專(zhuān)利名稱(chēng):核技術(shù)設(shè)備以及用于其安全容器的閉鎖裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種核技術(shù)設(shè)備，特別是ー種壓水反應(yīng)堆，包括ー個(gè)安全容器，其內(nèi)室通過(guò)ー個(gè)氣密的隔壁分成ー個(gè)包括反應(yīng)堆壓力容器和初級(jí)冷卻回路的設(shè)備室和一個(gè)在正常運(yùn)行中可進(jìn)入的工作室，其中在隔壁中設(shè)置 多個(gè)溢流ロ。本發(fā)明還涉及ー種閉鎖裝置，用于ー個(gè)設(shè)置在隔壁中的溢流ロ。
背景技術(shù)：
在核能設(shè)備的安全技術(shù)設(shè)計(jì)的范圍內(nèi)，一般將包圍反應(yīng)堆芯的反應(yīng)堆壓力容器設(shè)置在ー個(gè)安全容器內(nèi)。在安全容器內(nèi)設(shè)置有大量的過(guò)多的和不同的安全裝置，通過(guò)它們?cè)诤四茉O(shè)備的正常運(yùn)行出現(xiàn)故障時(shí)，特別在反應(yīng)堆芯損失冷卻劑時(shí)，確保反應(yīng)堆芯的可靠冷卻。并且安全容器作為ー個(gè)氣密的經(jīng)常相對(duì)于周?chē)h(huán)境保持一種負(fù)壓的外売，確保即使在運(yùn)行故障時(shí)也沒(méi)有放射性進(jìn)入周?chē)h(huán)境。安全容器連同由其包圍的氣氛也被稱(chēng)為反應(yīng)堆安全殼。
在大多數(shù)至今實(shí)現(xiàn)的設(shè)備中都設(shè)置所謂的單室-反應(yīng)堆安全殼，而沒(méi)有對(duì)內(nèi)部容積進(jìn)行明確分隔，內(nèi)部容積在正常運(yùn)行中是不可進(jìn)人的。因此在安全容器內(nèi)進(jìn)行的檢驗(yàn)和維修工作變得困難。如果要進(jìn)入安全容器的內(nèi)室，則通常必須及時(shí)地事先關(guān)閉反應(yīng)堆并且清除反應(yīng)堆安全殼的氣氛的污染，這本身可能導(dǎo)致較長(zhǎng)的停エ時(shí)間。
為了避免這樣的困難，已建議了ー些所謂的兩室-反應(yīng)堆安全殼，其中反應(yīng)堆安全殼的內(nèi)室通過(guò)ー個(gè)氣密的隔壁，通常是ー個(gè)混凝土隔壁分成ー個(gè)包括反應(yīng)堆壓力容器和初級(jí)冷卻回路的設(shè)備室和一個(gè)與其在放射和通氣技術(shù)上隔離的工作室，它在功率運(yùn)行過(guò)程中也是可進(jìn)入的。具有活性的和高能的、較高污染的初級(jí)回路部件的設(shè)備室因此在該方案中在正常運(yùn)行的過(guò)程中始終與其余的、可進(jìn)入的和因此為了維修目的可接近的反應(yīng)堆安全殼區(qū)域即所謂的工作室分開(kāi)和隔離。
在故障情況和特別在核溫度提高的事故情況下，它們例如可以源自初級(jí)冷卻回路中的泄漏，在某些情況下，在安全容器的內(nèi)部的隔離的室區(qū)域內(nèi)可以發(fā)生蒸汽和易爆炸的氣體尤其是氫氣的高密度釋放。特別在ー個(gè)上述類(lèi)型的兩室-反應(yīng)堆安全殼中，可以在設(shè)備室的較小的容積內(nèi)實(shí)現(xiàn)ー種較迅速的增壓和一種可點(diǎn)燃的氣體的強(qiáng)烈的濃縮。但即使在只導(dǎo)致在設(shè)備室中一種較緩慢的壓力建立的較小的泄漏橫截面的情況下，由于受限的膨脹容積也可以出現(xiàn)可點(diǎn)燃的氣體或易爆炸的氣體混合物的局部限定的臨界的濃度。
因此在這樣的故障情況或事故情況下，力求故障情況氣氛(StorfalIatmosphare)在整個(gè)的反應(yīng)堆安全殼-容積中有效地分布，它限制可點(diǎn)燃的氣體的局部的和整個(gè)的最大濃度。為此目的，至今主要在設(shè)備室與工作室之間的隔壁中設(shè)置ー些利用爆裂片閉鎖的溢流孔，它們?cè)谶_(dá)到爆裂壓カ時(shí)打開(kāi)。但由于在爆裂元件的設(shè)計(jì)和制造中爆裂公差中的某些波動(dòng)是不可避免的，所述的解決方案具有缺點(diǎn)，特別在包括較小的泄漏和緩慢的壓カ建立的可能的故障情況下通常只打開(kāi)那個(gè)具有最小的単獨(dú)的爆裂壓カ的爆裂元件。這樣引起的壓カ平衡通常妨礙其余的爆裂元件的打開(kāi)。由于只有部分的內(nèi)室打開(kāi)，強(qiáng)烈地限制了可爆燃的氣體的對(duì)流分布，以致必須通過(guò)加強(qiáng)使用惰性化裝置和復(fù)合器等減小爆炸危險(xiǎn)。這類(lèi)措施通常是較耗費(fèi)而昂貴的并且關(guān)于可達(dá)到的安全水平并不視為是最好的。[0007]其他的已記得的并且部分地實(shí)現(xiàn)的安全方案除了或代替爆裂片設(shè)置ー些手操縱的活門(mén)，它們可以由繩索傳動(dòng)裝置或也可以電動(dòng)地由安置在安全容器外面的操作人員操縱或激活，以便由此在緊急情況下開(kāi)放溢流橫截面。但手操縱的緊急情況裝置在許多故障情況檢查中特別是在這樣的具有ー種很早期的氫氣釋放的情況中被證明是過(guò)于緩慢的和過(guò)于不安全的，并且還由于需要的高費(fèi)用，在數(shù)量和孔ロ橫截面上是大大受限制的。通常應(yīng)該從ー開(kāi)始就排除在ー個(gè)安全關(guān)鍵的設(shè)備如ー個(gè)核電站中可能的錯(cuò)誤操作，這些錯(cuò)誤操作基于人的失誤或狀況引起的錯(cuò)誤估計(jì)。具有電機(jī)驅(qū)動(dòng)的閉鎖活門(mén)的備選的解決方案由于其取決于ー種完整的電カ供應(yīng)是難以解決的。此外這些電機(jī)驅(qū)動(dòng)的閉鎖活門(mén)在高能的管道的大的斷裂橫截面的情況下由于延緩的打開(kāi)對(duì)于卸壓不是有效的，并且由于很大的空間需要(驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)裝置等)而沒(méi)有可供卸壓元件使用的重要的安裝面積。
在利用上述各裝置時(shí)，在具有高密度的H2釋放的事故情況下，實(shí)施的詳細(xì)的H2分布分析和壓カ建立分析基本上證明了這些疑難問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的在于，提供一種開(kāi)頭所述類(lèi)型的核技術(shù)設(shè)備，它在保持不多的制造和運(yùn)行費(fèi)用情況下確保一種特別高的運(yùn)行安全性，尤其即使在核區(qū)域或初級(jí)冷卻回路中具有重要的氫氣釋放的故障情況下也是如此。還擬提供一種特別適用于這樣的設(shè)備中的閉鎖裝置，用于ー個(gè)設(shè)置在設(shè)備室與工作室之間的隔壁中的卸壓和溢流ロ。
關(guān)于核技術(shù)設(shè)備，按照本發(fā)明，這樣達(dá)到該目的，即通過(guò)使相應(yīng)的卸壓和溢流ロ由一個(gè)在達(dá)到ー個(gè)為相應(yīng)的溢流ロ配置的起動(dòng)條件時(shí)自動(dòng)打開(kāi)的閉鎖裝置的一個(gè)閉鎖元件閉鎖的方式，其中不僅設(shè)置依賴(lài)于壓カ打開(kāi)的閉鎖裝置而且還設(shè)置不依賴(lài)于壓力打開(kāi)的閉鎖裝置。
本發(fā)明從這樣的考慮出發(fā)，即在一個(gè)開(kāi)頭所述類(lèi)型的核技術(shù)設(shè)備中，即使在ー種具有可能的高密度釋放蒸汽和可燃或易爆炸氣體的故障情況下，這種氣體的局部的和整個(gè)的最大濃度也應(yīng)已經(jīng)在結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)條件下保持盡可能低。應(yīng)該絕不可能形成可能損害安全容器的完整性的可爆燃混合物。因此在ー種在設(shè)備室內(nèi)發(fā)生故障情況下，應(yīng)該迅速地打開(kāi)設(shè)備室，以便有效地分布故障情況氣氛并在整個(gè)的反應(yīng)堆安全売-容積內(nèi)限制氣體濃度。此外在隔壁的溢流口中設(shè)置的閉鎖裝置還應(yīng)該按照多祥性、被動(dòng)性、冗余性和故障安全性設(shè)計(jì)原理這樣構(gòu)造，使得在出現(xiàn)ー種故障情況時(shí)實(shí)現(xiàn)溢流橫截面的自主的、自動(dòng)的和優(yōu)選無(wú)外來(lái)能量的打開(kāi)或釋放，各閉鎖裝置在關(guān)閉狀態(tài)下確保設(shè)備室和工作室的正常運(yùn)行的室分開(kāi)和防通風(fēng)和防放射技術(shù)的隔離。
