CN106328222A - 浮动式反应堆系统及其浮动式反应堆容置装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种浮动式反应堆系统及其浮动式反应堆容置装置，浮动式反应堆容置装置，包括舱体和设置在舱体内的安全壳；反应堆安装在安全壳内。本发明的浮动式反应堆系统及其浮动式反应堆容置装置容置反应堆的安全壳设置在舱体内，安全壳和舱体两者形成对反应堆包覆的双层结构，如果安全壳和舱体两者中其中一个因为超压、设备失效等原因导致了泄露，两者中另外一个还可以执行包容放射性的功能，整体上提高了放射性物质包容的能力。

Description

浮动式反应堆系统及其浮动式反应堆容置装置

技术领域

本发明涉及核电领域，更具体地说，涉及一种浮动式反应堆系统及其浮动式反应堆容置装置。

背景技术

浮动式反应堆因其安全性高、用途广泛、机动性强、环境友好等特点，有着广泛的应用前景，如为各类型船舶(商船、军舰、研究用船)提供动力、为海上采油平台提供动力、作为沿海及海上作业的综合能源补给系统。近年来，浮动式反应堆的研究和应用逐渐受到重视。

当将反应堆浮动于海面上，其安全壳及其所含系统设备将随之倾斜、起伏、摇摆，从而对反应堆的正常运行和事故缓解产生不利影响。

浮动式反应堆受到海浪、风、洋流、自身运动等外部激励时，其中具有自由液面的容器会发生晃荡现象，从而对反应堆的正常运行和事故缓解产生不利影响。极端情况下，浮动式反应堆遭遇搁浅、撞船等情况，会遭受较大的冲击载荷。对于有破冰功能的破冰船而言，在其执行破冰作业时，会遭受较大的冲击载荷。

相关技术中的浮动式反应堆或船上反应堆的安全壳和舱室往往共用，这样安全壳(舱室)的结构强度弱，如果安全壳(舱室)因为超压、设备失效等原因导致了泄露，现有安全壳没有舱室作为其备用，包容放射性的能力弱，对反应堆的处理难度将会很大。

同时，浮动式反应堆或船上反应堆安全壳(舱室)与船体为刚性连接，因此船体所受载荷基本上都会传递给安全壳(舱室)，进而传递给反应堆，而当船体遭受飓风、搁浅、撞船时，都会受到巨大的外部载荷冲击，这些载荷冲击传递到反应堆，从而有可能造成反应堆设备的损坏。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种改进的浮动式反应堆系统及其浮动式反应堆容置装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种浮动式反应堆容置装置，包括舱体和设置在所述舱体内的安全壳；所述反应堆安装在所述安全壳内。

优选地，所述舱体的内侧面与所述安全壳的外侧面形成有缓冲空间，所述缓冲空间内设有可变形缓冲的缓冲机构，以降低所述舱体与所述安全壳之间的冲击。

优选地，所述缓冲机构包括设置在所述舱体的内侧面和所述安全壳的外侧面之间的若干可压缩变形的缓冲件。

优选地，所述缓冲件的横截面为弧形，且所述缓冲件的拱起一侧与所述舱体的内侧面配合，所述缓冲件的开口与所述安全壳的外侧面配合；和/或，所述缓冲件的拱起一侧与所述安全壳的外侧面配合，所述缓冲件的开口与所述舱体的内侧面配合。

优选地，所述缓冲件的拱起一侧和开口中的一侧固定安装。

优选地，所述缓冲件为弹簧，且所述弹簧的两端分别与所述舱体的内侧面和所述安全壳的外侧面配合。

优选地，所述缓冲件的至少一端固定安装。

优选地，所述缓冲机构设置在所述安全壳的周圈和底面。

优选地，所述安全壳的顶面与所述舱体之间连接有连接件。

本发明还构造一种浮动式反应堆系统，包括所述的浮动式反应堆容置装置。

实施本发明的浮动式反应堆系统及其浮动式反应堆容置装置，具有以下有益效果：本发明的浮动式反应堆系统及其浮动式反应堆容置装置容置反应堆的安全壳设置在舱体内，安全壳和舱体两者形成对反应堆包覆的双层结构，如果安全壳和舱体两者中其中一个因为超压、设备失效等原因导致了泄露，两者中另外一个还可以执行包容放射性的功能，整体上提高了放射性物质包容的能力。

