一種快中子零功率裝置水淹嚴(yán)重事故下固有安全保護(hù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及核工程技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種快中子零功率裝置水淹嚴(yán)重事故下固有安全保護(hù)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在臨界裝置設(shè)計、建造及運(yùn)行過程中，安全性至關(guān)重要。福島核事故后，人們對海水及洪水淹沒嚴(yán)重事故更加重視。
[0003]對于快中子零功率裝置，如國內(nèi)的DF-6，國外的MASURCA、BFS、ZEBRA、VENUS-F等裝置，均采用固態(tài)模擬冷卻劑及固態(tài)反射層等的結(jié)構(gòu)形式，其停堆保護(hù)一般依靠反射層下落和安全棒下落來實現(xiàn)。在極端水淹嚴(yán)重事故情況下，快中子被慢化成熱中子，其臨界安全問題存在隱患。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的主要代表案例為DF-V1、MASURCA, BFS、VENUS-F裝置。這些裝置在極端水淹情況下的停堆保護(hù)僅以停堆系統(tǒng)或其它安全棒及驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行安全停堆保護(hù)，受機(jī)械故障、結(jié)構(gòu)變形等方面因素影響，同時即便在停堆系統(tǒng)正常工作情況下，在水淹情況下快中子被慢化為熱中子亦會帶來臨界安全隱患。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明技術(shù)解決問題:為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種快中子零功率裝置水淹嚴(yán)重事故下固有安全保護(hù)方法，主要解決快中子零功率裝置在極端水淹嚴(yán)重事故下的臨界安全問題。
[0006]本發(fā)明技術(shù)解決方案:一種快中子零功率裝置水淹嚴(yán)重事故下固有安全保護(hù)方法，堆芯圍板I設(shè)計及其與堆容器2的連接配合，所述堆芯圍板I由六塊相同的圍板3組裝而成，六塊相同的圍板3將堆芯結(jié)構(gòu)4整體圍成正六邊形；每塊圍板3由頂部結(jié)構(gòu)5、底部結(jié)構(gòu)6、圍板主體7和兩塊腹板8組成，其中，頂部結(jié)構(gòu)5、底部結(jié)構(gòu)6與圍板主體7垂直焊接于同一側(cè)，兩塊腹板8焊接于圍板主體7與頂部結(jié)構(gòu)5、底部結(jié)構(gòu)6同側(cè)；頂部結(jié)構(gòu)5、底部結(jié)構(gòu)6及兩塊腹板8與堆容器2內(nèi)壁通過螺栓連接。
[0007]在兩塊腹板8上布設(shè)硼酸粉末，硼酸粉末裝于多孔棉布袋內(nèi)。
[0008]所述圍板主體7開有等間距圓孔9，兩塊腹板8上各開有6個腹板圓孔10。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于:
[0010](I)、本發(fā)明提供一種快中子零功率裝置水淹嚴(yán)重事故下固有安全保護(hù)方法，所述方法在于根據(jù)硼酸很強(qiáng)的吸收熱中子能力，將其應(yīng)用于快中子零功率裝置中，以提供一種在極端水淹嚴(yán)重事故下的固有安全保護(hù)方案，同時，在結(jié)構(gòu)設(shè)計上，實現(xiàn)不同角度不同高度均勻布設(shè)以提高安全保護(hù)有效性，另外此方案還對相關(guān)設(shè)備部件起到一定輻射屏蔽作用。具體在堆芯圍板設(shè)計上進(jìn)行針對性考慮，一方面堆芯圍板由圓周6塊圍板圍成，并在每塊圍板的圍板主體上開有圓孔，以便水能流入堆芯圍板與堆容器之間進(jìn)而使硼酸粉末溶解和彌散于堆芯周圍而起到固有安全保護(hù)功能；一方面在圍板主體上焊接兩塊腹板并開有圓孔，兩塊腹板高度不同，便于不同水位情況下分階段進(jìn)行硼酸粉末的溶解與彌散以提高負(fù)反應(yīng)性引入的有效性和均勻性，使得腹板不僅實現(xiàn)支撐與固定圍板主體的功能，同時能夠安置硼酸粉末及可有水流過并提高安全保護(hù)有效性以實現(xiàn)一種固有安全保護(hù)手段。具有一定創(chuàng)新性和實用價值。
[0011](2)、本發(fā)明實施例實施方式簡單，主要在于沿圓周對稱布置完全相同的六塊圍板3以組成堆芯圍板1，在堆芯圍板I及腹板8上開有若干圓孔，并在不同高度的腹板8上布設(shè)硼酸粉末，以達(dá)到不僅能夠?qū)崿F(xiàn)堆芯圍板I既定的安裝、固定和限位功能，同時實現(xiàn)一種快中子零功率裝置水淹嚴(yán)重事故下有效的固有安全保護(hù)功能，此外，布設(shè)的硼酸粉末，對于降低設(shè)備的輻照影響是有利的。此方案實施例在經(jīng)濟(jì)上無須增加任何代價，在特定的快中子零功率裝置上，卻可達(dá)到非常明顯的有益效果。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]為了詳細(xì)說明所述方案，附圖以更好說明本
【發(fā)明內(nèi)容】
。
[0015]如圖1所示，本發(fā)明根據(jù)硼酸具有很強(qiáng)的熱中子吸收能力，將其應(yīng)用于快中子零功率裝置中，以提供一種在極端水淹嚴(yán)重事故下的固有安全保護(hù)方案，同時，在結(jié)構(gòu)設(shè)計上，實現(xiàn)不同角度不同高度均勻布設(shè)硼酸粉末以提高安全保護(hù)有效性，另外此方案還對相關(guān)設(shè)備部件起到一定輻射屏蔽作用。
[0016]在結(jié)構(gòu)設(shè)計上涉及堆芯圍板I的設(shè)計及其與堆容器2的連接配合。堆芯圍板I由6塊相同的圍板3組成，以易于加工制造及拆裝方便，6塊完全相同且沿圓周均勻布置的圍板3保證周向布置的均勻性。每塊圍板3包括頂部結(jié)構(gòu)5、底部結(jié)構(gòu)6、圍板主體7和兩塊腹板8。頂部結(jié)構(gòu)5、底部結(jié)構(gòu)6與圍板主體7焊接為一個整體，頂部結(jié)構(gòu)5、底部結(jié)構(gòu)6分別與堆芯圍板I外部的堆容器2通過螺栓連接。圍板主體7縱向開有6個等間距圓孔9，以使水能夠流過。圍板主體7不同高度上焊接有兩塊腹板8，腹板8起到支撐固定圍板主體7的功能。同時，在腹板8上開有6個腹板圓孔10，并在兩塊腹板8上各放置多孔棉布袋封裝的硼酸粉末11，在底部結(jié)構(gòu)6上亦放置多孔棉布袋封裝的硼酸粉末11，這樣使得在圓周不同高度不同角度上分布有硼酸粉末，且水可通過圍板主體7上的圓孔9以及腹板圓孔10流入堆芯圍板I與堆容器2中間的空腔內(nèi)，進(jìn)而實現(xiàn)在極端水淹嚴(yán)重事故下的一種固有安全防護(hù)措施。
[0017]如圖2所示，堆芯圍板I限定了堆芯結(jié)構(gòu)4的外輪廓，保證堆芯結(jié)構(gòu)4的完整性。堆芯圍板I上的腹板8上開有螺栓孔，堆容器2對應(yīng)位置開有相匹配的螺栓孔，通過螺栓連接方式，將堆芯圍板I與堆容器2緊密連接在一起，保證整個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及包容。堆芯結(jié)構(gòu)4的內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間有一定間隙，此外，堆芯結(jié)構(gòu)4的中心處留有停堆部件下落孔道12。在水淹嚴(yán)重事故下，水從堆芯結(jié)構(gòu)4內(nèi)部及停堆部件下落孔道12中流入到堆芯圍板I與堆容器2之間的空腔內(nèi)，溶解和彌散的硼酸粉末也將彌散于堆芯結(jié)構(gòu)4內(nèi)部區(qū)域，以實現(xiàn)引入負(fù)反應(yīng)性的安全保護(hù)功能。
【主權(quán)項】
1.一種快中子零功率裝置水淹嚴(yán)重事故下固有安全保護(hù)方法，其特征在于:堆芯圍板(I)設(shè)計及其與堆容器⑵的連接配合，所述堆芯圍板⑴由六塊相同的圍板⑶組裝而成，六塊相同的圍板(3)將堆芯結(jié)構(gòu)(4)整體圍成正六邊形；每塊圍板(3)由頂部結(jié)構(gòu)(5)、底部結(jié)構(gòu)(6)、圍板主體(7)和兩塊腹板(8)組成，其中，頂部結(jié)構(gòu)(5)、底部結(jié)構(gòu)(6)與圍板主體(7)垂直焊接于同一側(cè)，兩塊腹板(8)焊接于圍板主體(7)與頂部結(jié)構(gòu)(5)、底部結(jié)構(gòu)(6)同側(cè)；頂部結(jié)構(gòu)(5)、底部結(jié)構(gòu)(6)及兩塊腹板(8)與堆容器(2)內(nèi)壁通過螺栓連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:在兩塊腹板(8)上布設(shè)硼酸粉末，硼酸粉末裝于多孔棉布袋內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述圍板主體(7)開有等間距圓孔(9)，兩塊腹板(8)上各開有6個腹板圓孔(10)。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種快中子零功率裝置水淹嚴(yán)重事故下固有安全保護(hù)方法，在堆芯圍板設(shè)計上進(jìn)行針對性考慮，一方面堆芯圍板由圓周6塊圍板圍成，并在每塊圍板的圍板主體上開有圓孔，以便水能流入堆芯圍板與堆容器之間進(jìn)而使硼酸粉末溶解和彌散于堆芯周圍而起到固有安全保護(hù)功能；一方面在圍板主體上焊接兩塊腹板并開有圓孔，兩塊腹板高度不同，便于不同水位情況下分階段進(jìn)行硼酸粉末的溶解與彌散以提高負(fù)反應(yīng)性引入的有效性和均勻性，使得腹板不僅實現(xiàn)支撐與固定圍板主體的功能，同時能夠安置硼酸粉末及可有水流過并提高安全保護(hù)有效性以實現(xiàn)一種固有安全保護(hù)手段。
【IPC分類】G21D3-04, G21C9-02
【公開號】CN104658619
【申請?zhí)枴緾N201510073248
【發(fā)明人】朱文章, 劉超, 何梅生, 柏云清, 宋勇
【申請人】中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年2月11日