RU2788081C1 - System for pressure reduction in the hermetic shell, recharge of the reactor plant and the spent fuel pool - Google Patents
System for pressure reduction in the hermetic shell, recharge of the reactor plant and the spent fuel pool Download PDFInfo
- Publication number
- RU2788081C1 RU2788081C1 RU2021139686A RU2021139686A RU2788081C1 RU 2788081 C1 RU2788081 C1 RU 2788081C1 RU 2021139686 A RU2021139686 A RU 2021139686A RU 2021139686 A RU2021139686 A RU 2021139686A RU 2788081 C1 RU2788081 C1 RU 2788081C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- containment
- pipes
- coolant
- shell
- protective shell
- Prior art date
Links
- 239000002915 spent fuel radioactive waste Substances 0.000 title description 6
- 230000001681 protective Effects 0.000 claims abstract description 33
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 8
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002826 coolant Substances 0.000 abstract description 32
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 7
- 102200052313 POLD1 G21C Human genes 0.000 description 7
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 7
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 6
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 5
- 102100003659 APCS Human genes 0.000 description 4
- 101710028063 APCS Proteins 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000004992 fission Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N p-acetaminophenol Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к теплообменной технике, и может быть использовано в качестве системы нормального и аварийного отвода тепла из контайнмента атомной электростанции (далее - АЭС).The invention relates to heat exchange technology, and can be used as a system for normal and emergency heat removal from the containment of a nuclear power plant (hereinafter referred to as NPP).
Известна спринклерная система [1] защитной оболочки (далее - ЗО) реактора, соединенная с резервуаром со сжатым воздухом. Указанный резервуар соединен со спринклером через нагнетательный водяной трубопровод и с водяным нагнетательным насосом через его впускное отверстие. Кроме того, спринклерная система содержит источник воды с выпусным каналом, при этом между резервуаром со сжатым воздухом и спринклером в нагнетательном водяном трубопроводе установлен запорный клапан. Сухой и влажный боксы ЗО реактора соединены посредством вентиляционного канала. К спринклерной системе подключена система пожаротушения, которая, при необходимости, может быть снабжена насосом. Водяной бак, из которого вода поступает в ЗО, резервуар со сжатым воздухом, в котором временно хранится вода для тушения пожара, установлены таким образом, что формируют контур между противопожарным насосом, спринклером ЗО реактора и ответвлением трубопровода. Впускной и выпускной клапаны резервуара со сжатым воздухом установлены на передних и задних трубах. По сигналу высокого давления, поступающего с датчика давления, установленного на резервуаре со сжатым воздухом, выпускной клапан открывается, а по сигналу низкого давления также открывает выпускной клапана. Спринклерная система ЗО реактора снабжена контроллером клапанов, который управляет работой клапанов, а также в системе установлен клапан, который перекрывает вышеустановленное оборудование от системы пожаротушения и спринклерной системы ЗО.Known sprinkler system [1] of the containment (hereinafter - ZO) of the reactor, connected to the tank with compressed air. Said reservoir is connected to the sprinkler through the water injection pipe and to the water injection pump through its inlet. In addition, the sprinkler system includes a water source with an outlet channel, while a shut-off valve is installed between the compressed air tank and the sprinkler in the water injection pipeline. The dry and wet boxes of the reactor core are connected by means of a ventilation duct. A fire extinguishing system is connected to the sprinkler system, which, if necessary, can be equipped with a pump. The water tank from which water enters the containment area, the reservoir with compressed air, in which water is temporarily stored for fire extinguishing, are installed in such a way that they form a circuit between the fire pump, the reactor containment sprinkler and the pipeline branch. The inlet and outlet valves of the compressed air reservoir are mounted on the front and rear pipes. A high pressure signal from a pressure sensor mounted on a compressed air tank opens the outlet valve, and a low pressure signal also opens the outlet valve. The reactor containment sprinkler system is equipped with a valve controller that controls the operation of the valves, and a valve is installed in the system that shuts off the above-installed equipment from the fire extinguishing system and the containment sprinkler system.
Одним недостатком системы является низкая надежность, обусловленная следующими причинами:One disadvantage of the system is low reliability due to the following reasons:
- в системе отсутствуют компоненты, обеспечивающие защиту элементов системы от внешних и внутренних воздействий,- there are no components in the system that protect the elements of the system from external and internal influences,
- для системы характерна высокая степень разветвленности коммуникаций, обеспечивающих функционирование системы, что повышает вероятность отказа системы при появлении сигнала с автоматизированных систем управления технологическими процессами (далее АСУ ТП);- the system is characterized by a high degree of branching of communications that ensure the functioning of the system, which increases the likelihood of system failure when a signal appears from automated process control systems (hereinafter APCS);
- в системе отсутствует функция резервирования системы управления на запуск системы в работу, т.к. основной сигнал на срабатывание поступает от емкости под давлением.- the system does not have the function of backing up the control system to start the system into operation, because the main trigger signal comes from the pressurized vessel.
