部；帶有半橢球穹頂?shù)膱A筒形鋼安全殼3罩在預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼I外，并通過鋼安全殼3筒壁末端的T型錨固件錨入安全殼底板6中；上端帶有錐形屋頂?shù)膱A筒形鋼筋混凝土屏蔽廠房4罩在鋼安全殼3外，并通過其筒壁上的插筋與安全殼底板6固定連接，鋼筋混凝土屏蔽廠房4的筒壁中部開有進(jìn)氣口 10，在錐形屋頂中央開有排氣口 11，并在屋頂外一體澆筑有環(huán)形的安全殼冷卻水箱8，鋼筋混凝土屏蔽廠房4屋頂?shù)耐屑苌虾附佑袊娏芩髁糠峙浔P9，使安全殼冷卻水箱8中的冷卻水可以流入噴淋水流量分配盤9后均勻地分配至鋼安全殼3表面并形成水膜；在預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼I內(nèi)部設(shè)有框架結(jié)構(gòu)的安全殼內(nèi)部結(jié)構(gòu)5，安全殼內(nèi)部結(jié)構(gòu)5用于容納和支撐反應(yīng)堆壓力容器、蒸發(fā)器、安全殼內(nèi)置換料水箱等反應(yīng)堆設(shè)備；玄武巖堆芯熔融物基床12通過耐高溫鎢合金鋼托盤14，置于預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼I內(nèi)的安全殼底板6上，并在玄武巖堆芯熔融物基床12中埋入堆芯熔融物冷卻管道13中，位于玄武巖堆芯熔融物基床正上方的可熔塞體15搭接在安全殼內(nèi)部結(jié)構(gòu)5框架上，并在安全殼內(nèi)部結(jié)構(gòu)5的墻體上開有貫穿孔類型的堆芯熔融物擴(kuò)散孔16，其中，玄武巖堆芯熔融物基床12由耐熔的玄武巖塊體砌成，呈上凸的半橢球型，并在嚴(yán)重事故下，熔塌的堆芯熔融物在熔穿可熔塞體后流淌在玄武巖堆芯熔融物基床12上并散布開，降低反應(yīng)性并冷卻。
[0025]本發(fā)明所述的一種應(yīng)對(duì)嚴(yán)重事故的新型三重安全殼中，安全殼底板6為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，厚度為2?5.5m,例如厚度為2m、3m、5m、5.5m ;預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼I內(nèi)半徑20m?25m,壁厚為2.2m?2.6m,穹頂厚度為0.9m?1.6m,高度為65m?75m,例如，內(nèi)半徑為20、23m、24m、25m，壁厚為 2.2m,2.4m,2.6m,穹頂厚度為 0.9m、1.3m、1.5m、1.6m，在預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼I的筒身上設(shè)有兩個(gè)間隔180°的扶壁柱，用于環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼索的錨固；鋼安全殼3的材料為鍋爐鋼，厚度為20mm?50mm,例如厚度為20mm、25mm、30mm、50mm,鋼安全殼3的筒壁與預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼I的間距為1.5m?2.5m，例如間距為1.5m、2m、2.5m，其穹頂與預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼I上端半橢球穹頂?shù)拈g距為3m?5m，例如間距為3m、4m、5m ;鋼筋混凝土屏蔽廠房4筒壁厚度為0.8m?1.5m,例如筒壁厚度為0.8m、0.9m、1.lm、1.5m,其與鋼安全殼筒壁的間距為0.9m?1.1m,例如間距為0.9m、lm、1.lm,鋼筋混凝土屏蔽廠房4屋頂采用鋼結(jié)構(gòu)托架上澆混凝土結(jié)構(gòu)，其中，混凝土部分的厚度為0.8m?1.5m，例如0.8m、0.9m、lm、l.5m ;鋼筋混凝土屏蔽廠房4上端的環(huán)形安全殼冷卻水箱8其儲(chǔ)水量為3000?4000噸，當(dāng)壓力釋放閥7開啟時(shí)，啟動(dòng)安全殼冷卻水箱8中的冷卻水噴淋；進(jìn)氣口 10由直徑為500mm的碳鋼管制成，其埋入鋼筋混凝土屏蔽廠房4筒壁中部，并與水平呈一定傾角，用于非能動(dòng)冷卻時(shí)，外部冷空氣流入；位于鋼筋混凝土屏蔽廠房4頂部的排氣口 11為直徑7m?13m，例如直徑為7m、10m、13m,被安全殼冷卻水箱8環(huán)繞的圓柱形空腔,用于非能動(dòng)冷卻時(shí)熱空氣流出；位于安全殼內(nèi)部結(jié)構(gòu)5所圍護(hù)的反應(yīng)堆壓力容器正下方的玄武巖堆芯熔融物基床12位于鎢合金鋼托盤14的上方，其中，鎢合金鋼托盤14為耐高溫鎢合金鋼制成的圓環(huán)形托盤用于防止堆芯熔融物在極端情況下熔穿玄武巖堆芯熔融物基床12后與安全殼底板6發(fā)生接觸熔蝕；可熔塞體15為位于安全殼內(nèi)部結(jié)構(gòu)5中、反應(yīng)堆壓力容器正下方的一塊普通鋼結(jié)構(gòu)屏蔽板，在嚴(yán)重事故下，與堆芯熔融物接觸并融化，隨后一起流淌至玄武巖堆芯熔融物基床12上散布冷卻。