一种用于紧凑布置小型堆的屏蔽模块的制作方法

    专利2022-07-08  114


    本发明涉及核电领域,尤其涉及一种用于紧凑布置小型堆的屏蔽模块。



    背景技术:

    小型堆,尤其是海上小型堆,为满足海洋环境的使用要求以及局限于船舱等布置空间狭小的限制,一回路核岛主设备通常采用紧凑布置形式,例如一体化设计、短管连接等。现有的小型堆反应堆结构的屏蔽方案不够完善,存在屏蔽结构设计、实施难度大等问题。

    此外,模块为矩形板材、需采用螺钉进行机械锁紧、布置于屏蔽面内、屏蔽模块采用单面包覆、屏蔽材料为密度板等,该结构无法满足堆坑这种曲面布置,无法满足近堆处的高温,无法满足屏蔽材料包覆的密封性需求,无法满足堆坑这种狭小空间内的安装定位需求,密度板无法满足中子屏蔽需求。

    同时,现有的小型反应堆也无法应用在主泵蒸汽发生器等主设备间距狭窄,堆芯以及堆外屏蔽要求也更高的环境中,例如:现有的小型堆通常采用一体化或者双层套管连接等方式,反应堆压力容器尺寸较小,rpv内壁距离堆芯较近,堆芯反射的中子易对反应堆压力容器内壁产生辐照损伤;且主设备之间间隙狭窄,主设备距离堆芯较近,现有常用的屏蔽结构已然无法适应上述结构的安装。



    技术实现要素:

    本发明所要解决的技术问题在于,提供一种用于紧凑布置小型堆的屏蔽模块,能够实现与相邻屏蔽模块的搭接或斜接,模块化的拆装方式利于布置紧凑型反应堆冷却剂系统;结构精简,提升屏蔽效果,安全可靠。

    为了解决上述技术问题,本发明的实施例提供了一种用于紧凑布置小型堆的屏蔽模块,包括:一端设有开口的包壳,包壳的内壁上设有用以增强屏蔽模块结构刚度的加强筋;装设在包壳内部的由一种材料或由多种材料进行组合的屏蔽体;密封在包壳的开口端上的盖板,其中:屏蔽体与包壳的内壁之间设有一定的间隙,用以预留当屏蔽体受热发生膨胀时的热膨胀差;屏蔽模块的至少一个侧面设有能够与其他相邻的屏蔽模块进行斜接或搭接的斜接接口或搭接接口。

    其中,包壳为不锈钢包壳,不锈钢包壳由多块钢板拼焊而成,多块钢板的焊缝为连续的、全焊透焊缝。

    其中,包壳为不锈钢包壳,不锈钢包壳由一块钢板钣金制成。

    其中,还包括贯穿包壳且与包壳和盖板相连接的组合体保持密封的插管,其中:固定件穿过插管将屏蔽模块紧固在构筑物上。

    其中,插管与包壳焊接相连。

    其中,盖板上设有用以进行排气的开孔。

    其中,加强筋为网格状排布。

    其中,屏蔽模块为异形件。

    本发明所提供的用于紧凑布置小型堆的屏蔽模块,具有如下有益效果:屏蔽模块包括:一端设有开口的包壳,包壳的内壁上设有用以增强屏蔽模块结构刚度的加强筋;装设在包壳内部的由一种材料或由多种材料进行组合的屏蔽体;密封在包壳的开口端上的盖板,其中:屏蔽体与包壳之间设有一定的间隙,用以预留当屏蔽体受热发生膨胀时的热膨胀差;屏蔽模块的至少一个侧面设有能够与其他相邻的屏蔽模块进行斜接或搭接的斜接接口或搭接接口,能够实现与相邻屏蔽模块的搭接或斜接,模块化的拆装方式利于布置紧凑型反应堆冷却剂系统;结构精简,提升屏蔽效果,安全可靠。

    附图说明

    为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

    图1是本发明实施例用于紧凑布置小型堆的屏蔽模块的整体结构示意图。

    图2是本发明实施例用于紧凑布置小型堆的屏蔽模块的爆破结构示意图。

    具体实施方式

    下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

    参见图1-图2所示,为本发明用于紧凑布置小型堆的屏蔽模块的实施例一。

    本实施例中的用于紧凑布置小型堆的屏蔽模块t结构,包括:一端设有开口的包壳1,包壳1的内壁上设有用以增强屏蔽模块结构刚度的加强筋;装设在包壳1内部的由一种材料或由多种材料进行组合的屏蔽体3;密封在包壳1的开口端11上的盖板2,其中:屏蔽体3与包壳1的内壁之间设有一定的间隙,用以预留当屏蔽体3受热发生膨胀时的热膨胀差;屏蔽模块t的至少一个侧面设有能够与其他相邻的屏蔽模块t进行斜接或搭接的斜接接口或搭接接口。

    包壳1为一端设有开口11的中空结构,在本实施例中设为立方状,其它实施方式中,包壳1可以根据实际需要设为其它形状的中空结构,只要满足其内部能够装设屏蔽体3即可。当包壳1设为其它形状时,屏蔽模块t的整体为异形件。