為了使故障情況引起釋放的氣體特別有效地分布并使其與全部剰余的反應(yīng)堆安全売-氣氛進(jìn)行混合以及使設(shè)備室在大的管道斷裂時(shí)有效地卸壓，不僅應(yīng)該開(kāi)放單個(gè)的閉鎖元件，而且應(yīng)該同時(shí)開(kāi)放多個(gè)閉鎖元件，理想的方式是放開(kāi)許多或甚至全部的閉鎖元件，或至少同時(shí)開(kāi)放正常運(yùn)行時(shí)由其閉鎖的流動(dòng)通路。這特別也應(yīng)該在初級(jí)回路中較小的泄漏和與其聯(lián)系的緩慢的壓カ建立情況下適用。為此按照從現(xiàn)在起當(dāng)前的方案，一方面設(shè)定，為彼此獨(dú)立的各閉鎖裝置分別配置一個(gè)涉及故障情況的起動(dòng)條件，它考慮特定的環(huán)境狀況、工作參數(shù)和在相應(yīng)的使用位置即在相應(yīng)的溢流ロ的位置的影響因素。另ー方面，除ー個(gè)單純依賴(lài)于壓カ的起動(dòng)機(jī)構(gòu)外，它例如可以按簡(jiǎn)單的方式通過(guò)ー個(gè)傳統(tǒng)的爆裂薄膜等實(shí)現(xiàn)，或按選擇為此至少在閉鎖裝置的一部分中設(shè)置至少ー種另外的、不依賴(lài)于壓カ的起動(dòng)原理。通過(guò)閉鎖裝置或?yàn)槠渑渲玫钠饎?dòng)裝置的一種這樣的不同設(shè)計(jì)和通過(guò)起動(dòng)參數(shù)、閾值、敏感度等的匹配于相應(yīng)的溢流ロ的選擇，達(dá)到，不僅在一個(gè)單個(gè)的，而且在大量的彼此獨(dú)立的、分散起動(dòng)的閉鎖裝置中，已在比較無(wú)危險(xiǎn)的故障情況下實(shí)現(xiàn)提早的和幾乎同時(shí)的響應(yīng)。
為了實(shí)現(xiàn)カ求的多祥性，核技術(shù)設(shè)備有利地可以具有至少兩種類(lèi)型的閉鎖裝置，其中分別作為起動(dòng)過(guò)程和/或操縱過(guò)程的基礎(chǔ)的作用原理不相同。但按選擇或附加地也可以設(shè)置至少ー個(gè)閉鎖裝置，在其中結(jié)合多個(gè)基于不同的作用原理的起動(dòng)裝置。
一種核技術(shù)設(shè)備是特別有利的，其中除依賴(lài)于壓カ打開(kāi)的閉鎖裝置外，還設(shè)置依賴(lài)于溫度打開(kāi)的閉鎖裝置。在設(shè)備室內(nèi)緩慢增壓時(shí)亦即達(dá)到単獨(dú)的起動(dòng)壓カ或爆裂壓カ時(shí)，通常只打開(kāi)ー個(gè)或不多的壓カ敏感的閉鎖裝置或爆裂元件，這本身被認(rèn)為可能導(dǎo)致ー種只不充分的室開(kāi)放和反應(yīng)堆安全売-氣氛的混合。由于在ー種故障情況期間，通常設(shè)備 室中的溫度同時(shí)也上升，例如由于從初級(jí)回路中的泄漏流出的熱蒸汽通過(guò)溫度敏感的閉鎖裝置開(kāi)放其他的溢流橫截面，從而引起故障情況氣氛的有效的分布。
有利的是，至少一個(gè)閉鎖裝置這樣設(shè)計(jì)，使得一旦在設(shè)備室中的氣壓超過(guò)ー個(gè)預(yù)定的起動(dòng)壓力，它就自動(dòng)地打開(kāi)。代替一個(gè)涉及一個(gè)壓カ的絕對(duì)值的起動(dòng)條件也可以這樣設(shè)置ー個(gè)相對(duì)的準(zhǔn)則，便利一旦在設(shè)備室與工作室之間的壓力差超過(guò)ー個(gè)預(yù)定的起動(dòng)值，至少ー個(gè)閉鎖裝置就自動(dòng)地打開(kāi)。優(yōu)選該起動(dòng)值為約20毫巴至300毫巴。
此外，至少ー個(gè)閉鎖裝置這樣設(shè)計(jì)，使得一旦在設(shè)備室的一個(gè)測(cè)量位置的局部的氣溫超過(guò)ー個(gè)預(yù)定的起動(dòng)溫度，它就自動(dòng)地打開(kāi)。有利的是，所屬的依賴(lài)于溫度的起動(dòng)或解鎖裝置集成到閉鎖裝置中，亦即測(cè)量位置直接處在閉鎖裝置的安裝位置或處在溢流口上或中。但按選擇或附加地也可以設(shè)置至少ー個(gè)閉鎖裝置，其中，一個(gè)閉鎖元件經(jīng)由ー個(gè)遠(yuǎn)距離操縱裝置與ー個(gè)在設(shè)備室的蓋附近定位的依賴(lài)于溫度的起動(dòng)裝置連接。在此有利的是，一個(gè)設(shè)置在設(shè)備室下部區(qū)域的閉鎖元件由ー個(gè)設(shè)置在較高位置易熔焊料裝置等操縱或解鎖，從而在上部區(qū)域中的溫度成層(溫度積層)時(shí)出現(xiàn)的較高的溫度也用于較低的溢流裝置的明確的起動(dòng)和可靠的打開(kāi)。
符合目的的是，起動(dòng)溫度匹配于正常運(yùn)行設(shè)定的設(shè)備室內(nèi)的室溫，它有利地由一個(gè)循環(huán)空氣冷卻裝置保持在60°C以下。它優(yōu)選從約65°C至90°C的區(qū)間中選擇。在ー種特別符合目的的實(shí)施方式中，依賴(lài)于溫度打開(kāi)的閉鎖裝置的起動(dòng)溫度隨其安裝高度漸升地或分段地選擇，例如從65°C至90°C，由此考慮設(shè)備室內(nèi)的溫度成層。因此也在這種情況下有助于快速和近似同時(shí)地打開(kāi)全部的閉鎖裝置。
在ー種有利的進(jìn)ー步構(gòu)成中，至少ー個(gè)閉鎖裝置這樣設(shè)計(jì)，使得一旦ー種在設(shè)備室的氣氛中存在的可燃或可爆燃?xì)怏w的濃度，特別是氫氣濃度超過(guò)ー個(gè)預(yù)定的起動(dòng)濃度，它就自動(dòng)地打開(kāi)。因此除ー種壓カ敏感和溫度敏感的起動(dòng)外，還實(shí)現(xiàn)另外的起動(dòng)準(zhǔn)則的多樣化，即通過(guò)監(jiān)控可點(diǎn)燃的氣體的濃度的方式，其中超過(guò)ー個(gè)預(yù)定的極限值就導(dǎo)致在正常運(yùn)行中閉鎖溢流橫截面的閉鎖裝置的自動(dòng)的打開(kāi)。有利的是，起動(dòng)濃度為約I至4容積百分比H2。[0019]在一種特別有利的實(shí)施形式中，可以這樣實(shí)現(xiàn)ー種濃度敏感的起動(dòng)，即通過(guò)將ー個(gè)在出現(xiàn)易爆炸或可點(diǎn)燃的氣體時(shí)釋放熱的催化的元件或ー個(gè)H2復(fù)合器這樣設(shè)置在ー個(gè)依賴(lài)于溫度打開(kāi)的閉鎖裝置或一個(gè)為其配置的溫度敏感的起動(dòng)裝置的附近，使得由其釋放的熱在超過(guò)ー個(gè)閾值時(shí)起動(dòng)閉鎖裝置的打開(kāi)。例如將相應(yīng)的復(fù)合器緊挨著配置在ー個(gè)推動(dòng)閉鎖元件打開(kāi)的易熔焊料打開(kāi)裝置的下面，從而復(fù)合器的在H2出現(xiàn)時(shí)提高的工作溫度是不同的，亦即即使在另外的低的室溫和不依賴(lài)于可能出現(xiàn)的蒸汽釋放時(shí)，也引起溢流橫截面的可靠打開(kāi)。代替一個(gè)復(fù)合器或除此之外，也可以例如在ー個(gè)具有中間層-涂層(Washcoat-Beschichtung)和催化有效材料鉬和/或IE的金屬支架基礎(chǔ)上設(shè)置一個(gè)催化的元件。在出現(xiàn)氫氣時(shí)通過(guò)放出的反應(yīng)熱已在I至4容積百分比的濃度時(shí)確保溫度敏感的閉鎖裝置可靠起動(dòng)，也不依賴(lài)于慣常的室溫。
此外有利的是，分別設(shè)有閉鎖裝置之一的各溢流ロ的ー個(gè)第一分量設(shè)置在設(shè)備室的下部三分之一中，特別在接近底面的區(qū)域內(nèi)，而ー個(gè)第二分量設(shè)置在較高的區(qū)域內(nèi)，特別在隔壁的構(gòu)成設(shè)備室的蓋的部分中。高的和低的溢流ロ之間的高度差在此優(yōu)選大于5m，特別是大于20m，以便通過(guò)在設(shè)備室與工作室之間的氣柱 (AtmospharensauIen)的密度差，以被動(dòng)的方式有效地推動(dòng)對(duì)流游動(dòng)。在此符合目的的是，在較低的與較高的溢孔ロ之 間在設(shè)備室的內(nèi)壁上安裝多個(gè)復(fù)合器。通過(guò)在ー種故障情況時(shí)由于室冷卻的失效或由蒸汽釋放產(chǎn)生的密度減小，設(shè)備室內(nèi)的煙囪作用用于在反應(yīng)堆安全殼內(nèi)推動(dòng)大面積的對(duì)流游動(dòng)，該畑 作用還可能通過(guò)催化的復(fù)合器的反應(yīng)熱得以加強(qiáng)。借此實(shí)現(xiàn)將溢流速度提高到0. 5m/s至2m/s或更高。在此復(fù)合器的配置符合目的地這樣選擇，使得在設(shè)備室的所謂煙囪區(qū)域內(nèi)，亦即在蒸汽發(fā)生器塔的上部區(qū)域內(nèi)且在低的溢流ロ的上方達(dá)到ー種加強(qiáng)的反應(yīng)熱釋放。按這種方式使復(fù)合器在室開(kāi)放以后以提高的流入速度入流，這有助于特別有效地減少氫氣。特別優(yōu)選的是，各復(fù)合器這樣設(shè)置和在設(shè)備室內(nèi)分布，使得在設(shè)備室內(nèi)的H2-減少量(H2-Abbauleistung)多于例如多于50kg/h的H2-總減少量的20*%。
大的卸壓面積通過(guò)這些卸壓和溢流元件的組合是可能的，它們現(xiàn)在在相當(dāng)大程度上全部可以依賴(lài)于壓カ打開(kāi)。優(yōu)選的是，由各閉鎖元件總共覆蓋的面積大約為設(shè)備室的水平的橫截面積的0. I至0.5倍。這即使在大的管道斷裂的情況下也導(dǎo)致在設(shè)備室內(nèi)的差壓負(fù)荷的重大的限制，從而即使在只是有限的負(fù)荷去除量(由于技術(shù)上可能的阻カ矩)情況下也能夠?qū)崿F(xiàn)ー種平面的鋼支架的保持和密封結(jié)構(gòu)。按這種方式，在嚴(yán)重的管道斷裂和大的泄漏時(shí)出現(xiàn)的壓力負(fù)荷被限制在少于安全容器的設(shè)計(jì)壓力的0. 5倍，特別少于0. 2倍。此外為了在小的泄漏時(shí)也確保ー處特別有效的對(duì)流，每ー蒸汽發(fā)生器塔的各溢流ロ的總面積有利地為大于lm2，特別是大于5m2。
有利的是，核技術(shù)設(shè)備具有ー個(gè)特別為ー個(gè)循環(huán)空氣冷卻裝置形式的冷卻裝置，用以冷卻處于設(shè)備室內(nèi)的室內(nèi)空氣，其中將冷卻裝置的冷卻功率優(yōu)選這樣確定，使得在設(shè)備室內(nèi)的室溫在正常運(yùn)行中可持續(xù)地下降到低于60°C。通過(guò)冷卻，設(shè)備室的特別在正常運(yùn)行中出現(xiàn)的相對(duì)于工作室的煙囪作用繼而作用到閉鎖元件的密封上的壓カ差被減至最小。此外，核技術(shù)設(shè)備還包括ー個(gè)用于處于設(shè)備室內(nèi)的室內(nèi)空氣的抽氣裝置以及ー個(gè)在流動(dòng)方面前接或后接抽氣裝置的浄化裝置，用于抽出的室內(nèi)空氣的凈化和消除污染。因此在正常運(yùn)行中，通過(guò)從設(shè)備室內(nèi)抽出室內(nèi)空氣，在那里相對(duì)于工作室產(chǎn)生ー種約10帕或更大的輕的負(fù)壓，其中該壓カ差另一方面不應(yīng)超過(guò)導(dǎo)致爆裂元件的爆裂或其他的依賴(lài)于壓力打開(kāi)的閉鎖裝置的起動(dòng)值。抽出的室內(nèi)空氣在排放到周?chē)h(huán)境之前在氣溶膠過(guò)濾器和碘過(guò)濾器中被最大程度地凈化。
一種用于核技術(shù)設(shè)備的其中ー個(gè)溢流ロ的特別符合目的的閉鎖裝置有利地具有ー個(gè)包括ー個(gè)爆裂薄膜或ー個(gè)爆裂片的閉鎖元件，其中閉鎖裝置這樣設(shè)計(jì)，使其在達(dá)到ー個(gè)預(yù)定的環(huán)境方面的起動(dòng)溫度時(shí)自動(dòng)地開(kāi)放流動(dòng)橫截面。換言之兩種功能“依賴(lài)于壓力的打開(kāi)”和“依賴(lài)于溫度的打開(kāi)”結(jié)合在ー個(gè)唯一的閉鎖裝置中，其中作為被動(dòng)元件設(shè)計(jì)的閉鎖裝置在達(dá)到兩個(gè)起動(dòng)條件(起動(dòng)壓カ或起動(dòng)溫度)之一時(shí)自動(dòng)地、自主地、無(wú)延緩地和優(yōu)選無(wú)外來(lái)能量地(按故障保險(xiǎn)原理(Fail-Safe-Prinzip))打開(kāi)并且開(kāi)放溢流橫截面。這使對(duì)打開(kāi)機(jī)構(gòu)的不同實(shí)施形式所需要的閉鎖裝置的數(shù)量減至最少并且能夠在平面的蓋結(jié)構(gòu)中安置閉鎖元件的相當(dāng)大的打開(kāi)面積。此外一種這樣的結(jié)構(gòu)限制在最大增壓時(shí)作用到相應(yīng)的裝置上的差壓，從而能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的打開(kāi)元件和設(shè)備室的通過(guò)差壓加載的結(jié)構(gòu)的ー種特別低成本的設(shè)計(jì)。在此以可靠的方式通過(guò)ー個(gè)構(gòu)成實(shí)際的閉鎖元件的或集成到閉鎖元件中的爆裂薄膜或爆裂片實(shí)現(xiàn)依賴(lài)于壓力的打開(kāi)。
有利的是，相應(yīng)的閉鎖裝置包括ー個(gè)在溫度引起的起動(dòng)情況下立即作用到爆裂片或爆裂薄膜上并導(dǎo)致其破壞或撕裂的操縱裝置。在此優(yōu)選涉及ー種彈簧驅(qū)動(dòng)的操縱裝置。此外閉鎖裝置優(yōu)選包括一個(gè)在達(dá)到起動(dòng)溫度之前鎖定操縱裝置的或在其作用上平衡的鎖緊裝置。例如可以直接和大致居中地在爆炸薄膜上固定一個(gè)預(yù)緊的、但在正常運(yùn)行中由一個(gè)易熔焊料裝置鎖定的拉簧，從而在達(dá)到熔化溫度時(shí)釋放該拉簧，于是該拉簧由于其松弛撕破爆裂薄膜。
按照ー種有利的實(shí)施變化形式，爆裂片或爆裂薄膜也可以固定或夾緊在一個(gè)可旋轉(zhuǎn)或可擺動(dòng)地固定在壁上的框架元件上，其中框架元件通過(guò)ー個(gè)鎖緊元件可固定在關(guān)閉的位置，并且鎖緊元件這樣設(shè)計(jì)或與ー個(gè)依賴(lài)于溫度的起動(dòng)裝置連接，使其在達(dá)到起動(dòng)溫度時(shí)解鎖。例如爆裂元件可以安置在一個(gè)框架元件中，它經(jīng)由ー個(gè)易熔焊料裝置壓到ー個(gè)平面的支承和密封結(jié)構(gòu)上。在達(dá)到熔化溫度時(shí)，整個(gè)框架元件被釋放并通過(guò)重力和/或彈簧力打開(kāi)。如果還沒(méi)有發(fā)生溫度引起的起動(dòng)，則在達(dá)到爆裂壓カ吋，閉鎖元件中的爆裂薄膜或爆裂片按選擇打開(kāi)。
各易熔焊料裝置有利地集中在框架上的ー個(gè)保持元件或不多的保持元件上并且設(shè)置有一些夾緊元件。通過(guò)所述結(jié)構(gòu)，壓緊力被分配到各密封元件上，從而獲得ー種充分的密封性并且能夠?qū)崿F(xiàn)一種簡(jiǎn)單的功能檢驗(yàn)或一種簡(jiǎn)單的替換。
