核反应堆熔化物定域装置的制作方法

1.本发明属于核动力领域，其中属于确保原子能发电站(核电站)安全的机器，能在发生导致堆芯熔化、反应堆容器的破坏、熔化物释放到核电站密封安全壳空间的严重事故时所使用。


背景技术：

2.组成最大辐射性危险的是的是伴随堆芯物料熔化的事故，是在主动和被动安全系统失效(装备成分破坏)与正常操作系统失效的不同结合的情况下会发生的，或者是在核电站完全断电且在核电站设计图指定的时间阶段内以确保堆芯应急冷却而不可能供电时会发生的事故。
3.在这种事故的情况下，堆芯中融化的物料——堆芯熔化物，通过熔化堆内结构，流出到外边，并且由于其中剩余的发热量，会破损最后一个不让辐射性产物释放到外部环境的障碍——核电站的密封安全壳的完整性。
4.为避免此类现象，必须定域由反应堆壳体流出来的堆芯熔化物，直到堆芯熔化物所有成分的结晶为止确保其连续冷却。该功能由核反应堆堆芯熔化物冷却和定域系统执行，这一系统预防核电站的密闭安全壳收到破损，从而在核反应堆严重事故的情况下防护人口和环境免受辐射作用。
5.已所知的核反应堆堆芯熔化物定域装置【1】，包括在反应堆容器底板之下安装且装有以多层容器为形状的可冷却的外壳的堆芯熔化物捕集器，在该多层容器中放置稀释熔化物的填充物。由水平分段、整体或分开的，在反应堆竖井混凝土中安装的预埋平板、将熔化物捕集器壳体通过固定件和坚固用器材连接到预埋平板的垂直圆筒形管。
6.该装置的缺陷是可靠性低，因为在向熔化物捕集器壳体突然输入大量熔化物时，熔化物捕集器由于受到冲击应力可能偏移，并向反应堆竖井垂直壁上翻到，从而导致熔化物推出到熔化物捕集器之外。
7.所知的是在反应堆竖井中安装的熔化物定域系统【2】，由支承面和侧壁组成，包括熔化物容器、在反应堆竖井侧壁凸部上安装的上部支承。
8.该系统的缺陷是可靠性低，因为在向熔化物捕集器壳体突然输入大量熔化物时，上部支承变形，从而导致熔化物捕集器掉到反应堆竖井的下表面，其向反应堆竖井垂直壁上翻到，从而导致熔化物推出到熔化物捕集器之外。


