CN111816335A - 用于海洋核动力平台的反应堆结构部件及换料设备清洗池 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种海洋核动力平台中反应堆结构部件及换料设备的清洗池，该清洗池包括池体，所述池体外表面的四周焊接有轴向加筋条和环向加筋条，相邻的轴向加筋条与环向加筋条之间形成贮存格架，所述贮存格架中设有屏蔽块；所述池体的底端设有底板，所述底板的上表面设有支撑座和导向栓支撑座，所述支撑座上焊接支撑环板，所述导向栓支撑座上连接导向栓；所述池体内设有高压水枪。本发明清洗池能够实现海洋核动力平台在摇摆晃动的海洋环境中对反应堆结构部件及换料设备进行清洗去污，且其对放射性满足辐射防护要求，以及在核反应堆正常运行期间内部空间可用于安全贮存换料水套部分换料设施。
Description
技术领域
本发明涉及核能领域中沾污结构部件的清洗去污，具体地指一种用于海洋核动力平台的反应堆结构部件及换料设备清洗池。
背景技术
在海洋核动力平台的反应堆运行一定周期后，核燃料不能维持一定功率时，必须进行换料操作，在换料过程中，拆卸的反应堆顶盖和堆内构件等反应堆结构部件需清洗去污，同时核反应堆堆芯换料完成后，相关换料设备在换料过程中也会产生一定的放射性污染，为实现核反应堆换料过程结构部件及换料设备的清洗去污，需设计有效的清洗去污设施以保证反应堆结构部件和换料设备的清洁。海洋核动力平台作为搭载有核动力装置的焊接结构钢质船式浮动平台，长期处于横倾、纵倾、横摇、纵摇以及垂荡的海洋环境中，同时船舶内可利用空间极大受限，对反应堆结构部件及换料设备的清洗去污设施设计有着更高的要求。
陆上核电站在换料水池中完成换料操作任务，反应堆结构部件及换料设备的清洗工作在换料水池内进行，换料完成后，换料水池进行排水，换料水池底部和内壁的去污工作由去污人员进行刮水、擦拭等完成。陆上核电站考虑的是在陆地上进行清洗作业，操作环境静止，然而海洋环境条件下，反应堆换料模式和相关设备的清洗去污方式发生变化，现有的清洗装置无法满足海洋核动力平台反应堆结构部件及换料设备的清洗去污工作。
而目前相关海洋核动力装置均未考虑在海洋环境下进行换料，均是在海洋核动力装置保障基地或换料码头进行操作，故也不考虑在海洋环境进行相关设备清洗去污工作，其反应堆结构部件及换料设备的清洗去污与陆上商用核电站一致，在码头设置固定的水池，在水池内进行相关清洗去污操作。
由于目前暂无在海洋环境条件下对核反应堆结构部件及换料设备清洗去污的实例，且现有的核反应堆结构部件及换料设备清洗去污方法受环境影响及空间限制无法实现，出现安全事故风险过大，故针对海洋核动力平台亟需设计一种能够在海洋环境下针对核反应堆结构部件及换料设备进行清洗去污的设施。
发明内容
本发明目的在于克服上述现有技术的不足而提供一种用于海洋核动力平台的反应堆结构部件及换料设备清洗池，该清洗池能够适用于海洋环境条件下对核反应堆结构部件及换料设备清洗去污。
实现本发明目的采用的技术方案是一种海洋核动力平台中反应堆结构部件及换料设备的清洗池，该清洗池包括池体，所述池体外表面的四周焊接有轴向加筋条和环向加筋条，相邻的轴向加筋条与环向加筋条之间形成贮存格架，所述贮存格架中设有屏蔽块；所述池体的底端设有底板，所述底板的上表面设有支撑座和导向栓支撑座，所述支撑座上焊接支撑环板，所述导向栓支撑座上连接导向栓；所述池体内设有高压水枪。
进一步地，所述池体的顶部设有L型连接装置，L型连接装置连接有固定撑杆，固定撑杆上安装有可收缩折叠遮挡帷幕。
进一步地，所述高压水枪安装在支撑座的底部，高压水枪配备有进水管和电缆，所述进水管和电缆沿底板和池体侧壁布置，所述电缆与外部的配电柜连接。
