一种海洋核动力的抑压试验平台制造技术

本发明专利技术公开了一种海洋核动力的抑压试验平台，涉及海洋小型模块化反应堆、安全壳专设安全设施技术领域。其包括实验装置和摇摆台。试验装置包括第一壳体和第二壳体，第一壳体内设有模拟反应堆及带有蒸汽发生器的一回路模拟装置，第二壳体内至少部分填充有液体。第一壳体和第二壳体通过至少一个连通管相连通，且连通管位于所述壳体内的一端伸入液体内。试验装置固定于所述摇摆台上，其能够模拟海洋条件下的运行状态。本发明专利技术在海洋核动力平台发生主冷却剂或主蒸汽管道发生破口失水事故时，能够及时抑制事故产生的压力并吸收放射物质，还能够抑制第一壳体的压力峰值，并记录事故参数供人们参考。

A Pressure Suppression Test Platform for Marine Nuclear Power

The invention discloses a depression test platform for marine nuclear power, which relates to the technical field of marine small modular reactor and special safety facilities for containment. It includes an experimental device and a swing table. The test device consists of a first shell and a second shell. The first shell is equipped with an analog reactor and a primary circuit analog device with a steam generator. The second shell is at least partially filled with liquid. The first shell and the second shell are connected by at least one connecting pipe, and the connecting pipe is located at one end of the shell and extends into the liquid. The test device is fixed on the swing table and can simulate the operation state under ocean conditions. When the main coolant or main steam pipeline of an offshore nuclear power platform is damaged and lost coolant accident occurs, the invention can timely suppress the pressure generated by the accident and absorb radioactive substances, and can also suppress the peak pressure of the first shell, and record the accident parameters for reference.