同时，在舱体的内侧面与安全壳的外侧面之间的缓冲空间内设有可变形缓冲的缓冲机构，缓冲机构在浮动式反应堆系统受到冲击时产生一定的变形，吸收外部冲击传递到安全壳的能量，以降低舱体与安全壳之间的冲击。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例中的浮动式反应堆系统的结构示意图；

图2是图1中的浮动式反应堆容置装置的缓冲件的开口朝向安全壳的外侧面时结构示意图；

图3是图2中的浮动式反应堆容置装置的缓冲件的开口朝向舱体的内侧面时结构示意图；

图4是图1中的浮动式反应堆容置装置的缓冲件为弹簧时结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，本发明一个优选实施例中的浮动式反应堆系统通常为浮动式反应堆2或浮动式反应船，为各类型船舶和海上作业平台提供动力。浮动式反应堆系统包括船体1，让整个系统在水面上漂浮作业。浮动式反应堆系统包括设置在船体1内的浮动式反应堆容置装置3，依靠内部的反应堆2产生动力。

结合图1、图2所示，在一些实施例中，浮动式反应堆容置装置3包括舱体31和设置在舱体31内的安全壳32；舱体31设置在船体1内，反应堆2安装在安全壳32内，安全壳32内部还放置包壳压力容器、蒸汽发生器、稳压器、主要辅助系统、安全系统等。安全壳32的主要作用是包容放射性物质，同时，舱体31可以作为安全壳32的包容放射性物质功能的备用。舱体31为浮动式反应船等本身必需的构筑物，对其增加包容安全壳32、替代安全壳32的功能，不会额外增加任何设备。

安全壳32和舱体31两者形成对反应堆2包覆的双层结构，舱体31主要作用是包容安全壳32，并支撑安全壳32。如果安全壳32和舱体31两者中其中一个因为超压、设备失效等原因导致了泄露，两者中另外一个还可以执行包容放射性的功能，因此本发明整体上提高了放射性物质包容的能力。

当反应堆2发生事故后，堆芯核燃料中的放射性物质可能释放到安全壳32，钢制安全壳32为密封壳体，并具有一定的承压能力，因此可以包容放射性物质。当安全壳32壁面的贯穿件发生失效，或者安全壳32发生破损，导致其中的放射性物质释放到舱体31中，舱体31为密封壳体，并具有一定的承压能力，因此可以进一步包容放射性物质。

进一步地，为了更好的保护安全壳32内的反应堆2，在舱体31的内侧面与安全壳32的外侧面形成有缓冲空间，缓冲空间内设有可变形缓冲的缓冲机构4。缓冲机构4在浮动式反应堆系统受到冲击时产生一定的变形，吸收外部冲击传递到安全壳32的能量，以降低舱体31与安全壳32之间的冲击。

在一些实施例中，缓冲机构4设置在安全壳32的周圈和底面，周圈的缓冲机构4对安全壳32在侧向进行缓冲，底面的缓冲机构4对安全壳32在高度方向进行缓冲。在一些实施例中，安全壳32的顶面与舱体31之间连接有连接件33，保证对安全壳32的正常定位固定。当然，若空间允许，也可在安全壳32的顶面也可设置缓冲机构4，也可将连接件33取消。

缓冲机构4为弹性结构，既可以支撑安全壳32，又可以提供一定的缓冲能力，以缓冲如倾斜、起伏、摇摆、晃荡、加减速、搁浅、撞船、破冰等海洋条件对安全壳32造成的冲击载荷。当浮动式反应堆系统受到外部载荷时，载荷会通过系统的刚性结构传递到舱体31，由于在舱体31和安全壳32之间布置了缓冲机构4，因此这些载荷会被部分抵消，而不会全部传递到安全壳32，进而不会全部传递到安全壳32内的反应堆2，这样使得浮动式反应堆系统受海洋条件的影响大大减弱。

优选地，缓冲机构4包括设置在舱体31的内侧面和安全壳32的外侧面之间的若干可压缩变形的缓冲件41。缓冲件41的排布方式可以不做限定，以能和舱体31的内侧面和安全壳32的外侧面相互配合进行缓冲即可。

