3、5，隔離閥的數(shù)量并不局限于兩個，隔離閥3、5的中間設(shè)置中段止回閥4，事故泄壓通道I的末端通過管道對接機(jī)構(gòu)6與設(shè)置在安全殼19外的泄壓氣囊7相連接。其中，高效過濾器2用以降低泄壓氣體的放射性水平；隔離閥3用于正常工況下安全殼的隔離，一般保持常閉，在事故工況下打開，以使泄壓通道可用，另一個隔離閥5用于事故泄壓結(jié)束后的安全殼隔離，一般保持常開，在泄壓完成后關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)安全殼事故工況下的隔離；中段止回閥4的開啟需要一定的壓差，如果中段止回閥4前后氣體正向壓差未達(dá)到閾值，則中段止回閥4保持關(guān)閉，或從開啟狀態(tài)轉(zhuǎn)至關(guān)閉狀態(tài)；管道對接機(jī)構(gòu)6具有高度的氣密性，可防止充氣過程中，安全殼內(nèi)部氣體外泄，在泄壓結(jié)束后，管道對接機(jī)構(gòu)6對事故泄壓通道I實(shí)施截斷，繼而一分為二實(shí)現(xiàn)泄壓氣囊7與事故泄壓通道I的分離，并使非能動安全殼事故泄壓系統(tǒng)轉(zhuǎn)入預(yù)備對接狀態(tài)。
泄壓氣囊7包括外層結(jié)構(gòu)15及內(nèi)膽8，具有高度的氣密性，可防止充氣后，內(nèi)部含有放射性微粒的氣體外泄，泄壓氣囊7為緊密結(jié)構(gòu)設(shè)計，在未充氣時內(nèi)部自由容積很小，可忽略不計，泄壓氣囊7表面具有一定的散熱能力，可使其內(nèi)部氣體逐漸降溫，并使氣體中的水蒸氣冷凝，泄壓氣囊7的內(nèi)部底層設(shè)置冷凝水滯留結(jié)構(gòu)14，用于收集氣囊內(nèi)具有放射性的冷凝水，泄壓氣囊7的頂部設(shè)置逐級膨脹機(jī)構(gòu)16，冷凝水滯留結(jié)構(gòu)14和逐級膨脹機(jī)構(gòu)16在工業(yè)中已有成熟技術(shù)可以利用，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說屬于公知常識。泄壓氣囊7設(shè)置在導(dǎo)軌車9上，導(dǎo)軌車9下方設(shè)置水平導(dǎo)軌12及傾斜導(dǎo)軌13，泄壓氣囊7設(shè)置牽引索10，牽引索10與牽引機(jī)構(gòu)11相連接，泄壓氣囊7可沿傾斜導(dǎo)軌13和水平導(dǎo)軌12下滑，以實(shí)現(xiàn)與事故泄壓通道I的連接；或在泄壓氣囊7完成充氣后，經(jīng)由牽引機(jī)構(gòu)11和牽引索10 牽引至預(yù)設(shè)處理區(qū)域。
隔離閥3、5設(shè)置廣義非能動控制單元18，如圖2所示，廣義非能動控制單元18具有一個結(jié)構(gòu)容器30、一個單元流體入口 27及單元流體出口 28，廣義非能動控制單元18的內(nèi)部通過單元供電線路26將H型水力驅(qū)動機(jī)構(gòu)23、壓力傳感器24、備用UPS電源22及PLC控制模塊29連接起來，通過單元數(shù)據(jù)線25將H型水力驅(qū)動機(jī)構(gòu)23、壓力傳感器24及PLC控制模塊29連接起來。
本發(fā)明的具有泄放氣體包容功能的非能動安全殼事故泄壓系統(tǒng)通過設(shè)置貫穿安全殼的事故泄壓通道，并在事故泄壓通道的入口處設(shè)置高效過濾器及兩個串聯(lián)的隔離閥，在事故泄壓通道的末端通過管道對接機(jī)構(gòu)與設(shè)置在安全殼外的泄壓氣囊相連接，具有如下效果可抑制核電廠事故后安全殼的急劇升壓；可在事故初期排出安全殼內(nèi)的部分空氣，使安全殼在事故進(jìn)程中的整體換熱效能提升；可降低嚴(yán)重事故工況安全殼內(nèi)發(fā)生氫氣爆炸的風(fēng)險；可用于事故中后期安全殼泄壓氣體的包容(根據(jù)行政指令對安全殼進(jìn)行泄壓時);通過采用廣義非能動流體控制單元，該安全殼泄壓系統(tǒng)的啟動及整個運(yùn)行過程可完全不依賴于外部動力供應(yīng)，因此具有非能動特性。
