核電廠乏燃料干式貯存用混凝土筒倉(cāng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及核電廠乏燃料干式貯存領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種乏燃料干式貯存用混凝土筒倉(cāng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在核電廠中，混凝土筒倉(cāng)的功能是用于貯存裝載有乏燃料組件的燃料貯罐，對(duì)燃料貯罐進(jìn)行物理隔離，并屏蔽燃料貯罐的輻射，另外還需要和燃料貯罐之間形成對(duì)流通道，以排出燃料貯罐的釋熱，使乏燃料組件的溫度保持在安全溫度值之下。
[0003]目前，國(guó)際上貯存乏燃料組件的混凝土筒倉(cāng)一般為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，該種結(jié)構(gòu)的混凝土筒倉(cāng)將鋼筋澆筑在混凝土中，混凝土外側(cè)則無(wú)包裹，直接裸露在大氣環(huán)境中。但是，由于混凝土筒倉(cāng)的設(shè)計(jì)壽命一般在40年以上，且一般在室外進(jìn)行存放，上述結(jié)構(gòu)的混凝土筒倉(cāng)在長(zhǎng)期貯存情況下，裸露的混凝土將和周邊環(huán)境交互作用，受周邊大氣環(huán)境、雨水、風(fēng)雪的影響，混凝土較易退化而在表面形成微裂縫，再加上混凝土和鋼筋的膨脹系數(shù)的差異也可能引起二者之間形成縫隙，最終會(huì)使得混凝土筒倉(cāng)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和屏蔽能力大大降低。另外，當(dāng)出現(xiàn)地震時(shí)，由于混凝土外側(cè)無(wú)包裹，極易出現(xiàn)局部破損、脫落等現(xiàn)象，以致間接影響了乏燃料組件貯存的安全可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于:提供一種結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足要求、且可以對(duì)混凝土材料進(jìn)行良好保護(hù)的燃料干式貯存用混凝土筒倉(cāng)，以實(shí)現(xiàn)燃料貯罐的安全可靠貯存。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種核電廠乏燃料干式貯存用混凝土筒倉(cāng)，其包括頂蓋、環(huán)形筒倉(cāng)和底座，所述頂蓋、環(huán)形筒倉(cāng)和底座均包括鋼制殼體和填充在鋼制殼體內(nèi)的混凝土；底座固定在環(huán)形筒倉(cāng)的底部，頂蓋可拆卸地固定在環(huán)形筒倉(cāng)的頂部，頂蓋、環(huán)形筒倉(cāng)和底座共同圍成用于貯存燃料貯罐的中空腔室。
[0006]作為本發(fā)明核電廠乏燃料干式貯存用混凝土筒倉(cāng)的一種改進(jìn)，所述混凝土筒倉(cāng)還包括均布焊接在環(huán)形筒倉(cāng)內(nèi)壁的燃料貯罐支撐件，燃料貯罐支撐件用于對(duì)貯存在混凝土筒倉(cāng)中的燃料貯罐進(jìn)行限位，并在混凝土筒倉(cāng)發(fā)生傾覆事故時(shí)緩解燃料貯罐的沖擊載荷。
[0007]作為本發(fā)明核電廠乏燃料干式貯存用混凝土筒倉(cāng)的一種改進(jìn)，所述燃料貯罐支撐件的橫截面為“C”形。
[0008]作為本發(fā)明核電廠乏燃料干式貯存用混凝土筒倉(cāng)的一種改進(jìn)，所述頂蓋通過(guò)螺栓固定在環(huán)形筒倉(cāng)的頂部。
[0009]作為本發(fā)明核電廠乏燃料干式貯存用混凝土筒倉(cāng)的一種改進(jìn)，所述頂蓋和底座的鋼制殼體均包括底板、環(huán)板和蓋板，蓋板通過(guò)環(huán)板焊接固定在底板上方，蓋板、環(huán)板與底板共同圍成一個(gè)圓餅形的混凝土腔室，混凝土澆筑填充在混凝土腔室內(nèi)而被完全包覆住。