技术实现要素：

9.所申请发明的技术结果处于核反应堆堆芯熔化物定域装置可靠性的提高。
10.所申报本发明所针对任务是，排除在受到非轴线对称冲击应力时以及在熔化物推出到壳体之外的情况下，反应堆堆芯熔化物定域装置堆芯熔化物捕集器被倒翻的现象。
11.所推出任务解决借助的时，在包括在反应堆容器底板之下安装的，且以多层壳体为形状可冷却壳体装备的熔化物捕集器的反应堆堆芯熔化物定域装置中，在上述多层壳体
中放置的熔化物稀释填充物、上部支承、由在反应堆竖井混凝土中安装的，水平分段的、整体的或分开的，在反应堆竖井混凝土中安装的预埋平板组成的预埋平板组成的下部支承，根据发明，分段的、整体的或分开的水平预埋平板包括径向支承，熔化物捕集器包括靠着分段的、整体的或分开的水平预埋平板的径向支承，分段的、整体的或分开的水平预埋平板径向支承和捕集器壳体径向支承用固定件连接，同时径向支承和固定件设有椭圆形开口，上部支承包括在捕集器壳体上部成对安装的旋转紧线器，同时安装旋转紧线器的方法下，熔化物捕集器下部支承的每个径向支柱的纵向轴线，投影中通过离对熔化物捕集器壳体切向安装的，并且将熔化物捕集器壳体连接到反应堆竖井垂直壁的成对旋转紧线器的固定位置同等离远的距离，同时固定件设有以双曲线面为形状支承的开口。
12.所申报发明的一个明显特征是，由成对旋转紧线器组成的上部制成，旋转紧线器在熔化物捕集器上部壳体部署的方法是，径向支承的纵轴在投影中通过在离旋转紧线器固定位置同等离远的距离。
13.再一个特征是，旋转紧线器是对熔化物捕集器壳体切向安装的。
14.所申报发明的再一个特征是，设有以双曲线面为形状的开口。
15.旋转紧线器的这种定位允许：
[0016]-在旋转紧线器部署平面上(在水平平面上)熔化物捕集器壳体自由径向热膨胀，通过旋转紧线器在熔化物捕集器壳体耳环上切向固定，在旋转紧线器此类固定下，熔化物捕集器的任何径向膨胀仅仅导致旋转紧线器切向位置对熔化物捕集器壳体形成线平面角的变化。同时免除旋转紧线器形状导致失去效能变化的或者熔化物捕集器壳体被破灭的风险；
[0017]-通过在所有旋转紧线器之间分配冲击性径向负载，拔出强度对反应堆竖井中预埋件作用的无超出(可控制负载)。在这个情况下，部分旋转紧线器将在旋转紧线器所在的平面工作为压缩，部分工作为张紧。此时，水平冲击负载导致熔化物捕集器壳体法兰的平面震波，在这种震波下，所有旋转紧线器将会均在旋转紧线器弹性变化的作用范围内，交替的工作为压缩和张紧，直到平面震波的衰减为止；
[0018]-借助在所有旋转紧线器之间分配轴线的冲击负载，在法兰区域中的壳体受到非轴线对称纵向(垂直)的冲击负载时，减少对于熔化物捕集器壳体下部支承起到的非轴线对称作用。在这种情况下，在其区域中发生非轴线对称冲击负载作用的所有旋转紧线器，对熔化物捕集器壳体法兰的形状变形不起到机械阻抗。同时，位置区域发生轴线冲击作用的熔化物捕集器壳体法兰，顺着其周长再分配冲击负载，将轴线冲击作用分裂为两个额外组成，同时既是生成轴线(顺着壳体周长)，也是发生径向(平面)震波。以熔化物捕集器壳体轴线弹性震波为形式的一部分冲击作用对旋转紧线器不起到作用，方位震波由旋转紧线器的弹性变形而消振，且在旋转紧线器所在平面中的径向震波，由其交替的消振，就像轴线冲击负载的消振时一样；
[0019]-在熔化物捕集器壳体地震影响(壳体法兰扭转振动消灭)时，借助旋转紧线器在由熔化物捕集器壳体法兰的平面扭转振动作用时交替的为压缩和张紧的作用下，方位拔出力量对反应堆混凝土竖井中预埋件作用的不超出。震动的消灭由旋转紧线器弹性变形能量的吸收确保，直到扭转振动消振为止。
[0020]-通过确保旋转紧线器固定开口双曲线面在熔化物捕集器壳体叉头和反应堆竖井
中所安装垂直预埋平板叉头中旋转紧线器叉头的可选转性，在熔化物捕集器轴线热膨胀时保持熔化物捕集器壳体法兰、反应堆竖井预埋件以及上部支撑的完整性。固定件中开口双曲线面的制作也能在熔化物捕集器壳体上，也在预埋平板上能进行。
具体实施方式
[0021]
在图1所示的是，核反应堆堆芯熔化物定域装置，按照所申请的发明设计。
[0022]
所申请的发明工作如下。
[0023]
在图1所示的是核反应堆堆芯熔化物定域装置(1)，包括在反应堆容器(18)底板之下安装的且装备以多层容器为形状的可冷却的容器的熔化物捕集器，在上述多层容器中放置的熔化物(3)稀释填充物(4)，由位于熔化物(3)捕集器(2)壳体(7)底部外侧的，且依靠水平预埋平板(9)的径向支承(8)的、于其通过固定架(10)连接的下部支承(5)，上部支承(11)包括在熔化物(3)捕集器(2)壳体(7)上部成对安装的旋转紧线器(12)，同时安装旋转紧线器(12)的方法下，熔化物(3)捕集器(2)壳体(7)的下部支承(5)的每个径向支柱(6)的纵向轴线，投影中通过离对熔化物(3)捕集器(2)壳体(7)切向安装的，并且将熔化物(3)捕集器(2)壳体(7)连接到反应堆竖井垂直壁(14)的成对旋转紧线器(12)的固定位置(13)同等离远的距离。
[0024]
如在图3和图4所示，旋转紧线器(12)的拉杆(15)设有以双曲线面制成的开口(16)，其中安装上部支承(11)的固定件(20)的固定轴(19)。在将壳体(7)连接到成对旋转紧线器(12)固定点(13)的旋转紧线器(12)拉杆(15)位置变更时，拉杆(15)在通过每个旋转紧线器(12)轴线的方位平面中转动。
[0025]
在反应堆容器破坏时，堆芯熔化物(2)在静水压力和超压作用下，开始释放到熔化物捕集器的双层壳体(7)，并接触到填充物(4)。
[0026]
在熔化物(2)突然大量非轴线对称输入，比如在60吨过热钢铁在30秒内输入的情况下，主要冲击负载对熔化物(3)捕集器(2)壳体(7)内壁起到作用。
[0027]
如在图2所示，在这种情况下，在其区域中发生非轴线对称冲击负载作用的所有旋转紧线器(12a)，对壳体(7)法兰(17)的形状变形不起到机械阻抗。同时，位置区域发生轴线冲击作用的壳体(7)法兰(17)，顺着其周长再分配冲击负载，将轴线冲击作用分裂为两个额外组成，同时既是生成轴线(顺着壳体(7)的周长)，也是发生径向(平面)震波。以壳体(7)轴线弹性震波为形式的一部分冲击作用对旋转紧线器(12a)不起到作用，方位震波由旋转紧线器(12б)的弹性变形而消振，且在旋转紧线器(12a)所在平面中传播的径向震波，由其交替的消振，就像轴线冲击负载的消振时一样；
[0028]
径向冲击应力以如下的方式消灭。部分旋转紧线器(12a)将在旋转紧线器(12)所在的平面工作为压缩，部分工作为张紧。此时，水平冲击负载导致壳体(7)法兰(17)的平面震波，在这种震波下，所有旋转紧线器(12)将会均在旋转紧线器(12)弹性变化的作用范围内，交替的工作为压缩和张紧，直到平面震波的衰减为止；
[0029]
在核反应堆堆芯熔化物定域装置中和下部支承一同采用下部支承，通过排除其甚至在受到轴线非对称冲击应力下翻转的可能性，允许完全排除熔化物推出到熔化物捕集器壳体之外的几率。
[0030]
信息来源：
[0031]
1.罗斯联邦专利
№
2398294、国际专利分类g21c 9/00，优先权日期为2009年04月15日；
[0032]
2.本专利jp2010271261，мпкg21c9/00，优先权日期25.05.2009年。