[发明专利]一种核反应堆装置和制造核反应堆装置的方法

说明书

发明背景和先有技术

本发明涉及一种核反应堆装置，该装置包括一个由第一墙壁部件形成并包围一内空间的反应堆安全壳、一个装有反应堆堆芯并设置在内空间中的反应堆容器，以及一个设置在反应堆容器上方并由第二墙壁部件限定的上空间。这样一种核反应堆装置公开在US-A-5 201 161中。该发明也涉及一种制造核反应堆装置的方法，包括下列步骤：浇注限定反应堆安全壳的内空间的第一墙壁部件，该安全壳预定包括一个安置在该内空间中并装有一反应堆堆芯的反应堆容器；以及提供一个限定反应堆安全壳上方的上空间的第二墙壁部件。

此种核反应堆装置中的反应堆堆芯内的燃料需要用新燃料定期替换或在堆芯内移动。为了完成此项工作，打开反应堆容器，从中移动出内部部件，其后可以将燃料提升到反应堆容器之外。燃料以及内部部件是高度放射性的，因此所有搬运工作必须在水下完成，水起到辐射屏蔽和冷却介质的作用。为了能缩短燃料替换时间，燃料和内部部件暂时存放在位于所谓反应堆建筑中的反应堆安全壳上方的上空间内的水池中。传统上，这些水池设计成具有矩形或方形截面。燃料、内部部件和其它设备的搬运是利用燃料搬运设备和高空吊车来进行的，吊车可以在一个矩形坐标系统内操作，并在不同水池之间以及在水池和反应堆容器之间转移这些燃料、内部部件和其它设备。

已知将反应堆安全壳设计成具有圆盘形水平截面。从强度观点看，这样一种形状是有利的，并使反应堆安全壳能在管道破裂事故或严重事故的情况下承受过压，也能承受在某些事故情况下可能产生的分压。

在设计和制造上述类型的振动力装置期间，将所述水池的矩形或方形的上空间与其下面安置的圆盘形反应堆安全壳组合在一起，是一个费时间的技术难题。从圆盘形截面过渡到方形截面，涉及建造工作的中断，而在建筑上空间的墙壁之前，必须提供新设备。以设计观点看，满足强度要求而不在更大费用的条件下增大限定上空间和其中包围的水池的墙壁部件尺寸，是更加困难的。

JP-A-5 107 381公开一种反应堆安全壳，包括限定具有反应堆的下空间的六个模件和似乎限定上空间的三个模件。该下空间具有一个方形横截面而上空间具有矩形横截面。

发明概要

本发明的目的是简化上述类型的核反应堆装置的建筑并因此减少其建造时间。

该目的是通过一开始叙述的核反应堆装置来达到的，其特征在于，沿水平截面看，第一墙壁部件和第二墙壁部件具有基本上相同的截面形状，并形成一个基本上共同的圆盘。通过这样一种反应堆安全壳用的墙壁部件及安置于其上方的上空间的设计，这些墙壁部件在一次施工中先后立即制造。这意味着，对两种墙壁部件可以使用同一设备和同一模板。因此，可以减少所需的建造时间并减少建造费用。根据本发明，所述基本上共同的圆盘可以具有任意的截面形状；例如它可以是圆形、椭圆形、橄榄形、方形、矩形。

根据本发明的一个实施例，所述截面形状为基本上圆形的圆筒形。这样一种形状具有高强度，因而可以承载大的负载并经受大的压力变化。这意味着，与早先已知的上空间受矩形墙壁部件围绕的技术相比，围绕上空间的墙壁部件的设计和建造可以简化。

根据本发明的另一实施例，第一墙壁部件和第二墙壁部件是利用滑动模板浇注法来浇注成一个连续件的。这样一种滑动模板浇注法在本质上是已知的，能够有很短的建造时间。因为两个墙壁部件具有基本上相同的截面形状，对于全部浇注操作可以使用同一滑动模板。有利的是，第一墙壁部件和第二墙壁部件是用混凝土浇注的，在混凝土中设置了增强部件，包括配置成能够对所述墙壁部件预加应力的紧固部件。所述紧固部件可以在第二墙壁部件中延伸，至少在围绕上空间和沿上空间的两个方向之一中。

根据本发明的另一实施例，至少第二墙壁部件包括一个设置在其内侧上的墙壁覆盖层。这样一种墙壁覆盖层可以有利地用不锈钢制成，可以用作混凝土抵抗上空间中存在的水的保护。该墙壁覆盖层可以与增强部件一起有利地预先安装到模件块体中，当滑动模板浇注已达到一适当高度并因此在上墙壁部件的合适浇注进行之前，这些模件块体就提升到一个位置上。因此，该墙壁覆盖层可以起模板的限制壁的作用，也即它足以使外模板滑动。