【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海洋浮动核动力平台核安全与辐射防护，具体涉及海洋浮动核动力装置严重事故下向海水泄压排放装置。
技术介绍
1、海洋浮动核动力装置作为海上移动的核设施，是海洋浮动核动力推进和电力供应的动力源，系统运行工况变化频繁，且受船上空间、重量等资源条件的限制，在安全设施的容量和冗余度的设计上进行了精简和优化。因此，相对于陆用核设施，海洋浮动核动力装置发生事故的概率和风险相对较高，发生设计基准事故后向严重事故转变的安全风险也相对较高。海洋浮动核动力装置一旦发生严重事故，可能导致燃料元件损坏、堆芯熔毁、氢气爆炸、堆舱安全壳超压等严重后果。
2、堆舱安全壳是海洋浮动核动力装置在事故后进行放射性包容的重要屏障，必须采取相应措施保障其完整性。受船上空间、重量等资源条件的限制，其堆舱安全壳设计承压较低、内部自由容积较小，为保证严重事故后堆舱安全壳结构的完整性，需要设置堆舱安全壳向外泄压排放系统，用于严重事故后将堆舱安全壳内带放射性的蒸汽快速向外泄放，使堆舱安全壳的压力不超过限值；同时在向外泄压排放过程中，需对采用过滤等方式去除放射性物质，减小排放对船上人员及环境的影响，保障排放过程中的辐射安全。
3、目前陆用核电站也全面考虑了严重事故的缓解措施，通常设置了非能动安全壳热量导出系统、安全壳过滤排放系统等维持安全壳的完整性。对于海洋浮动核动力装置，船上空间及重量资源有限，无法直接沿用陆用核电站的大功率非能动安全壳冷却系统，也难以采用砂床过滤器、金属纤维过滤器等大型过滤排放装置对放射性物质进行去除。因此，对海洋浮动核动力装
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种海洋浮动核动力装置严重事故下向海水泄压排放装置，保障堆舱安全壳结构的完整性，并在严重事故时，将堆舱安全壳内带放射性的蒸汽快速向外泄放，使堆舱安全壳的压力不超过限值；另外，在向外泄压排放过程中，需减小排放对船上人员及环境的影响，保障排放过程中的辐射安全。
2、本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
3、海洋浮动核动力装置严重事故下向海水泄压排放装置，其特征在于：包括堆舱安全壳体、辅舱、过滤排放装置以及通海排放装置，堆舱安全壳体与辅舱相邻，且辅舱为临海舱室；在辅舱和堆舱安全壳体之间设有连通管道，连通管道外壁与舱壁之间密封固定连接，连接管道的内侧端与堆舱安全壳体内部空间连通，连接管道的外侧端与安装在辅舱内的过滤排放装置的进口连通，在连接管道的两端、以及过滤排放装置的两端均设有电动安全隔离阀；通海排放装置设在辅舱临近海水的仓壁上，一端与过滤排放装置的出口相连，另一端穿过辅舱临近海水的仓壁连通大海；在过滤排放装置和通海排放装置之间的管道上沿介质流动方向依次设有电动截止阀和电动截止止回阀。
4、按上述技术方案，过滤排放装置采用文丘里水洗器和金属纤维相结合的方式进行过滤。
5、按上述技术方案，过滤排放装置包括作为压力容器的外壳，在外壳内沿混合气体流经方向依次设有混合气体入口管道、文丘里水洗过滤器、汽水分离器、金属过滤网、以及混和气体出口管道。
6、按上述技术方案，还包括应急排放支路，应急排放支路与过滤排放装置并联，在应急排放支路上设有电动安全隔离阀；应急排放支路连接在连通管道和通海排放装置之间。
7、按上述技术方案，应急排放支路的进口端连接在连通管道外侧的电动安全隔离阀和过滤排放装置进口端的电动安全隔离阀之间，应急排放支路的出口端连接在过滤排放装置出口端的电动安全隔离阀和电动截止阀之间。
8、按上述技术方案，在过滤排放装置和通海排放装置之间的管道上设有管外放射性在线监测装置。
9、按上述技术方案，管外放射性在线监测装置包括探测装置、局部屏蔽外壳以及相应数据处理设备，其中探测装置贴合在过滤排放装置和通海排放装置之间的管道上，局部屏蔽外壳覆盖在探测装置和相应的管道上。
10、按上述技术方案，管外放射性在线监测装置位于电动截止阀和过滤排放装置之间。
11、按上述技术方案，在包括急排放支路的泄压排放装置中，管外放射性在线监测装置位于应急排放支路的出口和电动截止阀之间。
12、按上述技术方案，通海排放装置采用圆柱型的筒体，在圆柱型的筒体上间隔设有若干个通孔；通孔的直径为5mm～10mm。
13、本专利技术具有以下有益效果：
14、1、针对海洋浮动核动力装置严重事故后堆舱安全壳超压的风险，结合船上资源条件和所处的环境特点，提出采用过滤及向海水排放相结合的泄压排放方案，对堆舱安全壳中带放射性高压蒸汽进行泄压排放；既保障堆舱安全壳的完整性避免严重事故后堆舱安全壳内大量放射性不可控的向环境释放，同时通过海水过滤减小放射性排放对海洋浮动核动力平台工作人员的放射性影响。
15、2、过滤排放装置采用集成化的设计思想，将文丘里水洗过滤器、金属纤维过滤器集成在作为压力容器的外壳内，同时设置了汽水分离器减小进入金属纤维过滤器混合气体中的湿度，在减小设备体积和重量的同时提高了放射性气溶胶及碘的过滤效率。
16、文丘里水洗器用于去除绝大部分的放射性气溶胶颗粒和放射性碘、同时对排放气体进行冷凝，金属纤维过滤器用于去除及粒径较小的放射性气溶胶颗粒。高温高湿混合气体通过通海排放装置向海水排放，可对其中的高温蒸汽进一步冷凝，同时还可用于进一步吸收其中的放射性气溶胶和放射性碘。在高温高压混合气体向外排放过程中，根据排放开启的时机，对排放管道周边采取管控措施，减小排放过程中对海洋浮动核动力平台工作人员的放射性影响。
17、3、采用管外在线监测的方式对向外排放混合气体的放射性进行在线监测，为开展放射性排放后果评价及辐射防护措施等提供数据支撑。设置管外放射性在线监测装置，对管外放射性活度监测装置进行局部屏蔽，减小监测系统的复杂度、降低本底对监测结果的影响、提高监测装置的可靠性。
18、4、通海排放装置可增加向外排放的混合气体与海水的接触面积，增加海水对放射性气溶胶及碘的吸收效率，减小放射性排放对海洋浮动平台上工作人员的影响。
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1.海洋浮动核动力装置严重事故下向海水泄压排放装置，其特征在于：包括堆舱安全壳体、辅舱、过滤排放装置以及通海排放装置，堆舱安全壳体与辅舱相邻，且辅舱为临海舱室；在辅舱和堆舱安全壳体之间设有连通管道，连通管道外壁与舱壁之间密封固定连接，连接管道的内侧端与堆舱安全壳体内部空间连通，连接管道的外侧端与安装在辅舱内的过滤排放装置的进口连通，在连接管道的两端、以及过滤排放装置的两端均设有电动安全隔离阀；通海排放装置设在辅舱临近海水的仓壁上，一端与过滤排放装置的出口相连，另一端穿过辅舱临近海水的仓壁连通大海；在过滤排放装置和通海排放装置之间的管道上沿介质流动方向依次设有电动截止阀和电动截止止回阀。
2.根据权利要求1所述的海洋浮动核动力装置严重事故下向海水泄压排放装置，其特征在于：过滤排放装置采用文丘里水洗器和金属纤维相结合的方式进行过滤。
3.根据权利要求2所述的海洋浮动核动力装置严重事故下向海水泄压排放装置，其特征在于：过滤排放装置包括作为压力容器的外壳，在外壳内沿混合气体流经方向依次设有混合气体入口管道、文丘里水洗过滤器、汽水分离器、金属过滤网、以及混和气体出口
