[发明专利]一种压水堆堆腔辐射漏束屏蔽装置

说明书

本发明公开了一种压水堆堆腔辐射漏束屏蔽装置，包括呈堆腔底部构架，还包括辐射屏蔽组件，所述辐射屏蔽组件包括第三包壳，第三包壳的管状空隙内还填充有第二屏蔽填充层；所述堆腔底部构架包括混凝土部分及填充层部分；所述混凝土部分包括呈圆环状的第一包壳，第一包壳的管状空隙内还填充有混凝土填充层；所述填充层部分包括呈圆环状的第二包壳，第二包壳的管状空隙内还填充有第一屏蔽填充层；所述第二包壳的外侧与第一包壳的内侧相接；第二屏蔽填充层、第一屏蔽填充层、混凝土填充层三者均呈圆环状；第二包壳的内径小于第三包壳的内径。本屏蔽装置的结构设计可有效避免混凝土温度超标，同时具有良好的辐射漏束屏蔽效果。

技术领域

本发明涉及核反应堆结构设计技术领域，特别是涉及一种压水堆堆腔辐射漏束屏蔽装置。

背景技术

核电厂反应堆本体与堆腔混凝土间留有环形缝隙，环形缝隙为反应堆保温层、支承等设备的布置以及安装提供空间，同时为环腔冷却通风提供流道，但环形缝隙的存在同时形成了从堆芯泄露的中子向外输运的通道，直接导致从反应堆堆顶结构到反应堆厂房操作平台辐射水平的升高，运行期间堆顶结构材料的活化水平和操作平台的辐射剂量上升。国内外核电厂普遍使用一种堆腔底部构架的结构对环形缝隙进行屏蔽。由于反应堆压力容器保温层的存在，堆腔底部构架不足以有效遮挡辐射漏束。如果进一步压缩堆腔底部构架与压力容器之间的间隙，会导致保温层的破坏，压力容器向堆腔底部构架的导热增加，直接导致堆腔底部构架和与之相连的一次屏蔽混凝土温度上升，可能超过材料的耐受温度。

传统堆腔底部构架结构使用不锈钢槽，并在槽内浇筑含硼重混凝土。整个结构通过钢悬臂固定在堆腔混凝土内表面。该结构的主要缺点是：1)堆腔底部构架与压力容器间留有较大的缝隙，不利于堆腔底部构架发挥屏蔽作用，2)堆腔底部构架所使用材料耐受温度低，继续缩小间隙会导致屏蔽材料温度超标。

发明内容

针对上述提出的现有技术中堆腔底部构架结构设计中采用含硼重混凝土，所带来的在屏蔽作用与温度耐受能力之间矛盾的问题，本发明提供了一种压水堆堆腔辐射漏束屏蔽装置，本屏蔽装置的结构设计可有效避免混凝土温度超标，同时具有良好的辐射漏束屏蔽效果。

为解决上述问题，本发明提供的一种压水堆堆腔辐射漏束屏蔽装置通过以下技术要点来解决问题：一种压水堆堆腔辐射漏束屏蔽装置，包括呈圆环状的堆腔底部构架，还包括辐射屏蔽组件，所述辐射屏蔽组件包括第三包壳，所述第三包壳呈圆环状，且第三包壳为中空的管状结构，第三包壳的管状空隙内还填充有第二屏蔽填充层；

所述堆腔底部构架包括混凝土部分及填充层部分；

所述混凝土部分包括呈圆环状的第一包壳，所述第一包壳为中空的管状结构，第一包壳的管状空隙内还填充有混凝土填充层；

所述填充层部分包括呈圆环状的第二包壳，所述第二包壳为中空的管状结构，第二包壳的管状空隙内还填充有第一屏蔽填充层；

所述第二包壳的外侧与第一包壳的内侧相接；

第二屏蔽填充层、第一屏蔽填充层、混凝土填充层三者均呈圆环状；

第二包壳的内径小于第三包壳的内径。

本方案提供的压水堆堆腔辐射漏束屏蔽装置用于安装在堆腔混凝土与压力容器之间的环形缝隙中。以上第三包壳、第二包壳及第一包壳外形均呈圆环状，在使用时，第三包壳、第二包壳及第一包壳均绕压力容器的周向方向，同时，第二包壳的内径小于第三包壳的内径、所述第二包壳的外侧与第一包壳的内侧相接，这样，沿着压力容器的径向方向由内到外，分别为：第三包壳、第二包壳、第一包壳。