專利名稱:堆芯熔化物收集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于反應(yīng)堆安全設(shè)施領(lǐng)域，具體涉及一種鈉冷快堆堆芯熔化物收
集裝置。
背景技術(shù)：
在鈉冷快堆中，堆芯熔化是一種超設(shè)計(jì)事故，由于堆芯正下方是反應(yīng)堆主容 器的底部，為了保證出現(xiàn)該事故后主容器不被堆芯熔化物的高溫?zé)诙研局?承下方增加了安全設(shè)施——堆芯熔化物收集裝置。
現(xiàn)有技術(shù)中，美國專利"Core catcher device,United States Patent 4280872, Jul.28,1981"提供了一種用在以液態(tài)金屬作冷卻劑的快堆中的堆芯熔化物收集裝 置，它包括大面積收集盤、中央煙囪和延伸到主容器底部的支承殼體，在發(fā)生堆 芯熔化事故后，熔化的堆芯碎片跌落到收集盤上(收集盤由中心向四周有一定的 傾斜角度)，產(chǎn)生的溫度差使液態(tài)金屬在中央煙囪中產(chǎn)生自然對(duì)流從而對(duì)這些碎 片進(jìn)行冷卻。但該裝置的結(jié)構(gòu)存在一些不足，如支承殼體部分的固定方式，它的 支承殼體是直接延伸到主容器底部，在發(fā)生堆芯熔化事故后主容器底部將承受收 集裝置的壓力；收集裝置與主容器底部距離太近，主容器底部接近熱源不利于冷 卻劑循環(huán)冷卻；煙囪上的蓋板是向一個(gè)方向傾斜的，堆芯碎片跌落時(shí)會(huì)向這個(gè)方 向聚集，其質(zhì)量容易達(dá)到引起二次臨界的程度。

發(fā)明內(nèi)容
(一)發(fā)明目的
本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)問題，提供了一種減輕主容器底部壓 力、有利于冷卻劑循環(huán)冷卻，并且能有效避免二次臨界的堆芯熔化物收集裝置。
3(二) 技術(shù)方案
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案。
一種堆芯熔化物收集裝置，包括托盤、中央通道、通道頂蓋、支承架，其中， 托盤通過螺栓和定位塊固定在支承架上，中央通道位于托盤和支承架的中軸線位 置上，且穿過托盤和支承架，在中央通道頂部有通道頂蓋，所述的支承架還包括 肋板、肋板通孔、帶齒形槽的外圓筒，其中，支承架上焊有放射狀的肋板，每條 肋板上有肋板通孔，帶齒形槽的外圓筒位于托盤外圍，且齒形槽凸的邊緣被焊接 在堆內(nèi)支承下板的下方。
其中，所述的托盤包括托盤底盤和托盤圓筒，托盤圓筒位于托盤底盤的邊緣， 所述的帶齒形槽的外圓筒位于托盤圓筒外圍。所述的通道頂蓋由3個(gè)或者3個(gè)以 上的等腰三角形金屬片焊接而成，或者呈圓錐形。所述的支承架包括支承架水平 板、支承架內(nèi)圓筒、肋板和流鈉孔組成，其中，支承架內(nèi)圓筒位于所述托盤底盤 的下方，且在所述的中央通道外圍；支承架內(nèi)圓筒和肋板均垂直于支承架水平板； 支承架水平板上分布了流鈉孔，流鈉孔位于兩兩相鄰肋板之間。所述的肋板上還 有凸臺(tái)。所述的堆芯熔化物收集裝置還包括覆面板，覆面板位于托盤底盤、托盤 圓筒內(nèi)側(cè)面、中央通道外表面和通道頂蓋的外表面。
(三) 實(shí)施效果
本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案中，托盤是通過帶齒形槽的外圓筒的凸的邊緣被 焊接在堆內(nèi)支承下板的下方，即把托盤懸掛在堆內(nèi)支承下板的下方，而不是通過 支承物將托盤支承在反應(yīng)堆容器底部，這樣就減輕了反應(yīng)堆容器底部的壓力，同 時(shí)也加大了托盤和反應(yīng)堆容器底部的距離，有利于冷卻劑循環(huán)冷卻。另外，本實(shí) 用新型采用的中央通道頂蓋是由3個(gè)或者3個(gè)以上的等腰三角形金屬片焊接而 成，或者呈圓錐形，通道頂蓋朝各個(gè)方向向下傾斜，這樣可以有效避免堆芯熔化 物跌落時(shí)向一個(gè)方向堆積，即避免了跌落的堆芯熔化物的質(zhì)量形成二次臨界。


圖1堆芯熔化物收集裝置縱向剖面圖
l柵板聯(lián)箱，2支承架，3托盤，5中央通道，6通道頂蓋，7覆面板，8螺 栓，9堆內(nèi)支承，IO反應(yīng)堆主容器，ll托盤底盤，12托盤圓筒，14支承架水平板，15支承架內(nèi)圓筒，16帶齒形槽的外圓筒，17肋板通孔，18堆內(nèi)支承下板。 圖2A-A剖視圖
19肋板，20流鈉孔，21凸臺(tái)，22定位塊。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步闡述。 實(shí)施例
正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，在密閉的反應(yīng)堆主容器10內(nèi)，有堆芯(圖中
省略)、堆芯柵板(圖中省略)、柵板聯(lián)箱l、堆內(nèi)支承9、堆內(nèi)支承下板18。本 實(shí)用新型所提供的堆芯熔化物收集裝置將帶齒形槽的外圓筒16上凸的邊緣焊接 在堆內(nèi)支承下板18的下方，實(shí)現(xiàn)了將整個(gè)堆芯熔化物收集裝置懸掛在堆內(nèi)支承 下板18的下方，減輕了反應(yīng)堆主容器10底部的壓力。
如圖1所示，本實(shí)用新型所提供的堆芯熔化物收集裝置，包括托盤3和支承 架2，其中，托盤3是一個(gè)焊接的圓盤形金屬構(gòu)件，它由托盤底盤ll、焊在周邊 的托盤圓筒12和焊接在中間的中央通道5組成。托盤底盤11用來接納落下的堆 芯熔化物(圖1中實(shí)線箭頭所示)，托盤底盤11由中央向四周有小角度的傾斜便 于熔化物散開，周邊的托盤圓筒12防止熔化物被鈉流帶走，中央通道5可以流 通冷卻劑鈉(圖1中虛線箭頭代表鈉流方向)，以保證鈉的自然對(duì)流冷卻熔化物， 在中央通道5頂部的通道頂蓋6防止熔化物進(jìn)入中央通道5，通道頂蓋6由3個(gè)、 4個(gè)、5個(gè)或更多的等腰三角形金屬片焊接而成，或者呈圓錐形，通道頂蓋朝各 個(gè)方向向下傾斜，利于堆芯熔化物跌落時(shí)向四周散開，避免它們堆積形成二次臨 界。托盤3靠數(shù)個(gè)定位塊22和螺栓8固定在肋板19的凸臺(tái)21上。由于堆芯熔 化物溫度很高，在托盤底盤ll的上表面、托盤圓筒12的內(nèi)側(cè)面、中央通道5的 外表面及通道頂蓋6上表面都貼有耐高溫的覆面板7，覆面板7用不銹鋼螺栓固 定在托盤3上，螺栓也用耐高溫材料做的保護(hù)帽保護(hù)。
支承架2也是一個(gè)焊接的圓形金屬構(gòu)件，它由支承架水平板14、支承架內(nèi) 圓筒15、帶齒形槽的外圓筒16以及數(shù)條徑向放射狀肋板19組成，每條肋板19 上有多個(gè)凸臺(tái)21用來安裝托盤3，每條肋板19上的肋板通孔17和支承架水平 板14上兩兩相鄰的肋板19之間的流鈉孔20供冷卻劑鈉流通，帶齒形槽的外圓筒16是用來固定整個(gè)裝置的，將帶齒形槽的外圓筒16上凸的邊緣焊接到堆內(nèi)支 承9的堆內(nèi)支承下板18上，整個(gè)裝置就懸掛在堆芯的下方。帶齒形槽的外圓筒 16的齒形凹槽是在反應(yīng)堆正常運(yùn)行時(shí)供主容器冷卻系統(tǒng)的鈉流通的。
在反應(yīng)堆正常運(yùn)行和一般事故狀態(tài)下，來自柵板聯(lián)箱1經(jīng)節(jié)流后的冷卻主容 器的鈉流經(jīng)堆芯熔化收集裝置。當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重堆芯熔化事故后，堆芯熔化物因重力 落入托盤，托盤3的覆面板7可以承受熔化熔化物的高溫，冷卻熔化物的鈉經(jīng)中 央通道5向上流動(dòng)形成自然循環(huán)，保持足夠的冷卻。整個(gè)裝置及堆芯熔化物的重 量承受在堆內(nèi)支承9上，且堆芯熔化物收集裝置與反應(yīng)堆主容器10底部之間有 足夠大的空間供鈉循環(huán)冷卻。