Еще одним недостатком системы является низкая автономность, обусловленная тем, что в ней используются насосные устройства, требующие наличия источников питания, в связи с чем, в случае недоступности таких источников (повреждение, выход из строя и т.д.), насосные устройства не могут быть приведены в действие.Another disadvantage of the system is low autonomy, due to the fact that it uses pumping devices that require power sources, and therefore, if such sources are unavailable (damage, failure, etc.), pumping devices cannot be put into action.
Известна спринклерная система [2] здания реактора, содержащая первый бак хранения охлаждающей жидкости, первый питающий трубопровод, в котором установлен питающий насос, предназначенный для нагнетания давления охлаждающей воды, поступающей из первого бака хранения для последующего ее распыления внутри здания реактора, циркуляционный трубопровод, по которому циркулирует охлаждающая воды, расплыляемая внутрь здания реактора, второй питающий трубопровод, выходящий из первого питающего трубопровода и соединенный с переносным насосным ТС, при этом второй питающий насос образует контур, по которому дополнительная охлаждающая вода, поступающая с переносного насосного ТС, подается на первый питающий трубопровод в случае отказа спринклерного насоса, и второй бак хранения, соединенный с первым питающим трубопроводом и предназначенный для смешивания гидроксида натрия с охлаждающей водой в течение предварительно установленного времени после первого впрыска внутрь здания реактора охлаждающей воды из первого бака хранения.Known sprinkler system [2] of the reactor building, containing the first storage tank of the coolant, the first supply pipeline, in which the supply pump is installed, designed to pressurize the cooling water coming from the first storage tank for its subsequent spraying inside the reactor building, circulation pipeline, to which the cooling water circulates, spreading inside the reactor building, the second supply pipeline coming out of the first supply pipeline and connected to the portable pumping vehicle, while the second supply pump forms a circuit through which additional cooling water coming from the portable pumping vehicle is supplied to the first supply pipeline in the event of a sprinkler pump failure, and a second storage tank connected to the first supply pipeline and designed to mix sodium hydroxide with cooling water for a predetermined time after the first injection of cooling water into the reactor building and from the first storage tank.
Недостатком системы является низкая надежность, обусловленная следующими причинами:The disadvantage of the system is low reliability due to the following reasons:
- в системе отсутствуют компоненты, обеспечивающие защиту элементов системы от внешних и внутренних воздействий,- there are no components in the system that protect the elements of the system from external and internal influences,
- для системы характерна высокая степень разветвленности коммуникаций, обеспечивающих функционирование системы, что повышает вероятность отказа системы при появлении сигнала с автоматизированных систем управления технологическими процессами (далее АСУ ТП);- the system is characterized by a high degree of branching of communications that ensure the functioning of the system, which increases the likelihood of system failure when a signal appears from automated process control systems (hereinafter APCS);
- при отказе трубопроводов среды на всас насосов возникает возможность выноса продуктов деления из-под внутренней оболочки зоны локализации аварии.- in case of failure of the pipelines of the medium to the suction of the pumps, there is a possibility of the removal of fission products from under the inner shell of the zone of localization of the accident.
Известна система [3] аварийного охлаждения ядерной энергетической установки и внутреннего объема противоаварийной оболочки, содержащая спринклерные форсунки, размещенные внутри герметичной противоаварийной оболочки, и углубление для сбора теплоносителя в полу противоаварийной оболочки, по меньшей мере один насос, соединенный с углублением всасывающим трубопроводом с установленными в нем теплообменником и отсекающим вентилем, и нагнетающие трубопроводы, соединяющие насосы со спринклерными форсунками и реактором ядерной энергетической установки, при этом в углублении установлена вертикальная шахта, в верхней части которой размещен реактор, а в нижней - устройство локализации расплава, вокруг нижней части шахты размещен водосборник, соединенный с насосами всасывающими трубопроводами, проходящими через, по меньшей мере, одну вентильную камеру, в которой размещены отсекающие вентили, а в стене нижней части шахты выполнено, по меньшей мере, одно отверстие с возможностью поступления теплоносителя к устройству локализации расплава.A known system [3] for emergency cooling of a nuclear power plant and the internal volume of the emergency shell, containing sprinkler nozzles placed inside the sealed emergency shell, and a recess for collecting coolant in the floor of the emergency shell, at least one pump connected to the recess by a suction pipeline installed in a heat exchanger and a shut-off valve, and discharge pipelines connecting pumps with sprinkler nozzles and a reactor of a nuclear power plant, while a vertical shaft is installed in the recess, in the upper part of which the reactor is located, and in the lower part - a melt localization device, a water collector is placed around the lower part of the shaft , connected to the pumps by suction pipelines passing through at least one valve chamber, in which shut-off valves are located, and at least one hole is made in the wall of the lower part of the shaft with the possibility of heat transfer body to the melt localization device.
Недостатком системы является низкая надежность, обусловленная следующими причинами:The disadvantage of the system is low reliability due to the following reasons:
- в системе отсутствуют компоненты, обеспечивающие защиту элементов системы от внешних и внутренних воздействий,- there are no components in the system that protect the elements of the system from external and internal influences,
- для системы характерна высокая степень разветвленности коммуникаций, обеспечивающих функционирование системы, что повышает вероятность отказа системы при появлении сигнала с автоматизированных систем управления технологическими процессами (далее АСУ ТП);- the system is characterized by a high degree of branching of communications that ensure the functioning of the system, which increases the likelihood of system failure when a signal appears from automated process control systems (hereinafter APCS);
- при отказе трубопроводов среды на всас насосов возникает возможность выноса продуктов деления из-под внутренней оболочки зоны локализации аварии.- in case of failure of the pipelines of the medium to the suction of the pumps, there is a possibility of the removal of fission products from under the inner shell of the zone of localization of the accident.
Известна полностью пассивная система [4] охлаждения АЗ реактора после аварии на АЭС с ВВЭР, содержащая защитное здание, имеющее внешнюю стену и сквозное воздушное впускное отверстие, размещенное в верхней части внешней стены, водяной бак, расположенный в верхней части защитного здания, распределительный лист охлаждающей воды, расположенный над верхней частью контайнмента внутри защитного здания, распределительный трубопровод, расположенный внутри верхней части защитного здания и имеющий впускной водяной патрубок и выпускной водяной патрубок, при этом впускной водяной патрубок соединен с нижней частью водяного бака, а выпускной водяной патрубок проходит выше распределительного листа охлаждающей воды; и воздушный дефлектор, расположенный между защитным зданием и контайнментом, верхний конец которого соединен с внутренней частью верхней части защитного здания, при этом сверху защитного железобетонного здания размещена дымовая труба, при этом водяной бак размещен вокруг дымовой трубы, и верхняя часть защитного здания выполнена в виде двухслойной конструкции, при этом верхняя часть указанной двухслойной железобетонной конструкции сформирована на верхнем конце цилиндрической железобетонной конструкции, при этом сверху выполнен цилиндрический железобетонный воздушный канал, а двухслойная железобетонная верхняя часть образует водяной бак.A completely passive system [4] for cooling the reactor core after an accident at a nuclear power plant with VVER is known, containing a protective building having an outer wall and a through air inlet located in the upper part of the outer wall, a water tank located in the upper part of the protective building, a distribution sheet of the cooling located above the upper part of the containment inside the protective building, a distribution pipeline located inside the upper part of the protective building and having a water inlet pipe and a water outlet pipe, while the water inlet pipe is connected to the bottom of the water tank, and the water outlet pipe passes above the distribution plate cooling water; and an air deflector located between the protective building and the containment, the upper end of which is connected to the inner part of the upper part of the protective building, while a chimney is placed on top of the protective reinforced concrete building, while the water tank is placed around the chimney, and the upper part of the protective building is made in the form two-layer structure, wherein the upper part of said two-layer reinforced concrete structure is formed at the upper end of the cylindrical reinforced concrete structure, while a cylindrical reinforced concrete air channel is made on top, and the two-layer reinforced concrete upper part forms a water tank.
Недостатком системы является низкая надежность, обусловленная следующими причинами:The disadvantage of the system is low reliability due to the following reasons:
- в системе отсутствуют компоненты, обеспечивающие защиту элементов системы от внешних и внутренних воздействий,- there are no components in the system that protect the elements of the system from external and internal influences,
- в системе отсутствует возможность использования запасов воды в баках для локализации пожаров внутри контайнмента и подпидки реакторной установки (далее - РУ) и бассейна выдержки (далее - БВ) при течах;- there is no possibility in the system to use water reserves in tanks for localizing fires inside the containment and feeding the reactor plant (hereinafter referred to as RP) and the spent fuel pool (hereinafter referred to as SV) in case of leaks;
- в системе отсутствует возможность проверки и подтверждения ее характеристик при сооружении, вводе в эксплуатацию и эксплуатации энергоблока АЭС из-за невозможности имитации режимов разрывов полным сечением высокоэнергетических трубопроводов РУ.- there is no possibility in the system to check and confirm its characteristics during the construction, commissioning and operation of the NPP power unit due to the impossibility of simulating rupture modes by the full cross section of high-energy RI pipelines.
Известна пассивная спринклерная система [5] контайнмента, содержащая бак хранения распылительной жидкости, которая соединена с контайнментом, в котором размещен корпус реактора, и обеспечивает равномерность давления с контайнментом, распылительный трубопровод, установленный внутри контайнмента таким образом, что в случае аварии, охлаждающая жидкость, подаваемая из бака хранения, впрыскивается в контайнмент через спринклерный трубопровод из-за повышения давления внутри контайнмента, и соединительный трубопровод, один конец которого введен в бак хранения для формирования канала течения охлаждающей жидкости, а другой конец соединен со спринклерным трубопроводом для подачи охлаждающей жидкости пассивным способом в спринклерный трубопровод, в случае повышения давления в контайнменте при аварии, в результате чего осуществляется поток охлаждающей жидкости.Known passive sprinkler system [5] containment, containing a storage tank of the spray liquid, which is connected to the containment, which houses the reactor vessel, and ensures uniform pressure with the containment, the spray pipeline installed inside the containment in such a way that in the event of an accident, the coolant, supplied from the storage tank, is injected into the containment through the sprinkler pipeline due to the pressure increase inside the containment, and the connecting pipeline, one end of which is inserted into the storage tank to form a coolant flow channel, and the other end is connected to the sprinkler pipeline to supply coolant in a passive way into the sprinkler piping, in the event of a pressurization of the containment during an accident, resulting in a flow of coolant.
Недостатком системы является низкая надежность, обусловленная следующими причинами:The disadvantage of the system is low reliability due to the following reasons:
- в системе отсутствует возможность использования запасов воды в баках для локализации пожаров внутри контайнмента и подпитки РУ и БВ при течах;- there is no possibility in the system to use water reserves in tanks for localization of fires inside the containment and make-up of reactor plant and spent fuel in case of leaks;
- в системе отсутствуют компоненты, обеспечивающие снижение давления в контайнменте при резком росте давления;- there are no components in the system that provide pressure reduction in the containment with a sharp increase in pressure;
- в системе отсутствует возможность проверки и подтверждения ее характеристик при сооружении, вводе в эксплуатацию и эксплуатации энергоблока АЭС из-за невозможности имитации режимов разрывов полным сечением высокоэнергетических трубопроводов РУ.- there is no possibility in the system to check and confirm its characteristics during the construction, commissioning and operation of the NPP power unit due to the impossibility of simulating rupture modes by the full cross section of high-energy RI pipelines.
Известна пассивная спринклерная система [6] охлаждения контайнмента, содержащая бак хранения охлаждающей жидкости, первый и второй теплообменники, установленные внутри и снаружи контайнмента, соединенные друг с другом через циркуляционный трубопровод и обеспечивающие циркуляцию охлаждающей жидкости, подаваемой из бака хранения при условии, если давление в контайнменте поднимается выше установленного давления, для снижения давления в контайнменте, спринклер, установленный в контайнменте, который предназначен для распыления охлаждающей жидкости, подаваемой из бака хранения в контайнмент при повышении давления выше установленного давления, и распределительный трубопровод, один конец которого введен в бак хранения и предназначен для подачи охлаждающей жидкости в первый теплообменник, второй теплообменник, и спринклер, а второй конец соединен с первым теплообменником. Распределительный трубопровод соединен с распылителем и разведен между одним концом и другим концом спринклера.A passive sprinkler system [6] for cooling a containment is known, comprising a coolant storage tank, first and second heat exchangers installed inside and outside the containment, connected to each other through a circulation pipeline and circulating the coolant supplied from the storage tank, provided that the pressure in containment rises above the set pressure, to reduce the pressure in the containment, a sprinkler installed in the containment, which is designed to spray the coolant supplied from the storage tank to the containment when the pressure rises above the set pressure, and a distribution pipeline, one end of which is inserted into the storage tank and designed to supply coolant to the first heat exchanger, the second heat exchanger, and the sprinkler, and the second end is connected to the first heat exchanger. The distribution pipe is connected to the sprayer and is routed between one end and the other end of the sprinkler.
Недостатком системы является низкая надежность, обусловленная следующими причинами:The disadvantage of the system is low reliability due to the following reasons:
- спринклер системы имеет ограниченный объем емкости;- the system sprinkler has a limited capacity;
- запасы воды в спринклере и баках хранения охлаждающей жидкости для подпитки РУ и БВ не могут быть использованы при наличии течей в указанных компонентах;- water reserves in the sprinkler and coolant storage tanks for feeding the reactor plant and spent fuel cannot be used if there are leaks in these components;
- спринклер установлен под куполом ЗО, что снижает возможность устранения неисправностей спринклера при эксплуатации энергоблока АЭС на мощности;- the sprinkler is installed under the containment dome, which reduces the possibility of troubleshooting the sprinkler during operation of the NPP power unit at power;
- функционирование системы зависит от функционирования другой системы безопасности;- the functioning of the system depends on the functioning of another security system;
- в системе отсутствует возможность проверки и подтверждения ее характеристик при сооружении, вводе в эксплуатацию и эксплуатации энергоблока АЭС.- there is no possibility in the system to check and confirm its characteristics during the construction, commissioning and operation of the NPP power unit.
Известно пассивное спринклерное устройство [7] контайнмента, содержащее спринклерный блок, соединенный с кольцеобразной спринклерной головкой посредством трубопровода подачи воды, и кольцеобразный спринклерный коллектор. Спринклерная головка (трубопровод) размещена выше купола, при этом между трубопроводом подачи воды и кольцеобразной спринклерной головкой установлена группа клапанов.Known passive sprinkler device [7] containment containing a sprinkler unit connected to the annular sprinkler head through a water supply pipeline, and an annular sprinkler manifold. The sprinkler head (pipeline) is located above the dome, with a group of valves installed between the water supply pipeline and the annular sprinkler head.
Недостатком системы является низкая надежность, обусловленная следующими причинами:The disadvantage of the system is low reliability due to the following reasons:
- в системе отсутствуют компоненты, обеспечивающие защиту элементов системы от внешних и внутренних воздействий,- there are no components in the system that protect the elements of the system from external and internal influences,
- в системе отсутствует возможность использования запасов воды в баках для локализации пожаров внутри контайнмента и подпитки РУ и БВ при течах;- there is no possibility in the system to use water reserves in tanks for localization of fires inside the containment and make-up of reactor plant and spent fuel in case of leaks;
- для системы характерна высокая степень разветвленности коммуникаций, обеспечивающих функционирование системы, что повышает вероятность отказа системы при появлении сигнала с автоматизированных систем управления технологическими процессами (далее АСУ ТП);- the system is characterized by a high degree of branching of communications that ensure the functioning of the system, which increases the likelihood of system failure when a signal appears from automated process control systems (hereinafter APCS);
- в системе отсутствует возможность проверки и подтверждения ее характеристик при сооружении, вводе в эксплуатацию и эксплуатации энергоблока АЭС.- there is no possibility in the system to check and confirm its characteristics during the construction, commissioning and operation of the NPP power unit.
Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении надежности РУ и защитной оболочки АЭС.The technical result of the claimed invention is to increase the reliability of the switchgear and the NPP containment.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание системы снижения давления в гермоболочке, обеспечивающей снижение давления в контайнменте за счет использования пассивных элементов, не требующих подключения к источникам питания, а также резервирование систем и средств, предназначенных для устранения пожаров в контайнменте и расхолаживания реакторной установки и бассейна выдержки при авариях с течами.The problem to be solved by the invention is the creation of a pressure reduction system in the containment, which provides pressure reduction in the containment through the use of passive elements that do not require connection to power sources, as well as redundancy of systems and means designed to eliminate fires in the containment and cool down the reactor installations and pools of exposure in case of accidents with leaks.
Поставленная задача решается за счет того, что в системе снижения давления в гермоболочке, содержащей внешнюю защитную оболочку, внутреннюю защитную оболочку с размещенной в ней системой распыления охлаждающей среды, соединенной посредством трубопроводов и арматуры с емкостью запаса хладоносителя и контрольно-измерительными приборами, согласно изобретению, емкость запаса хладоносителя выполнена в форме нескольких труб, соединенных между собой общим коллектором, трубы размещены на опорных устройствах или консолях, установленных на внутренней поверхности внешней защитной оболочки или на внешней поверхности внутренней защитной оболочки, при этом трубы, опорные устройства или консоли установлены параллельно или под углом или перпендикулярно к плоскости основания внешней и внутренней защитных оболочек и снабжены демпфирующими устройствами.The problem is solved due to the fact that in the pressure reduction system in the containment containing the outer containment, the inner containment with the coolant spray system placed in it, connected by means of pipelines and fittings to the coolant reserve tank and instrumentation, according to the invention, the refrigerant storage tank is made in the form of several pipes interconnected by a common manifold, the pipes are placed on support devices or consoles installed on the inner surface of the outer containment shell or on the outer surface of the inner containment shell, while the pipes, support devices or consoles are installed parallel or under angle or perpendicular to the plane of the base of the outer and inner protective shells and are equipped with damping devices.
Дополнительно, в системе снижения давления в гермоболочке, согласно изобретению, внешняя и внутренняя защитные оболочки выполнены из бетона или металла.Additionally, in the containment pressure reduction system according to the invention, the outer and inner protective shells are made of concrete or metal.
Существенным признаком заявленного изобретения является то, что емкости запаса хладоносителя выполнены в форме труб, размещены между внутренней и внешней защитными оболочками и соединены с ними посредством демпфирующих устройств. Такая конструкция позволяет обеспечить высокую прочность защитной оболочки АЭС за счет того, что трубы, формирующие емкость запаса хладоносителя, размещены между внутренней и внешней защитными оболочками и соединены с ними посредством демпфирующих устройств и выполняют функцию силового каркаса, который воспринимает на себя ударные нагрузки и одновременно с этим сохраняет работоспособность за счет демпфирования от демпфирующих устройства. Ввиду того, что трубы емкости запаса хладоносителя размещены между внешней и внутренней защитными оболочками, увеличивается возможность запаса хладоносителя, что позволяет повысить автономность и длительность расхолаживания реакторной установки и бассейна выдержки. Ввиду того, что трубы емкости запаса хладоносителя соединены с системой распыления, это позволяет дополнительно использовать систему для устранения пожара.An essential feature of the claimed invention is that the refrigerant storage tanks are made in the form of pipes, placed between the inner and outer protective shells and connected to them by means of damping devices. This design makes it possible to ensure high strength of the NPP containment due to the fact that the pipes forming the coolant storage tank are placed between the inner and outer containments and connected to them by means of damping devices and perform the function of a load-bearing frame that absorbs shock loads and simultaneously this keeps it working due to damping from the damping device. Due to the fact that the tubes of the coolant storage tank are located between the outer and inner containment shells, the possibility of coolant storage increases, which makes it possible to increase the autonomy and duration of cooling down of the reactor plant and the spent fuel pool. Since the pipes of the refrigerant storage tank are connected to the spray system, this allows the system to be additionally used for fire suppression.
