[发明专利]一种防倾覆乏燃料贮存装置

说明书

技术领域

本发明涉及放射性物质贮存领域，具体涉及一种防倾覆乏燃料贮存装置。

背景技术

海洋核动力平台是以核能作为一次能源的能源供应船，为保障用户持续能源供给，提高核动力装置负荷因子和平台经济性，而采用的海上换料方案。乏燃料卸出反应堆初期，辐照剂量高，衰变热大，存在临界风险，因此对于乏燃料贮存装置有热工水力安全和临界安全的要求，同时为保证乏燃料组件结构不发生破坏、放射性物质不发生泄露，对乏燃料贮存装置的抗冲击性也有较高要求。由于海洋核动力平台存在倾覆的极端事故工况，当在海上发生乏燃料贮存装置倾覆后，如何保证乏燃料的贮存安全是个值得探讨的问题。

目前核电站已经有了较为成熟的满足安全贮存需求的乏燃料贮存装置和系统，但该装置和系统仅适用于陆地的稳定环境，而对于海上颠簸的使用场景，并没有有效的解决方案。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种防倾覆乏燃料贮存装置，能够有效保证乏燃料的贮存安全。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是，包括：

乏燃料水池，所述乏燃料水池的顶面设有盖板，所述乏燃料水池内填充有冷却水；

乏燃料贮存格架，所述乏燃料贮存格架位于所述乏燃料水池内，所述乏燃料贮存格架四周设有框架，所述乏燃料贮存格架位于所述框架内且与框架内侧间固定，所述框架的顶面设有用于防止乏燃料贮存格架内乏燃料倾覆出的挡板，所述框架与挡板间通过四个弹簧连接；

至少一对缓冲器，所述缓冲器竖直设于所述框架相对的两侧，所述缓冲器包括缓冲器缸体及位于所述缓冲器缸体内的缓冲器活塞，所述缓冲器缸体与乏燃料水池内壁间固定，所述缓冲器活塞与框架的侧壁固定。

在上述技术方案的基础上，所述乏燃料贮存格架包括多个竖向设置的贮存小室，所述挡板呈网格状，且挡板的每个网格口与所述贮存小室的开口一一对应。

在上述技术方案的基础上，所述框架顶部设有用以滑动挡板的凹槽，所述挡板相对的两侧边均位于框架的凹槽内。

在上述技术方案的基础上，所述框架顶部的凹槽内设有用于限制挡板滑动的第一凸台和第二凸台。

在上述技术方案的基础上，所述框架顶部四角处均设有1个竖直向上的销孔和1个水平朝向的孔，每个销孔中均设有配套的定位销，所述的销孔用于当挡板的每个网格口与所述贮存小室的开口一一对应时插入定位销以锁定挡板。

在上述技术方案的基础上，所述挡板由左右两半部分组成，且每部分上均设有两个竖直向上的销孔和两根水平朝向的钢丝绳，所述销孔用于当挡板的每个网格口与所述贮存小室的开口一一对应时插入定位销以锁定挡板，所述钢丝绳用于依次穿过弹簧和框架顶部的孔。

在上述技术方案的基础上，所述缓冲器缸体中侧朝向所述乏燃料贮存格架的面上竖直开设有开口，所述缓冲器缸体的一端与乏燃料水池内底面接触，另一端与盖板下表面接触。

在上述技术方案的基础上，所述缓冲器缸体与缓冲器活塞间的间隙为1～5mm。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)乏燃料贮存格架的顶部设有挡板，通过挡板的设定对乏燃料贮存格架内的乏燃料进行限位，保证乏燃料始终处于乏燃料贮存格架内，有效防止乏燃料从乏燃料贮存格架中脱出而发生临界。

(2)挡板为与贮存小室开口相对应的网格设计，并采用滑动的设定，滑动挡板使挡板网格口与贮存小室开口正对或错位，实现贮存小室内乏燃料的换料操作，方便快捷。

(3)乏燃料贮存格架的两侧设有缓冲器，当发生倾覆，乏燃料贮存格架上下移动时，在缓冲器的作用下，对乏燃料贮存格架的上下移动形成阻碍力，减弱倾覆后乏燃料贮存格架与乏燃料水池盖板之间的冲击力，保证乏燃料组件结构的完整性，同时保证水池密封结构密封的完整性，使乏燃料始终浸没于冷却水中，确保乏燃料的热工水力安全。

附图说明

图1为本发明一种防倾覆乏燃料贮存装置的结构示意图；

图2为挡板网格口正对贮存小室开口时的示意图；

图3为图2的局部视图；

图4为乏燃料贮存格架顶部的侧视图；

图5为挡板网格口与贮存小室错位时的示意图；

图6为缓冲器的结构示意图；

图7为缓冲器的横截图。