在另ー種有利的方案中，借助一個(gè)遠(yuǎn)離閉鎖元件設(shè)置的起動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)閉鎖元件的起動(dòng)和打開(kāi)，該起動(dòng)裝置在起動(dòng)情況下經(jīng)由ー個(gè)機(jī)械的或氣動(dòng)的/液壓的遠(yuǎn)距離操縱裝置作用到閉鎖元件或所屬的鎖緊元件上。例如可以在設(shè)備室的較高的區(qū)域內(nèi)安裝ー個(gè)包括一種易熔焊料(Schmelzlot)或ー種易熔錫料(Schmelzkapsel)的起動(dòng)裝置,其中起動(dòng)經(jīng)由一個(gè)繩索傳動(dòng)裝置或一個(gè)張緊的彈簧元件等傳遞到一個(gè)較低的閉鎖元件上。在一種備選的系統(tǒng)中，在起動(dòng)情況下開(kāi)放ー個(gè)與ー個(gè)蓄壓器或與一個(gè)或多個(gè)液壓的容器連接的并在正常運(yùn)行時(shí)由ー種易熔錫料或一種易熔焊料閉鎖的管道，從而由于開(kāi)動(dòng)的壓カ施加解鎖或打開(kāi)ー個(gè)遠(yuǎn)距設(shè)置的閉鎖元件。
優(yōu)選的是，閉鎖元件這樣構(gòu)成并且固定在壁上,使得通過(guò)閉鎖元件的自重驅(qū)動(dòng)或支持打開(kāi)過(guò)程。為此在蓋中特別提供ー種水平的安裝，其中例如一個(gè)以閉鎖活門(mén)的類(lèi)型構(gòu)成的閉鎖元件以ー個(gè)或多個(gè)鉸鏈固定在蓋壁或一個(gè)其他的支承結(jié)構(gòu)上并且在打開(kāi)過(guò)程中向下翻開(kāi)。
特別是在閉鎖元件的ー種垂直的安裝情況下，符合目的的是，設(shè)置一個(gè)彈簧元件或彈簧腿，它支持打開(kāi)過(guò)程。
按選擇或附加地也可以通過(guò)電機(jī)操縱的溢流活門(mén)實(shí)現(xiàn)溢流橫截面的打開(kāi)。這些活門(mén)在這里優(yōu)選保持永久電動(dòng)的關(guān)閉并且通過(guò)彈簧カ和/或通過(guò)其自重打開(kāi)。在這方面在達(dá)到一個(gè)預(yù)定的絕對(duì)壓力或差壓時(shí)或在達(dá)到ー個(gè)起動(dòng) 溫度時(shí)可以經(jīng)由ー個(gè)適當(dāng)?shù)臏y(cè)量和控制裝置起動(dòng)打開(kāi)。在驅(qū)動(dòng)電機(jī)或配屬的導(dǎo)電技術(shù)的無(wú)電壓(Spannungslosigkeit)時(shí)或在達(dá)到起動(dòng)準(zhǔn)則(例如壓力、溫度或氣體濃度)吋，則按照故障保險(xiǎn)原理可靠和無(wú)外來(lái)能量地打開(kāi)閉鎖元件。為了限制差壓負(fù)荷，這類(lèi)閉鎖元件同樣可以配備爆裂薄膜。
應(yīng)用這樣的電機(jī)操縱的或借助電動(dòng)カ保持關(guān)閉的溢流活門(mén)是有利的，它們特別構(gòu)成為魚(yú)鱗板式活門(mén)或構(gòu)成為具有彈簧回程電機(jī)的擺轉(zhuǎn)活門(mén)，主要在設(shè)備室或?qū)⑵渑c工作室分界的隔壁的低的、暫時(shí)冷的入流區(qū)域內(nèi)，特別與以上所述的溫度敏感的和壓カ敏感的、大面積的閉鎖裝置相組合在高的溢流區(qū)域內(nèi)。
為了確保在設(shè)備室的入流ロ區(qū)域內(nèi)的充分的隔離，設(shè)置一些位于相應(yīng)的入流裝置之前的隔離壁。該隔離裝置也可以徑向定位地設(shè)置在隔壁的下部三分之一內(nèi)。自由對(duì)流的橫截面應(yīng)該至少為入流橫截面的兩倍。
有利的是，閉鎖元件的相應(yīng)的爆裂薄膜或爆裂片這樣設(shè)計(jì)，使其在施加一個(gè)預(yù)定的起動(dòng)壓カ時(shí)按照壓カ的作用方向向兩側(cè)撕裂或破裂。借此即使在工作室內(nèi)的外部超壓的情況下，例如由于在ー個(gè)次級(jí)側(cè)的新鮮蒸汽管道的斷裂引起，也起動(dòng)溢流橫截面的打開(kāi)。此外將爆裂元件符合目的地這樣構(gòu)造，使其在射流力撞擊時(shí)不發(fā)生重要的、可能引起次級(jí)損壞的斷裂部分。因此爆裂薄膜有利地這樣設(shè)計(jì)，使其在ー個(gè)方向通過(guò)設(shè)置的爆裂材料板條的撕裂而在相反方向主要通過(guò)起皺斷裂。為了密封，可以附加地采用容易撕裂的厚度小于0. 05mm的密封薄膜。因此在出現(xiàn)20毫巴至300毫巴的負(fù)壓或超壓時(shí)，爆裂薄膜有利地沿兩個(gè)方向打開(kāi)。
利用本發(fā)明達(dá)到的優(yōu)點(diǎn)特別在于，一方面一個(gè)核技術(shù)設(shè)備，特別是ー個(gè)壓水反應(yīng)堆的活性的和高能量的設(shè)備部件在正常運(yùn)行時(shí)與周?chē)墓ぷ魇颐荛]地隔離，它們由此為了可能進(jìn)行的檢驗(yàn)和維修工作保留可進(jìn)入的，另ー方面在具有釋放可點(diǎn)燃的氣體的危險(xiǎn)的故障和事故情形下，在使用被動(dòng)的、故障保險(xiǎn)的并基于不同的作用原理的元件情況下，快速、可靠和大面積地打開(kāi)設(shè)備室。釋放的氣體的通過(guò)溢流橫截面的按高度分段的配置優(yōu)化的對(duì)流的分布按特別可靠而簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)最大的局部濃度的限制，從而可靠地避免可爆燃的混合物，該混合物可能危害安全容器的完整性。由此本發(fā)明用于在ー個(gè)核反應(yīng)堆內(nèi)提高安全儲(chǔ)備同時(shí)大大地降低費(fèi)用和成本。
借助附圖更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。其中
圖I 一個(gè)核技術(shù)設(shè)備的安全容器的示意縱剖面圖；
圖2 —個(gè)在設(shè)備故障情況下自動(dòng)打開(kāi)的閉鎖裝置，用于按圖I的核技術(shù)設(shè)備的一個(gè)溢流ロ ；[0038]圖3兩個(gè)不同類(lèi)型的閉鎖裝置的組合配置
圖4 ー個(gè)裝入按圖I的核技術(shù)設(shè)備的一個(gè)壁中的壓カ敏感的和溫度敏感的閉鎖裝置在ー個(gè)溫度引起的、借助一個(gè)遠(yuǎn)距離起動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)起動(dòng)之后的打開(kāi)的狀態(tài)；
圖5按圖4的閉鎖裝置的遠(yuǎn)距離起動(dòng)裝置在進(jìn)入起動(dòng)情況之前的視圖；以及
圖6在一個(gè)壓カ引起的起動(dòng)之后的按圖4的閉鎖裝置。
具體實(shí)施方式
在所有圖中的相同的部分設(shè)有相同的附圖標(biāo)記。
圖I示出了ー個(gè)包括一個(gè)壓水反應(yīng)堆的核技術(shù)設(shè)備4的ー個(gè)基本上對(duì)稱(chēng)于縱軸線(xiàn)I延伸的安全容器2的縱剖面。也稱(chēng)為反應(yīng)堆安全殼的安全容器2在其內(nèi)部包括一些設(shè)置用于產(chǎn)生熱的且處于壓力下的水蒸汽的核反應(yīng)部件，特別是反應(yīng)堆壓力容器8和與其連接的具有多個(gè)蒸汽發(fā)生器12的初級(jí)冷卻回路10，以及其他的系統(tǒng)部件。通過(guò)禁閉和阻擋例如從初級(jí)冷卻回路10中的泄漏逸出的冷卻介質(zhì)的方式，構(gòu)成安全容器2的外殼即使在較嚴(yán)重的運(yùn)行故障情況下也防止放射性轉(zhuǎn)入周?chē)h(huán)境。通常安全容器2的外殼由鋼構(gòu)成并且附加地由在圖中未示出的混凝土外套包圍。
