[发明专利]一种安全壳的外挂撞击防护结构

说明书

本发明公开了一种安全壳的外挂撞击防护结构，包括设置在安全壳表面的预埋连接件、外挂防护板，外挂防护板通过干挂方法连接成整体设置在预埋连接件的表面。本发明的技术方案施工速度快，通过干挂预制板即可完成；造价低，维护方便；可以保证冲击、火灾作用下安全壳的结构安全。

技术领域

本发明属于核安全防护技术领域，尤其涉及一种核反应堆安全壳防护飞机、导弹、龙卷风飞射物等外部撞击的结构。

背景技术

核反应堆安全壳是反应堆应对设计事故和严重事故的最后一道屏障，用以控制和限制放射性物质的扩散从而保护公众安全。各种类型的撞击作用是安全壳设计和运行中需要考虑的外部事件。我国《核动力厂设计安全规定》(HAF102-2016)中指出，设计必须适当考虑内部危险，比如火灾、爆炸、水淹、飞射物、结构倒塌和重物坠落、管道甩击、喷射流冲击、以及来自破损系统或现场其他设施的流体释放(5.1.5.4)。此外，NB/T 20105-2012《核电厂厂房设计荷载规范》、NB/T 20303-2014《压水堆核电厂预应力混凝土安全壳设计规范》中均指出：结构设计时需要考虑飞机、龙卷风飞射物等的冲击作用。美国ASME规范体系和法国RCC规范体系也要求考虑龙卷风飞射物、飞机撞击结构产生的冲击荷载。因此，需要保证安全壳在外部冲击荷载作用下的结构安全。

公开号为CN112064794A的中国专利公开了一种安全壳的防护结构及安全壳防护系统，公开了一种由防护件和缓冲件组成的安全壳防护结构。其中防护件设于安全壳之外，由钢材制成，用于抵御外部撞击物；缓冲件为气囊，包括第一气囊(空气)和第二气囊(氮气、惰性气体)，设于防护件和安全壳之间，用于降低撞击速度、减小冲击力和防止火灾蔓延。

公开号为CN110043099A的中国专利公开了一种在安全壳外单独设置钢筋混凝土外壳的安全壳防护结构，公开号为CN208122396U的中国专利公开了一种在厂房外部设置弧形结构墙体的安全壳防护结构。这两种方法均通过外壳或外部墙体防护外部撞击作用。

现有技术存在如下技术问题：1)采用高强钢制备的钢制防护架以及采用高韧性、高弹性、不可燃的低渗透率材料制备的气囊造价高，维护难度高，且气囊减振耗能的效率和可靠性都很低。2)采用双壳或异形墙体不仅造价高昂，而且会导致安全壳及其防护结构占地面积大，增大贯穿件等设备的设计难度。同时，提高了核岛内物项布置的距墙间距和位置要求，降低了布置灵活度。此外，还不能有效抵御燃油带来的风险。

发明内容

针对安全壳撞击防护的需求，本发明提出一种外挂防护结构，具体技术方案如下：一种安全壳的外挂撞击防护结构，包括设置在安全壳外表面的预埋连接件、外挂防护板，所述外挂防护板设置在所述预埋连接件的表面。

进一步地，所述外挂防护板的厚度满足：

其中，f为安全壳所受冲击力，根据实际安全壳的承载力确定；m和v分别为外部冲击物的质量和冲击速度；h为外挂防护板板厚。

进一步地，所述外挂防护板通过干挂方法连接成整体。

进一步地，所述外挂防护板为无机多孔材料制成。

进一步地，所述外挂防护板采用蒸压加气混凝土、泡沫混凝土、多孔陶瓷或泡沫铝。

进一步地，在所述外挂防护板外部包裹纤维布或铝板形成夹心复合板。

进一步地，所述预埋连接件为插板挂件，所述插板挂件包括弯板与插板，其中，所述弯板预埋于安全壳外表面，连接安全壳与所述插板，所述插板连接所述弯板与所述外挂防护板。

进一步地，所述预埋连接件为背栓挂件，所述背栓挂件包括槽钢、角钢、铝合金连接组件及背栓，其中，所述槽钢预埋连接于安全壳外表面，与所述角钢连接，所述铝合金连接组件连接所述外挂防护板与所述角钢，所述背栓设置在所述外挂防护板背面用于固定所述外挂防护板。