一種用于貯存核電廠燃料貯罐的地下貯存筒倉(cāng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及核電廠乏燃料干式貯存技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于貯存核電廠燃料貯罐的地下貯存筒倉(cāng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前乏燃料干式貯存一般采用混凝土立式筒倉(cāng)或混凝土臥式模塊進(jìn)行貯存，首先將乏燃料組件封裝焊接在密閉的金屬燃料貯罐中，再將燃料貯罐載入混凝土立式筒倉(cāng)進(jìn)行立式貯存，或者載入混凝土臥式模塊中進(jìn)行臥式貯存。
[0003]以上貯存方式均為地上貯存，至少存在以下不足或缺陷:
[0004]1)為了有效屏蔽乏燃料組件的伽馬和中子輻射，需要在地上設(shè)置較厚的屏蔽混凝土屏蔽層，并且混凝土立式筒倉(cāng)或者混凝土臥式模塊均在地上貯存燃料貯罐，因此將占用較大的地上空間，且人員比較容易接近地上的燃料貯罐本體，需要設(shè)置多道安全保護(hù)設(shè)施，防止恐怖襲擊，建造成本較高。
[0005]2)為了保證非能動(dòng)的導(dǎo)出燃料貯罐內(nèi)部乏燃料的釋熱，需要在混凝土立式筒倉(cāng)和混凝土臥式模塊的底部開(kāi)設(shè)進(jìn)氣通道和排氣通道，并在進(jìn)氣通道和排氣通道之間設(shè)置環(huán)形的對(duì)流通道，保證混凝土立式筒倉(cāng)或混凝土臥式模塊中形成充分的自然空氣對(duì)流以冷卻燃料貯罐，制作工藝復(fù)雜。
[0006]3)在地震等情況下，混凝土立式筒倉(cāng)可能發(fā)生傾覆，存在安全隱患。
[0007]4)在某些事故情況下，混凝土立式筒倉(cāng)和臥式模塊自然空氣對(duì)流通道被堵塞的情況下，將導(dǎo)致自然空氣對(duì)流導(dǎo)熱無(wú)法形成，使燃料貯罐內(nèi)部的乏燃料組件溫度升高，超過(guò)法規(guī)允許值，出現(xiàn)事故工況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對(duì)現(xiàn)有的地上貯存燃料貯罐的諸多不足或缺陷，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N用于貯存核電廠燃料貯罐的地下貯存筒倉(cāng)，燃料貯罐整體被封閉于地下貯存腔室內(nèi)，不會(huì)出現(xiàn)水淹、地震傾覆等工況，同時(shí)避免了因這些工況造成的筒倉(cāng)功能失效，大大提高了燃料貯罐的貯存安全性。另外，熱管以非能動(dòng)的方式將燃料貯罐釋放的熱量轉(zhuǎn)移至大氣環(huán)境中，由于熱管的傳熱為相變傳熱，因此其傳熱效率很高；可以根據(jù)需要導(dǎo)出的熱負(fù)荷確定熱管的個(gè)數(shù)；熱管本身可以單獨(dú)更換，方便檢修。
[0009]本發(fā)明提供了一種用于貯存核電廠燃料貯罐的地下貯存筒倉(cāng)，所述燃料貯罐裝載有乏燃料組件，所述地下貯存筒倉(cāng)包括:至少一地下屏蔽腔體、腔體封蓋、多根熱管和至少一保護(hù)柵格網(wǎng)；其中:
[0010]所述地下屏蔽腔體設(shè)置在地面以下，所述地下屏蔽腔體的空腔用于容置所述燃料貯罐；
[0011]所述腔體封蓋用于在所述空腔容置所述燃料貯罐后，蓋設(shè)在所述空腔的頂部，用于屏蔽所述燃料貯罐產(chǎn)生的沿所述空腔軸向向上的放射性輻射；
[0012]多根熱管穿過(guò)所述腔體封蓋插設(shè)在所述空腔中，且圍繞所述燃料貯罐設(shè)置，用于吸收所述燃料貯罐釋放的熱量，并將所述熱量釋放到外界環(huán)境中；
[0013]所述保護(hù)柵格網(wǎng)固定并罩設(shè)在所述地下屏蔽腔體上，用于物理隔離保護(hù)所述多根熱管的地上管段。
[0014]可選的，每根所述熱管包括位于地面以下的地下管段和位于地面以上的地上管段，所述地下管段用于吸收所述燃料貯罐釋放的熱量，所述地上管段用于將所述地下管段吸收的熱量釋放到外界環(huán)境中。
[0015]可選的，所述地下屏蔽腔體包括:從下到上依次相接的混凝土基座、大地土層和混凝土層；所述空腔從下到上依次貫穿所述大地土層和所述混凝土層。
[0016]可選的，所述地下屏蔽腔體還包括:設(shè)置在所述混凝土層上方的第一鋼板，以及設(shè)置在所述混凝土層和所述大地土層之間的第二鋼板；所述空腔還貫穿所述第一鋼板和所述第二鋼板。
[0017]可選的，所述地下屏蔽腔體還包括:貼合所述空腔的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置的襯筒，用于容置所述燃料貯罐；所述襯筒與所述第一鋼板和所述第二鋼板相接觸并通過(guò)焊接固定。
