[发明专利]应对严重事故的新型三重安全壳

权利要求书

1.一种应对严重事故的新型三重安全壳，其特征在于：该安全壳包括预应力混凝土安全壳(1)、钢安全壳(3)、钢筋混凝土屏蔽厂房(4)以及安全壳底板(6)，其中，安全壳底板(6)和钢束张拉廊道(2)均固定在地基上，预应力混凝土安全壳(1)位于安全壳底板(6)上，并通过钢束张拉廊道(2)顶部的倒U型钢束及预应力混凝土安全壳(1)筒身的插筋相连接；钢安全壳(3)罩在预应力混凝土安全壳(1)外，并通过钢安全壳(3)筒壁末端的T型锚固件锚入安全壳底板(6)中；钢筋混凝土屏蔽厂房(4)罩在钢安全壳(3)外，并通过其筒壁上的插筋与安全壳底板(6)固定连接，钢筋混凝土屏蔽厂房(4)的筒壁中部开有进气口(10)，在锥形屋顶中央开有排气口(11)，并在屋顶外一体浇筑有环绕排气口(11)的环形安全壳冷却水箱(8)；在预应力混凝土安全壳(1)内部设有框架结构的安全壳内部结构(5)，安全壳内部结构(5)用于容纳和支撑反应堆压力容器、蒸发器、安全壳内置换料水箱等反应堆设备；玄武岩堆芯熔融物基床(12)通过耐高温钨合金钢托盘(14)，置于预应力混凝土安全壳(1)内的安全壳底板(6)上，普通钢结构屏蔽板结构的可熔塞体(15)搭接在安全壳内部结构(5)的框架上，并位于反应堆压力容器正下方以及玄武岩堆芯熔融物基床(12)的正上方；所述的预应力混凝土安全壳(1)由圆筒形筒壁和半椭球穹顶构成，其圆筒形筒壁和半椭球穹顶的下部设有双层环向预应力钢束，锚固在圆筒形筒壁上的两个扶壁柱中，圆筒形筒壁的纵向设有穿过半椭球穹顶的双层倒U型的预应力钢束，锚固在安全壳底板下的钢束张拉廊道(2)的顶部；所述的预应力混凝土安全壳(1)的穹顶上还设有压力释放阀(7)，可在预应力混凝土安全壳(1)内压力达到设计压力时，启动压力释放阀(7)，并可同时启动安全壳冷却水箱(8)中的冷却水喷淋。

2.根据权利要求1所述的一种应对严重事故的新型三重安全壳，其特征在于：所述的钢筋混凝土屏蔽厂房(4)屋顶的托架上焊接有喷淋水流量分配盘(9)，安全壳冷却水箱(8)中的冷却水可流入喷淋水流量分配盘(9)后，均匀地分配至钢安全壳(3)表面并形成水膜。

3.根据权利要求1所述的一种应对严重事故的新型三重安全壳，其特征在于：所述的玄武岩堆芯熔融物基床(12)由耐熔的玄武岩块体砌成，呈上凸的半椭球型，并在严重事故下，熔塌的堆芯熔融物在熔穿可熔塞体后流淌在玄武岩堆芯熔融物基床(12)上并散布开，降低反应性并冷却。

4.根据权利要求1或3所述的一种应对严重事故的新型三重安全壳，其特征在于：所述的玄武岩堆芯熔融物基床(12)中还埋有堆芯熔融物冷却管道(13)；所述的钨合金钢托盘(14)为耐高温钨合金钢制成的圆环形托盘，用于防止堆芯熔融物在极端情况下熔穿玄武岩堆芯熔融物基床(12)后与安全壳底板(6)发生接触熔蚀。

5.根据权利要求1所述的一种应对严重事故的新型三重安全壳，其特征在于：所述的预应力混凝土安全壳(1)内半径20m～25m，壁厚为2.2m～2.6m，穹顶厚度为0.9m～1.6m，高度为65m～75m，在预应力混凝土安全壳(1)的筒身上设有两个间隔180°的扶壁柱，用于环向预应力钢索的锚固。

6.根据权利要求1所述的一种应对严重事故的新型三重安全壳，其特征在于：所述的钢安全壳(3)为带有半椭球穹顶的圆筒形结构，其材料为锅炉钢，厚度为20mm～50mm，钢安全壳(3)的筒壁与预应力混凝土安全壳(1)的间距为1.5m～2.5m，其穹顶与预应力混凝土安全壳(1)上端半椭球穹顶的间距为3m～5m。

7.根据权利要求1或2所述的一种应对严重事故的新型三重安全壳，其特征在于：所述的钢筋混凝土屏蔽厂房(4)为上端带有锥形屋顶的圆筒形结构，其筒壁厚度为0.8m～1.5m，筒壁与钢安全壳筒壁的间距为0.9m～1.1m，钢筋混凝土屏蔽厂房(4)屋顶采用钢结构托架上浇混凝土结构，其中，混凝土部分的厚度为0.8m～1.5m；钢筋混凝土屏蔽厂房(4)上端的环形安全壳冷却水箱(8)其储水量为3000～4000吨；所述的进气口(10)由直径为500mm的碳钢管制成，其埋入钢筋混凝土屏蔽厂房(4)筒壁中部，并与水平呈一定倾角，用于非能动冷却时，外部冷空气流入；位于钢筋混凝土屏蔽厂房(4)顶部的排气口(11)为直径7m～13m，被安全壳冷却水箱(8)环绕的圆柱形空腔，用于非能动冷却时热空气流出。

8.根据权利要求1所述的一种应对严重事故的新型三重安全壳，其特征在于：所述的安全壳内部结构(5)的墙体上开有贯穿孔类型的堆芯熔融物扩散孔(16)。