在一些实施例中，缓冲件41的横截面为弧形，相当于是拱形弹簧片，在承压时变形起到缓冲的效果。进一步地，缓冲件41的拱起一侧与舱体31的内侧面配合，缓冲件41的开口与安全壳32的外侧面配合。如图3所示，在其他实施例中，也可为缓冲件41的拱起一侧与安全壳32的外侧面配合，缓冲件41的开口与舱体31的内侧面配合，或者让缓冲件41用前述两种方式同时设置。

优选地，缓冲件41的拱起一侧和开口中的一侧固定安装，与舱体31内侧面、安全壳32的外侧面固定连接，可以在受到冲击时，让安全壳32能产生偏移，挤压一侧的缓冲件41，并在偏移过程中被缓冲件41吸收冲击载荷，缓解外部载荷冲击对反应堆2系统的影响。

另外，缓冲件41的拱起一侧和开口中的一侧固定安装，在安全壳32偏移量较大时，还能使缓冲件41的放置位置稳定，不会偏位，仍能起到缓冲的作用。在其他实施例中，若缓冲件41的放置不受安全壳32偏移影响，也可不用固定到舱体31和安全壳32上。

如图4所示，在另一实施例中，缓冲件41为弹簧，且弹簧的两端分别与舱体31的内侧面和安全壳32的外侧面配合。在受到冲击时，弹簧被压缩，吸收安全壳32受到的冲击载荷，减少对安全壳32内反应堆2的冲击。

优选地，弹簧的一端固定安装到舱体31的内侧面或安全壳32的外侧面上，让安全壳32在受到冲击有位置偏移时，仍能保持缓冲件41的位置稳定。在其他实施例中，弹簧的两端也可分别与舱体31的内侧面和安全壳32的外侧面固定连接，在安全壳32受到冲击时，两相对侧的弹簧分别向安全壳32施加弹力和拉力，将安全壳32受到的冲击载荷进行吸收，缓解外部载荷冲击对反应堆2系统的影响。

在其他实施例中，缓冲件41也可为其他弹性可被压缩的部件，如胶垫等，缓冲件41的结构也可为其他弹性结构，缓冲机构4也可为各种缓冲件的组合，能在受到冲击时缓解对反应堆2的冲击即可。

可以理解地，上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种浮动式反应堆容置装置（3），其特征在于，包括舱体（31）和设置在所述舱体（31）内的安全壳（32）；所述反应堆（2）安装在所述安全壳（32）内。

2.根据权利要求1所述的浮动式反应堆容置装置（3），其特征在于，所述舱体（31）的内侧面与所述安全壳（32）的外侧面形成有缓冲空间，所述缓冲空间内设有可变形缓冲的缓冲机构（4），以降低所述舱体（31）与所述安全壳（32）之间的冲击。

3.根据权利要求2所述的浮动式反应堆容置装置（3），其特征在于，所述缓冲机构（4）包括设置在所述舱体（31）的内侧面和所述安全壳（32）的外侧面之间的若干可压缩变形的缓冲件（41）。

4.根据权利要求3所述的浮动式反应堆容置装置（3），其特征在于，所述缓冲件（41）的横截面为弧形，且所述缓冲件（41）的拱起一侧与所述舱体（31）的内侧面配合，所述缓冲件（41）的开口与所述安全壳（32）的外侧面配合；和/或，所述缓冲件（41）的拱起一侧与所述安全壳（32）的外侧面配合，所述缓冲件（41）的开口与所述舱体（31）的内侧面配合。

5.根据权利要求4所述的浮动式反应堆容置装置（3），其特征在于，所述缓冲件（41）的拱起一侧和开口中的一侧固定安装。

6.根据权利要求3所述的浮动式反应堆容置装置（3），其特征在于，所述缓冲件（41）为弹簧，且所述弹簧的两端分别与所述舱体（31）的内侧面和所述安全壳（32）的外侧面配合。

7.根据权利要求6所述的浮动式反应堆容置装置（3），其特征在于，所述缓冲件（41）的至少一端固定安装。

8.根据权利要求2至7任一项所述的浮动式反应堆容置装置（3），其特征在于，所述缓冲机构（4）设置在所述安全壳（32）的周圈和底面。

9.根据权利要求8所述的浮动式反应堆容置装置（3），其特征在于，所述安全壳（32）的顶面与所述舱体（31）之间连接有连接件（33）。

10.一种浮动式反应堆系统，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的浮动式反应堆容置装置（3）。