權(quán)利要求
1. 堆芯熔化物收集裝置，包括托盤(3)、中央通道(5)、通道頂蓋(6)、支承架(2)，其中，托盤(3)通過螺栓(8)和定位塊(22)固定在支承架(2)上，中央通道(5)位于托盤(3)和支承架(2)的中軸線位置上，且穿過托盤(3)和支承架(2)，在中央通道(5)頂部有通道頂蓋(6)，其特征在于，所述的支承架(2)還包括肋板(19)、肋板通孔(17)、帶齒形槽的外圓筒(16)，其中，支承架(2)上焊有放射狀的肋板(19)，每條肋板(19)上有肋板通孔(17)，帶齒形槽的外圓筒(16)位于托盤(3)的外圍，且?guī)X形槽的外圓筒(16)凸的邊緣被焊接在堆內(nèi)支承下板(18)的下方。
2. 根據(jù)權(quán)利要求
1所述的堆芯熔化物收集裝置，其特征在于，所述的托盤(3) 包括托盤底盤(11)和托盤圓筒(12)，其中，托盤圓筒(12)位于托盤底盤(11)的邊 緣，所述的帶齒形槽的外圓筒(16)位于托盤圓筒(12)外圍。
3. 根據(jù)權(quán)利要求
1所述的堆芯熔化物收集裝置，其特征在于，所述的通道頂 蓋(6)由3個(gè)或者3個(gè)以上的等腰三角形金屬片焊接而成，或者呈圓錐形。
4. 根據(jù)權(quán)利要求
1所述的堆芯熔化物收集裝置，其特征在于，所述的支承架 (2)包括支承架水平板(14)、支承架內(nèi)圓筒(15)、肋板(19)和流鈉孔(20)組成， 其中，支承架內(nèi)圓筒(15)位于所述托盤底盤(11)的下方，且在所述中央通道(5) 的外圍；支承架內(nèi)圓筒(15)和肋板(19)均垂直于支承架水平板(14);支承架水平 板(14)上分布了流鈉孔(20)，流鈉孔(20)位于兩兩相鄰肋板(19)之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求
4所述的堆芯熔化物收集裝置，其特征在于，所述的肋板(19) 上還有凸臺(tái)(21)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求
1所述的堆芯熔化物收集裝置，其特征在于，所述的堆芯熔 化物收集裝置還包括覆面板(7)，覆面板位于托盤底盤(ll)的上表面、托盤圓筒 (12)的內(nèi)側(cè)面、中央通道(5)的外表面及通道頂蓋(6)上表面。
專利摘要
本實(shí)用新型屬于反應(yīng)堆安全設(shè)施領(lǐng)域，具體涉及一種鈉冷快堆堆芯熔化物收集裝置。本實(shí)用新型提供的堆芯熔化物收集裝置，包括托盤、中央通道、通道頂蓋、支承架，其中，托盤通過螺栓和定位塊固定在支承架上，中央通道位于托盤和支承架的中軸線位置上，且穿過托盤和支承架，在中央通道頂部有通道頂蓋，所述的支承架還包括肋板、肋板通孔、帶齒形槽的外圓筒，其中，支承架上焊有放射狀的肋板，每條肋板上有肋板通孔，帶齒形槽的外圓筒位于托盤外圍，且齒形槽凸的邊緣被焊接在堆內(nèi)支承下板的下方。該裝置減輕了主容器底部壓力、有利于冷卻劑循環(huán)冷卻，并且能有效避免二次臨界。
文檔編號(hào)G21C9/016GKCN201242874SQ200820132803
公開日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2008年8月6日
發(fā)明者剛 孫, 尤吉堃, 銤 徐, 趙守智, 邢鳳春, 金躍慶, 鮑楊民 申請(qǐng)人:中國原子能科學(xué)研究院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan