核电厂管道用非能动盖体及冷却系统技术方案

本申请涉及一种核电厂管道用非能动盖体及冷却系统，包括：连接管、球面壳、铰接部、回水通道、自然循环通道以及保温层流道。上述的核电厂管道用非能动盖体及冷却系统，在反应堆正常运行时，球面壳通过抵接将回水管道密封。反应堆出现严重事故时，向回水通道内注水，以使球面壳由密封状态切换至打开状态，从而解除对回水管道的密封。停止注入冷却水时，球面壳在重力的作用下绕铰接部转动，由打开状态切换至密封状态，球面与连接管抵接将回水管道重新密封，反应堆继续正常运行。从而避免了高位水箱的水箱阀在严重事故下打开方式受限，远程控制难度较大，容易产生无法打开的严重事故，人工操作则会对操作人员产生放射性辐射的问题。操作则会对操作人员产生放射性辐射的问题。操作则会对操作人员产生放射性辐射的问题。

【技术实现步骤摘要】
核电厂管道用非能动盖体及冷却系统


[0001]本申请涉及核反应堆安全设计
，特别是涉及核电厂管道用非能动盖体及冷却系统。

技术介绍

[0002]三代核电技术中采用堆坑注水策略作为缓解严重事故主要策略之一。在严重事故下，通过向堆坑内注水至较高水位以淹没堆坑，用以冷却反应堆压力容器(RPV)的壁面，并防止RPV下封头的壁面被熔穿。在堆坑注满水后，由于堆芯熔融物的热量传导到冷却水中，保温层流道内的冷却水将形成水汽混合物，导致保温层内及回水通道内存在密度差，将驱动循环流道内冷却介质以自然循环的方式冷却RPV下封头，实现堆芯余热的导出，保持反应堆压力容器的完整性，实现堆芯熔融物的堆内滞留(IVR)。
[0003]现有技术中，常通过设置高位水箱与水箱阀，并通过将水箱阀于冷却水管道或堆坑内部连通的方式实现上述自然循环。然而设置高位水箱不仅需要通过水泵将冷却水注入高位水箱，同时水箱阀在严重事故下，需要通过外力打开才可以将高位水箱中的冷却水注入堆坑，此过程远程控制难度较大，容易产生无法打开的严重事故，若人工操作则会对操作人员产生放射性辐射。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对现有技术中高位水箱的水箱阀在严重事故下打开方式受限，远程控制难度较大，容易产生无法打开的严重事故，人工操作则会对操作人员产生放射性辐射的问题，提供一种核电厂管道用非能动盖体及冷却系统。
[0005]一种核电厂管道用非能动盖体，用以密封或开启核电厂管道用冷却系统的回水通道伸入堆坑内的一端的回水管道，且所述回水管道的轴线水平设置，所述核电厂管道用非能动盖体包括：连接管、球面壳以及铰接部；
[0006]所述连接管的一端与所述回水管道的管口焊接；
[0007]所述球面壳具有密封所述回水管道的一端的密封状态和打开所述回水管道的一端的打开状态；所述铰接部的一端和所述连接管远离所述回水管道的一端的顶部外侧壁连接，另一端和所述球面壳连接，以使所述球面壳能绕所述铰接部转动，以在所述密封状态和所述打开状态之间切换；
[0008]所述球面壳在所述密封状态时，所述球面壳与所述连接管远离所述回水管道的一端抵接，且所述球面壳与所述连接管远离所述回水管道的一端抵接的一侧呈球面。
[0009]上述的核电厂管道用非能动盖体通过将连接管的一端与回水管道的管口焊接后，在连接管的另一端的顶部外侧壁设置通过铰接部，铰接部远离连接管的一端与球面壳连接，从而实现在反应堆正常运行时，与连接管远离回水管道的一端抵接的一侧呈球面的球面壳通过抵接将回水管道密封，避免堆坑内的冷风量外泄导致堆坑温度过高。反应堆出现严重事故时，向回水通道内注水至一定高度，冷却水冲击球面壳，以使球面壳由密封状态切
换至打开状态，从而解除对回水管道的密封，以使冷却水进入堆坑对RPV的壁面进行冷却。当冷却完毕停止注入冷却水时，由于连接管的另一端的顶部外侧壁设置通过铰接部，因此球面壳能够在重力的作用下绕铰接部转动，由打开状态切换至密封状态，球面壳的球面与连接管远离回水管道的一端抵接将回水管道重新密封，反应堆可以继续正常运行。从而避免了现有技术中高位水箱的水箱阀在严重事故下打开方式受限，远程控制难度较大，容易产生无法打开的严重事故，人工操作则会对操作人员产生放射性辐射的问题。
[0010]在一实施例中，所述连接管包括密封管段和焊接管段、密封法兰、焊接法兰以及多个紧固件，所述密封管段靠近所述焊接管段的一端与所述密封法兰连接，所述球面壳在所述密封状态时，所述球面壳与密封管段背离所述焊接管段的一端抵接；
[0011]所述焊接管段靠近所述密封管段的一端与所述焊接法兰连接，所述焊接管段背离所述密封管段的一端与所述回水管道的管口焊接；
[0012]所述密封法兰和所述焊接法兰通过多个紧固件密封连接。
[0013]在一实施例中，所述核电厂管道用非能动盖体还包括密封筒，所述密封筒的一端和所述连接管远离所述回水管道的一端连接并与所述连接管同轴设置，所述球面壳在所述密封状态时，所述密封筒的另一端与所述球面壳的球面抵接，所述密封筒沿所述连接管的轴线背离所述回水管道的方向渐扩。