【技术实现步骤摘要】
一种海洋核动力的抑压试验平台
本专利技术涉及海洋小型模块化反应堆、安全壳专设安全设施
，具体涉及一种海洋核动力的抑压试验平台。
技术介绍
海洋核动力平台是海上移动式小型核电站，它是船舶工程与核电工程有机结合的产物，其主要目标是为海洋石油钻井平台及海岛供电。海洋核动力平台是中国首创技术，其还处于发展阶段，存在空间限制，受压限制。改善该技术并为海洋核动力平台提供数据参数支持，除了大量理论工作外，还需要进行大量的科学实验。由于核动力本身十分危险，其相关实验平台也就必须能够在试验发生事故的时候，起到安全防护的作用。现有的陆上试验平台首先无法模拟海上环境，其次大都针对的设施为中型和大型反应堆及一回路模拟装置，此外，其采用能动方式和非能动方式结合的技术方案使得设计较复杂而造价也较高昂。此类方案如果应用于海上核动力设施，当出现能源丧失的情况时，海上的核动力设施难以如同陆上设施一样迅速获得其他应急能源，其能动方式比较容易失效，进而造成整个防护方案失效。因此，对海上小型模块式反应堆而言，提供一种能够模拟海上环境并且非能动的安全防护试验平台，是比较直观、安全和经济的。此外，在进行相关实验时发生事故或者模拟事故时，还需要收集试验参数供人们参考，以方便建立相应应对措施。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种海洋核动力的抑压试验平台，能够模拟海上环境，经济方便地进行核试验，并在试验发生事故时能够及时控制安全壳的压力峰值。为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是：一种海洋核动力的抑压试验平台，其特征在于，其包括：试验装置，其包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体内设有反应堆及一回路模拟装置，所述第二壳体内至少部分填充有液体，所述第一壳体和第二壳体通过至少一个连通管相连通，且所述连通管位于所述壳体内的一端伸入所述液体内；摇摆台，所述试验装置固定于所述摇摆台上。在上述技术方案的基础上，所述液体包含水。在上述技术方案的基础上，所述液体还包含硼酸。在上述技术方案的基础上，所述第一壳体、第二壳体内和反应堆及一回路模拟装置上均设有压力传感器和热电偶，所述压力传感器和热电偶均通过数据收集处理器和终端相连。在上述技术方案的基础上，所述反应堆及一回路模拟装置包含一蒸汽发生器，所述蒸汽发生器包含爆破片和喷嘴。在上述技术方案的基础上，所述试验装置还包括一高速摄像机，所述高速摄像机的拍摄区域为所述连通管位于所述第二壳体内开口所在区域。在上述技术方案的基础上，所述高速摄像机位于所述第二壳体外，且所述第二壳体为透明PVC板，所述第二壳体上设有所述高速摄像机拍摄的透明窗口。在上述技术方案的基础上，所述第二壳体设置于第一壳体内部。在上述技术方案的基础上，所述第二壳体设于所述第一壳体旁。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：(1)本专利技术一种海洋核动力的抑压试验平台，使用连通管将试验事故后安全壳的内部压力导入到第二壳体中，该方式非能动的将峰值压力限制在安全壳设计阈值内，从而保证了实验平台的安全；对比能动和非能动结合的方案，其更加经济和安全。(2)本专利技术一种海洋核动力的抑压试验平台，能通过合理设置第二壳体容量，液体体积和第二壳体数量，使安全壳压力峰值控制和抑压系统设计达到最优化。(3)本专利技术一种海洋核动力的抑压试验平台，采用多条连通管连通第一壳体和第二壳体，减少事故后抑压的响应时间，还能够通过对比不同抑压管道内压力大小判断破口位置。(4)本专利技术一种海洋核动力的抑压试验平台，在连通管道上开孔可以缩短气体冷却时间，使抑压试验台更有效冷凝蒸汽。(5)本专利技术一种海洋核动力的抑压试验平台，能够通过旋转蒸汽发生器上的喷嘴来模拟不同位置破口，并观察不同抑压管道内的流速并比较不同的实验现象。(6)本专利技术一种海洋核动力的抑压试验平台，能够通过改变摇摆台上横摇和纵摇轴的摇摆角度、摇摆周期等来实现对海洋条件的模拟。附图说明图1为本专利技术海洋核动力的抑压试验平台的结构示意图。图中：1-试验装置，10-反应堆及一回路模拟装置，11-第一壳体，12-第二壳体，13-液体，14-连通管，15-蒸汽发生器，16-喷嘴，17-压力传感器，18-热电偶，2-摇摆台，3-数据收集处理器，4-终端，5-高速摄像机。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例作进一步详细说明。参见图1所示，本专利技术实施例提供一种海洋核动力的抑压试验平台，包括试验装置1和固定于实验装置下方的摇摆台2。试验装置1包含内部设有反应堆及一回路模拟装置10的第一壳体11和内部至少部分填充有液体13的第二壳体12，第一壳体11和第二壳体12通过至少一个连通管14相连通，且连通管14位于第二壳体12内的一端伸入第二壳体12填充的液体13中。摇摆台2优选包含纵摇轴和横摇轴，当纵摇轴滚动时，试验装置1垂直于纵摇轴晃动；当横摇轴进行滚动时，试验装置1垂直于横摇轴晃动。优选的，通过同时设置纵摇轴和横摇轴不同的摇摆幅度来模拟试验装置1受到海洋环境冲击大小以及模拟试验装置1着沿着水平面的任一个方向晃动。进一步的，通过设置纵摇轴和横摇轴摇摆间隔以及摇摆时长，来模拟试验装置1受到海洋环境中各个方向上不同间隔和时长的摇摆。这样设置的纵摇轴和横摇轴能有效的提供海洋试验环境。当试验中第一壳体11容纳的反应堆及一回路模拟装置10发生事故——如主冷却剂或主蒸汽管道发生打破口失水事故后，第一壳体11内温度迅速上升，第一壳体1内的不可凝结的气体因为高温而迅速膨胀，而水等物质也因为高温被气化并且也因为高温而膨胀，进而使得第一壳体11内部压力骤然上升。由于第一壳体11内部压力上升，其与第二壳体形成了压力差，第一壳体11内的上述气体从连通管14设于第一壳体11的一端离开第一壳体11进入连通管14，再通过连通管14并从连通管14埋设于液体13的一端进入第二壳体12内。可凝结的气体如水等物质通过液体13并被其吸收热量，转化为液态或固态，体积大大减小；因高温而膨胀的不可凝结气体经过液体13，被液体13吸收了热量，其体积缩小并上浮至第二壳体12中上部分，较良好的缓解了第一壳体11中压力过大的问题。由此可以推知合理设置第二壳体12的容积和液体13体积，能够更有效的吸收压力.连通第一壳体11和第二壳体12的连通管14其截面积范围为0.1～1㎡，连通管14数量为1个以上，优选的，连通管14的数量为3个或更多。连通管14的截面积越大，数量越多，其单位时间内能够通过的高温高压气体就越多，当第一壳体11内的反应堆及一回路模拟装置10发生事故时，其非能动降压的反应速率越快。连通管14在第二壳体12的液体和第一壳体11内的管道上优选开多个孔，能够加快非能动降压的反应速率。试验装置1优选设置多个第二壳体12，设置的数量应能够保证最大限度的吸收第一壳体11中骤然气化的物质和因为高温而膨胀的气体。第二壳体12中的液体13优选水，因为水的比热容较大，能够吸收较多的热量，从而将更多的物质进行转化。进一步，水中优选添加硼酸，因为硼酸能够较好的中和辐射物质并吸收散发出来的有害射线，使得本专利技术在吸收可凝气体和气体的同时，吸收辐射物质并降低试验事故的危害程度。第一壳体11和第二壳体12使用的材料优选为组合材料，能够在事故发生时，能支撑第一壳体11和第二壳体12，承受第一壳体11和第二壳体1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海洋核动力的抑压试验平台，其特征在于，其包括：试验装置(1)，其包括第一壳体(11)和第二壳体(12)，所述第一壳体(11)内设有反应堆及一回路模拟装置(10)，所述第二壳体(12)内至少部分填充有液体(13)，所述第一壳体(11)和第二壳体(12)通过至少一个连通管(14)相连通，且所述连通管(14)位于所述壳体内的一端伸入所述液体(13)内；摇摆台(2)，所述试验装置(1)固定于所述摇摆台(2)上。

【技术特征摘要】
1.一种海洋核动力的抑压试验平台，其特征在于，其包括：试验装置(1)，其包括第一壳体(11)和第二壳体(12)，所述第一壳体(11)内设有反应堆及一回路模拟装置(10)，所述第二壳体(12)内至少部分填充有液体(13)，所述第一壳体(11)和第二壳体(12)通过至少一个连通管(14)相连通，且所述连通管(14)位于所述壳体内的一端伸入所述液体(13)内；摇摆台(2)，所述试验装置(1)固定于所述摇摆台(2)上。2.如权利要求1所述的海洋核动力的抑压试验平台，其特征在于：所述液体(13)包含水。3.如权利要求2所述的海洋核动力的抑压试验平台，其特征在于：所述液体(13)还包含硼酸。4.如权利要求1所述的海洋核动力的抑压试验平台，其特征在于：所述第一壳体(11)、第二壳体(12)内和反应堆及一回路模拟装置(10)上均设有压力传感器(17)和热电偶(18)，所述压力传感器(17)和热电偶(18)均通过数据收集处理器(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘一萌，陈刚，张晓辉，刘建阁，朱蒙，王潇潇，马兰，陈姗姗，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：湖北,42