4.根据权利要求1所述的海洋浮动核动力装置严重事故下向海水泄压排放装置，其特征在于：还包括应急排放支路，应急排放支路与过滤排放装置并联，在应急排放支路上设有电动安全隔离阀；应急排放支路连接在连通管道和通海排放装置之间。
5.根据权利要求4所述的海洋浮动核动力装置严重事故下向海水泄压排放装置，其特征在于：应急排放支路的进口端连接在连通管道外侧的电动安全隔离阀和过滤排放装置进口端的电动安全隔离阀之间，应急排放支路的出口端连接在过滤排放装置出口端的电动安全隔离阀和电动截止阀之间。
6.根据权利要求1-5任一所述的海洋浮动核动力装置严重事故下向海水泄压排放装置，其特征在于：在过滤排放装置和通海排放装置之间的管道上设有管外放射性在线监测装置。
7.根据权利要求6所述的海洋浮动核动力装置严重事故下向海水泄压排放装置，其特征在于：管外放射性在线监测装置包括探测装置、局部屏蔽外壳以及相应数据处理设备，其中探测装置贴合在过滤排放装置和通海排放装置之间的管道上，局部屏蔽外壳覆盖在探测装置和相应的管道上。
8.根据权利要求6所述的海洋浮动核动力装置严重事故下向海水泄压排放装置，其特征在于：管外放射性在线监测装置位于电动截止阀和过滤排放装置之间。
9.根据权利要求6所述的海洋浮动核动力装置严重事故下向海水泄压排放装置，其特征在于：在包括急排放支路的泄压排放装置中，管外放射性在线监测装置位于应急排放支路的出口和电动截止阀之间。
10.根据权利要求5所述的海洋浮动核动力装置严重事故下向海水泄压排放装置，其特征在于：通海排放装置采用圆柱型的筒体，在圆柱型的筒体上间隔设有若干个通孔；通孔的直径为5mm～10mm。
...【技术特征摘要】
1.海洋浮动核动力装置严重事故下向海水泄压排放装置，其特征在于：包括堆舱安全壳体、辅舱、过滤排放装置以及通海排放装置，堆舱安全壳体与辅舱相邻，且辅舱为临海舱室；在辅舱和堆舱安全壳体之间设有连通管道，连通管道外壁与舱壁之间密封固定连接，连接管道的内侧端与堆舱安全壳体内部空间连通，连接管道的外侧端与安装在辅舱内的过滤排放装置的进口连通，在连接管道的两端、以及过滤排放装置的两端均设有电动安全隔离阀；通海排放装置设在辅舱临近海水的仓壁上，一端与过滤排放装置的出口相连，另一端穿过辅舱临近海水的仓壁连通大海；在过滤排放装置和通海排放装置之间的管道上沿介质流动方向依次设有电动截止阀和电动截止止回阀。
2.根据权利要求1所述的海洋浮动核动力装置严重事故下向海水泄压排放装置，其特征在于：过滤排放装置采用文丘里水洗器和金属纤维相结合的方式进行过滤。
3.根据权利要求2所述的海洋浮动核动力装置严重事故下向海水泄压排放装置，其特征在于：过滤排放装置包括作为压力容器的外壳，在外壳内沿混合气体流经方向依次设有混合气体入口管道、文丘里水洗过滤器、汽水分离器、金属过滤网、以及混和气体出口管道。
4.根据权利要求1所述的海洋浮动核动力装置严重事故下向海水泄压排放装置，其特征在于：还包括应急排放支路，应急排放支路与过滤排放装置并联，在应急排放支路上设有电动安全隔离阀；应急排放支路连接在连通管道和通海排放装置之间。
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【专利技术属性】
技术研发人员：余少杰，王冰，汪广怀，王畅，郝锐，
申请(专利权)人：中国舰船研究设计中心，
类型：发明
国别省市：
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