Дополнительно, внешняя и внутренняя защитные оболочки могут быть выполнены из бетона или металла в зависимости от условий эксплуатации АЭС.Additionally, the outer and inner protective shells can be made of concrete or metal, depending on the operating conditions of the NPP.
На фиг. 1 изображена система снижения давления в гермоболочке, выполненная в соответствии с заявленным изобретением, в которой трубы емкости запаса хладоносителя, опорные устройства или консоли установлены параллельно к плоскости основания внешней и внутренней защитных оболочек.In FIG. 1 shows a pressurization system in a containment made in accordance with the claimed invention, in which the pipes of the coolant supply tank, support devices or consoles are installed parallel to the base plane of the outer and inner protective shells.
На фиг. 2 изображена система снижения давления в гермоболочке, выполненная в соответствии с заявленным изобретением, в которой трубы емкости запаса хладоносителя, опорные устройства или консоли установлены под углом к плоскости основания внешней и внутренней защитных оболочек.In FIG. 2 shows a system for reducing pressure in a containment made in accordance with the claimed invention, in which the pipes of the coolant supply tank, support devices or consoles are installed at an angle to the base plane of the outer and inner protective shells.
На фиг. 3 изображена схема соединения труб емкости запаса хладоносителя с общим коллектором.In FIG. 3 shows a diagram of the connection of the pipes of the refrigerant storage tank with a common collector.
Как показано на фиг. 1, система снижения давления в гермоболочке содержит внешнюю защитную оболочку (3) и внутреннюю защитную оболочку (4). Внутри внутренней защитной оболочки (4) размещена система (5) распыления хладоносителя. Система (5) распыления хладоносителя соединена посредством трубопроводов (6) и запорных устройств (7) с емкостью (8) запаса хладоносителя. Емкость (8) запаса хладоносителя выполнена в форме нескольких кольцевых труб и соединена с реакторной установкой (1) и бассейном (2) выдержки через запорные устройства (9). Трубы соединены между собой общим коллектором (10) и установлены на опорных устройствах или консолях (11). Опорные устройства или консоли (11) установлены на внутренней поверхности внешней защитной оболочки (3) или на внешней поверхности внутренней защитной оболочки (4). Трубы, опорные устройства или консоли (11) установлены параллельно плоскости (13) основания внешней и внутренней защитных оболочек (3), (4) и снабжены демпфирующими устройствами (12). Для подпитки и создания пускового давления в емкости (8) запаса хладоносителя и/или поддержания требуемого водно-химического режима охладителя используются баллон и/или группа баллонов (14) под давлением газа или воздуха, имеющего ограничения по содержанию кислорода.As shown in FIG. 1, the containment pressure reducing system comprises an outer containment (3) and an inner containment (4). Inside the inner protective shell (4) there is a coolant spray system (5). Coolant spray system (5) is connected by means of pipelines (6) and locking devices (7) to coolant reserve tank (8). The coolant storage tank (8) is made in the form of several annular pipes and is connected to the reactor plant (1) and the holding pool (2) through locking devices (9). The pipes are interconnected by a common manifold (10) and mounted on support devices or consoles (11). Support devices or consoles (11) are installed on the inner surface of the outer containment shell (3) or on the outer surface of the inner containment shell (4). Pipes, support devices or consoles (11) are installed parallel to the plane (13) of the base of the outer and inner protective shells (3), (4) and are equipped with damping devices (12). To recharge and create starting pressure in the tank (8) of the coolant supply and / or maintain the required water-chemical regime of the cooler, a cylinder and / or a group of cylinders (14) are used under the pressure of gas or air with limited oxygen content.
Заявленное изобретение реализуется следующим образом. На строительной площадке сооружают гермооболочку, внутри которой размещена реакторная установка (1) и бассейн (2) выдержки. Бассейн (2) выдержки может быть размещен за пределами гермооболочки. Гермооболочка представляет собой сооружение, состоящее из внутренней защитной оболочки (3) и внешней защитной оболочки (4). Указанные защитные оболочки представляют собой стеновые конструкции, которые могут быть выполнены из бетона или металла. В целом, внутреннюю и внешнюю защитные оболочки (3), (4) выполняются с применением общеизвестных строительных технологий. Внешнюю и внутреннюю защитные оболочки (3), (4) размещают таким образом, что между указанными оболочками образуется свободное пространство. Перекрытие, размещенное в верхней части защитной оболочки, может быть выполнено в куполообразной форме, либо прямоугольной форме. С внутренней стороны внутренней защитной оболочки (4) на ее боковых стенах, а также на перекрытии размещают элементы системы (5) распыления хладоносителя. В качестве элементов распыления хладоносителя могут быть использованы форсунки, спринклерные распылители и другие аналогичные устройства. Элементы распыления хладоносителя соединяют посредством трубопроводов (6) и запорных устройств (7) с емкостью (8) запаса хладоносителя. Емкость (8) запаса хладоносителя выполняют из нескольких кольцевых труб. Указанные кольцевые трубы с общим коллектором (10) могут быть установлены, по меньшей мере, в трех положениях: параллельно плоскости (13) основания внутренней и внешней защитных оболочек (3), (4), под углом относительно плоскости (13) основания внутренней и внешней защитных оболочек (3), (4), перпендикулярно плоскости (13) основания внутренней и внешней защитных оболочек (3), (4). Кольцевые трубы устанавливают на консолях (11), которые соединены с внутренней поверхностью внешней защитной оболочки (3). Для обеспечения циркуляции хладоносителя в трубах, указанные трубы снабжают коллектором (10). Коллектор (10) может быть также выполнен в форме кольцевой трубы. Дополнительно, кольцевые трубы закрепляют на внутренней поверхности внешней защитной оболочки (3) через демпфирующие устройства (12). Демпфирующие устройства (12) закрепляют параллельно плоскости (13) основания внутренней и внешней защитных оболочек (3), (4).The claimed invention is implemented as follows. At the construction site, a containment is constructed, inside which the reactor plant (1) and the pool (2) are located. The holding pool (2) may be placed outside the containment. The containment is a structure consisting of an inner containment (3) and an outer containment (4). These protective shells are wall structures that can be made of concrete or metal. In general, the inner and outer protective shells (3), (4) are made using well-known building technologies. The outer and inner protective shells (3), (4) are placed in such a way that free space is formed between said shells. The overlap placed in the upper part of the protective shell can be made in a domed shape or a rectangular shape. On the inner side of the inner protective shell (4) on its side walls, as well as on the ceiling, elements of the coolant spray system (5) are placed. Nozzles, sprinklers and other similar devices can be used as coolant spray elements. Coolant spray elements are connected by means of pipelines (6) and locking devices (7) with coolant reserve tank (8). The capacity (8) of the coolant supply is made of several annular pipes. These annular pipes with a common manifold (10) can be installed in at least three positions: parallel to the plane (13) of the base of the inner and outer protective shells (3), (4), at an angle relative to the plane (13) of the base of the inner and outer protective shells (3), (4), perpendicular to the plane (13) of the base of the inner and outer protective shells (3), (4). Annular pipes are installed on consoles (11), which are connected to the inner surface of the outer containment (3). To ensure the circulation of the coolant in the pipes, these pipes are provided with a collector (10). The collector (10) can also be made in the form of an annular tube. Additionally, the annular pipes are fixed on the inner surface of the outer containment (3) through damping devices (12). Damping devices (12) are fixed parallel to the plane (13) of the base of the inner and outer protective shells (3), (4).
В случае повышения давления внутри гермоболочки или снижения уровня воды в реакторной установке (1) и бассейне (2) выдержки, зафиксированного посредством контрольно-измерительных приборов, автоматизированная система управления формирует сигналы, которые передаются на запорные устройства (7) на трубопроводах. Запорные устройства (7) открываются и хладоноситель из емкости (8) под действием давления газа (воздуха) подается либо на элементы системы (5) распыления, либо в реакторную установку (1), либо в бассейн (2) выдержки через запорную арматуру (9) для выполнения функций снижения давления в гермооболочке и/или подпитки реакторной установки (1) и/или бассейна (2) выдержки при разгерметизации.In the event of an increase in pressure inside the containment or a decrease in the water level in the reactor plant (1) and the holding pool (2), recorded by instrumentation, the automated control system generates signals that are transmitted to shut-off devices (7) on the pipelines. The locking devices (7) open and the refrigerant from the tank (8) under the action of gas (air) pressure is supplied either to the elements of the spraying system (5), or to the reactor plant (1), or to the holding pool (2) through the stop valves (9 ) to perform the functions of pressure reduction in the containment and/or make-up of the reactor plant (1) and/or holding pool (2) in case of depressurization.
Источники информации:Sources of information:
1. Заявка Японии JPH 09105795, МПК G21C 15/18, приоритет от 12.10.1995;1. Japanese application JPH 09105795, IPC G21C 15/18, priority dated 10/12/1995;
2. Патент Кореи KR 102062955, МПК G21C 15/18, приоритет от 30.08.2017;2. Korean patent KR 102062955, IPC G21C 15/18, priority dated 08/30/2017;
3. Патент РФ RU 2721384, МПК G21C 15/18, приоритет от 01.07.2019;3. RF patent RU 2721384, IPC G21C 15/18, priority dated 07/01/2019;
4. Патент США US 9570204, МПК G21C 15/18, приоритет от 31.12.2013;4. US patent US 9570204, IPC G21C 15/18, priority dated 12/31/2013;
5. Патент США US 10319481, МПК G21C 15/18, приоритет от 07.05.2014;5. US patent US 10319481, IPC G21C 15/18, priority dated 05/07/2014;
6. Патент Кореи KR 101502395, МПК G21C 15/18, приоритет от 28.04.2014;6. Korean patent KR 101502395, IPC G21C 15/18, priority dated 04/28/2014;
7. Патент КНР CN103489490, МПК G21C 15/18, приоритет от 13.06.2012.7. PRC patent CN103489490, IPC G21C 15/18, priority dated 06/13/2012.