[0018]可選的，所述地下屏蔽腔體還包括:設(shè)置在所述襯筒底部的基板，所述燃料貯罐放置于所述基板上；多根熱管貼近所述襯筒內(nèi)側(cè)壁，且圍繞所述燃料貯罐設(shè)置。
[0019]可選的，所述地下屏蔽腔體還包括:均勻分布設(shè)置在所述襯筒內(nèi)側(cè)壁上的多個(gè)限位單元；
[0020]每個(gè)所述限位單元包括從上到下依次間隔排列設(shè)置在所述襯筒內(nèi)側(cè)壁上的多個(gè)限位塊；所述多個(gè)限位塊凸出所述襯筒內(nèi)側(cè)壁表面；所述多根熱管分布在任一所述限位單元的旁側(cè)。
[0021]可選的，所述第一鋼板的與所述襯筒靠近的部位設(shè)置有一圈階梯面；
[0022]所述階梯面上開(kāi)設(shè)有多個(gè)安裝孔，每一所述安裝孔的下端設(shè)置有緊固塊，所述緊固塊上開(kāi)設(shè)有螺紋孔；每一所述安裝孔與其下端的緊固塊上的螺紋孔相通，用于安裝緊固螺栓，并通過(guò)所述螺紋孔和所述緊固螺栓的螺紋連接，將所述腔體封蓋固定在所述地下屏蔽腔體上。
[0023]可選的，所述腔體封蓋包括:頂蓋、開(kāi)設(shè)在所述頂蓋的邊緣部的多個(gè)緊固孔、設(shè)置在所述頂蓋下部的混凝土臺(tái)、圍繞所述混凝土臺(tái)側(cè)壁設(shè)置的混凝土臺(tái)襯筒、設(shè)置在所述混凝土臺(tái)底部的混凝土臺(tái)底板；
[0024]所述頂蓋用于覆蓋在所述空腔的頂部，所述頂蓋的面積大于所述空腔頂部的橫截面積，所述頂蓋的邊緣部搭接在所述階梯面上，所述多個(gè)緊固孔一一對(duì)應(yīng)與所述多個(gè)安裝孔相通；所述緊固螺栓穿過(guò)一對(duì)相通的緊固孔和安裝孔，并與所述安裝孔下方的緊固塊上的螺紋孔進(jìn)行螺紋連接，以將所述腔體封蓋固定在所述地下屏蔽腔體上；
[0025]所述混凝土臺(tái)的橫截面積小于所述頂蓋的面積，在所述頂蓋覆蓋于所述空腔頂部時(shí)，所述混凝土臺(tái)、所述混凝土臺(tái)襯筒和所述混凝土臺(tái)底板置于所述空腔中，用于屏蔽所述燃料貯罐產(chǎn)生的沿所述空腔軸向向上的放射性輻射。
[0026]可選的，所述腔體封蓋還包括:開(kāi)設(shè)在所述頂蓋上的多個(gè)熱管孔；設(shè)置在所述頂蓋下方，且一一對(duì)應(yīng)與所述多個(gè)熱管孔相連通的多個(gè)熱管導(dǎo)向管；以及設(shè)置在所述頂蓋下表面上的密封凹槽；
[0027]所述頂蓋的開(kāi)設(shè)所述多個(gè)熱管孔的區(qū)域位于所述多個(gè)緊固孔和所述混凝土臺(tái)襯筒之間；所述多個(gè)熱管孔用于使多根熱管穿過(guò)所述腔體封蓋插設(shè)在所述空腔中；
[0028]所述多個(gè)熱管導(dǎo)向管用于在多根熱管一一對(duì)應(yīng)穿過(guò)所述多個(gè)熱管孔插入所述空腔時(shí)，為所述多個(gè)熱管導(dǎo)向；
[0029]所述密封凹槽用于在所述腔體封蓋蓋設(shè)在所述地下屏蔽腔體上時(shí)，安裝密封墊片，以加強(qiáng)所述腔體封蓋與所述地下屏蔽腔體之間的密封性。
[0030]可選的，每根所述熱管包括:J型的熱管本體，以及用于將所述熱管本體固定在所述腔體封蓋上的緊固環(huán)；
[0031]每根所述熱管的地下管段的表面設(shè)置為黑色，以利于所述地下管段吸收所述燃料貯罐的熱輻射；
[0032]多根熱管的地上管段交替沿所述地下屏蔽腔體的徑向向中心和外側(cè)伸展，以利于所述地上管段將所述地下管段吸收的熱量釋放到外界環(huán)境中。
[0033]可選的，多根熱管的地上管段上設(shè)置有傳熱翅片結(jié)構(gòu)，用于提高所述地上管段釋放熱量的速度。
[0034]可選的，所述保護(hù)柵格網(wǎng)包括:鋼條、環(huán)板和鐵絲；
[0035]所述鋼條和所述環(huán)板組成所述保護(hù)柵格網(wǎng)的骨架；所述鐵絲交錯(cuò)纏繞在所述骨架上，以形成柵格孔；
[0036]所述環(huán)板上均勻分布開(kāi)設(shè)有多個(gè)通孔，用于安裝多個(gè)螺栓，并通過(guò)所述多個(gè)螺栓將所述保護(hù)柵格網(wǎng)固定在所述地下屏蔽腔體上，以使所述保護(hù)柵格網(wǎng)罩設(shè)在所述多根熱管的地上管段的上方，物理隔離保護(hù)所述地上管段。
[0037]本發(fā)明中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn):
[0038]由于在本發(fā)明中，用于貯存核電廠燃料貯罐的地下貯存筒倉(cāng)包括:至少一地下屏蔽腔體、腔體封蓋、多根熱管和至少一保護(hù)柵格網(wǎng)；其中:所述地下屏蔽