CN104658619B - 一种快中子零功率装置水淹严重事故下固有安全保护方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种快中子零功率装置水淹严重事故下固有安全保护方法，在堆芯围板设计上进行针对性考虑，一方面堆芯围板由圆周6块围板围成，并在每块围板的围板主体上开有圆孔，以便水能流入堆芯围板与堆容器之间进而使硼酸粉末溶解和弥散于堆芯周围而起到固有安全保护功能；一方面在围板主体上焊接两块腹板并开有圆孔，两块腹板高度不同，便于不同水位情况下分阶段进行硼酸粉末的溶解与弥散以提高负反应性引入的有效性和均匀性，使得腹板不仅实现支撑与固定围板主体的功能，同时能够安置硼酸粉末及可有水流过并提高安全保护有效性以实现一种固有安全保护手段。

Description

一种快中子零功率装置水淹严重事故下固有安全保护方法
技术领域
本发明涉及核工程技术领域，特别是一种快中子零功率装置水淹严重事故下固有安全保护方法。
背景技术
在临界装置设计、建造及运行过程中，安全性至关重要。福岛核事故后，人们对海水及洪水淹没严重事故更加重视。
对于快中子零功率装置，如国内的DF-6，国外的MASURCA、BFS、ZEBRA、VENUS-F等装置，均采用固态模拟冷却剂及固态反射层等的结构形式，其停堆保护一般依靠反射层下落和安全棒下落来实现。在极端水淹严重事故情况下，快中子被慢化成热中子，其临界安全问题存在隐患。
现有技术的主要代表案例为DF-VI、MASURCA、BFS、VENUS-F装置。这些装置在极端水淹情况下的停堆保护仅以停堆系统或其它安全棒及驱动系统进行安全停堆保护，受机械故障、结构变形等方面因素影响，同时即便在停堆系统正常工作情况下，在水淹情况下快中子被慢化为热中子亦会带来临界安全隐患。
发明内容
本发明技术解决问题：为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种快中子零功率装置水淹严重事故下固有安全保护方法，主要解决快中子零功率装置在极端水淹严重事故下的临界安全问题。
本发明技术解决方案：一种快中子零功率装置水淹严重事故下固有安全保护方法，堆芯围板1设计及其与堆容器2的连接配合，所述堆芯围板1由六块相同的围板3组装而成，六块相同的围板3将堆芯结构4整体围成正六边形；每块围板3由顶部结构5、底部结构6、围板主体7和两块腹板8组成，其中，顶部结构5、底部结构6与围板主体7垂直焊接于同一侧，两块腹板8焊接于围板主体7与顶部结构5、底部结构6同侧；顶部结构5、底部结构6及两块腹板8与堆容器2内壁通过螺栓连接。
在两块腹板8上布设硼酸粉末，硼酸粉末装于多孔棉布袋内。
所述围板主体7开有等间距圆孔9，两块腹板8上各开有6个腹板圆孔10。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)、本发明提供一种快中子零功率装置水淹严重事故下固有安全保护方法，所述方法在于根据硼酸很强的吸收热中子能力，将其应用于快中子零功率装置中，以提供一种在极端水淹严重事故下的固有安全保护方案，同时，在结构设计上，实现不同角度不同高度均匀布设以提高安全保护有效性，另外此方案还对相关设备部件起到一定辐射屏蔽作用。具体在堆芯围板设计上进行针对性考虑，一方面堆芯围板由圆周6块围板围成，并在每块围板的围板主体上开有圆孔，以便水能流入堆芯围板与堆容器之间进而使硼酸粉末溶解和弥散于堆芯周围而起到固有安全保护功能；一方面在围板主体上焊接两块腹板并开有圆孔，两块腹板高度不同，便于不同水位情况下分阶段进行硼酸粉末的溶解与弥散以提高负反应性引入的有效性和均匀性，使得腹板不仅实现支撑与固定围板主体的功能，同时能够安置硼酸粉末及可有水流过并提高安全保护有效性以实现一种固有安全保护手段。具有一定创新性和实用价值。