在上述技术方案中，所述轴向加筋板的底部设置有与安装地面形成斜面的斜面加筋板。
在上述技术方案中，所述池体为圆筒状，与反应堆结构形状一致。
在上述技术方案中，所述屏蔽块为铅块或混凝土块。
在上述技术方案中，所述底板具有一定的倾斜角度，最低处设置排水口；支撑环板与舱室底板平行。
在上述技术方案中，所述导向栓的顶端为圆台状。
在上述技术方案中，所述池体和底板的内侧为不锈钢制成，池体和底板的外侧为碳钢制成。
本发明清洗池能够实现海洋核动力平台在摇摆晃动的海洋环境中对反应堆结构部件及换料设备进行清洗去污，且其对放射性满足辐射防护要求，以及在核反应堆正常运行期间内部空间可用于安全贮存换料水套部分换料设施。
附图说明
图1是本发明用于海洋核动力平台的反应堆结构部件及换料设备清洗池的结构示意图；
图2是图1中A-A向示意图；
图3是图1中B向示意图；
图4是图1的俯视图；
图5是本发明用于海洋核动力平台的反应堆结构部件及换料设备清洗池的等轴测视图。
图中：1-池体；2-轴向加筋条；3-环向加筋条；4-贮存格架；5-屏蔽块；6-底板；7-支撑座；8-导向栓支撑座；9-支撑环板；10-导向栓；11-斜面加筋板；12-高压水枪；12.1-进水管；12.2-高压水枪电缆；13-L型连接装置；14-遮挡帷幕；15-固定撑杆；16-排水口；17-底部加强筋版。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1-5所示，本发明海洋核动力平台中反应堆结构部件及换料设备的清洗池包括池体1，池体1为圆筒状，与反应堆结构形状一致，因而能够尽量减小本发明清洗池所需的空间，提高海洋核动力平台的空间利用率。
池体1外表面的四周焊接有轴向加筋条2和环向加筋条3，相邻的轴向加筋条与环向加筋条之间形成一个个贮存格架4，每个贮存格架4中设有屏蔽块5，单独的贮存格架4能够保证屏蔽结构5稳定的存放。屏蔽块5为铅块或混凝土块，能够实现清洗去污过程中有效的人员辐射防护效果。为了增强池体1的结构强度和稳定性，还可以在池体1底部的外沿设置斜面加筋板11，斜面加筋板11的底面与安装地面(舱室底板)焊接，侧面焊接在池体1上，底面与侧面形成为一个斜面，斜面能够提供稳定的支撑力。为了进一步提高稳定性，侧面焊接在池体1上后可以与轴向加筋板2的底部连接为一体。
池体1的底端设有底板6，底板6的上表面设有支撑座7和导向栓支撑座8，支撑座7上焊接有支撑环板9，导向栓支撑座8上连接导向栓10，连接方式为焊接或螺栓连接。底板6设置为具有一定的倾斜角度，最低处设置排水口16，以便清洗过程产生的清洗污水顺利全部排出。通过调整支撑座7的高度，使支撑环板9与舱室底板平行。底板6底部(下表面)还设置有底部加强筋板17，用于加强支撑底板结构强度，增强清洗池支撑能力。导向栓10的顶部为圆台结构，圆台结构的横截面积从上至下逐渐增大，圆台顶端的横截面积小，因而减小了与被清洗设备上定位孔的接触尺寸，并保证被清洗设备在海洋环境下也能安全顺利进入清洗池；支撑环板9直径大小及尺寸设置为能够放置核反应堆结构部件及换料设备，导向栓10的设置方向及大小与核反应堆导向栓的位置和尺寸一致，保证多种反应堆结构部件以及多种换料设备的清洗去污。
池体1内设有多个高压水枪12，多个高压水枪12分别安装在支撑座7的底部，高压水枪12配备有进水管12-1和电缆12-2，进水管12-1和电缆12-2沿底板6和池体1的侧壁布置，电缆12-2与外部的配电柜连接。优选的，高压水枪12为方向可调结构，高压水枪12通过控制线路与外部控制柜连接，控制柜可以控制高压水枪的转动，实现不同方向的出水，有利于全面清洗。