Claims (2)
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2788081C1 true RU2788081C1 (en) | 2023-01-16 |
| RU2788081C9 RU2788081C9 (en) | 2023-03-02 |
Family
ID=
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2102800C1 (en) * | 1996-08-15 | 1998-01-20 | Государственный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и изыскательский институт "Атомэнергопроект" | Power plant |
| CN103489490A (en) * | 2012-06-13 | 2014-01-01 | 中国核动力研究设计院 | Passive containment vessel spraying device |
| CN102243897B (en) * | 2011-06-27 | 2014-01-22 | 华北电力大学 | Passive residual heat removal system under accident of boiling-water reactor based on characteristics of nanometer fluid |
| US20140112427A1 (en) * | 2012-04-27 | 2014-04-24 | Shanghai Nuclear Engineering Research & Design Institute | Completely passive cooling system for reactor core after accident of large-scale pressurized water reactor nuclear power plant |
| KR101502395B1 (en) * | 2014-04-28 | 2015-03-13 | 한국원자력연구원 | Passive containment spray and cooling system and nuclear power plant having the same |
| US10319481B2 (en) * | 2013-05-09 | 2019-06-11 | Korea Atomic Energy Research Institute | Passive containment spray system |
| RU2721384C1 (en) * | 2019-07-01 | 2020-05-19 | Акционерное Общество "Атомэнергопроект" | Nuclear power plant emergency cooling system |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2102800C1 (en) * | 1996-08-15 | 1998-01-20 | Государственный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и изыскательский институт "Атомэнергопроект" | Power plant |
| CN102243897B (en) * | 2011-06-27 | 2014-01-22 | 华北电力大学 | Passive residual heat removal system under accident of boiling-water reactor based on characteristics of nanometer fluid |
| US20140112427A1 (en) * | 2012-04-27 | 2014-04-24 | Shanghai Nuclear Engineering Research & Design Institute | Completely passive cooling system for reactor core after accident of large-scale pressurized water reactor nuclear power plant |
| CN103489490A (en) * | 2012-06-13 | 2014-01-01 | 中国核动力研究设计院 | Passive containment vessel spraying device |
| US10319481B2 (en) * | 2013-05-09 | 2019-06-11 | Korea Atomic Energy Research Institute | Passive containment spray system |
| KR101502395B1 (en) * | 2014-04-28 | 2015-03-13 | 한국원자력연구원 | Passive containment spray and cooling system and nuclear power plant having the same |
| RU2721384C1 (en) * | 2019-07-01 | 2020-05-19 | Акционерное Общество "Атомэнергопроект" | Nuclear power plant emergency cooling system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102903404B (en) | The reactor core surplus heat of the active and non-active combination of a kind of nuclear power station discharges system | |
| KR950011978B1 (en) | Passive safety system for a pressurized water nuclear reactor | |
| EP2096644A2 (en) | Passive cooling and depressurization system and pressurized water nuclear power plant | |
| MX2011002296A (en) | Pressurized water nuclear power plant. | |
| CN101465167A (en) | Nuclear reactor containment and nuclear energy generating apparatus using the same | |
| JP2011503616A (en) | Passive emergency water supply system | |
| KR101538932B1 (en) | Radioactive material reduction facility and nuclear power plant having the same | |
| CN104934078B (en) | A kind of Passive containment cooling system keeping cooling water dynamic circulation | |
| GB2519919A (en) | Combined active and passive reactor cavity water injection cooling system | |
| CN104508753A (en) | Defense in depth safety paradigm for nuclear reactor | |
| RU2788081C1 (en) | System for pressure reduction in the hermetic shell, recharge of the reactor plant and the spent fuel pool | |
| RU2788081C9 (en) | System for pressure reduction in the hermetic shell, recharge of the reactor plant and the spent fuel pool | |
| CN108969950A (en) | A kind of sea floating heap containment high pressure water spraying fire fighting system | |
| CN113314238B (en) | Three-generation nuclear power station reactor plant, arrangement method thereof and nuclear power station | |
| JPS6247277B2 (en) | ||
| KR102021867B1 (en) | Prevention device for loca and nuclear reactor having the same | |
| KR101504216B1 (en) | Radioactive material reduction facility and nuclear power plant having the same | |
| US3977940A (en) | Emergency cooling system for nuclear reactors | |
| US10446279B2 (en) | Boiling water type nuclear power plant | |
| US4576782A (en) | Nuclear reactor loss of coolant protection system | |
| JPS5860293A (en) | Emergency core cooling system | |
| WO2022233141A1 (en) | Passive special safety system and water supply system for nuclear power plant | |
| KR20170017699A (en) | Passive cooling system of nuclear power plant using phase change material | |
| KR102267104B1 (en) | Cooling system for external wall of reactor vessel and cooling method of external wall of reactor vessel using the same | |
| CN214671846U (en) | Marine spraying system combining active and passive |