核技術(shù)設(shè)備4設(shè)計(jì)用于ー種特別高的運(yùn)行安全性，其中同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)ー種特別經(jīng)濟(jì)的操作方法。為此在安全容器2的內(nèi)室14中通過(guò)ー個(gè)氣密的隔壁16分成ー個(gè)包括反應(yīng)堆壓カ容器8和初級(jí)冷卻回路10亦即各活性的和高能的部件的設(shè)備室18和ー個(gè)包括其余的、只較弱的放射性負(fù)荷的系統(tǒng)部件的工作室20。設(shè)備室18和工作室20本身必要時(shí)分成一些其他的分室，但這對(duì)于以下待描述的安全技術(shù)方案和所屬的設(shè)計(jì)原理不具有原則上的重要性。隔壁16通常構(gòu)成較堅(jiān)固的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，從而除工作室20和設(shè)備室18的通風(fēng)方面的分開(kāi)外對(duì)于設(shè)備室18的內(nèi)部釋放的輻射還要實(shí)現(xiàn)顯著的隔離作用。借此工作室20即使在核技術(shù)設(shè)備2的功率生產(chǎn)運(yùn)行(Leistungsbetriebes)期間也保留是可進(jìn)入的，因此對(duì)于例如進(jìn)行的檢驗(yàn)和維修工作是可容易接近的。通常只針對(duì)設(shè)備室18內(nèi)的高能的和較高的污染的核反應(yīng)部件的維修工作才中斷反應(yīng)堆運(yùn)行。
在一種運(yùn)行的故障情況的范圍內(nèi)，其例如由于初級(jí)冷卻回路10中的泄漏引起或伴隨，除釋放熱的蒸汽外也導(dǎo)致設(shè)備室18內(nèi)的可點(diǎn)燃的和可能爆炸的氣體，特別是氫氣的重要的量的釋放。由于保持設(shè)備室18的容積比較小，對(duì)此在某些情況下在一定的時(shí)間以后超過(guò)臨界的濃度，此時(shí)必須考慮到一種提高的爆炸危險(xiǎn)。為了從一開(kāi)始就可靠地排除這樣的臨界狀態(tài)，在將設(shè)備室18與工作室20分開(kāi)的隔壁16中設(shè)置多個(gè)溢流ロ 22a、22b、22c，它們?cè)谡＿\(yùn)行時(shí)通過(guò)為其分別配置的閉鎖元件24氣密地閉鎖，但在設(shè)備室18內(nèi)的ー種故障情況或ー種事故狀況的情況下及早地開(kāi)放相應(yīng)的溢流橫截面以便將故障情況氣氛有效地分布于整個(gè)的安全容器2中。相應(yīng)的閉鎖元件24是ー個(gè)被動(dòng)的閉鎖裝置26的組成部分，其在達(dá)到或超過(guò)看作故障情況指示器的起動(dòng)條件時(shí)自動(dòng)和無(wú)外來(lái)能量地打開(kāi)溢流橫截面。
在正常運(yùn)行中在設(shè)備室18內(nèi)通過(guò)抽出在那里存在的氣氛產(chǎn)生一相對(duì)于工作室20的輕的負(fù)壓，對(duì)此壓差為約IOPa至最大lOOOPa。為了抽氣設(shè)置在圖I中用28標(biāo)記的抽氣裝置，其包括一個(gè)穿過(guò)設(shè)備室18的隔壁16和安全容器2自由引導(dǎo)的抽氣管道30包括在其上連接的抽氣泵32。在逸入周?chē)h(huán)境之前由設(shè)備室18抽出的室內(nèi)空氣借助一個(gè)多級(jí)的、與抽氣管道30連接的浄化裝置34被浄化和消除污染，該浄化裝置包括一些氣溶膠過(guò)濾器和碘過(guò)濾器。此外通過(guò)ー在圖中未更詳細(xì)示出的循環(huán)空氣裝置連續(xù)地排走設(shè)備室18內(nèi)產(chǎn)生的熱，從而設(shè)備室 18內(nèi)的室溫在正常運(yùn)行時(shí)低于ー個(gè)約60°C的最大值。
在一應(yīng)歸因于初級(jí)冷卻回路10中的泄漏的故障情況下，由于熱蒸汽和氣體的釋放在設(shè)備室18的內(nèi)部一方面導(dǎo)致增壓而另一方面導(dǎo)致溫升，同時(shí)還可以增加室內(nèi)空氣的氫氣含量或其他的可點(diǎn)燃的氣體的濃度。因此為了核技術(shù)設(shè)備4對(duì)故障情況的發(fā)生的監(jiān)控，設(shè)備室18內(nèi)主控的壓力或相對(duì)于工作室20的差壓以及氣溫是特別重要的和有用的參數(shù)。各閉鎖裝置26這樣設(shè)計(jì)和構(gòu)造，使得一旦一個(gè)或多個(gè)所述的工作參數(shù)(壓力、溫度、H2-濃度)超過(guò)ー個(gè)看作故障情況指示器的閾值它們就自動(dòng)地起動(dòng)并打開(kāi)溢流橫截面。通過(guò)閉鎖裝置26關(guān)于其起動(dòng)和操縱機(jī)構(gòu)的不同的設(shè)計(jì)對(duì)此即使在具有較緩慢的壓カ建立的可能的故障情況下也達(dá)到ー特別可靠的和較大面積的室打開(kāi)。
此外通過(guò)溢流ロ 22a、22b、22c在將設(shè)備室18與工作室20隔離的隔壁16中的特定的設(shè)置確保在起動(dòng)情況下優(yōu)化的流動(dòng)狀況，其促進(jìn)釋放的可點(diǎn)燃的氣體在整個(gè)的反應(yīng)堆安全殼-容積內(nèi)的順利的和均勻的分布。一方面將ー些較低的溢流ロ 22a包括壓カ敏感的和溫度敏感的在起動(dòng)情況下自動(dòng)打開(kāi)的閉鎖裝置26以垂直的安裝方式設(shè)置在設(shè)備室18的下面的三分之一中。另ー方面將多個(gè)這樣的閉鎖裝置在蓋36的溢流ロ 22b中設(shè)置在蒸汽發(fā)生器12的上方(水平的安裝方式)并同時(shí)可以說(shuō)構(gòu)成ー個(gè)溢流蓋。為了適當(dāng)?shù)乜紤]可能在設(shè)備室18內(nèi)占優(yōu)勢(shì)的溫度成層，高處的閉鎖裝置26的起動(dòng)溫度以約90°C選擇得比低處的閉鎖裝置的高，它們約65°C。此外在接近底面的區(qū)域內(nèi)將各電機(jī)操縱的溢流活門(mén)38裝入在那里的溢流ロ 22c中，它們?cè)谡＿\(yùn)行中分別通過(guò)ー電機(jī)40保持關(guān)閉并且在起動(dòng)情況下，亦即在切斷的或無(wú)電壓的電機(jī)40的情況下按照故障保險(xiǎn)原理通過(guò)彈簧力或重力打開(kāi)。
如上所述通過(guò)起動(dòng)機(jī)構(gòu)的多樣化確保在一在反應(yīng)堆的核區(qū)域內(nèi)或在初級(jí)冷卻回路10中的故障情況下打開(kāi)主要的或仍至少一重要數(shù)目的閉鎖裝置26或閉鎖元件24。借此接著調(diào)節(jié)在圖I右邊部分中由流動(dòng)箭頭42說(shuō)明的流動(dòng)分布，其中熱氣體和蒸汽從高處的在設(shè)備室18的蓋36中的溢流ロ 22b向上逸出，在位于其上方的安全容器2的蓋上冷卻并緊接著在安全容器2的隔壁16與內(nèi)壁之間的環(huán)形中間室44中下降，以便最后再次通過(guò)打開(kāi)的溢流橫截面22a、22c流入設(shè)備室18內(nèi)。通過(guò)流動(dòng)的循環(huán)發(fā)生以前分開(kāi)的“內(nèi)部的”和“外部的”反應(yīng)堆安全殼-氣氛的特別有效的混合，借其可靠地限制可爆燃的氣體或氣體混合物的最大濃度，其可能危害安全容器2的完整性或穩(wěn)定性。
在隔壁16與安全容器2的內(nèi)壁之間的中間室44中的流動(dòng)橫截面通過(guò)隔離元件114變窄，借此產(chǎn)生ー特別有利的流動(dòng)導(dǎo)向。在該實(shí)施例中隔離元件114整體構(gòu)成ー環(huán)形板的形式，其大致在設(shè)備室18的三分之一高度處安裝于隔壁16中。保留的自由的對(duì)流橫截面或入流橫截面115約為如位于隔離元件114下方的溢流ロ 22a、22c的入流橫截面的三個(gè)那樣大。
此外采用多個(gè)催化的復(fù)合器46，用以減少釋放的氫氣，它們優(yōu)選設(shè)置在設(shè)備室18的內(nèi)壁上，特別圍繞蒸汽發(fā)生器12，這樣，在溢流蓋36打開(kāi)時(shí)，它們被向上上升的氣氛以較高的流入速度流迸。于是氫氣的減少是特別有效的。通過(guò)反應(yīng)熱則使在高處的、蓋側(cè)的溢流橫截面中的溢流速度提高到直達(dá)2m/s或更高的值。最后至少幾個(gè)復(fù)合器46這樣設(shè)置在溫度敏感的閉鎖裝置26的附近，使得即使在另外早些的較低的室溫下，由其在H2出現(xiàn)時(shí)產(chǎn)生的反應(yīng)熱也導(dǎo)致超過(guò)起動(dòng)溫度，亦即導(dǎo)致相應(yīng)的溢流ロ打開(kāi)。通過(guò)在核技術(shù)設(shè)備4中利用的復(fù)合器46的這樣的多倍利用因此按簡(jiǎn)單而低成本的方式實(shí)現(xiàn)閉鎖裝置26的一種附加的、依賴(lài)于氫氣濃度的起動(dòng)機(jī)構(gòu)。
圖2中示出一個(gè)本身結(jié)合依賴(lài)于壓力的打開(kāi)和依賴(lài)于溫度的打開(kāi)的兩種功能的閉鎖裝置26。在圖中所示的實(shí)施形式中閉鎖裝置26適用于在核技術(shù)設(shè)備4的設(shè)備室18的蓋36或蓋壁中的水平的安裝 ；但也可設(shè)想以?xún)A斜的或垂直的安裝位置例如在一側(cè)壁中的變化形式。
閉鎖裝置26包括一為覆蓋一溢流ロ 22的閉鎖元件24,它具有一個(gè)夾緊在ー個(gè)第一框架元件48中的爆裂薄膜50?？蚣茉?8在從用方向箭頭52標(biāo)記的方向的俯視圖中具有ー個(gè)矩形的基面。框架元件48本身由橫截面為正方形的空心梁或通過(guò)其他的例如敞開(kāi)的鋼型材(L、U型材組合)的應(yīng)用構(gòu)成。支承爆裂薄膜50的第一框架元件48借助鉸鏈56可擺動(dòng)地固定在ー個(gè)第二框架元件58上，使得完整的閉鎖元件24在需要時(shí)以ー個(gè)門(mén)扇或鉸鏈窗的形式相對(duì)于固定地與密封和保持結(jié)構(gòu)60連接的第二框架元件58可以翻開(kāi)，后者同時(shí)用作為第一框架元件48的支座和止擋。密封和保持結(jié)構(gòu)60本身牢固固定于ー圖中未示出的核技術(shù)設(shè)備的混凝土蓋或隔壁中。兩個(gè)框架元件48、58設(shè)置在固定結(jié)構(gòu)60的下方，從而閉鎖元件24在起動(dòng)情況中可自由向下翻開(kāi)。
在核技術(shù)設(shè)備4的正常運(yùn)行中，將閉鎖元件24保持為氣密閉鎖的，亦即位于圖2中所示的打開(kāi)過(guò)程中表示的運(yùn)動(dòng)過(guò)程的三個(gè)位置的最上部的位置。
兩個(gè)框架元件48、58則相互疊合地設(shè)置，同時(shí)通過(guò)提供一足夠的壓緊カ和必要時(shí)通過(guò)在圖中未示出的密封裝置達(dá)到一高的氣密性。在正常運(yùn)行中借助ー個(gè)包括ー個(gè)易熔焊料62的鎖緊裝置64保持該關(guān)閉的狀態(tài)，該鎖緊裝置與兩個(gè)框架元件48、58的裝備鉸鏈的側(cè)面對(duì)置地安裝在其上。桿形或帶形的易熔焊料62，如在圖2中右下面的詳圖中可清楚看出的，在其兩端分別借助ー個(gè)固定螺釘66 —邊與活動(dòng)安裝的第一框架元件48而另ー邊與固定的第二框架元件58或位置固定的密封和保持結(jié)構(gòu)60固定連接并且這樣防止在正常情況下打開(kāi)閉鎖元件24。并且通過(guò)ー借助ー調(diào)整螺釘68可調(diào)整的夾緊裝置70調(diào)整在兩個(gè)框架元件48、58之間主控的壓緊力，借此可以再調(diào)整設(shè)置的密封性。易熔焊料裝置有利地可以由ー種多個(gè)平行的焊料的配置構(gòu)成，它們(梳子似的)以幾個(gè)_的間距安裝并由此在設(shè)備正常運(yùn)行中能夠施加較大的閉鎖力。此外ー種這樣的實(shí)施方式特別適用于在各個(gè)焊料條之間的間隙區(qū)域內(nèi)容納催化的元件。
易熔焊料62的易熔點(diǎn)這樣選擇，使得一旦在易熔焊料62的位置上的室溫超過(guò)ー特別預(yù)定的匹配于溢流ロ的起動(dòng)值，就開(kāi)放閉鎖元件24。亦即易熔焊料62在其在兩個(gè)固定夾緊的或擰緊的末端之間的中間區(qū)域內(nèi)通過(guò)開(kāi)始的熔化過(guò)程被分開(kāi)，隨后閉鎖元件24由于其自重和由于其“吊掛的”安裝向下翻轉(zhuǎn)并且開(kāi)放溢流ロ 22以便通流。在一完成的斷開(kāi)以后可以通過(guò)一新的易熔焊料62的使用容易重新建立原來(lái)的狀態(tài)。此外通過(guò)易熔焊料裝置62的替換也可以容易地實(shí)施這些元件的一重復(fù)的功能檢驗(yàn)，以及改變起動(dòng)溫度和例如匹配于改變的核技術(shù)設(shè)備4的工作條件或匹配于改變的安全規(guī)程等。
不同于閉鎖元件24的依賴(lài)于溫度的解鎖和打開(kāi)在達(dá)到爆裂壓カ時(shí)也可以通過(guò)爆裂薄膜50的爆裂打開(kāi)溢流橫截面。
圖3示出兩個(gè)直接并排在ー個(gè)溢流蓋36中設(shè)置的閉鎖裝置26的組合。其中左邊的在其結(jié)構(gòu)和其作用方式上相當(dāng)于由圖2已知的閉鎖裝置26，但右邊的簡(jiǎn)單ー些構(gòu)成為單純壓カ敏感的閉鎖裝置26包括一個(gè)夾緊在ー個(gè)固定的框架72上的爆裂薄膜50。通常對(duì)于許多使用區(qū)域和應(yīng)用目的足夠的是，只在閉鎖裝置26的一部分中設(shè)置不同的起動(dòng)和打開(kāi)機(jī)構(gòu)，借此對(duì)于核技術(shù)設(shè)備4的設(shè)計(jì)、制造和維修可以保持較少的總費(fèi)用。
圖4中示出ー閉鎖裝置26的另ー實(shí)施形式，其特別適用于ー在較小的故障情況溫度或事故溫度的區(qū)域內(nèi)的使用位置，例如用于在ー側(cè)壁74或在隔壁16的一部分中的垂直的安裝。類(lèi)似如由圖3已知的閉鎖裝置26，該方案包括ー個(gè)固定在一個(gè)框架元件48上的爆裂薄膜50?？蚣茉?8借助多個(gè)在圖中看不見(jiàn)的鉸鏈56在其下面的縱向側(cè)面76可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在ー個(gè)裝入鋼筋混凝土壁中的框架式支承結(jié)構(gòu)78上，從而其在解除鎖緊時(shí)通過(guò)其自重驅(qū)動(dòng)可以翻到圖中所示的打開(kāi)位置。通過(guò)兩個(gè)側(cè)向設(shè)置的、分別在端側(cè)鉸接地固定在活動(dòng)的框架元件48和壁74上的伸縮式彈簧元件80支持打開(kāi)過(guò)程，特別在其起始階段。
在正常情況下，框架元件48通過(guò)ー個(gè)安裝在支承和固定結(jié)構(gòu)78的與鉸鏈56對(duì)置的側(cè)面上的并同時(shí)嵌入框架元件48的一個(gè)對(duì)應(yīng)的配件82中的鎖緊元件83保持閉鎖。在當(dāng)前的情況下涉及一種氣動(dòng)的鎖緊元件83，其在施加壓縮空氣時(shí)解鎖。為此鎖緊元件83經(jīng)由一個(gè)在核技術(shù)設(shè)備4的正常運(yùn)行中無(wú)壓カ的管道84與ー個(gè)依賴(lài)于溫度的起動(dòng)裝置86連接，它在起動(dòng)情況下為鎖緊元件83的解鎖提供所需要的操縱壓力。起動(dòng)裝置86相對(duì)于鎖緊元件83可以有利地設(shè)置在一個(gè)較高的故障情況溫度(StSrfalltemperaturen)的區(qū)域內(nèi)并且按照管道84的管道長(zhǎng)度也設(shè)計(jì)為遠(yuǎn)距離起動(dòng)裝置。
在圖5中在圖4之前和圖4中按起動(dòng)過(guò)程示出的起動(dòng)裝置86包括ー個(gè)用ー種處在壓カ下的氣體填充的壓縮氣體容器88，它在排出側(cè)通過(guò)ー個(gè)止回閥90可閉鎖。在正常情況下，亦即在達(dá)到起動(dòng)條件之前，止回閥90的彈簧加載的閥桿92通過(guò)ー個(gè)玻璃泡保險(xiǎn)裝置94保持在關(guān)閉的狀態(tài)。保險(xiǎn)裝置94可以例如構(gòu)成為玻璃泡(Glaskolben)并且為此包括一個(gè)設(shè)置在閥殼體96之外的并且通過(guò)ー個(gè)止擋98固定在其位置上的玻璃泡100，在其上固定ー個(gè)壓到閥桿92上的并同時(shí)將其固定在閉鎖位置的操縱桿102。玻璃泡100由ー種玻璃材料制成，它在達(dá)到一個(gè)預(yù)定的起動(dòng)溫度時(shí)，典型地為65°C至90°C時(shí)，熔化或斷裂，從而釋放先前鎖定的閥桿92。由于在壓縮氣體容器88中的超壓和還通過(guò)壓簧104的彈簧カ的支持，閥桿92打開(kāi)，從而處于壓縮氣體容器88中的氣體從其中流出并且首先可流入ー個(gè)被一個(gè)殼體106包圍的中間室108中且緊接著流入與氣動(dòng)的鎖緊元件83連接的管道84中，由此鎖緊元件83解鎖并打開(kāi)設(shè)置在壁74中的閉鎖元件24。
在這里所示的實(shí)施形式中，玻璃泡100處于中間室108之外，其中通過(guò)殼體壁的一個(gè)相應(yīng)的孔隙110引導(dǎo)操縱桿102。操縱桿102沿其縱向方向可在孔隙110中移動(dòng)。在操縱桿102與殼體106之間保持小的間隙并且借助ー個(gè)固定在孔隙110的邊緣上的、在圖中未更詳細(xì)示出的密封圈等密封，從而在該位置不發(fā)生泄漏引起的壓カ損失。
也可以通過(guò)一些液壓裝置或繩索傳動(dòng)系統(tǒng)達(dá)到上述遠(yuǎn)距離起動(dòng)的功能。
圖6最后再次示出由圖4已知的閉鎖裝置26，但現(xiàn)在按照ー種壓カ引起的起動(dòng)，它在保持關(guān)閉的框架元件48中已導(dǎo)致爆裂薄膜50的撕裂或爆裂。箭頭112說(shuō)明出現(xiàn)的流動(dòng)。
附圖標(biāo)記清單
I縱軸線(xiàn)[0067]2安全容器
4核技術(shù)設(shè)備
8反應(yīng)堆壓力容器
10初級(jí)冷卻回路
12蒸汽發(fā)生器
14內(nèi)室
16隔壁
18設(shè)備室20工作室
22a、22b、22c 溢流 ロ
24閉鎖元件
26閉鎖裝置
28抽氣裝置
30抽氣管道
32抽氣泵
34浄化裝置
36蓋
38溢流活門(mén)
40電機(jī)
42流動(dòng)箭頭
44中間室
46復(fù)合器
48框架元件
50爆裂薄膜
52方向箭頭
56鉸鏈
58框架元件
60密封和保持結(jié)構(gòu)
62易熔焊料
64鎖緊裝置
66固定螺釘
68調(diào)整螺釘
70夾緊裝置
72框架
74側(cè)壁
76縱向側(cè)面
78支承結(jié)構(gòu)
80伸縮式彈簧元件
82配件[0106]83鎖緊元件
84管道
86起動(dòng)裝置
88壓縮氣體容器
90止回閥
92閥桿
94玻璃泡保險(xiǎn)裝置
96閥殼體
98止擋
100玻璃泡
102操縱桿
104壓簧
106殼體
108中間室
110孔隙
112箭頭114隔離屏
115入流橫截面
權(quán)利要求
1.核技術(shù)設(shè)備(4)，包括ー個(gè)安全容器，其內(nèi)室通過(guò)ー個(gè)氣密的隔壁(16)分成ー個(gè)包括反應(yīng)堆壓力容器(8)和初級(jí)冷卻回路(10)的設(shè)備室(18)和ー個(gè)在正常運(yùn)行中可進(jìn)入的工作室(20)，其中在隔壁(16)中設(shè)置多個(gè)溢流ロ(22a、22b、22c)，其中，相應(yīng)的溢流ロ(22a、22b、22c)由一個(gè)在達(dá)到ー個(gè)為相應(yīng)的溢流ロ(22a、22b、22c)配置的起動(dòng)條件時(shí)自動(dòng)打開(kāi)的閉鎖裝置(26)的一個(gè)閉鎖元件(24)閉鎖，其特征在干，不僅設(shè)置依賴(lài)于壓力打開(kāi)的閉鎖裝置(26)而且還設(shè)置不依賴(lài)于壓カ打開(kāi)的閉鎖裝置(26)，并且在一個(gè)閉鎖裝置(26)中結(jié)合多個(gè)基于不同的作用原理的起動(dòng)裝置。
2.按照權(quán)利要求
I所述的核技術(shù)設(shè)備(4)，其特征在于，包括至少兩種類(lèi)型的閉鎖裝置(26)，其中分別作為起動(dòng)過(guò)程和/或操縱過(guò)程的基礎(chǔ)的作用原理不相同。
3.按照權(quán)利要求
I或2所述的核技術(shù)設(shè)備(4)，其特征在干，不僅設(shè)置依賴(lài)于壓カ打開(kāi)的閉鎖裝置(26)而且還設(shè)置依賴(lài)于溫度打開(kāi)的閉鎖裝置(26)。
4.按照權(quán)利要求
I或2所述的核技術(shù)設(shè)備(4)，其特征在于，至少一個(gè)閉鎖裝置(26)這樣設(shè)計(jì)，使得一旦在設(shè)備室(18)中的氣壓超過(guò)ー個(gè)預(yù)定的起動(dòng)壓力，該閉鎖裝置就自動(dòng)地打開(kāi)。
5.按照權(quán)利要求
I或2所述的核技術(shù)設(shè)備(4)，其特征在于，至少一個(gè)閉鎖裝置(26)這樣設(shè)計(jì)，使得一旦在設(shè)備室(18)與工作室(20)之間的壓力差超過(guò)ー個(gè)預(yù)定的起動(dòng)值，該閉鎖裝置就自動(dòng)地打開(kāi)。
6.按照權(quán)利要求
5所述的核技術(shù)設(shè)備(4)，其特征在于，起動(dòng)值為20毫巴至300毫巴。
7.按照權(quán)利要求
I所述的核技術(shù)設(shè)備(4)，其特征在于，至少一個(gè)閉鎖裝置(26)這樣設(shè)計(jì)，使得一旦在設(shè)備室(18)的一個(gè)測(cè)量位置的局部的氣溫超過(guò)ー個(gè)預(yù)定的起動(dòng)溫度，該閉鎖裝置就自動(dòng)地打開(kāi)。
8.按照權(quán)利要求
7所述的核技術(shù)設(shè)備(4)，其特征在于，一個(gè)閉鎖元件(24)經(jīng)由ー個(gè)遠(yuǎn)距離操縱裝置與ー個(gè)在設(shè)備室(18)的蓋附近定位的依賴(lài)于溫度的起動(dòng)裝置(86)連接。
9.按照權(quán)利要求
7或8所述的核技術(shù)設(shè)備(4)，其特征在于，相應(yīng)的閉鎖裝置(26)的起動(dòng)溫度在65°C至90°C的區(qū)間內(nèi)。
10.按照權(quán)利要求
7或8所述的核技術(shù)設(shè)備(4)，其特征在于，依賴(lài)于溫度打開(kāi)的閉鎖裝置(26)的起動(dòng)溫度隨其安裝高度漸升地選擇。
11.按照權(quán)利要求
I或2所述的核技術(shù)設(shè)備(4)，其特征在于，至少一個(gè)閉鎖裝置(26)這樣設(shè)計(jì)，使得一旦ー種在設(shè)備室(18)的氣氛中存在的可燃或可爆炸氣體的濃度超過(guò)ー個(gè)預(yù)定的起動(dòng)濃度，該閉鎖裝置就自動(dòng)地打開(kāi)。
12.按照權(quán)利要求
11所述的核技術(shù)設(shè)備(4)，其特征在于，所述氣體是氫氣。
13.按照權(quán)利要求
11所述的核技術(shù)設(shè)備(4)，其特征在于，起動(dòng)濃度為I至2容積百分比。
14.按照權(quán)利要求
I或2所述的核技術(shù)設(shè)備(4)，其特征在于，包括ー個(gè)依賴(lài)于溫度打開(kāi)的閉鎖裝置(26)和ー個(gè)在存在易爆炸的或可點(diǎn)燃的氣體時(shí)釋放熱的催化的元件或復(fù)合器(46)，其中，催化的元件或復(fù)合器(46)這樣設(shè)置，使得由其釋放的熱在超過(guò)ー個(gè)閾值時(shí)起動(dòng)閉鎖裝置(26)的打開(kāi)。
15.按照權(quán)利要求
I或2所述的核技術(shù)設(shè)備(4)，其特征在于，分別設(shè)有閉鎖裝置(26)之一的溢流ロ(22a、22b、22c)的ー個(gè)第一分量(22a、22c)設(shè)置在設(shè)備室(18)的接近底面的區(qū)域內(nèi)，而ー個(gè)第二分量(22b)設(shè)置在較高的區(qū)域內(nèi)，其中高度差大于5m。
16.按照權(quán)利要求
15所述的核技術(shù)設(shè)備(4)，其特征在于，在較低的與較高的溢流ロ(22a.22b.22c)之間，在設(shè)備室(18)的內(nèi)壁(16)上安裝多個(gè)在存在易爆炸的或可點(diǎn)燃的氣體時(shí)釋放熱的復(fù)合器(46)。
