用于核商船的安全壳系统的制作方法

本实用新型涉及安全壳领域，具体是涉及一种用于核商船的安全壳系统。

背景技术：

安全壳对于核商船有极其重要的作用，世界上经开发过核商船的国家(美、德、俄、日)根据核商船的功率和类型，从外形、安全、经济性等方面研究核商船安全壳的结构设计，优化布置形式，利于装载核反应堆，优化屏蔽设计总量和尺寸，从而降低其成本。

安全壳作为最后一道屏障，能够防止在事故条件下放射性物质不向外界环境释放。同时，安全壳也用以保护反应堆系统抵御外部事件(咫风、飞机坠落等)。在安全壳内的当发生失水事故及蒸汽管道破裂等事故后，安全壳内温度压力迅速升高。在核电站中，部分安全壳内设有喷淋装置，通过喷淋装置向安全壳内喷淋低温水冷凝蒸汽，从而实现事故后对安全壳进行降温降压。但是，仅采用喷淋装置的方式，降温降压所需的时间较长，使得安全壳内降温降压效果并不理想。同时，国内还没有核商船用的安全壳。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种用于核商船的安全壳系统。本实用新型在事故发生后，能够快速地对安全壳进行降温降压，从而实现安全壳内快速降温降压的效果。

本实用新型提供一种用于核商船的安全壳系统，所述安全壳系统位于核商船的船舱内，所述安全壳系统包括安全壳、抑压水池系统和喷淋系统，核商船的反应堆压力容器位于安全壳内，所述安全壳内的上部区域设有干井；

所述抑压水池系统位于安全壳内，所述抑压水池系统包括至少一个抑压水池，所述抑压水池为封闭结构，所述抑压水池内的水面以上的空间形成湿井，所述抑压水池内设有抑压管，所述抑压管的一端伸入抑压水池的水里，所述抑压管的另一端延伸出抑压水池；

所述喷淋系统包括喷淋泵、喷淋管和多个喷淋头，所述喷淋泵通过喷淋管与多个喷淋头连接。

在上述技术方案的基础上，所述抑压水池系统包括第一抑压水池、第二抑压水池和第三抑压水池，所述第一抑压水池和第二抑压水池分别位于反应堆压力容器的两侧，所述第三抑压水池位于反应堆压力容器的后面。

在上述技术方案的基础上，所述第三抑压水池内的抑压管的一端延伸至干井内，所述第三抑压水池的高度与安全壳的高度相等。

在上述技术方案的基础上，所述第一抑压水池、第二抑压水池和第三抑压水池的上部均设有用于释放湿井气压的压力释放阀。

在上述技术方案的基础上，所述安全壳由钢板焊接形成，所述安全壳的形状为长方体结构。

在上述技术方案的基础上，所述安全壳的外壁上设有屏蔽放射线的铅屏蔽层。

在上述技术方案的基础上，所述干井内设置有用于监测安全壳内压力的压力监测表。

在上述技术方案的基础上，所述安全壳通过隔板分隔为上层、中层和下层，所述隔板上设有若干个通孔，所述上层形成干井，所述中层放置有净化系统和余热排出系统，所述反应堆压力容器位于下层。

在上述技术方案的基础上，所述船舱内设有水源储备箱，所述喷淋泵与水源储备箱相连接。

在上述技术方案的基础上，所述喷淋泵包括主用喷淋泵和备用喷淋泵。

与现有技术相比，本实用新型的优点如下：

(1)本实用新型的安全壳设有抑压水池系统和喷淋系统，当发生失水事故及蒸汽管道破裂事故后，干井内会产生大量的蒸汽和汽水混合物，使得干井内的温度压力升高，蒸汽和汽水混合物通过抑压管进入抑压水池的水里，部分蒸汽和汽水混合物冷凝留在水里，部分蒸汽和汽水混合物冒出水面进入湿井。在安全壳内的压力达到触发喷淋系统的启动压力时，喷淋系统自动启动，向安全壳内喷淋冷却水，同时抑压水池系统继续工作进一步降低安全壳内的温度和压力。本实用新型采用抑压水池系统和喷淋系统相结合的方式，能够快速地对安全壳进行降温降压，从而实现安全壳内快速降温降压的效果。

(2)本实用新型的干井内设有压力监测表，当干井压力升高到触发压力监测表起跳压力时，喷淋系统自动启动喷淋泵。抑压水池系统在安全壳内只有少量蒸汽和汽水混合物时，直接在抑压水池系统的作用下便实现安全壳内降温和减压，抑制安全壳内温度压力持续升高，不仅降温和减压效果好，而且经济性好，能够保护安全壳内的系统和设备。同时，在发生压力边界大破口或蒸汽发生器传热管破裂等事故时，安全壳内的温度和压力骤然增大，本实用新型的抑压水池系统和喷淋系统同时工作，抑制安全壳内温度和压力持续升高，快速地对安全壳进行降温降压。

(3)本实用新型的抑压水池的上部设有压力释放阀，在安全壳降温降压后，安全壳和湿井的压差达到一定数值后，压力释放阀开启将气体排至安全壳内，使抑压水池和安全壳内部连通，抑压水池内的压力与安全壳内的压力平衡。

(4)本实用新型的安全壳通过隔板分为上层、中层和下层，中层可以方便放置净化系统和余热排出系统，使得安全壳内的空间合理分配，从而有效利用安全壳内的空间，经济适用性强。

附图说明

图1是本实用新型实施例用于核商船的安全壳系统的主视结构示意图。

图2是本实用新型实施例用于核商船的安全壳系统的俯视结构示意图。

图3是本实用新型实施例用于核商船的安全壳系统的左视结构示意图。

附图标记：1-安全壳，2-干井，3-铅屏蔽层，4-湿井，5-第一抑压水池，6-抑压管，7-第二抑压水池，8-第三抑压水池，9-反应堆压力容器，10-喷淋头，11-喷淋泵，111-主用喷淋泵，112-备用喷淋泵，12-喷淋管，13-船舱，14-水源储备箱，15-隔板，16-压力监测表，17-压力释放阀。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

参见图1所示，本实用新型实施例提供一种用于核商船的安全壳系统，安全壳系统位于核商船的船舱13内，安全壳系统包括安全壳1、抑压水池系统和喷淋系统，核商船的反应堆压力容器9位于安全壳1内，安全壳1内的上部区域设有干井2；

抑压水池系统位于安全壳1内，抑压水池系统包括至少一个抑压水池，抑压水池为封闭结构，抑压水池内的水面以上的空间形成湿井4，抑压水池内设有抑压管6，抑压管6的一端伸入抑压水池的水里，抑压管6的另一端延伸出抑压水池；

喷淋系统包括喷淋泵11、喷淋管12和多个喷淋头10，喷淋泵11通过喷淋管12与多个喷淋头10连接。

其中，安全壳1由钢板焊接形成，安全壳1的形状为长方体结构。安全壳1的外壁上设有屏蔽放射线的铅屏蔽层3。在实际应用中，铅屏蔽层3也可以设置在安全壳1内。

干井2内设置有用于监测安全壳1内压力的压力监测表16，在干井2内的压力升高到压力监测表16的起跳压力时，压力监测表16发送启动信号给控制系统，控制系统启动喷淋系统。

安全壳1通过隔板15分隔为上层、中层和下层，隔板15上设有若干个通孔，上层形成干井2，中层放置有净化系统和余热排出系统(图中未示出)，反应堆压力容器9位于下层，可以有效利用安全壳内的空间。

船舱13内设有水源储备箱14，喷淋泵11与水源储备箱14相连接。喷淋泵11包括主用喷淋泵111和备用喷淋泵112，在主用喷淋泵111发生故障时，备用喷淋泵112可以立即自动启动。

参见图2所示，抑压水池系统包括第一抑压水池5、第二抑压水池7和第三抑压水池8，第一抑压水池5和第二抑压水池7分别位于反应堆压力容器9的两侧，第三抑压水池8位于反应堆压力容器9的后面。其中，第一抑压水池5、第二抑压水池7和第三抑压水池8的水面以上的空间均形成湿井4，第一抑压水池5、第二抑压水池7和第三抑压水池8内均设有抑压管6。

参见图3所示，第三抑压水池8内的抑压管6的一端延伸至干井2内，第三抑压水池8的高度与安全壳1的高度相等，第三抑压水池8的宽度也与安全壳1的宽度相等。

在本实施例中，第一抑压水池5、第二抑压水池7和第三抑压水池8的上部均设有用于释放湿井4气压的压力释放阀17，在安全壳1降温降压后，安全壳1和湿井4的压差达到一定数值后，例如0.5MPa，压力释放阀17开启将湿井4内的气体排至安全壳1内。其中，第三抑压水池8内的抑压管6与干井2连通。

在实际应用中，安全壳1可以采用高12.6m、宽10.1m、高14m的尺寸，安全壳1的壳体可以采用38mm厚钢板焊接钢制，隔板15也可以采用38mm厚钢板，反应堆压力容器9与安全壳1的底部焊接。安全壳1内的设计压力为0.65MPa，在设计压力下，安全壳1的每天允许的泄露率不得超过安全壳内部气体体积的0.1％-0.2％。在事故情况的最大压力下每天允许泄露率为0.3％。

本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本实用新型的保护范围之内。

说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。