CN211502350U - 乏燃料水池及防止乏燃料水池管道破口流失的隔离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及乏燃料水池及防止乏燃料水池管道破口流失的隔离装置，所述乏燃料水池包括在底部设有开孔的池体、以及在所述开孔处连接的管道；所述隔离装置包括设置在所述管道上开启或关闭所述管道的隔离元件、以及套设在所述管道设有所述隔离元件处的外围的外套管；所述外套管的一端与所述池体连接、另一端密封设置，以形成一密封腔室；所述池体设有检测所述池体中的液位的第一液位检测装置；所述外套管中设有检测所述外套管中的液位的第二液位检测装置。该防止乏燃料水池管道破口流失的隔离装置可有效防止管道破口造成的流体流失，且其具有结构简单、易于实施的优点。

Description

乏燃料水池及防止乏燃料水池管道破口流失的隔离装置

技术领域

本实用新型涉及核电厂安全装备技术领域，更具体地说，涉及一种乏燃料水池及防止乏燃料水池管道破口流失的隔离装置。

背景技术

核电厂堆芯中的燃料达到燃耗深度之后，自反应堆中卸出移到乏燃料水池(SFP)储存。

乏燃料水池一般位于核电厂安全壳外，用于储存反应堆卸载下来的乏燃料。由于乏燃料具有放射性，因此须用水包容燃料组件，以屏蔽放射性；另外，由于乏燃料会持续的产生衰变热，因此须设置冷却系统，将水池中的高温水进行冷却。

传统核电厂的乏燃料密集贮存格架可贮存619个燃料组件，改进后的10×7格架模块可用来贮存5个破损元件贮存盒。格架上有整体中子吸收材料用以维持所要求的次临界度，格架设计贮存最高设计基准富集度的燃料。格架组件是自由站立的，既不与水池底面固定，与水池墙也无横向连接。乏燃料贮存装置位于抗震I类辅助厂房燃料操作区内。水池约12.96m深，采用钢筋混凝土和混凝土填充模块结构。结构模块与池水相接触的部分是不锈钢，钢筋混凝土部分则是用不锈钢板衬里。

乏燃料池一般连接有多根管道，这些管道用于冷却作用或者用于冷却水上充下泄，并且有部分管道连接于水池的底部。如果这些管道发生破口，将导致乏燃料水池的冷却水从破口处流失，进而导致水池储水丧失，从而危及燃料安全。

如果破口发生在管道上隔离阀下游，当隔离阀关闭之后，流体不会再通过破口进行流失；如果破口发生在管道上隔离阀上游，即便隔离阀关闭，流体仍然会通过破口进行流失。在主控室发出低液位报警，提醒操作员关闭。

在主控室发出低液位报警，提醒操纵员为乏燃料水池补水。操作员启动补水系统，补水运行时，操纵员可以根据液位仪表的指示，手动调节补水流量，避免过度补水引起的水量流失和可溶硼流失。

传统核电厂的乏燃料水池设计中，乏燃料水池底部管道如果发生破口后，主要依靠管道隔离和额外补水，管道隔离不能对所有位置都有效(对于隔离阀和水池之间的破口无法隔离)，额外补水需要的系统、设备的体积和代价都比较大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种能够防止乏燃料水池管道破口流失的隔离装置，进一步提供一种改进的乏燃料水池。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种防止乏燃料水池管道破口流失的隔离装置，所述乏燃料水池包括在底部设有开孔的池体、以及在所述开孔处连接的管道；所述隔离装置包括设置在所述管道上开启或关闭所述管道的隔离元件、以及套设在所述管道设有所述隔离元件处的外围的外套管；所述外套管的一端与所述池体连接、另一端密封设置，以形成一密封腔室；

所述池体设有检测所述池体中的液位的第一液位检测装置；

所述外套管中设有检测所述外套管中的液位的第二液位检测装置。

优选地，所述隔离元件包括隔离阀。

优选地，所述外套管与所述池体可拆卸连接。

优选地，所述外套管与所述管道可拆卸连接。

优选地，所述外套管包括套设在所述管道外围的管体、以及设置在所述管体一端的密封部；

所述密封部为环状体，所述管道从所述密封部的中心通孔穿出设置，且其外径与所述中心通孔的内径相适配。

优选地，所述外套管的长度大于所述隔离元件到所述开孔处的距离。

优选地，所述管道与所述开孔连接处设有管嘴。

优选地，所述管嘴呈倒锥形。

优选地，所述第一液位检测装置和/或所述第二液位检测装置包括液位计。

一种乏燃料水池，包括在底部设有开孔的池体、在所述开孔处连接的管道、以及设置在所述管道上本实用新型所述的防止乏燃料水池管道破口流失的隔离装置。

实施本实用新型的乏燃料水池及防止乏燃料水池管道破口流失的隔离装置，具有以下有益效果：该防止乏燃料水池管道破口流失的隔离装置可有效防止管道破口造成的流体流失，且其具有结构简单、易于实施的优点。

该乏燃料水池通过设置本实用新型防止乏燃料水池管道破口流失的隔离装置可减少或者避免水池中的流体流失，并且具有安全性能高的优点。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一些实施例乏燃料水池及防止乏燃料水池管道破口流失的隔离装置的结构示意图。

具体实施方式

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

图1示出了乏燃料水池的一些优选实施例。该乏燃料水池可用于储存反应堆卸载下来的乏燃料，其中可通入冷却水来带走乏燃料的衰变热。该乏燃料水池可减少或者避免水池中的流体流失，并且具有安全性能高的优点。

进一步地，在一些实施例中，该乏燃料水池可包括池体10、管道20以及本实用新型的隔离装置50；该池体10中储存有乏燃料40和流体介质30。该管道20可与该池体10连接，其可供该池体10的流体流出。该隔离装置50可设置在该管道20上，其可开启或者关闭该管道20，以便于防止流体流失。

进一步地，在一些实施例中，该池体10底部可开设开孔，该开孔可与该管道20连接，通过该开孔，该池体10中的流体可经过管道20排出。该池体10可呈长方体状、正方体状或者圆柱状，其顶部可开设有开口，以便于添加流体和乏燃料。

进一步地，在一些实施例中，该池体10中设有第一液位检测装置，该第一液位检测装置可用于检测该池体10中的液位，其可与外置的主控室连接，其可将检测到的液位信息反馈给主控室。在一些实施例中，该第一液位检测装置可包括液位计，当然可以理解地，在其他一些实施例中，该第一液位检测装置可不限于液位计。

进一步地，在一些实施例中，该管道20设置在池体10上，且与该池体10连通，其与该开孔连接的一端设有管嘴，该管嘴可呈倒锥形。该管道20可与该池体10一体成型，具体地，其可与该池体10通过注塑成型或者铸造成型。

进一步地，在一些实施例中，该隔离装置50可包括隔离元件51以及外套管52；该隔离元件51可设置在该管道10上，其可开启或者关闭该管道20，其开启时，可供该池体10中的流体从该管道20流出，其关闭时，可阻挡该池体10中的流体从该管道20中流出。该外套管52可套设在该管道20设有该隔离元件51处，其一端可与该池体10连接，另一端可密封设置，其内侧可形成一密封腔室，当该管道20上游发生破口时，流体可流入该密封腔室中，以防止流失。

进一步地，在一些实施例中，该隔离元件51可以为隔离阀，其可设置在该管道20的中部，可以理解地，在其他一些实施例中，其可不限于设置在该管道20的中部，其可设置在该管道20设有管嘴处。该隔离阀可与该主控室连接，其可由操作人员开启或者关闭。可以理解地，在其他一些实施例中，该隔离元件51可不限于隔离阀。当该管道20的下游发生破口时，该池体10中的第一液位检测装置可以检测到该池体10中的液位降低且液位降低速度增加，该主控室可根据该液位变化信息，关闭该隔离阀，从而有效防止流体流失。

进一步地，在一些实施例中，该外套管51可与该池体10可拆卸连接，且该外套管52也可与该管道20可拆卸连接，从而便于该外套管51在发生破口时进行维修和更换。该外套管51的内径大于该管道20的外径，其长度大于该隔离元件51到该开孔处的距离，从而可收容在该隔离元件51上部破口是流出的流体。

进一步地，在一些实施例中，该外套管52可包括管体521、以及密封部522；该管体521可套设在该管道20外围，其一端可与该池体10连接，另一端可延伸至该管道20设有该隔离元件51的下部，其与该管道20之间可形成密封腔室，该密封腔室可为环形腔室。该密封部522可设置在该管体521的一端，其可与该管体521一体成型，且其可呈环状，该管道20可从该密封部522的中心通孔穿出设置，该密封部522的中心通孔的内径与该管道20的外径相适配，以与该管道20的外侧壁之间形成密封连接。

进一步地，在一些实施例中，该外套管52中可设置第二液位检测装置，该第二液位检测装置可用于检测该外套管52中的液位。具体地，该第二液位检测装置可设置在该密封腔室中，且其可与外置的主控室连接，当该管道20的上游发生破口时，该管道20中的流体可流入该密封腔室中，该第二液位检测装置可检测到该密封腔室中的液位变化，并将该液位信息反馈给主控室，该主控室可通知操作人员采取进一步地应急措施，比如替换或者修复管道20。在一些实施例中，该第二液位检测装置可以为液位计，可以理解地，在其他一些实施例中，该第二液位检测装置可不限于液位计。

在正常工况下，管道20连通池体10与其他外置部件，隔离元件52开启，池体10的液体从该管道20中流出。

在破口工况下，管道20发生破口时：

如果管道20位于隔离元件51下游发生破口，第一检测装置检测到池体10中的液位降低且降低速度增加，并将液位降低信息反馈到至主控室，操作人员看到液位变化信息，关闭该隔离元件51使得破口被隔离，从而避免乏燃料水池流体从该破口流失。

如果管道20位于该隔离阀上游发生破口，管道20中的流体进入外套管52中，因该外套管52内侧形成密封腔室，因此流体无法外泄，从而避免乏燃料水池中的流体流失至外套管52外。第二液位检测装置检测到外套管52中的液位增高，并将该液位增高的信息反馈至主控室，操作人员从而可获知管道20发生破口泄露，即可采取进一步措施，比如更换或者修复管道20。

在破口工况下，外套管52发生破口时：

因管道20仍然完好，池体10以及管道20的流体无法进入该密封腔室，在操作人员获知外套管20发生破口后，可采取进一步措施，如更换、修复该外套管52。

可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种防止乏燃料水池管道破口流失的隔离装置，所述乏燃料水池包括在底部设有开孔的池体(10)、以及在所述开孔处连接的管道(20)；其特征在于，所述隔离装置(50)包括设置在所述管道(20)上开启或关闭所述管道(20)的隔离元件(51)、以及套设在所述管道(20)设有所述隔离元件(51)处的外围的外套管(52)；所述外套管(52)的一端与所述池体(10)连接、另一端密封设置，以形成一密封腔室；

所述池体(10)设有检测所述池体(10)中的液位的第一液位检测装置；

所述外套管(52)中设有检测所述外套管(52)中的液位的第二液位检测装置。

2.根据权利要求1所述的防止乏燃料水池管道破口流失的隔离装置，其特征在于，所述隔离元件(51)包括隔离阀。

3.根据权利要求1所述的防止乏燃料水池管道破口流失的隔离装置，其特征在于，所述外套管(52)与所述池体(10)可拆卸连接。

4.根据权利要求1所述的防止乏燃料水池管道破口流失的隔离装置，其特征在于，所述外套管(52)与所述管道(20)可拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的防止乏燃料水池管道破口流失的隔离装置，其特征在于，所述外套管(52)包括套设在所述管道(20)外围的管体(521)、以及设置在所述管体(521)一端的密封部(522)；

所述密封部(522)为环状体，所述管道(20)从所述密封部(522)的中心通孔穿出设置，且其外径与所述中心通孔的内径相适配。

6.根据权利要求1所述的防止乏燃料水池管道破口流失的隔离装置，其特征在于，所述外套管(52)的长度大于所述隔离元件(51)到所述开孔处的距离。

7.根据权利要求1所述的防止乏燃料水池管道破口流失的隔离装置，其特征在于，所述管道(20)与所述开孔连接处设有管嘴。

8.根据权利要求7所述的防止乏燃料水池管道破口流失的隔离装置，其特征在于，所述管嘴呈倒锥形。

9.根据权利要求1所述的防止乏燃料水池管道破口流失的隔离装置，其特征在于，所述第一液位检测装置和/或所述第二液位检测装置包括液位计。

10.一种乏燃料水池，其特征在于，包括在底部设有开孔的池体(10)、在所述开孔处连接的管道(20)、以及设置在所述管道(20)上权利要求1至9任一项所述的防止乏燃料水池管道破口流失的隔离装置(50)。

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