阅读说明：本技术 海洋核动力平台反应堆压力容器支撑裙 (Ocean nuclear power flat reaction core pressure vessel supports skirt ) 是由 周梓丞 张晓辉 骆青松 唐宝强 周军城 于 2018-07-03 设计创作，主要内容包括：本发明涉及海洋核动力平台反应堆压力容器支撑裙,包括筒体,其特征是筒体为薄壁圆筒结构,筒体的上部设置有三个以上腰圆形排气孔,所述腰圆形排气孔的长、短轴分别位于垂直、水平方向,各腰圆形排气孔位于同一水平高度,腰圆形排气孔的中心线与筒体顶端的距离为350mm-450mm,筒体的下部设置有一个以上圆形人孔兼进水孔,各人孔兼进水孔位于同一水平高度,人孔兼进水孔的中心线与筒体底端的距离为300mm-600mm,筒体的上、下端面分别与反应堆压力容器和安全壳底板焊接。本发明结构简单、易于热量导出、能降低焊缝和甲板材料辐照劣化并延长使用寿命。(The present invention relates to ocean nuclear power flat reaction core pressure vessels to support skirt, including cylinder, it is characterized in that cylinder is thin-wall tubular structure, there are three the above kidney ellipsoid gas vents for the top setting of cylinder, the length of the kidney ellipsoid gas vent, short axle is located at vertically, horizontal direction, each kidney ellipsoid gas vent is located at same level height, the center line of kidney ellipsoid gas vent is 350mm-450mm at a distance from cylinder top, the lower part of cylinder is provided with more than one round manhole and inlet opening, each manhole and inlet opening are located at same level height, manhole and the center line of inlet opening are 300mm-600mm at a distance from cylinder bottom end, cylinder it is upper, it is welded respectively with reactor pressure vessel and containment bottom plate lower end surface.The configuration of the present invention is simple, be easy to heat derives, weld seam can be reduced and deck materials irradiation deteriorate and prolong the service life.)

海洋核动力平台反应堆压力容器支撑裙

技术领域

本发明涉及海洋环境条件下反应堆压力容器的承载与固定，具体而言是海洋核动力平台反应堆压力容器支撑裙。

背景技术

反应堆压力容器通常采用支撑结构来承载与固定，支撑结构一方面要承载反应堆压力容器的内容物及相关机构、结构产生并传递的载荷，同时还要限制反应堆压力容器在各个方向上的位移。现有核电厂或核设施的反应堆压力容器常用支承形式主要有圆环形支承结构和支撑裙(薄壁圆筒)结构两种。

陆上核电厂或核设施的反应堆压力容器普遍采用圆环形支承结构，其使用状态如图1所示：反应堆压力容器接管段处数个接管支垫安放于反应堆压力容器支承的支座凹槽内的活动板上，反应堆压力容器支承包括数个焊接在支承环上的径向伸长部分(或称径向键)，径向键嵌入埋在混凝土中的止挡块内，圆环形支承结构整体坐落于混凝土基础之上承受支承传递过来的各类载荷并限制了反应堆压力容器的转动与平动。海洋核动力平台及各类海洋浮动核设施于海洋环境条件下运行，必然受到到风、浪等因素的影响，时常发生横倾、纵倾、横摇、纵摇或垂掉等工况，即反应堆压力容器将可能发生任意方向上的位移，上述圆环形支承结构显然不适用于海洋环境。

目前已在海洋环境下使用的反应堆压力容器支承为薄壁圆筒支撑裙，其使用状态如图2所示：薄壁圆筒支撑裙的上、下端分别与反应堆压力容器接管段凸缘和甲板焊接连接。这种结构形式可以限制反应堆压力容器在任意方向上的位移，适用于海洋环境，但是还存在以下不足：1、由于反应堆各部件中子辐照累计剂量高，致使焊缝材料劣化，进而影响使用寿命；2、由于支撑裙为整段封闭薄壁圆筒，堆芯熔化物堆积于底封头时，热量无法及时导出，可能熔穿并泄露，从而造成事故；3、由于支撑裙为整段封闭薄壁圆筒，安装时下端焊缝无法清根，上端焊缝难以实施无损检测，存在安全风险；4、由于支撑裙为整段封闭薄壁圆筒，保温层只能安装于支撑裙的外侧，热量损失大，而且不能在支撑裙内安装堆底屏蔽以解决甲板材料辐照劣化问题。

因此，设计出结构简单、易于热量导出、能降低焊缝和甲板材料辐照劣化并延长使用寿命的海洋核动力平台反应堆压力容器支撑裙十分必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、易于热量导出、能降低焊缝和甲板材料辐照劣化并延长使用寿命的海洋核动力平台反应堆压力容器支撑裙。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：海洋核动力平台反应堆压力容器支撑裙，包括筒体，其特征是筒体为薄壁圆筒结构，筒体的上部设置有三个以上腰圆形排气孔，所述腰圆形排气孔的长、短轴分别位于垂直、水平方向，各腰圆形排气孔位于同一水平高度，腰圆形排气孔的中心线与筒体顶端的距离为350mm-450mm，筒体的下部设置有一个以上圆形人孔兼进水孔，各人孔兼进水孔位于同一水平高度，人孔兼进水孔的中心线与筒体底端的距离为300mm-600mm，筒体的上、下端面分别与反应堆压力容器和安全壳底板焊接。

进一步地，所述筒体内与上端焊缝相应的部位设置有屏蔽块，筒体的上端面与反应堆压力容器之间为单面焊双面成型结构，筒体的下端面与安全壳底板之间为裙外坡口大于裙内坡口的双侧非对称坡口全焊透结构。

进一步地，所述腰圆形排气孔为12个，沿筒体的圆周方向均匀布置，所述人孔兼进水孔为4个，沿筒体的圆周方向均匀布置。

进一步地，所述各腰圆形排气孔的面积均为0.04m²-0.05m²，所述各人孔兼进水孔的面积均为0.16m²-0.17m²。

进一步地，所述腰圆形排气孔由上、下两个半圆形通孔以及连接它们的正方形通孔组成，所述两个半圆形通孔的直径相等并且等于所述正方形通孔的边长。

进一步地，所述两个半圆形通孔的直径和所述正方形通孔的边长均为200mm，所述腰圆形排气孔的中心线与筒体顶端的距离为350mm，所述人孔兼进水孔的直径为450mm，所述人孔兼进水孔的中心线与筒体底端的距离为525mm。

本发明在焊缝背面靠近堆芯区一侧设置不锈钢屏蔽块，降低了焊缝材料受辐照后的劣化程度，改善了材料受辐照后的力学性能，提高了支撑裙连接的可靠性。本发明于筒体的上、下部位分别设置腰圆形排气孔和圆形人孔兼进水孔，在不影响筒体机械强度的前提下，通过下进水、上排气的自然循环，可及时带走堆积于底封头的堆芯熔化物所产生的热量，从而保障了严重事故下堆芯熔化物堆内包容的安全。另外，由于本发明在筒体的适当位置开设有排气孔和圆形人孔兼进水孔，因此，可满足规范标准中对支撑裙安装和在役检查的规定，焊接、无损检测设备及人员均能对关键焊缝进行操作，实现下端焊缝清根和上端焊缝无损检测，以降低安全风险。采用本发明，还能在支撑裙内安装堆底屏蔽以解决甲板材料辐照劣化问题。本发明结构简单、易于热量导出、能降低焊缝和甲板材料辐照劣化并延长使用寿命。

附图说明

图1是陆上核电厂反应堆压力容器的圆环形支承结构使用状态示意图；

图2是海洋环境下反应堆压力容器的薄壁圆筒支撑裙使用状态示意图；

图3是本发明的结构示意图；

图4是本发明使用状态示意图；

图5是本发明的单面焊双面成型结构示意图；

图6是本发明的双侧非对称坡口全焊透结构示意图；

图7是本发明一个实施例的腰圆形排气孔结构示意图；

图8是本发明一个实施例的圆形人孔兼进水孔结构示意图。

图中：1-筒体；2-腰圆形排气孔；3-圆形人孔兼进水孔；4-反应堆压力容器；5-安全壳底板；6—屏蔽块。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明，但该实施例不应理解为对本发明的限制。

如图所示的海洋核动力平台反应堆压力容器支撑裙，包括筒体1，筒体1为薄壁圆筒结构，筒体1的上部设置有三个以上腰圆形排气孔2，所述腰圆形排气孔2的长、短轴分别位于垂直、水平方向，各腰圆形排气孔2位于同一水平高度，腰圆形排气孔2的中心线与筒体1顶端的距离为350mm-450mm，筒体1的下部设置有一个以上圆形人孔兼进水孔3，各人孔兼进水孔3位于同一水平高度，人孔兼进水孔3的中心线与筒体1底端的距离为300mm-600mm，筒体1的上、下端面分别与反应堆压力容器4和安全壳底板5焊接连接。

优选的实施例是：在上述方案中，所述筒体1内与上端焊缝相应的部位设置有屏蔽快6，筒体1的上端面与反应堆压力容器4之间为单面焊双面成型结构，筒体1的下端面与安全壳底板5之间为裙外坡口大于裙内坡口的双侧非对称坡口全焊透结构。

优选的实施例是：在上述方案中，所述腰圆形排气孔2为12个，沿筒体1的圆周方向均匀布置，所述人孔兼进水孔3为4个，沿筒体1的圆周方向均匀布置。

优选的实施例是：在上述方案中，所述各腰圆形排气孔2的面积均为0.048m²，所述各腰圆形排气孔2的腰圆形排气孔2的中心线与筒体1顶端的距离为350mm，所述各人孔兼进水孔3的面积均为0.16m²。

优选的实施例是：在上述方案中，所述腰圆形排气孔2由上、下两个半圆形通孔以及连接它们的正方形通孔组成，所述两个半圆形通孔的直径相等并且等于所述正方形通孔的边长。

优选的实施例是：在上述方案中，所述两个半圆形通孔的直径和所述正方形通孔的边长均为200mm，所述腰圆形排气孔2的中心线与筒体1顶端的距离为350mm，所述人孔兼进水孔3的直径为450mm，所述人孔兼进水孔3的中心线与筒体1底端的距离为525mm。

本说明书中未作详细描述的内容，属于本领域技术人员公知的现有技术。