(2)、本发明实施例实施方式简单，主要在于沿圆周对称布置完全相同的六块围板3以组成堆芯围板1，在堆芯围板1及腹板8上开有若干圆孔，并在不同高度的腹板8上布设硼酸粉末，以达到不仅能够实现堆芯围板1既定的安装、固定和限位功能，同时实现一种快中子零功率装置水淹严重事故下有效的固有安全保护功能，此外，布设的硼酸粉末，对于降低设备的辐照影响是有利的。此方案实施例在经济上无须增加任何代价，在特定的快中子零功率装置上，却可达到非常明显的有益效果。
附图说明
图1为本发明的详细结构示意图；
图2为本发明的总体结构示意图。
具体实施方式
为了详细说明所述方案，附图以更好说明本发明内容。
如图1所示，本发明根据硼酸具有很强的热中子吸收能力，将其应用于快中子零功率装置中，以提供一种在极端水淹严重事故下的固有安全保护方案，同时，在结构设计上，实现不同角度不同高度均匀布设硼酸粉末以提高安全保护有效性，另外此方案还对相关设备部件起到一定辐射屏蔽作用。
在结构设计上涉及堆芯围板1的设计及其与堆容器2的连接配合。堆芯围板1由6块相同的围板3组成，以易于加工制造及拆装方便，6块完全相同且沿圆周均匀布置的围板3保证周向布置的均匀性。每块围板3包括顶部结构5、底部结构6、围板主体7和两块腹板8。顶部结构5、底部结构6与围板主体7焊接为一个整体，顶部结构5、底部结构6分别与堆芯围板1外部的堆容器2通过螺栓连接。围板主体7纵向开有6个等间距圆孔9，以使水能够流过。围板主体7不同高度上焊接有两块腹板8，腹板8起到支撑固定围板主体7的功能。同时，在腹板8上开有6个腹板圆孔10，并在两块腹板8上各放置多孔棉布袋封装的硼酸粉末11，在底部结构6上亦放置多孔棉布袋封装的硼酸粉末11，这样使得在圆周不同高度不同角度上分布有硼酸粉末，且水可通过围板主体7上的圆孔9以及腹板圆孔10流入堆芯围板1与堆容器2中间的空腔内，进而实现在极端水淹严重事故下的一种固有安全防护措施。
如图2所示，堆芯围板1限定了堆芯结构4的外轮廓，保证堆芯结构4的完整性。堆芯围板1上的腹板8上开有螺栓孔，堆容器2对应位置开有相匹配的螺栓孔，通过螺栓连接方式，将堆芯围板1与堆容器2紧密连接在一起，保证整个结构的稳定性及包容。堆芯结构4的内部结构之间有一定间隙，此外，堆芯结构4的中心处留有停堆部件下落孔道12。在水淹严重事故下，水从堆芯结构4内部及停堆部件下落孔道12中流入到堆芯围板1与堆容器2之间的空腔内，溶解和弥散的硼酸粉末也将弥散于堆芯结构4内部区域，以实现引入负反应性的安全保护功能。

Claims (1)

1.一种快中子零功率装置水淹严重事故下固有安全保护方法，其特征在于：堆芯围板(1)设计及其与堆容器(2)的连接配合，所述堆芯围板(1)由六块相同的围板(3)组装而成，六块相同的围板(3)将堆芯结构(4)整体围成正六边形；每块围板(3)由顶部结构(5)、底部结构(6)、围板主体(7)和两块腹板(8)组成，其中，顶部结构(5)、底部结构(6)与围板主体(7)垂直焊接于同一侧，两块腹板(8)焊接于围板主体(7)与顶部结构(5)、底部结构(6)同侧；顶部结构(5)、底部结构(6)及两块腹板(8)与堆容器(2)内壁通过螺栓连接；所述围板主体(7)开有等间距圆孔(9)；两块腹板(8)上各开有6个腹板圆孔(10)：在两块腹板(8)上布设硼酸粉末，硼酸粉末装于多孔棉布袋内。
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