CN103413580B - 非能动安全壳喷淋系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种非能动安全壳喷淋系统，包括呈中空结构且两端开口的立筒、分流器、第一爆破膜、第一水柱及第二爆破膜，所述立筒位于所述安全壳的内顶部，所述第一爆破膜设置于所述立筒内并承载所述第一水柱，所述分流器的进口与所述立筒的下端连通且所述分流器的出口与安全壳内部连通，所述第二爆破膜设置于所述分流器的进口及所述立筒之间，所述第二爆破膜与第一爆破膜之间形成一气腔，所述气腔的气压与所述安全壳内的气压相等。本发明无需借助外部电源，减少了泵及相应的管道，极大地提高了安全壳的稳定性及安全性。

Description

非能动安全壳喷淋系统
技术领域
本发明涉及一种核反应堆安全装置，尤其涉及一种防止安全壳内部超温超压，提高安全壳的安全性的非能动安全壳喷淋系统。
背景技术
核电的使用是人类在能源利用史上的一个重大突破，利用原子核的裂变反应，核电厂能够产生其他所有传统化石能源所无法比拟的高能量输出，并且，这些高能量输出往往只需要耗费少量的核燃料。然而，核电在具有极高利用价值的同时，其所可能带来的危害也令人们谈核色变。在使用核电的过程中，如果保护不当而致使出现核泄漏等重大事故，将会对核电厂周边的环境乃至全人类带来及其严重的核污染灾害。
在压水堆核电厂中，当安全壳内发生高能管道破裂引起质能释放的时候，会导致安全壳超温超压风险事故，这时，一般采用能动的安全壳喷淋系统，通过泵将喷淋水驱动到安全壳内高位进行喷洒，从而达到防止安全壳超温超压的目的。但是，上述这种喷淋系统需要依靠外部电源，一旦事故造成停电，便失去效力，因此，其稳定性及安全性都不够高，而且，这种系统需要大量的泵及管道，极大地增加工人的检修强度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防止安全壳内部超温超压，提高安全壳的安全性的非能动安全壳喷淋系统。
为了实现上述目的，本发明提供的非能动安全壳喷淋系统包括呈中空结构且两端开口的立筒、分流器、第一爆破膜、第一水柱及第二爆破膜，所述立筒位于所述安全壳的内顶部，所述第一爆破膜设置于所述立筒内并承载所述第一水柱，所述分流器的进口与所述立筒的下端连通且所述分流器的出口与所述安全壳内部连通，所述第二爆破膜设置于所述分流器的进口及所述立筒之间，所述第二爆破膜与第一爆破膜之间形成一气腔，所述气腔的气压与所述安全壳内的气压相等。
较佳地，所述气腔与所述第二爆破膜之间设有第二水柱，所述第二水柱承载于所述第二爆破膜上。设置所述第二水柱可使所述安全壳具有足够的冷却水冷却，从而保证安全壳安全。
较佳地，所述分流器包括分流管及若干喷淋头，所述分流管与所述喷淋头连通。将分流管及喷淋头分布于所述安全壳内部的各个角落，一方面可保证喷淋的均匀，另一方面提高冷却水的利用率，进而充分地冷却所述安全壳。
与现有技术相比，由于本发明在所述安全壳内部设置立筒，在所述立筒内设置第一爆破膜及第二爆破膜，使所述第一爆破膜及第二爆破膜之间形成气压与安全壳内的气压相等的气腔，并使所述第一水柱承载于所述第一爆破膜上，因此，当所述安全壳内超温超压时，利用所述第一爆破膜及第二爆破膜两侧之间的压力差，进而使所述第一爆破膜及第二爆破膜相继破裂，从而使所述立筒与所述分流器连通，促使立筒内的水流入分流器内部，最终向所述安全壳内的内部进行喷淋，达到对安全壳内部降温降压的目的，结构十分简单；而且整个系统只利用在所述安全壳超压时爆破膜两侧的压力差完成驱动，无需借助外部电源，减少了泵及相应的管道，省去工人对泵及管道的检修工作，并且在安全事故发生并出现断电时也能正常运行，稳定性高，极大地提高了安全壳的安全性。
附图说明
图1是本发明非能动安全壳喷淋系统的结构示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现的效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