需要注意的是，上述具體實(shí)施例僅僅是示例性的，在本發(fā)明的上述教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行各種改進(jìn)和變形，而這些改進(jìn)或者變形均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，上面的具體描述只是為了解釋本發(fā)明的目的，并非用于限制本發(fā)明。本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求
及其等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種具有泄放氣體包容功能的非能動安全殼事故泄壓系統(tǒng)，包括安全殼(19)，安全殼(19)上設(shè)置安全殼貫穿件(17)，其特征在于所述安全殼(19)通過安全殼貫穿件(17)設(shè)置貫穿安全殼(19)的事故泄壓通道(I )，事故泄壓通道(I)的入口處設(shè)置高效過濾器(2)及隔離閥，事故泄壓通道(I)的末端通過管道對接機(jī)構(gòu)(6)與設(shè)置在安全殼(19)外的泄壓氣囊(7)相連接。
2.如權(quán)利要求
I所述的一種具有泄放氣體包容功能的非能動安全殼事故泄壓系統(tǒng)，其特征在于所述的隔離閥有兩個，兩個隔離閥(3、5)串聯(lián)設(shè)置在事故泄壓通道(I)上。
3.如權(quán)利要求
I所述的一種具有泄放氣體包容功能的非能動安全殼事故泄壓系統(tǒng)，其特征在于所述泄壓氣囊(7)包括外層結(jié)構(gòu)(15)及內(nèi)膽(8)，泄壓氣囊(7)的內(nèi)部底層設(shè)置冷凝水滯留結(jié)構(gòu)(14)，泄壓氣囊(7)的頂部設(shè)置逐級膨脹機(jī)構(gòu)(16)。
4.如權(quán)利要求
I所述的一種具有泄放氣體包容功能的非能動安全殼事故泄壓系統(tǒng)，其特征在于所述泄壓氣囊(7)設(shè)置在導(dǎo)軌車(9)上，導(dǎo)軌車下方設(shè)置水平導(dǎo)軌(12)及傾斜導(dǎo)軌(13)。
5.如權(quán)利要求
I或3或4所述的一種具有泄放氣體包容功能的非能動安全殼事故泄壓系統(tǒng)，其特征在于所述泄壓氣囊(7)設(shè)置牽引索(10)，牽引索(10)與牽引機(jī)構(gòu)(11)相連接。
6.如權(quán)利要求
I或2所述的一種具有泄放氣體包容功能的非能動安全殼事故泄壓系統(tǒng)，其特征在于所述隔離閥(3、5)設(shè)置廣義非能動控制單元(18)作為驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求
2所述的一種具有泄放氣體包容功能的非能動安全殼事故泄壓系統(tǒng)，其特征在于所述事故泄壓通道(I)在兩個隔離閥(3、5)的中間設(shè)置中段止回閥(4)。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種具有泄放氣體包容功能的非能動安全殼事故泄壓系統(tǒng)，包括安全殼(19)，安全殼(19)上設(shè)置安全殼貫穿件(17)，安全殼(19)通過安全殼貫穿件(17)設(shè)置貫穿安全殼(19)的事故泄壓通道(1)，事故泄壓通道(1)的入口處設(shè)置高效過濾器(2)及隔離閥，事故泄壓通道(1)的末端通過管道對接機(jī)構(gòu)(6)與設(shè)置在安全殼(19)外的泄壓氣囊(7)相連接，因此，本發(fā)明可將部分高壓混合氣體通過事故泄壓通道(1)導(dǎo)入泄壓氣囊(7)，以實(shí)現(xiàn)對安全殼內(nèi)壓力升高的抑制,并通過采用廣義非能動控制單元(18)，使事故泄壓系統(tǒng)的啟動及整個運(yùn)行過程完全不依賴于外部動力供應(yīng)，因此具有非能動特性。
文檔編號G21C13/02GKCN102750993SQ201210221954
公開日2012年10月24日 申請日期2012年6月28日
發(fā)明者劉江, 李軍, 王輝, 韓旭 申請人:中國核電工程有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan