專利名稱:堆芯熔化物收集裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于反應堆安全設施領域，具體涉及一種鈉冷快堆堆芯熔化物收
集裝置。
背景技術：
在鈉冷快堆中，堆芯熔化是一種超設計事故，由于堆芯正下方是反應堆主容 器的底部，為了保證出現該事故后主容器不被堆芯熔化物的高溫燒穿，在堆芯支 承下方增加了安全設施——堆芯熔化物收集裝置。
現有技術中，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)，產生的溫度差使液態金屬在中央煙囪中產生自然對流從而對這些碎 片進行冷卻。但該裝置的結構存在一些不足，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 卻劑循環冷卻；煙囪上的蓋板是向一個方向傾斜的，堆芯碎片跌落時會向這個方 向聚集，其質量容易達到引起二次臨界的程度。
發明內容
(一)發明目的
本實用新型為了解決現有技術中的技術問題，提供了一種減輕主容器底部壓 力、有利于冷卻劑循環冷卻，并且能有效避免二次臨界的堆芯熔化物收集裝置。
3(二) 技術方案
為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案。
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個或者3個以 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、支承架內圓筒、肋板和流鈉孔組成，其中，支承架內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。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 圓筒內側面、中央通道外表面和通道頂蓋的外表面。
(三) 實施效果
本實用新型提供的技術方案中，托盤是通過帶齒形槽的外圓筒的凸的邊緣被 焊接在堆內支承下板的下方，即把托盤懸掛在堆內支承下板的下方，而不是通過 支承物將托盤支承在反應堆容器底部，這樣就減輕了反應堆容器底部的壓力，同 時也加大了托盤和反應堆容器底部的距離，有利于冷卻劑循環冷卻。另外，本實 用新型采用的中央通道頂蓋是由3個或者3個以上的等腰三角形金屬片焊接而 成，或者呈圓錐形，通道頂蓋朝各個方向向下傾斜，這樣可以有效避免堆芯熔化 物跌落時向一個方向堆積，即避免了跌落的堆芯熔化物的質量形成二次臨界。
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堆內支承，IO反應堆主容器，ll托盤底盤，12托盤圓筒，14支承架水平板，15支承架內圓筒，16帶齒形槽的外圓筒，17肋板通孔，18堆內支承下板。 圖2A-A剖視圖
19肋板，20流鈉孔，21凸臺，22定位塊。
具體實施方式
下面結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步闡述。 實施例
正如本領域技術人員所熟知，在密閉的反應堆主容器10內，有堆芯(圖中
省略)、堆芯柵板(圖中省略)、柵板聯箱l、堆內支承9、堆內支承下板18。本 實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 在堆內支承下板18的下方，實現了將整個堆芯熔化物收集裝置懸掛在堆內支承 下板18的下方，減輕了反應堆主容器10底部的壓力。
如圖1所示，本實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是一個焊接的圓盤形金屬構件，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防止熔化物進入中央通道5，通道頂蓋6由3個、 4個、5個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 個方向向下傾斜，利于堆芯熔化物跌落時向四周散開，避免它們堆積形成二次臨 界。托盤3靠數個定位塊22和螺栓8固定在肋板19的凸臺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的內側面、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帽保護。
支承架2也是一個焊接的圓形金屬構件，它由支承架水平板14、支承架內 圓筒15、帶齒形槽的外圓筒16以及數條徑向放射狀肋板19組成，每條肋板19 上有多個凸臺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是用來固定整個裝置的，將帶齒形槽的外圓筒16上凸的邊緣焊接到堆內支 承9的堆內支承下板18上，整個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堆正常運行時供主容器冷卻系統的鈉流通的。
在反應堆正常運行和一般事故狀態下，來自柵板聯箱1經節流后的冷卻主容 器的鈉流經堆芯熔化收集裝置。當發生嚴重堆芯熔化事故后，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，冷卻熔化物的鈉經中 央通道5向上流動形成自然循環，保持足夠的冷卻。整個裝置及堆芯熔化物的重 量承受在堆內支承9上，且堆芯熔化物收集裝置與反應堆主容器10底部之間有 足夠大的空間供鈉循環冷卻。
權利要求
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，且帶齒形槽的外圓筒(16)凸的邊緣被焊接在堆內支承下板(18)的下方。
2. 根據權利要求
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. 根據權利要求
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個或者3個以上的等腰三角形金屬片焊接而成，或者呈圓錐形。
4. 根據權利要求
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)、支承架內圓筒(15)、肋板(19)和流鈉孔(20)組成， 其中，支承架內圓筒(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. 根據權利要求
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(21)。
6. 根據權利要求
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)的內側面、中央通道(5)的外表面及通道頂蓋(6)上表面。
專利摘要
本實用新型屬于反應堆安全設施領域，具體涉及一種鈉冷快堆堆芯熔化物收集裝置。本實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、有利于冷卻劑循環冷卻，并且能有效避免二次臨界。
文檔編號G21C9/016GKCN201242874SQ200820132803
公開日2009年5月20日 申請日期2008年8月6日
發明者剛 孫, 尤吉堃, 銤 徐, 趙守智, 邢鳳春, 金躍慶, 鮑楊民 申請人:中國原子能科學研究院導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan