[发明专利]核反应堆堆芯熔体定位及冷却系统

说明书

本发明涉及核能领域，特别是涉及确保核电站安全的系统，并可用于导致反应堆容器及其密封外壳被破坏的严重事故中。本发明的技术结果是增加了核反应堆堆芯熔体的定位和冷却系统的可靠性，增加了从核反应堆堆芯熔体中除热的效率。该技术结果是通过在核反应堆堆芯熔体的定位和冷却系统中使用安装在多层外壳和桁架控制台之间的区域中的凸膜，鼓和热保护来实现的。

技术领域

本发明涉及核能领域，特别是涉及确保核电站安全的系统，并可用于导致反应堆容器及其密封外壳被破坏的严重事故中。

最大的辐射危害是核心熔毁事故，这可能发生在核心冷却系统的多次故障的过程中。

在这种事故中，核心熔体（corium），通过熔化反应堆结构和反应堆容器而流动超过其极限，并且残留在其中的余热产生可能违反核电站的密封壳的完整性，这是放射性产物释放到环境中的最后一道屏障。

为了避免这种情况，有必要对从反应堆容器中流出的核心熔体进行定位，并确保其持续冷却，直至完全结晶。该功能由核反应堆堆芯熔体的定位和冷却系统执行，该系统防止对核电站的密封外壳的损坏，从而保护人口和环境免受核反应堆严重事故中的辐射暴露。

背景技术

有一个已知的系统[1]用于定位和冷却核反应堆核心的熔体，它包含一个安装在核反应堆主体下并由桁架控制台支撑的导板，一个安装在混凝土轴基部预埋件上的多层外壳，其法兰上有热保护装置，一个安装在多层外壳内的填充物，由一组安装在彼此顶部的盒组成。

这种系统，按照其设计特点，具有以下缺点，即：

在堆芯熔体熔化（破坏）反应堆容器的瞬间，熔体在反应堆容器内可用的残余压力和扩散在多层套管体积内和位于多层套管、填料和悬臂桁架之间的外围体积内的气体的影响下，开始流入形成的孔内，气体压力迅速增加，导致多层套管与悬臂桁架连接区的熔体定位和冷却系统的破坏。

当熔体进入多层壳体时，桁架控制台和多层壳体由于加热、冲击或地震的影响可以独立地相对于彼此移动，这可能导致它们的密封连接的破坏，从而破坏熔体定位和冷却系统。

有一个已知的系统[2]用于定位和冷却核反应堆堆芯的熔体，它包含一个安装在核反应堆主体下并由桁架控制台支撑的导板，一个安装在混凝土轴基部预埋件上的多层外壳，其法兰上有热保护装置，一个安装在多层外壳内的填料，由一组安装在彼此顶部的盒组成。

这种系统，按照其设计特点，具有以下缺点，即：

在堆芯熔体熔化（破坏）反应堆容器的瞬间，熔体在反应堆容器内可用的残余压力和扩散在多层套管体积内和位于多层套管、填料和悬臂桁架之间的外围体积内的气体的影响下，开始流入形成的孔内，气体压力迅速增加，导致多层套管与悬臂桁架连接区的熔体定位和冷却系统的破坏。

当熔体进入多层壳体时，桁架控制台和多层壳体由于加热、冲击或地震的影响可以独立地相对于彼此移动，这可能导致它们的密封连接的破坏，从而破坏熔体定位和冷却系统。

一个已知的用于定位和冷却核反应堆核心的熔体的系统[3]，包括一个安装在核反应堆主体下并放在桁架控制台上的导板，一个安装在混凝土轴基部预埋件上的多层外壳，其法兰上有热保护装置，一个安装在多层外壳内的填充物，该多层外壳由一组安装在彼此顶部的盒组成，每个盒包含一个中央和几个外围开口，供水阀安装在喷嘴中，位于沿所述多层壳体的周界在所述上盒和所述凸缘之间的区域中。

这种系统，按照其设计特点，具有以下缺点，即：

在堆芯熔体熔化（破坏）反应堆容器的瞬间，熔体在反应堆容器内可用的残余压力和扩散在多层套管体积内和位于多层套管、填料和悬臂桁架之间的外围体积内的气体的影响下，开始流入形成的孔内，气体压力迅速增加，导致多层套管与悬臂桁架连接区的熔体定位和冷却系统的破坏。

当熔体进入多层壳体时，桁架控制台和多层壳体由于加热、冲击或地震的影响可以独立地相对于彼此移动，这可能导致它们的密封连接的破坏，从而破坏熔体定位和冷却系统。