[0014]在一实施例中，所述密封筒的一端和所述连接管远离所述回水管道的一端的外侧壁连接。
[0015]在一实施例中，所述连接管的轴线和第一方向成角度设置并且和第二方向垂直，以使所述连接管向下倾斜，所述第一方向为所述回水管道的轴向，所述第一方向、所述第二方向沿以及竖直方向两两垂直。
[0016]在一实施例中，所述连接管的轴线和所述回水管道的轴线之间角度为1
‑
10
°
。
[0017]在一实施例中，所述铰接部包括支撑件和转动件，所述支撑件的一端与所述连接管的顶部外壁连接，所述支撑件的延伸方向与第二方向垂直，所述转动件的一端与所述支撑件远离所述连接管的一端转动连接，另一端与所述球面壳连接。
[0018]在一实施例中，所述铰接部还包括轴销，所述支撑件远离所述连接管的一端开设有第一孔，所述转动件远离所述球面壳的一端开设有第二孔，所述轴销与所述第一孔和所述第二孔内，以使所述转动件绕所述轴销的轴线转动。
[0019]在一实施例中，还包括弹性件，所述弹性件与所述连接管和所述球面壳连接，所述弹性件用于提供所述球面壳从所述打开状态向所述密封状态转动的力。
[0020]本申请一实施例还提供一种核电厂管道用冷却系统，所述核电厂管道用冷却系统包括回水通道、自然循环通道、保温层流道以及所述的核电厂管道用非能动盖体；
[0021]所述核电厂管道用非能动盖体的连接管一端与回水通道位于堆坑内的一端的轴线水平设置的回水管道连接，球形壳密封或开启连接管的另一端。
[0022]上述的核电厂管道用冷却系统，在反应堆正常运行时，与连接管远离回水管道的一端抵接的一侧呈球面的球面壳通过抵接将回水管道密封，避免堆坑内的冷风量外泄导致堆坑温度过高。反应堆出现严重事故时，向回水通道内注水至一定高度，冷却水冲击球面壳，以使球面壳由密封状态切换至打开状态，从而解除对回水管道的密封，以使冷却水进入堆坑对RPV的壁面进行冷却，堆芯熔融物的热量传导到冷却水中，保温层流道内的冷却水将
形成汽水混合物，导致保温层内及回水通道内存在密度差，将驱动自然循环通道内冷却介质以自然循环的方式冷却RPV下封头，实现堆芯余热的导出。当冷却完毕停止注入冷却水时，由于连接管的另一端的顶部外侧壁设置通过铰接部，因此球面壳能够在重力的作用下绕铰接部转动，由打开状态切换至密封状态，球面壳的球面与连接管远离回水管道的一端抵接将回水管道重新密封，反应堆可以继续正常运行。从而避免了现有技术中高位水箱的水箱阀在严重事故下打开方式受限，远程控制难度较大，容易产生无法打开的严重事故，人工操作则会对操作人员产生放射性辐射的问题。
附图说明
[0023]图1为一实施例核电厂管道用冷却系统的剖面结构示意图。
[0024]图2为一实施例核电厂管道用非能动盖体的结构示意图。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核电厂管道用非能动盖体，用以密封或开启核电厂管道用冷却系统的回水通道伸入堆坑内的一端的回水管道，且所述回水管道的轴线水平设置，其特征在于，所述核电厂管道用非能动盖体包括：连接管、球面壳以及铰接部；所述连接管的一端与所述回水管道的管口焊接；所述球面壳具有密封所述回水管道的一端的密封状态和打开所述回水管道的一端的打开状态；所述铰接部的一端和所述连接管远离所述回水管道的一端的顶部外侧壁连接，另一端和所述球面壳连接，以使所述球面壳能绕所述铰接部转动，以在所述密封状态和所述打开状态之间切换；所述球面壳在所述密封状态时，所述球面壳与所述连接管远离所述回水管道的一端抵接，且所述球面壳与所述连接管远离所述回水管道的一端抵接的一侧呈球面。2.根据权利要求1所述的核电厂管道用非能动盖体，其特征在于，所述连接管包括密封管段和焊接管段、密封法兰、焊接法兰以及多个紧固件，所述密封管段靠近所述焊接管段的一端与所述密封法兰连接，所述球面壳在所述密封状态时，所述球面壳与密封管段背离所述焊接管段的一端抵接；所述焊接管段靠近所述密封管段的一端与所述焊接法兰连接，所述焊接管段背离所述密封管段的一端与所述回水管道的管口焊接；所述密封法兰和所述焊接法兰通过多个紧固件密封连接。3.根据权利要求1所述的核电厂管道用非能动盖体，其特征在于，所述核电厂管道用非能动盖体还包括密封筒，所述密封筒的一端和所述连接管远离所述回水管道的一端连接并与所述连接管同轴设置，所述球面壳在所述密封状态时，所述密封筒的另一端与所述球面壳的球面抵接，所述密封筒沿所述连接管的轴线背离所述回水管道的方向渐扩。4.根据权利要求3所述的核电厂管道用非能动盖体，其特征在于，所述密封筒的一端和所述连接管...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵小红，张峰，周宇鹏，陈笋，马文勤，
申请(专利权)人：深圳中广核工程设计有限公司，
类型：发明
国别省市：