專利名稱:一種蒸汽壓片、薄膜和金屬網式核電站嚴重事故緩解裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于核電站安全設備與技術領域：
，特別涉及一種蒸汽壓片、薄膜和金屬網式核電站嚴重事故緩解裝置。具體說，是在發生核電站出現超設計基準的嚴重事故時，利用具有吸能、吸濕、吸質和減震效應的蒸汽壓片特性；薄膜的減震和傳能效應；網材的阻擋功能，實現抑制或減緩反應堆嚴重事故，使嚴重事故得到緩解，降低事故危害。
背景技術：
安全殼是核反應堆的最后一道屏障，具有后備的安全性。美國三里島事故驗證了安全殼對核電站的極端重要性。為了保證安全殼能夠在核電站嚴重事故下行使安全功能， 避免其失效，一般采取保守的設計、甚至加厚安全殼厚度來實現。在法國的第三代新型壓水隊中還采取了雙層安全殼來實現這一目標。美國西屋公司的AP1000則在其外增加了非能動的安全冷卻設施。以上的方法雖然在某種程度上解決了一些問題，但實際上多增加了其它系統，不僅增加了經濟投入，而且帶來了概率角度的可靠性增大的風險。在先進反應堆的研究和設計中，人們越來越關注嚴重事故的預防和緩解措施，采用可靠性高的安全措施則是一個重要的標志。所以，要解決在嚴重事故工況下的事故緩解問題，必須有一種能夠在發生嚴重事故的工況下，能夠快速直接實現對核電中能量傳遞、放射性釋放關鍵要素的控制， 以保證核電站乃至周圍環境的安全。
發明內容
本發明的目的是提供針對現有技術的不足提出一種蒸汽壓片、薄膜和金屬網式核電站嚴重事故緩解裝置。其特征在于，所述蒸汽壓片、薄膜和金屬網式核電站嚴重事故緩解裝置是一種利用蒸汽壓片、薄膜和金屬網的綜合特性來實現對核電站安全殼1加強保障的緩解裝置，該核電站嚴重事故緩解裝置的的波形鋼板7位于安全殼1內壁與薄膜3之間，主要起支撐減震作用，薄膜3的表面被覆蒸汽壓片4，蒸汽壓片4表面再固定金屬網2，在安全殼1內壁上形成具有吸能、吸濕、吸質和減震整體的防護層；在發生嚴重事故時，執行和完成安全保障功能。
所述蒸汽壓片為通過蒸汽熱加工使玉米澎脹、軟化，再用一對反向旋轉滾筒產生的機械壓力剝離壓裂這些已膨脹的玉米，使玉米加工成密度為0. 3-1. Okg/L的薄片。
所述薄膜3選用耐高溫的減震鋼橡膠薄膜，其由薄減震膠片5被層壓在兩片鋼板 6之間，鋼板6上帶孔，并被安裝在靠近反應堆安全殼的一面。
所述蒸汽壓片、薄膜和金屬網式核電站嚴重事故緩解裝置的安裝在安全殼內整個網狀系統結構具有后備的安全系統運行方式。
所述金屬網選用不銹鋼絲編織而成。
本發明與現有技術相比，具有以下突出優點及效果本發明提供的薄膜蒸汽-壓片網式核電站嚴重事故緩解裝置，是一種利用蒸汽壓片、薄膜和金屬網的綜合特性來實現對核電站實行保障的緩解裝置，該核電站嚴重事故緩解裝置主要是通過蒸汽壓片、薄膜和網的綜合特性來實現對吸能和阻擋放射性，當嚴重事故發生時，堆芯噴出的高溫高壓冷卻劑可先噴到本裝置上，本裝置對反應堆釋放的能量和放射性進行吸收和減弱。蒸汽壓片收到沖擊波變厚，吸收大量能量，可減少震動；薄膜振動減震并傳遞能量，靠近與安全殼內墻可緩沖外力；金屬安全網，可以防止爆炸后碎片。該裝置是結構簡單可靠，具有非能動的特點。裝置設備長期穩定運行，性能可靠。并且可以在各種壓力條件下有效地使用，對抑制或減緩冷卻劑喪失事故的危害有明顯效果。可較容易進行市場化推廣應用，應是發展先進反應堆的重要技術之一。
圖1是蒸汽壓片、薄膜和金屬網式核電站嚴重事故緩解裝置示意圖。
圖2為蒸汽壓片結構示意圖。
圖3為耐高溫的減震鋼橡膠薄膜結構示意圖。
具體實施方式
本發明是針對現有技術的不足而提供的一種蒸汽壓片、薄膜和金屬網式核電站嚴重事故緩解裝置。所述蒸汽壓片、薄膜和金屬網式核電站嚴重事故緩解裝置是利用蒸汽壓片、薄膜和金屬網的綜合特性開發出的一種結構簡單、性能穩定、可靠性高的核電站嚴重事故緩解裝置。下面結合附圖對本發明的具體結構、工作過程和最佳實施方式作進一步說明。 由蒸汽壓片4、薄膜3和金屬網2組成。在發生核電站嚴重事故時，由于冷卻劑噴射到安全殼內部空間，可能造成安全殼內溫度和壓力的上升。蒸汽壓片、薄膜和金屬網式核電站嚴重事故緩解裝置利用蒸汽壓片、薄膜和金屬網的綜合特性，對反應堆釋放的能量和放射性進行吸收和減弱，達到緩解反應堆嚴重事故的目的。
圖1是蒸汽壓片、薄膜和金屬網式核電站嚴重事故緩解裝置示意圖。圖中最外部是核電站安全殼1，緊貼金屬網2對蒸汽壓片及其包裹薄膜和起到對固定和支撐作用。蒸汽壓片4僅靠薄膜外壁，被薄膜3與金屬網2包圍，整個網狀系統結構被安裝安全殼內內壁上形成具有吸能、吸濕、吸質和減震整體的防護層；在發生嚴重事故時，執行和完成安全保障功能。該裝置可以根據工作需要加工成各類形狀和不同大小。
所述蒸汽壓片4是薄膜蒸汽壓片網式核電站嚴重事故緩解裝置的關鍵部件。蒸汽壓片4在嚴重事故發生和發展時，實現對事故特別是安全殼直接加熱類事故起到吸能和減少顆粒物的作用，是一種自然的固有安全的方式。
所述金屬網可選用不銹鋼絲編織而成。
圖3中給出了薄膜3的結構，該薄膜3選用耐高溫的減震鋼橡膠薄膜，其由薄減震膠片5 (厚度為50-100 μ m)被層壓在兩片鋼板6之間，鋼板6上帶孔，其中一片被安裝在靠近反應堆安全殼的一面，另一片則安裝在靠近反應堆內部。還可以按照安全殼內空間的狀況和其它系統的狀況，按照本發明的基本原理，可制造各類型號大小的裝置。所述減震膠片選用3M9019、3M9009PET薄膜耐高溫雙面膠，其長期耐溫820°C，短期耐溫1210°C。
就圖1而言，在反應堆發生冷卻劑喪失事故時，具有能量和質量的冷卻劑噴薄而出，造成安全殼溫度升高，其中的能量和質量都有所增加。首先，金屬網可以阻擋來自堆芯的碎片和減弱其運動動能；其次，蒸汽壓片收到沖擊波變厚，吸收大量能量，吸濕、吸質、可減少震動；最后，薄膜可以減振、吸收能量和通過表面沉積脫除細顆粒來減少放射性。 本發明所述的關鍵部件蒸汽壓片見圖2，其材料一般選用玉米、或其它谷類顆粒物質。蒸汽壓片系統可利用農業領域中大的操作系統(有高質量嚴謹的控制)，調質處理玉米工藝過程是將待調質處理玉米放置在蒸煮罐中，通入蒸汽進行蒸煮一定時間，使玉米淀粉充分糊化，然后用對輥式軋片機將蒸煮后玉米壓成規定要求(薄片的密度為0. 3-1. Okg/L) 的薄片，最后將壓成薄片后的玉米干燥到安全貯藏水分。蒸汽壓片調質處理是通過蒸汽熱加工使玉米膨脹、軟化，再用一對反向旋轉滾筒產生的機械壓力剝離壓裂這些已膨脹的玉米，使玉米加工成規定密度的薄片。蒸汽壓片調質處理玉米的機理實際上是一個凝膠化的過程，即將緊密結合型的玉米淀粉，通過凝膠化來破壞細胞內淀粉結合的氫鍵。蒸汽壓片的效果可以提高糊化度。促使其充分膠化；打破蛋白質基質也能提高淀粉溶解度。使淀粉顆粒更容易吸收水分。
權利要求
1.一種蒸汽壓片、薄膜和金屬網式核電站嚴重事故緩解裝置，其特征在于，所述蒸汽壓片、薄膜和金屬網式核電站嚴重事故緩解裝置是一種利用蒸汽壓片、薄膜和金屬網的綜合特性來實現對核電站安全殼(1)加強保障的緩解裝置，該核電站嚴重事故緩解裝置的波形鋼板(7)位于安全殼(1)內壁與薄膜(3)之間，主要起支撐減震作用，薄膜(3)的表面被覆蒸汽壓片G)，蒸汽壓片(4)表面再固定金屬網O)，在安全殼(1)內壁上形成具有吸能、吸濕、吸質和減震整體的防護層；在發生嚴重事故時，執行和完成安全保障功能；所述蒸汽壓片為通過蒸汽熱加工使玉米顆粒物質澎脹、軟化，再用一對反向旋轉滾筒產生的機械壓力剝離壓裂這些已膨脹的玉米，使玉米加工成密度為0. 3-1. Okg/L的薄片；所述薄膜C3)選用耐高溫的減震鋼橡膠薄膜，其由薄減震膠片( 被層壓在兩片鋼板 (6)之間，鋼板(6)上帶孔，其中一片被安裝在靠近反應堆安全殼的一面，另一片則安裝在靠近反應堆內部。
2.根據權利要求
1所述蒸汽壓片、薄膜和金屬網式核電站嚴重事故緩解裝置，其特征在于，所述金屬網選用不銹鋼絲編織而成。
專利摘要
本發明公開了屬于核電站安全設備與技術領域：
的一種蒸汽壓片、薄膜和金屬網式核電站嚴重事故緩解裝置。該核電站嚴重事故緩解裝置是一種利用蒸汽壓片、薄膜和金屬網的綜合特性來實現對核電站安全殼加強保障的緩解裝置，該核電站嚴重事故緩解裝置的波形鋼板位于安全殼內壁與蒸汽壓片之間，蒸汽壓片的表面被覆薄膜，薄膜表面再固定金屬網，在安全殼內壁上形成具有吸能、吸濕、吸質和減震整體的防護層；在發生嚴重事故時，執行和完成安全保障功能。該系統的后備安全性好，實施方便，控制簡單，安全可靠。
文檔編號G21C9/00GKCN101477842 B發布類型授權 專利申請號CN 200910076660
公開日2011年9月21日 申請日期2009年1月13日
發明者周濤, 張記剛, 胡雨 申請人:華北電力大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (2), 非專利引用 (3),