一种堆坑直接滞留的反应堆堆芯熔融物捕集装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108538411A(43)申请公布日2018.09.14(21)申请号201810189699.9(22)申请日2018.03.08(71)申请人中国核电工程有限公司地址100840北京市海淀区西三环北路117号(72)发明人元一单郭强李炜张丽朱晨马卫民韩旭(74)专利代理机构北京天悦专利代理事务所(普通合伙)11311代理人任晓航周敏毅(51)Int.Cl.G21C9/016(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图3页(54)发明名称一种堆坑直接滞留的反应堆堆芯熔融物捕集装置(57)摘要本发明属于核安全控制技术领域，涉及一种堆坑直接滞留的反应堆堆芯熔融物捕集装置。所述捕集装置包括堆坑、检修平台、反应堆压力容器、金属密封罐、冷却水箱、蒸汽排放口，检修平台置于坑堆内并将坑堆分割为上下两半部分；反应堆压力容器置于坑堆内的上半部分；多个金属密封罐堆放在坑堆内的下半部分，并在坑堆内的下半部分充水后能够在坑堆中呈现漂浮状态；冷却水箱位于坑堆外，并通过连接管道与坑堆内的下半部分形成循环回路；坑堆内的下半部分的侧壁的上部开有蒸汽排放口。利用本发明的捕集装置，能够原理简单、建造安装方便、维护容易、冷却效率高、负面风险小的应对反应堆严重事故工况。CN108538411ACN108538411A权利要求书1/2页1.一种堆坑直接滞留的反应堆堆芯熔融物捕集装置，其特征在于：所述的捕集装置包括堆坑、检修平台、反应堆压力容器、金属密封罐、冷却水箱、蒸汽排放口，所述的检修平台置于所述的坑堆内并将坑堆分割为上下两半部分；所述的反应堆压力容器置于所述的坑堆内的上半部分；多个所述的金属密封罐堆放在所述的坑堆内的下半部分，并在所述的坑堆内的下半部分充水后能够在所述的坑堆中呈现漂浮状态；所述的冷却水箱位于所述的坑堆外，并通过连接管道与所述的坑堆内的下半部分形成循环回路；所述的坑堆内的下半部分的侧壁的上部开有所述的蒸汽排放口。2.根据权利要求1所述的捕集装置，其特征在于：所述的金属密封罐由铁基合金加工而成，所述的金属密封罐内部充有占其体积比10-50％的水，其余自由空间为空气，在堆放的所有的所述的金属密封罐中，70％以上的金属密封罐的罐体整体平均密度略小于水，为750-900kg/m3；10％以下的金属密封罐的罐体整体平均密度大于水。3.根据权利要求1所述的捕集装置，其特征在于：所述的金属密封罐包括位于顶部的封口、位于底部的封底、罐体、法兰、法兰螺栓，所述的罐体连接所述的封底并通过所述的法兰、法兰螺栓连接所述的封口；所述的罐体的板材厚度小于所述的封底的板材厚度但大于所述的封口的板材厚度，从而使得所述的金属密封罐在水中漂浮时所述的封口保持向上；所述的法兰螺栓保证整个所述的金属密封罐的内压承受能力不大于2MPa。4.根据权利要求3所述的捕集装置，其特征在于：所述的罐体为双层罐体，由内部罐体和外部罐体两部分组成，外部罐体连接所述的封底并通过所述的法兰、法兰螺栓连接所述的封口；内部罐体高度低于外部罐体，且顶部和底部均呈开放状态，内部罐体外壁面和外部罐体内壁面存在间隙，内部罐体通过上、下端的4-6根直径为1-3mm的短细金属柱连接、固定在外部罐体内壁面上，且内、外罐体同轴布置。5.根据权利要求1所述的捕集装置，其特征在于：所述的金属密封罐通过简易支架大量松散的堆放在所述的堆坑内，以使堆放区水平截面上所述的金属密封罐的横截面积总和占所述的堆坑对应高度横截面积的3-75％，所述的金属密封罐的堆放顺序是整体平均密度高的所述的金属密封罐垫在底部，整体平均密度低的所述的金属密封罐摞在上方，且布置在顶层的所述的金属密封罐距所述的检修平台的底板的间距不小于1.5m。6.根据权利要求1所述的捕集装置，其特征在于：所述的检修平台由单位面积承重不低于1700kg的钢化玻璃板拼接而成，上方铺设有牺牲混凝土；所述的钢化玻璃板为2-4层结构，之间用玻璃胶粘合，每层钢化玻璃板厚度在10-15mm。7.根据权利要求1所述的捕集装置，其特征在于：所述的捕集装置还包括在所述的检修平台与所述的反应堆压力容器之间布置的减震装置，用于缓冲大质量物体掉落形成的机械冲击，所述的减震装置的材质与牺牲材料相同，2CN108538411A权利要求书2/2页所述的减震装置为纵截面呈梯形，圆周方向布置的若干矮墩；或为位于RPV下封头正下方的由正方形栅格板多层拼接而成的略大于RPV投影范围的长方体，所述的长方体边缘层数多于中心层数。8.根据权利要求1所述的捕集装置，其特征在于：所述的坑堆内的上半部分空间的内壁面内衬耐高温材质保护层，耐高温材质保护层的外部再铺设内衬牺牲材料，且所述的耐高温材质保护层和所述的内衬牺牲材料的铺设高度均高于反应堆压力容器