[发明专利]虹吸破坏装置

说明书

技术领域

本发明涉及流量的附加调整装置领域，特别涉及一种虹吸破坏装置。

背景技术

反应堆一次钠采用堆外净化方式，净化回路中的大部分管道和设备的标高低于反应堆容器内钠液位标高。一旦堆外管道发生破裂，池内高温、高放射性的液钠将在堆内压力和虹吸力共同作用下从管道破口喷出，形成失钠事故。这不仅对反应堆的自身安全构成威胁，而且随液钠排出的高放射性气体溶胶将严重污染周围环境。

国际上仅俄罗斯提出过池式快堆非能动虹吸破坏装置初步设计，但尚未经实验验证和工程应用。通过实验发现此设计在净化回路正常运行和发生堆外管道大破口失钠事故时，其性能不能满足设计要求，其表现在：(1)当净化流量≥5m³/h时，净化回路回钠管段(堆内)出口环腔顶部产生气液两相沫状溢流，并直接掉落到热钠池高温液钠自由面上；(2)当净化流量≥5m³/h时，净化回路回钠管段保护套管的下降管中产生大量气体夹带，在换料液位时，其气体体积含量高达30％左右，这些被夹带的气体一旦经冷池和主循环泵而进入堆芯，将造成反应堆功率振荡、传热恶化和循环泵的汽蚀等严重问题。另外，由于气体可能在冷池中积聚和破裂而产生压力脉动并诱发堆内构件和堆芯组件的流致振动，严重影响反应堆的安全运行；(3)发生净化回路堆外管道破口失钠事故时，钠泄漏量偏大，有可能使事故冷却器(独立热交换器)的钠进口裸露在气体中，而影响它的正常工作，使反应堆的余热无法排出而产生严重后果；(4)发生破口失钠事故时，系统缺乏有效的人为干预措施，使事故尽早结束，而只能顺其自然终止。

发明内容

本发明克服了现有技术中的缺点，提供一种结构简单、安全可靠，在发生堆外管道破裂事故时，减少钠泄漏量、延缓事故的发展速度以便操作人员有足够时间进行处理的虹吸破坏装置。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：该装置包括取钠管通过堆外管道与循环泵连接，循环泵的另一端通过堆外管道与回钠管连接，取钠管、回钠管固定在隔离板上，分别伸入到堆内两个保护套管中，进口孔板位于取钠管的下端，所述的取钠管伸入的保护套管的断口结构为文丘里管，并在其四周开有4个中孔；所述进口孔板的孔径为45mm；降低取钠管的标高。

为了使系统能够更稳定运行，消除气液两相溢流和夹带气体问题，更好的起到安全保护作用，本发明还可以：所述的回钠管的出口接头的垂直开口盲死，在盲板中心开一个6mm的小孔，同时在高于盲板5～7mm的回钠管侧面周向均匀地开16个10mm侧面孔。所述的回钠管的保护套管出口处增加一个40mm的孔板。所述的文丘里管喉部直径为50mm。所述的中孔直径为20mm。所述的堆外管道为双层管。

与现有技术相比，本发明的优点是：成功的解决了反应堆大尺度系统发生净化管路大破口时的复杂两相流动现象，在发生堆外管道破裂事故时，以非能动方式使钠泄漏量减少、事故的发展速度延缓使操作人员有足够的时间进行处理，降低事故的后果。

附图说明

图1虹吸破坏装置模拟流程图

图2回钠管出口接头结构剖视图

图3取钠管口结构剖视图

图中：取钠管1回钠管2保护套管3保护套管4进口孔板5堆外管道6循环泵7出口接头8小孔9侧面孔10文丘里管11中孔12隔离板13

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

该装置包括取钠管1通过堆外管道6与循环泵7连接，循环泵7的另一端通过堆外管道6与回钠管2连接，取钠管1与回钠管2分别固定在隔离板13上，取钠管1伸入到堆内保护套管3中，回钠管伸入到保护套管4中，进口孔板5位于取钠管1的下端，所述的取钠管1伸入的保护套管3的断口结构为喉部直径为50mm的文丘里管11，并在其四周开有4个20mm的中孔12。所述进口孔板5的孔径为45mm。降低取钠管1的标高。所述的的回钠管2出口接头8的垂直开口盲死，在盲板中心开一个直径为6mm的小孔9，同时在高于盲板5～7mm的回钠管2侧面周向均匀地开16个直径为10mm的侧面孔10；在回钠管2的保护套管4出口处增加一个40mm的孔板；所述的堆外管道6为双层管。

由于取钠管1与保护套管3形成环隙，其液位在正常运行时低于取钠管1中的液位，在堆外管道6发生双端断裂时，钠液从取钠管1大量流出，造成保护套管3内的钠流速迅速增加，和阻力增大，使环隙液位迅速降到断口标高，气腔气体从断口流出，压力迅速下降，这样，造成进口孔板5处的钠流减少，从而中止钠的进一步泄漏，起到虹吸破坏的安全保护作用。