[0010]作為本發(fā)明核電廠乏燃料干式貯存用混凝土筒倉(cāng)的一種改進(jìn)，所述頂蓋還包括鑲塊和封堵螺母；鑲塊收容在混凝土腔室內(nèi)，并焊接固定在頂蓋底板上；鑲塊頂部開有用于頂蓋起吊操作的螺紋孔，封堵螺母緊固封堵在鑲塊的螺紋孔中。
[0011]作為本發(fā)明核電廠乏燃料干式貯存用混凝土筒倉(cāng)的一種改進(jìn)，所述環(huán)形筒倉(cāng)的鋼制殼體包括內(nèi)筒、外筒和封板；內(nèi)筒和外筒同心套疊而圍成環(huán)形空腔，兩塊封板分別焊接在環(huán)形空腔的頂部和底部；混凝土澆筑填充在環(huán)形筒倉(cāng)的環(huán)形空腔內(nèi)而被完全包覆住。
[0012]作為本發(fā)明核電廠乏燃料干式貯存用混凝土筒倉(cāng)的一種改進(jìn)，所述環(huán)形筒倉(cāng)的環(huán)形空腔頂部均布有多塊提升筋板，提升筋板與內(nèi)筒和外筒分別焊接連接；每一提升筋板的頂部均開設(shè)有用于與頂蓋固定連接的螺紋孔；所述提升筋板的下端設(shè)置有加強(qiáng)筋板，加強(qiáng)筋板與內(nèi)筒和外筒分別焊接連接。
[0013]作為本發(fā)明核電廠乏燃料干式貯存用混凝土筒倉(cāng)的一種改進(jìn)，所述環(huán)形筒倉(cāng)還包括焊接在環(huán)形空腔底部的進(jìn)氣通道和焊接在環(huán)形空腔頂部的排氣通道，內(nèi)筒和外筒的頂部和底部均開設(shè)有與排氣通道和進(jìn)氣通道對(duì)應(yīng)的通氣缺口 ；混凝土筒倉(cāng)的中空腔室通過(guò)進(jìn)氣通道和排氣通道與外部大氣連通，從而在內(nèi)筒和燃料貯罐之間形成沿中空腔室軸向流動(dòng)的非能動(dòng)自然對(duì)流通道。
[0014]作為本發(fā)明核電廠乏燃料干式貯存用混凝土筒倉(cāng)的一種改進(jìn)，所述排氣通道和進(jìn)氣通道均為Z形通道。
[0015]作為本發(fā)明核電廠乏燃料干式貯存用混凝土筒倉(cāng)的一種改進(jìn)，所述焊接在環(huán)形空腔頂部和底部的兩塊封板分別對(duì)應(yīng)進(jìn)氣通道或出氣通道開設(shè)缺口。
[0016]作為本發(fā)明核電廠乏燃料干式貯存用混凝土筒倉(cāng)的一種改進(jìn)，所述底座通過(guò)鋼制殼體的底板與環(huán)形筒倉(cāng)焊接固定，底座的底板對(duì)應(yīng)進(jìn)氣通道的位置開設(shè)缺口。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明核電廠乏燃料干式貯存用混凝土筒倉(cāng)利用鋼板包覆混凝土，既滿足了混凝土筒倉(cāng)物理隔離和輻射屏蔽的功能要求，又可以實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土材料的保護(hù)，減少其退化、開裂等風(fēng)險(xiǎn)，有效提高了燃料貯罐長(zhǎng)期貯存的安全可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0018]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明核電廠乏燃料干式貯存用混凝土筒倉(cāng)及其有益效果進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0019]圖1為本發(fā)明核電廠乏燃料干式貯存用混凝土筒倉(cāng)的部分剖視示意圖。
[0020]圖2為圖1中頂蓋的部分剖視示意圖。
[0021]圖3為圖1中環(huán)形筒倉(cāng)的部分剖視示意圖。
[0022]圖4為圖1中環(huán)形筒倉(cāng)去除外筒和頂部封板后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖5為圖4中進(jìn)氣通道/排氣通道的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖6為圖1中底座的部分剖視示意圖。
