[发明专利]一种基于组合式爆破及辐射屏蔽功能的快速泄放装置

说明书

一种基于组合式爆破及辐射屏蔽功能的快速泄放装置，涉及核安全与辐射防护领域。该基于组合式爆破及辐射屏蔽功能的快速泄放装置包括设有贯穿孔道的安全壳及设于安全壳内的屏蔽支撑，屏蔽支撑朝向安全壳内的一侧固定有屏蔽材料层，屏蔽支撑和安全壳之间通过多个腹板连接，相邻的两个腹板之间连接有爆破膜，屏蔽支撑、各个腹板和爆破膜配合隔离贯穿孔道与安全壳内部，爆破膜被配置成受到预设压力时破裂使贯穿孔道与安全壳内部连通。本申请提供的基于组合式爆破及辐射屏蔽功能的快速泄放装置能够在核动力装置一回路系统主冷却剂管道断裂后等发生冷却剂泄漏时保证蒸汽可快速排出至泄压水舱内冷凝，防止安全壳内的压力超过设计限值产生严重的安全事故。

技术领域

本申请涉及核安全与辐射防护领域，具体而言，涉及一种基于组合式爆破及辐射屏蔽功能的快速泄放装置。

背景技术

核动力装置发生安全壳内主冷却剂管道断裂等事故后，冷却剂会从破口释放至安全壳内通过闪蒸生成大量蒸汽，并将大量热量释放至安全壳内，使安全壳内气体的压力和温度快速升高，产生安全隐患。

对于有些小型或紧凑型浮动核电站、船用核动力装置等，其安全壳设计承压低、内部自由容积较小，为保证设计基准事故工况后安全壳结构的完整性，需要设置安全壳抑压系统将事故后安全壳内的蒸汽快速泄放至泄压水舱内冷凝，从而通过冷凝吸收安全壳内的热量使安全壳的压力不超过其设计承压。

在核动力系统正常运行时应保障安全壳密封及屏蔽的完整性，保障安全壳外的贯穿辐射水平满足规定的剂量率限值要求。因此，对于安全壳贯穿孔道(包括连通安全壳与泄压水舱的管道)，一方面，应通过设置隔离装置保证安全壳与泄压水舱之间的有效隔离以及安全壳局部气密性，防止安全壳内的放射性物质向安全壳外扩散；另一方面，应通过设置局部屏蔽减少安全壳内的中子及γ射线通过贯穿孔道部位泄漏至安全壳外，保证安全壳外辐射场满足规定的安全限值要求。

在核动力系统发生安全壳内主冷却剂管道断裂事故等事故后，冷却剂从破口释放至安全壳、闪蒸形成蒸汽的过程较快，安全壳的压力上升较快，为了保证安全壳内的压力不超过其设计承压，要求安全壳与泄压水舱之间的隔离装置能够在事故后较短时间内开启，并达到满足要求的流通面积，并防止安全壳中放射性物质向外发生不可控的泄漏。

因此，需要一种基于组合式爆破及核辐射屏蔽的快速泄放装置以满足上述需求。

发明内容

本申请的目的在于提供一种基于组合式爆破及辐射屏蔽功能的快速泄放装置，能够在发生冷却剂泄漏时保证蒸汽可快速排出至泄压水舱内冷凝，防止安全壳内的压力超过设计承压产生安全事故。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种基于组合式爆破及辐射屏蔽功能的快速泄放装置，其包括设有贯穿孔道的安全壳及设于安全壳内的屏蔽支撑，屏蔽支撑朝向安全壳内的一侧固定有屏蔽材料层，屏蔽支撑和安全壳之间通过多个腹板连接，相邻的两个腹板之间连接有爆破膜，屏蔽支撑、各个腹板和爆破膜配合隔离贯穿孔道与安全壳内部，爆破膜被配置成受到预设压力时破裂使贯穿孔道与安全壳内部连通。

在一些可选的实施方案中，屏蔽材料层在安全壳上的投影覆盖贯穿孔道。

在一些可选的实施方案中，屏蔽支撑围合形成收容屏蔽材料层的屏蔽腔。

在一些可选的实施方案中，多个腹板沿贯穿孔道的周向间隔布置。

在一些可选的实施方案中，相邻的两个腹板之间连接有环形的爆破膜围壁支撑，爆破膜固定于爆破膜围壁支撑。

在一些可选的实施方案中，爆破膜所在平面垂直于贯穿孔道所在平面。

在一些可选的实施方案中，多个爆破膜沿贯穿孔道的周向间隔布置。