为了保证池体的辐射防护，池体1的顶部设有L型连接装置，L型连接装置的一端连接在池体1的内壁，另一端连接有固定撑杆15，固定撑杆15上安装有可收缩折叠遮挡帷幕14。
本发明中，池体1与底板6为不锈钢与碳钢的复合钢板，池体1和底板6的内侧为不锈钢，以避免结构生锈腐蚀产生二次污染，从而保证清洗作业的可靠性；池体1和底板6的外侧为碳钢，以保证结构强度。
本发明用于海洋核动力平台的反应堆结构部件及换料设备清洗池的使用过程如下：
在海洋环境条件下对反应堆结构部件及换料设备进行清洗去污过程中，首先将遮挡帷幕14收缩折叠，降低被清洗设备进入清洗池所需吊装高度，被清洗设备吊运至清洗池正上方，利用导向栓10顶部导向圆台实现被清洗设备与清洗池的初步定位，缓慢下降过程，在导向栓10导向作用下，被清洗设备稳定顺利地放置在支撑环板9之上。堆内构件稳定放置清洗池内后，再安装遮挡帷幕固定撑杆15，安装遮挡帷幕14。进水管12-1中为去离子水，通过多个高压水枪12对被清洗设备进行去污清洗，由于高压水枪12方向可调，能够对被清洗设备表面全面去污，避免存在去污盲区。当清洗池内积水水位达到一定限值时，通过高压水枪12与水位的联锁设置，高压水枪将自动停止出水，待积水水位下降到一定值后，高压水枪重新出水清洗。排水口16连接至放射性废液处理系统。当清洗池周围剂量率达到要求时，停止清洗作业。
在核反应堆正常运行期间，清洗池无需执行清洗去污功能，可以将部分换料设施贮存于清洗池内部空间，并采取临时固定措施连接，实现临时贮存，保证海洋环境下贮存设施及清洗池在贮存过程中的结构功能安全。
本发明清洗池结构的设计和装置的配备，保证了在倾斜、摇摆的环境条件下堆内构件的安全可靠的清洗。
Claims (9)
1.一种用于海洋核动力平台的反应堆结构部件及换料设备清洗池，其特征在于：包括池体，所述池体外表面的四周焊接有轴向加筋条和环向加筋条，相邻的轴向加筋条与环向加筋条之间形成贮存格架，所述贮存格架中设有屏蔽块；所述池体的底端设有底板，所述底板的上表面设有支撑座和导向栓支撑座，所述支撑座上焊接支撑环板，所述导向栓支撑座上连接导向栓；所述池体内设有高压水枪。
2.根据权利要求1所述用于海洋核动力平台的反应堆结构部件及换料设备清洗池，其特征在于：所述池体的顶部设有L型连接装置，L型连接装置连接有固定撑杆，固定撑杆上安装有可收缩折叠遮挡帷幕。
3.根据权利要求2所述用于海洋核动力平台的反应堆结构部件及换料设备清洗池，其特征在于：所述高压水枪安装在支撑座的底部，高压水枪配备有进水管和电缆，所述进水管和电缆沿底板和池体侧壁布置，所述电缆与外部的配电柜连接。
4.根据权利要求1-3任一所述用于海洋核动力平台的反应堆结构部件及换料设备清洗池，其特征在于：所述轴向加筋板的底部设置有与安装地面形成斜面的斜面加筋板。
5.根据权利要求4所述用于海洋核动力平台的反应堆结构部件及换料设备清洗池，其特征在于：所述池体为圆筒状，与反应堆结构形状一致。
6.根据权利要求5所述用于海洋核动力平台的反应堆结构部件及换料设备清洗池，其特征在于：所述屏蔽块为铅块或混凝土块。
7.根据权利要求6所述用于海洋核动力平台的反应堆结构部件及换料设备清洗池，其特征在于：所述底板具有一定的倾斜角度，最低处设置排水口；支撑环板与舱室底板平行。
8.根据权利要求7所述用于海洋核动力平台的反应堆结构部件及换料设备清洗池，其特征在于：所述导向栓的顶端为圆台状。
9.根据权利要求8所述用于海洋核动力平台的反应堆结构部件及换料设备清洗池，其特征在于：所述池体和底板的内侧为不锈钢制成，池体和底板的外侧为碳钢制成。
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