[发明专利]一种安全壳、核反应堆安全装置及设计方法

说明书

本发明实施例提供一种安全壳、核反应堆安全装置及设计方法，安全壳包括壳体，壳体内具有容置腔，容置腔内设置有内衬里、预应力钢束和第一钢筋，内衬里、预应力钢束和第一钢筋依次间隔设置。使得内衬里能够提供对壳体内部的密封性；第一钢筋能够抵御壳体外部的撞击，以及承载壳体外部的安全装置；预应力钢束在壳体中形成预压应力以增强壳体在受到内部和/或外部作用时壳体的抗拉承载能力，从而满足了安全壳的设计要求，同时达到降低建设成本的目的。

技术领域

本发明涉及核电结构工程技术领域，尤其涉及一种安全壳、核反应堆安全装置及设计方法。

背景技术

安全壳是容纳反应堆压力容器以及其他系统的结构，需要保证其内部与外部环境隔离以及能够承担失水事故时的压力，同时还要能够抵御商用飞机的撞击以及地震、龙卷风等外部灾害。

目前，国内外对安全壳主流的设计方案是采用双层壳的结构，内壳以保证其内部与外部环境隔离以及能够承担失水事故时的压力，外壳以保证能够抵御商用飞机的撞击以及地震、龙卷风等外部灾害。但是双层壳的结构导致建设成本较高。

发明内容

本发明实施例提供一种安全壳、核反应堆安全装置及设计方法，以解决现有技术中安全壳建设成本较高的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种安全壳，包括壳体，所述壳体内具有容置腔，所述容置腔内设置有内衬里、预应力钢束和第一钢筋，所述内衬里、所述预应力钢束和所述第一钢筋依次间隔设置。

可选的，所述内衬里贴合所述壳体的内表面设置；所述第一钢筋靠近所述壳体的外表面设置。

可选的，所述预应力钢束包括朝第一方向设置的第一钢束和朝第二方向设置的第二钢束，所述第一方向与所述第二方向相交。

可选的，所述容置腔内还设置有第二钢筋，所述第二钢筋设置在所述第一钢束与所述第二钢束之间。

可选的，所述容置腔内还设置有第三钢筋，所述第三钢筋设置在所述内衬里与所述预应力钢束之间。

可选的，所述容置腔内通过混凝土填充。

可选的，所述安全壳包括第一壳体部和第二壳体部，所述第一壳体部和所述第二壳体部均包括所述容置腔。

可选的，所述第一壳体部为筒身结构，所述第二壳体部为穹顶结构。

第二方面，本发明实施例提供了一种核反应堆安全装置，包括如第一方面所述的安全壳。

第三方面，本发明实施例提供了一种核反应堆安全装置设计方法，应用于如第二方面所述的核反应堆安全装置，所述方法包括：

获取安全壳设计参数；

基于所述设计参数构建仿真模型，并求得目标参数；

根据所述目标参数设计设置内衬里、第三钢筋、预应力钢束和第一钢筋的分布参数；

其中，所述分布参数包括：

所述内衬里的材料和料厚；

所述第三钢筋的数量和位置；

所述预应力钢束的数量和位置；

所述第一钢筋的数量和位置。

这样，本发明实施例中，通过在容置腔中依次间隔设置内衬里、预应力钢束和第一钢筋，使得内衬里能够提供对壳体内部的密封性；第一钢筋能够抵御壳体外部的撞击，以及承载壳体外部的安全装置；预应力钢束在壳体中形成预压应力以增强壳体在受到内部和/或外部作用时壳体的抗拉承载能力，从而满足了安全壳的设计要求，同时达到降低建设成本的目的。