17.按照權(quán)利要求
I或2所述的核技術(shù)設(shè)備(4)，其特征在干，由各閉鎖元件(24)總共覆蓋的面積為設(shè)備室(18)的水平的橫截面積的0. I至0. 5倍。
18.按照權(quán)利要求
I或2所述的核技術(shù)設(shè)備(4)，其特征在于，在設(shè)備室(18)的入流ロ區(qū)域內(nèi)具有附加的隔離屏(114)，其中入流橫截面(115)至少為配屬的溢流ロ(22a、22c)的入流橫截面的兩倍。
19.按照權(quán)利要求
I或2所述的核技術(shù)設(shè)備(4)，其特征在干，閉鎖元件(24)大面積地裝入ー個(gè)平面的、由鋼支架構(gòu)成的保持和密封結(jié)構(gòu)(60)中。
20.按照權(quán)利要求
I或2所述的核技術(shù)設(shè)備(4)，其特征在于，包括ー個(gè)冷卻裝置，用以冷卻處于設(shè)備室(18)內(nèi)的室內(nèi)空氣，其中冷卻裝置的冷卻功率這樣確定，使得在設(shè)備室(18)內(nèi)的室溫在正常運(yùn)行中可持續(xù)地下降到低于60°C。
21.按照權(quán)利要求
I或2所述的核技術(shù)設(shè)備(4)，其特征在于，包括ー個(gè)用于處于設(shè)備室(18)內(nèi)的室內(nèi)空氣的抽氣裝置(28)和ー個(gè)浄化裝置(34)，用于抽出的室內(nèi)空氣的凈化和消除污染。
22.按照權(quán)利要求
15所述的核技術(shù)設(shè)備(4)，其特征在于，第二分量(22b)設(shè)置在隔壁(16)的構(gòu)成設(shè)備室(18)的蓋的部分中。
23.按照權(quán)利要求
15所述的核技術(shù)設(shè)備(4)，其特征在于，高度差大于20m。
24.應(yīng)用于ー個(gè)按照權(quán)利要求
I至23之一所述的核技術(shù)設(shè)備(4)中的閉鎖裝置(26)，用于ー個(gè)設(shè)置在一個(gè)壁中的溢流ロ(22a、22b、22c)，具有ー個(gè)包括ー個(gè)爆裂元件的閉鎖元件(24)，其中閉鎖裝置(26)包括ー個(gè)在溫度引起的起動(dòng)情況下立即作用到爆裂元件上并導(dǎo)致其撕裂的操縱裝置，使得該閉鎖裝置在達(dá)到ー個(gè)預(yù)定的環(huán)境方面的起動(dòng)溫度時(shí)自動(dòng)地開(kāi)放流動(dòng)橫截面，并且其中，爆裂元件這樣構(gòu)成，使得在操縱裝置尚未起動(dòng)時(shí)，在設(shè)備室(18)與工作室(20)之間出現(xiàn)的預(yù)定的壓カ差時(shí)，爆裂元件撕裂。
25.按照權(quán)利要求
24所述的閉鎖裝置(26)，其特征在于，爆裂元件是ー個(gè)爆裂薄膜(50)或爆裂片。
26.按照權(quán)利要求
24所述的閉鎖裝置(26)，其特征在于，包括一個(gè)彈簧驅(qū)動(dòng)的操縱裝置。
27.按照權(quán)利要求
24或26所述的閉鎖裝置(26)，其特征在于，包括一個(gè)在達(dá)到起動(dòng)溫度之前鎖定操縱裝置的或在其作用上平衡的鎖緊裝置。
28.應(yīng)用于ー個(gè)按照權(quán)利要求
I至23之一所述的核技術(shù)設(shè)備(4)中的閉鎖裝置(26)，用于ー個(gè)設(shè)置在一個(gè)壁中的溢流ロ(22a、22b、22c)，具有ー個(gè)包括ー個(gè)爆裂元件的閉鎖元件(24)，其中爆裂元件固定或夾緊在一個(gè)可旋轉(zhuǎn)或可擺動(dòng)地固定在壁上的框架元件(48)上，其中框架元件(48)通過(guò)ー個(gè)鎖緊元件(83)可固定在關(guān)閉的位置，并且鎖緊元件(83)這樣設(shè)計(jì)或與ー個(gè)依賴(lài)于溫度的起動(dòng)裝置(86)連接，使得該鎖緊元件在達(dá)到起動(dòng)溫度時(shí)解鎖。
29.按照權(quán)利要求
28所述的閉鎖裝置(26)，其特征在于，爆裂元件是ー個(gè)爆裂薄膜(50)或爆裂片。
30.按照權(quán)利要求
28所述的閉鎖裝置(26)，其特征在于，包括一個(gè)遠(yuǎn)離閉鎖元件(24)設(shè)置并且在起動(dòng)情況下經(jīng)由ー個(gè)機(jī)械的或氣動(dòng)的遠(yuǎn)距離操縱裝置作用到閉鎖元件(24)或鎖緊元件(83)上的起動(dòng)裝置(86)。
31.按照權(quán)利要求
30所述的閉鎖裝置(26)，其特征在于，起動(dòng)裝置(86)為ー個(gè)溫度敏感的或濃度敏感的起動(dòng)裝置。
32.按照權(quán)利要求
28或30所述的閉鎖裝置(26)，其特征在于，其鎖緊元件(83)或起動(dòng)裝置(86)包括ー種易熔焊料￠2)或ー種易熔錫料。
33.按照權(quán)利要求
28至31之一所述的閉鎖裝置(26)，其特征在于，包括一個(gè)閉鎖元件(24),該閉鎖元件這樣構(gòu)成并固定在壁上,使得通過(guò)閉鎖元件(24)的自重驅(qū)動(dòng)或支持打開(kāi)過(guò)程。
34.按照權(quán)利要求
28至31之一所述的閉鎖裝置(26)，其特征在于，包括一個(gè)閉鎖元件(24)，該閉鎖元件在關(guān)閉的狀態(tài)下是彈簧加載的。
35.按照權(quán)利要求
28至31之一所述的閉鎖裝置(26)，其特征在于，包括至少ー個(gè)通過(guò)電動(dòng)カ有效保持在關(guān)閉狀態(tài)的閉鎖元件(24)。
36.按照權(quán)利要求
35所述的閉鎖裝置(26)，其特征在于，閉鎖元件(24)構(gòu)成為魚(yú)鱗板式活門(mén)或構(gòu)成為具有彈簧回程電機(jī)的擺轉(zhuǎn)活門(mén)。
37.按照權(quán)利要求
35所述的閉鎖裝置(26)，其特征在于，閉鎖裝置(26)用在一個(gè)按照權(quán)利要求
15至17之一所述的核技術(shù)設(shè)備的較低的溢流ロ(22c)中。
專(zhuān)利摘要
本發(fā)明涉及一種核技術(shù)設(shè)備(4)，包括一個(gè)安全容器(2)，其內(nèi)室(14)通過(guò)一個(gè)氣密的隔壁(16)分成一個(gè)包括反應(yīng)堆壓力容器(8)和初級(jí)冷卻回路(10)的設(shè)備室(18)和一個(gè)在正常運(yùn)行中可進(jìn)入的工作室(20)，擬在保持不多的制造和運(yùn)行費(fèi)用的同時(shí)確保一種特別高的運(yùn)行安全性，尤其即使在設(shè)備室(18)內(nèi)包括氫氣釋放的故障情況下也是如此。為此按照本發(fā)明，在隔壁(16)中設(shè)置多個(gè)溢流口(22a、22b、22c)，其中，相應(yīng)的溢流口(22a、22b、22c)由一個(gè)在達(dá)到一個(gè)為相應(yīng)的溢流口(22a、22b、22c)配置的起動(dòng)條件時(shí)自動(dòng)打開(kāi)的閉鎖裝置(26)的一個(gè)閉鎖元件(24)閉鎖，并且設(shè)置一些不僅依賴(lài)于壓力打開(kāi)的而且不依賴(lài)于壓力打開(kāi)的閉鎖裝置(26)。一種在這方面特別符合目的的閉鎖裝置(26)還具有一個(gè)包括一個(gè)爆裂薄膜(50)或一個(gè)爆裂片的閉鎖元件(24)，其中閉鎖裝置這樣設(shè)計(jì)，使得它在達(dá)到一個(gè)預(yù)定的環(huán)境方面的起動(dòng)溫度時(shí)自動(dòng)地開(kāi)放溢流口(22a、22b、22c)。
文檔編號(hào)F16K17/14GKCN101395678 B發(fā)布類(lèi)型授權(quán) 專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)朇N 200780008030
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2007年1月24日
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