如图1所示，本发明非能动安全壳喷淋系统100安装于安全壳200内部，其包括呈中空结构且两端开口的立筒1、分流器2、第一爆破膜3、第一水柱4、第二水柱5及第二爆破膜6，立筒1位于安全壳200的内顶部，第一爆破膜3设置于立筒1内并承载第一水柱4，分流器2的进口21与立筒1的下端连通，第二爆破膜3设置于分流器2的进口21及立筒1之间，第二爆破膜5与第一爆破膜3及立筒1的侧壁之间形成一气腔7，气腔7的气压与安全壳200内的气压相等。第二水柱5位于气腔7与第二爆破膜6之间且承载于第二爆破膜6上。设置第二水柱5可使安全壳200具有足够的冷却水冷却，进一步保证安全壳200安全。
具体地，第二爆破膜6设置立筒1的内部且位于第一爆破膜3的下方，第二爆破膜6与分流器2的进口21及立筒1的侧壁之间形成气腔8，气腔8通过分流器2与安全壳200内部保持连通。当然，第二爆破膜6也可直接设置于分流器2的进口21处；总之，只要使气腔7与安全壳200的内部相隔离即可。
分流器2包括分流管22及若干喷淋头23，分流管22的一端与喷淋头23连通，另一端设有所述进口中21且与气腔8连通。将分流管22及喷淋头23分布于安全壳200内部的各个角落，一方面可保证喷淋的均匀，另一方面提高冷却水的利用率，进而充分地冷却安全壳200。
本发明第一爆破膜3及第二爆破膜6的耐受极限压力可以通过预先设定，并且耐受极限压力可以通过第一水柱4、第二水柱5、安全壳200内部压力等数值计算得出。这是本领域技术人员所知道的，在此不现描述。
综合上述并结合图1，当安全壳200内部正常运行时，第一爆破膜3承载第一水柱4，第二爆破膜6承载第二水柱5；当发生安全事故时，安全壳200内部温度及压力上升，第一爆破膜3的上方及下方的压力差大于其耐受极限压力时，第一爆破膜3破裂，第一水柱4的水向下流向第二水柱5上，与第二水柱5混合。这时，随着第一水柱4的下落，第二爆破膜6上方受到的压力逐渐增大；当第二爆破膜6的上方及下方的压力差大于其耐受极限压力时，第二爆破膜6破裂，第二爆破膜6上的水从分流器2的进口21进入到各分流管22及喷淋头23，并从喷淋头23喷出，洒向安全壳200的内部，冷却水从安全壳200的上方下落对安全壳冷却。
由于本发明在安全壳200内部设置立筒1，在立筒1内设置第一爆破膜3及第二爆破膜6，使第一爆破膜3及第二爆破膜6之间形成气压与安全壳200内的气压相等的气腔7，并使第一水柱4、第二水柱5分别承载于第一爆破膜3及第二爆破膜6上，因此，当安全壳200内超温超压时，利用第一爆破膜3及第二爆破膜6两侧之间的压力差，进而使第一爆破膜3及第二爆破膜6相继破裂，从而使立筒1与分流器2连通，促使立筒1内的水流入分流器2内部，最终向安全壳200的内部进行喷淋，达到对安全壳200内部降温降压的目的，结构十分简单；而且整个系统只利用在安全壳200超压时爆破膜两侧的压力差完成驱动，无需借助外部电源，减少了泵及相应的管道，省去工人对泵及管道的检修工作，并且在安全事故发生并出现断电时也能正常运行，稳定性高，极大地提高了安全壳200的安全性。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (3)

1.一种非能动安全壳喷淋系统，其特征在于：包括呈中空结构且两端开口的立筒、分流器、第一爆破膜、第一水柱及第二爆破膜，所述立筒位于所述安全壳的内顶部，所述第一爆破膜设置于所述立筒内并承载所述第一水柱，所述分流器的进口与所述立筒的下端连通且所述分流器的出口与所述安全壳内部连通，所述第二爆破膜设置于所述分流器的进口及所述立筒之间，所述第二爆破膜与第一爆破膜之间形成一气腔，所述气腔的气压与所述安全壳内的气压相等。
2.如权利要求1所述的非能动安全壳喷淋系统，其特征在于：所述气腔与所述第二爆破膜之间设有第二水柱，所述第二水柱承载于所述第二爆破膜上。
3.如权利要求1所述的非能动安全壳喷淋系统，其特征在于：所述分流器包括分流管及若干喷淋头，所述分流管与所述喷淋头连通。
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