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種應(yīng)對(duì)嚴(yán)重事故的新型三重安全殼，其特征在于:該安全殼包括預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼(I)、鋼安全殼(3)、鋼筋混凝土屏蔽廠房(4)以及安全殼底板(6)，其中，安全殼底板(6)和鋼束張拉廊道(2)均固定在地基上，預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼(I)位于安全殼底板(6)上，并通過鋼束張拉廊道(2)頂部的倒U型鋼束及預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼(I)筒身的插筋相連接；鋼安全殼(3)罩在預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼(I)外，并通過鋼安全殼(3)筒壁末端的T型錨固件錨入安全殼底板(6)中；鋼筋混凝土屏蔽廠房(4)罩在鋼安全殼(3)外，并通過其筒壁上的插筋與安全殼底板(6)固定連接，鋼筋混凝土屏蔽廠房(4)的筒壁中部開有進(jìn)氣口(10)，在錐形屋頂中央開有排氣口( 11 )，并在屋頂外一體澆筑有環(huán)繞排氣口( 11)的環(huán)形安全殼冷卻水箱(8);在預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼(I)內(nèi)部設(shè)有框架結(jié)構(gòu)的安全殼內(nèi)部結(jié)構(gòu)(5)，安全殼內(nèi)部結(jié)構(gòu)(5)用于容納和支撐反應(yīng)堆壓力容器、蒸發(fā)器、安全殼內(nèi)置換料水箱等反應(yīng)堆設(shè)備；玄武巖堆芯熔融物基床(12)通過耐高溫鎢合金鋼托盤(14)，置于預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼(I)內(nèi)的安全殼底板(6 )上，普通鋼結(jié)構(gòu)屏蔽板結(jié)構(gòu)的可熔塞體(15 )搭接在安全殼內(nèi)部結(jié)構(gòu)(5)的框架上，并位于反應(yīng)堆壓力容器正下方以及玄武巖堆芯熔融物基床(12)的正上方。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)對(duì)嚴(yán)重事故的新型三重安全殼，其特征在于:所述的預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼(I)由圓筒形筒壁和半橢球穹頂構(gòu)成，其圓筒形筒壁和半橢球穹頂?shù)南虏吭O(shè)有雙層環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼束，錨固在圓筒形筒壁上的兩個(gè)扶壁柱中，圓筒形筒壁的縱向設(shè)有穿過半橢球穹頂?shù)碾p層倒U型的預(yù)應(yīng)力鋼束，錨固在安全殼底板下的鋼束張拉廊道(2)的頂部。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)對(duì)嚴(yán)重事故的新型三重安全殼，其特征在于:所述的鋼筋混凝土屏蔽廠房(4)屋頂?shù)耐屑苌虾附佑袊娏芩髁糠峙浔P(9)，安全殼冷卻水箱(8)中的冷卻水可流入噴淋水流量分配盤(9)后，均勻地分配至鋼安全殼(3)表面并形成水膜。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)對(duì)嚴(yán)重事故的新型三重安全殼，其特征在于:所述的玄武巖堆芯熔融物基床(12)由耐熔的玄武巖塊體砌成，呈上凸的半橢球型，并在嚴(yán)重事故下，熔塌的堆芯熔融物在熔穿可熔塞體后流淌在玄武巖堆芯熔融物基床(12)上并散布開，降低反應(yīng)性并冷卻。5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種應(yīng)對(duì)嚴(yán)重事故的新型三重安全殼，其特征在于:所述的玄武巖堆芯熔融物基床(12)中還埋有堆芯熔融物冷卻管道(13);所述的鎢合金鋼托盤(14)為耐高溫鎢合金鋼制成的圓環(huán)形托盤，用于防止堆芯熔融物在極端情況下熔穿玄武巖堆芯熔融物基床(12)后與安全殼底板(6)發(fā)生接觸熔蝕。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種應(yīng)對(duì)嚴(yán)重事故的新型三重安全殼，其特征在于:所述的預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼(I)內(nèi)半徑20m?25m,壁厚為2.2m?2.6m,穹頂厚度為0.9m?1.6m，高度為65m?75m，在預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼(I)的筒身上設(shè)有兩個(gè)間隔180°的扶壁柱，用于環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼索的錨固。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)對(duì)嚴(yán)重事故的新型三重安全殼，其特征在于:所述的鋼安全殼(3)為帶有半橢球穹頂?shù)膱A筒形結(jié)構(gòu),其材料為鍋爐鋼,厚度為20mm?50mm,鋼安全殼(3)的筒壁與預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼(I)的間距為1.5m?2.5m，其穹頂與預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼(I)上端半橢球穹頂?shù)拈g距為3m?5m。8.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種應(yīng)對(duì)嚴(yán)重事故的新型三重安全殼，其特征在于:所述的鋼筋混凝土屏蔽廠房(4)為上端帶有錐形屋頂?shù)膱A筒形結(jié)構(gòu)，其筒壁厚度為0.Sm?1.5m，筒壁與鋼安全殼筒壁的間距為0.9m?1.lm，鋼筋混凝土屏蔽廠房(4)屋頂采用鋼結(jié)構(gòu)托架上燒混凝土結(jié)構(gòu)，其中，混凝土部分的厚度為0.8m?1.5m ;鋼筋混凝土屏蔽廠房(4)上端的環(huán)形安全殼冷卻水箱(8)其儲(chǔ)水量為3000?4000噸；所述的進(jìn)氣口(10)由直徑為500_的碳鋼管制成，其埋入鋼筋混凝土屏蔽廠房(4)筒壁中部，并與水平呈一定傾角，用于非能動(dòng)冷卻時(shí)，外部冷空氣流入；位于鋼筋混凝土屏蔽廠房(4)頂部的排氣口(11)為直徑7m?13m，被安全殼冷卻水箱(8)環(huán)繞的圓柱形空腔，用于非能動(dòng)冷卻時(shí)熱空氣流出。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)對(duì)嚴(yán)重事故的新型三重安全殼，其特征在于:所述的預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼(I)的穹頂上還設(shè)有壓力釋放閥(7)，可在預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼(I)內(nèi)壓力達(dá)到設(shè)計(jì)壓力時(shí)，啟動(dòng)壓力釋放閥(7)，并可同時(shí)啟動(dòng)安全殼冷卻水箱(8)中的冷卻水噴淋。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)對(duì)嚴(yán)重事故的新型三重安全殼，其特征在于:所述的安全殼內(nèi)部結(jié)構(gòu)(5)的墻體上開有貫穿孔類型的堆芯熔融物擴(kuò)散孔(16)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及屬于核電安全技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種應(yīng)對(duì)嚴(yán)重事故的新型三重安全殼。預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼固定在安全殼底板上，鋼安全殼罩在預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼外，鋼筋混凝土屏蔽廠房罩在鋼安全殼外，鋼筋混凝土屏蔽廠房的筒壁中部開有進(jìn)氣口，在錐形屋頂中央開有排氣口，并在屋頂外設(shè)有環(huán)形安全殼冷卻水箱；在預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼內(nèi)部設(shè)有框架結(jié)構(gòu)的安全殼內(nèi)部結(jié)構(gòu)，玄武巖堆芯熔融物基床通過耐高溫鎢合金鋼托盤，置于預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼內(nèi)的安全殼底板上。本發(fā)明所述的安全殼采用了雙層縱向和雙層環(huán)向預(yù)應(yīng)力束后張拉的預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼，其承受內(nèi)壓的能力將達(dá)到現(xiàn)有設(shè)計(jì)的3倍以上，避免了預(yù)應(yīng)力混凝土的開裂及由此產(chǎn)生的向環(huán)境的放射性釋放。
【IPC分類】G21C13/093, G21C13/087, G21C15/18, G21C9/004
【公開號(hào)】CN104916333
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410088912
【發(fā)明人】夏祖諷, 程書劍, 王曉雯
【申請(qǐng)人】上海核工程研究設(shè)計(jì)院
【公開日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2014年3月12日