[0025]圖7為圖1中燃料貯罐支撐件與環(huán)形筒倉(cāng)的內(nèi)筒組合后的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及其有益技術(shù)效果更加清晰，以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，本說(shuō)明書中描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H僅是為了解釋本發(fā)明，并非為了限定本發(fā)明。
[0027]請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明核電廠乏燃料干式貯存用混凝土筒倉(cāng)為一中空的圓柱形筒體結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部的中空腔室用于貯存燃料貯罐。該混凝土筒倉(cāng)包括頂蓋11、環(huán)形筒倉(cāng)12、底座13和燃料貯罐支撐件14。頂蓋11、環(huán)形筒倉(cāng)12和底座13均包括鋼制殼體和填充在鋼制殼體內(nèi)的混凝土。其中，底座13焊接固定在環(huán)形筒倉(cāng)12的底部，燃料貯罐支撐件14焊接在環(huán)形筒倉(cāng)12的內(nèi)壁，頂蓋11可拆卸地固定在環(huán)形筒倉(cāng)12的頂部。
[0028]請(qǐng)參閱圖2，頂蓋11包括頂蓋底板111、固定螺母112、頂蓋混凝土 113、頂蓋環(huán)板114、頂蓋蓋板115、鑲塊116和封堵螺母117。頂蓋底板111為厚度約50mm的厚壁圓板，其在靠近外邊緣處均勻開設(shè)有一圈8個(gè)通孔，因此可以通過(guò)8個(gè)固定螺母112和螺栓的配合實(shí)現(xiàn)與環(huán)形筒倉(cāng)12的固定連接。頂蓋環(huán)板114的外徑和頂蓋蓋板115的直徑基本相同，且均小于頂蓋底板111的直徑。頂蓋環(huán)板114以同心方式焊接固定在頂蓋底板111的上表面中部，頂蓋蓋板115焊接固定在頂蓋環(huán)板114的上方，使得頂蓋環(huán)板114、頂蓋蓋板115與頂蓋底板111共同圍成一個(gè)圓餅形的混凝土腔室；頂蓋混凝土 113澆筑填充在混凝土腔室內(nèi)。四個(gè)鑲塊116對(duì)稱地收容在混凝土腔室內(nèi)，并焊接固定在頂蓋底板111上。每一鑲塊116頂部均開有用于頂蓋11起吊操作的螺紋孔。在混凝土筒倉(cāng)貯存燃料貯罐后，鑲塊116的螺紋孔由封堵螺母117緊固封堵。
[0029]請(qǐng)參閱圖3、圖4和圖5，環(huán)形筒倉(cāng)12包括內(nèi)筒121、外筒122、封板123、排氣通道124、進(jìn)氣通道125、提升筋板126、加強(qiáng)筋板127和筒倉(cāng)混凝土。內(nèi)筒121和外筒122同心套疊，從而在二者的中間圍成環(huán)形空腔。排氣通道124和進(jìn)氣通道125均為連接在內(nèi)筒121和外筒122之間的Z形通道。8個(gè)排氣通道124均布焊接在環(huán)形空腔的頂部；8個(gè)進(jìn)氣通道125均布焊接在環(huán)形空腔的底部，并且與排氣通道124垂直對(duì)齊。內(nèi)筒121和外筒122的頂部和底部均在與排氣通道124和進(jìn)氣通道125對(duì)應(yīng)位置處開設(shè)通氣缺口，使得內(nèi)筒121內(nèi)的中空腔室通過(guò)進(jìn)氣通道125和排氣通道124與環(huán)形筒倉(cāng)12外部的大氣連通，進(jìn)氣通道125和排氣通道124設(shè)為Z形是為了保證燃料貯罐的射線不會(huì)直線溢出。8塊提升筋板126均布在環(huán)形空腔的頂部，并與內(nèi)筒121、外筒122分別焊接連接。每一提升筋板12