[发明专利]一种ECC波纹填充反应堆抗冲击屏蔽水套

说明书

本发明公开了一种波纹填充反应堆抗冲击屏蔽水套，包括：外层外壁钢板、外层波纹板、内层波纹板和内层内侧钢板以及波纹板与钢板之间的连接件；内层内侧钢板包裹核反应堆舱外部；内层波纹板罩于内层内侧钢板外部，通过连接件连接，且与内层内侧钢板填充ECC材料形成内层ECC填充材料夹层；外层波纹板罩于内层波纹板外部，且与内层波纹板注满水形成水层；外层外壁钢板罩于外层波纹板外部，通过连接件连接，且填充ECC材料形成外层ECC填充材料夹层；采用上述技术方案的本发明在受到冲击的情况下，其多层波浪形的夹层结构具有吸能、缓冲的作用，保护屏蔽水套破损较小甚至不破损，该装置可广泛适用于舰船或车载核反应堆装置上。

技术领域

本发明涉及核电防护设备，特别涉及用于浮动核电平台核反应堆舱的一种ECC波纹填充反应堆抗冲击屏蔽水套。

背景技术

目前核电用的安全壳防护壁一般采用双层混凝土结构，内层壳为预应力混凝土(PCC)结构，外层壳为钢筋混凝土(RCC)结构。从安全壳内部来讲,当内层壳发生泄漏事故时,外层壳可以阻止放射性物质继续向外渗漏。从安全壳外部来讲，当外层壳受到外来飞射物的突然撞击而破坏时，内层壳可以阻挡外来飞射物，确保核反应堆的安全。同时，在某些双层壳结构中，内壳与外壳之间还填加了缓冲剂，以增加防渗漏和承受外来飞射物撞击的能力。

目前存在的技术中，多将安全壳防护壁设为直壁形式，这种结构形式吸能缓冲作用小、抗打击能力较差，在某些紧急情况下收到打击时易破损，造成核泄漏事故。目前采用的混凝土结构安全壳，由于体积庞大，重量过重，不适用于船舶结构的核反应装置。

发明内容

本发明针对上述技术问题，提出一种主要针对于浮动核电平台核反应堆舱(例如船舶的核反应堆舱)的ECC波纹填充反应堆抗冲击屏蔽水套。

为达到以上目的，通过以下技术方案实现的：

一种ECC波纹填充反应堆抗冲击屏蔽水套，包括：外层外壁钢板、外层波纹板、内层波纹板、内层内侧钢板以及波纹板与钢板之间的连接件；

内层内侧钢板包裹核反应堆舱外部；

内层波纹板罩于内层内侧钢板外部，通过连接件连接，且与内层内侧钢板留有间隙，此间隙内填充ECC材料形成内层ECC填充材料夹层；

外层波纹板罩于内层波纹板外部，且与内层波纹板留有间隙，此间隙内注满水形成水层；

外层外壁钢板罩于外层波纹板外部，通过连接件连接，且与外层波纹板留有间隙，此间隙内填充ECC材料形成外层ECC填充材料夹层；

内层内侧钢板为截面圆形的球状罩或者圆柱状罩体；

外层外壁钢板、外层波纹板和内层波纹板均为拱形结构，即内层ECC填充材料夹层、水层以及外层ECC填充材料夹层均形成拱形结构，波纹板与钢板之间的连接件为圆柱形杆体。

采用上述技术方案的本发明，当外侧有冲击载荷作用于屏蔽水套外侧时，首先接触到外层外壁钢板及外层ECC填充材料夹层，由于ECC(Engineered CementiliousComposites,一种具有超强韧性的乱向分布短纤维增强水泥基复合材料)材料良好的抗冲击性能，结合内层波纹板比普通钢板具有更好的抗冲击性能，可以起到缓冲冲击载荷的作用，使屏蔽水套外层不过早破裂，水层能保存完好，起到防辐射的作用；一旦冲击载荷过大，外层部分将发生较大变形，由于ECC材料还有较好的韧性，所以可以允许结构发生较大变形而不破裂；一旦冲击载荷造成外层(外层外壁钢板、外层ECC填充材料夹层和外层波纹板组成)结构破裂，内层结构(内层波纹板、内层ECC填充材料夹层和内层内侧钢板组成)将开始发挥作用，起到进一步的缓冲，以保护安全壳内的反应堆能有足够的时间停堆而不发生更严重的核泄漏甚至爆炸。

与现有技术相比有益效果为：