    进一步的,包壳1为不锈钢包壳,不锈钢包壳由多块钢板拼焊而成,多块钢板的焊缝为连续的、全焊透焊缝。其它实施方式中,包壳1可以为由一块钢板钣金制成的不锈钢包壳。

    进一步的,包壳1的内壁上设有用以增强屏蔽模块结构刚度的加强筋,所设置加强筋能够形成网格,例如为网格状排布,其用以增强屏蔽模块t的刚度。

    进一步的,包壳1的至少一个侧面设有能够与其他相邻的屏蔽模块t进行斜接或搭接的斜接接口或搭接接口。如此,以使当紧凑布置小型堆采用分区域多层叠加布置屏蔽模块t时,每一个用于紧凑布置小型堆的屏蔽模块t能够通过上述斜接接口或搭接接口实现上下层相邻模块的定位和固定,使相邻层模块之间能够进行配合。

    可以理解的是:也可以在包壳1的多面分别设置斜接接口或搭接接口,如此以满足整体的结构布置。

    盖板2密封在包壳1的开口端11上,其为板材结构,具体实施时,可以根据包壳1中屏蔽体3的材料特性,选择在盖板2的中部位置设置开孔,所设置开孔的作用是用于排气。

    可以理解的是:当屏蔽模块t的整体设为异形件时,装入屏蔽体3后,可以根据包壳1的形状,焊接盖板2,将屏蔽材料完全包覆在包壳1的内部。如此,保证在各类工况下,屏蔽体3/屏蔽材料无溢出,不会堵塞反应堆舱内的相关孔道。

    屏蔽体3装设在包壳1的内部,其由一种材料制成或是由多种材料进行组合的组合体。通过设置屏蔽体3,使屏蔽模块t具有一定的屏蔽功能,如此,当紧凑布置小型堆采用分区域多层叠加布置时,每一块屏蔽模块t可以通过其中所设置屏蔽材料,实现整体的屏蔽功能。

    进一步的,屏蔽体3与包壳1的内壁之间设有一定的间隙,其作用是:用以预留当屏蔽体3受热发生膨胀时的热膨胀差,以防屏蔽模块t的屏蔽效果失效。

    进一步的,屏蔽模块t还包括贯穿包壳1且与包壳1和盖板2相连接的组合体保持密封的插管4,其中:固定件穿过插管4能够将屏蔽模块t紧固在构筑物上。

    优选的,插管4与包壳1焊接相连,其作用是:确保屏蔽材料的密封性。实施时,使用紧固件,例如;螺杆穿过插管,可将屏蔽模块t与构筑物,例如钢梁进行固定。

    本发明的用于紧凑布置小型堆的屏蔽模块在具体实施时,每一个屏蔽模块t能够通过其侧面的斜接接口或搭接接口实现上下层相邻屏蔽模块t的定位和固定,使相邻层屏蔽模块t之间能够进行配合,如此,当紧凑布置小型堆采用分区域多层叠加布置时,每一块屏蔽模块t可以通过其中所设置屏蔽材料,实现整体的屏蔽功能。屏蔽模块t的内部设有加强筋,形成网格结构,保证了屏蔽模块t本身的强度,确保人员可以正常通过,设备可正常运转或临时储存。包壳1所使用的不锈钢材料本体具备一定的屏蔽效果,通过在屏蔽模块t的内部填充屏蔽体3,保证整个屏蔽模块t的屏蔽效果,进而保护了人员,保护设备不会出现辐照损伤。

    实施本发明的用于紧凑布置小型堆的屏蔽模块,具有如下有益效果:屏蔽模块包括:一端设有开口的包壳,包壳的内壁上设有用以增强屏蔽模块结构刚度的加强筋;装设在包壳内部的由一种材料或由多种材料进行组合的屏蔽体;密封在包壳的开口端上的盖板,其中:屏蔽体与包壳之间设有一定的间隙,用以预留当屏蔽体受热发生膨胀时的热膨胀差;屏蔽模块的至少一个侧面设有能够与其他相邻的屏蔽模块进行斜接或搭接的斜接接口或搭接接口,能够实现与相邻屏蔽模块的搭接或斜接,模块化的拆装方式利于布置紧凑型反应堆冷却剂系统;结构精简,提升屏蔽效果,安全可靠。


    技术特征:

    1.一种用于紧凑布置小型堆的屏蔽模块,其特征在于,包括:

    一端设有开口的包壳,所述包壳的内壁上设有用以增强屏蔽模块结构刚度的加强筋;

    装设在所述包壳内部的由一种材料或由多种材料进行组合的屏蔽体;

    密封在所述包壳的所述开口端上的盖板,其中:所述屏蔽体与所述包壳的内壁之间设有一定的间隙,用以预留当所述屏蔽体受热发生膨胀时的热膨胀差;

    所述屏蔽模块的至少一个侧面设有能够与其他相邻的屏蔽模块进行斜接或搭接的斜接接口或搭接接口。

    2.如权利要求1所述的用于紧凑布置小型堆的屏蔽模块,其特征在于,所述包壳为不锈钢包壳,所述不锈钢包壳由多块钢板拼焊而成,多块钢板的焊缝为连续的、全焊透焊缝。

    3.如权利要求1所述的用于紧凑布置小型堆的屏蔽模块,其特征在于,所述包壳为不锈钢包壳,所述不锈钢包壳由一块钢板钣金制成。

    4.如权利要求1所述的用于紧凑布置小型堆的屏蔽模块,其特征在于,还包括贯穿所述包壳且与所述包壳和所述盖板相连接的组合体保持密封的插管,其中:固定件穿过插管将所述屏蔽模块紧固在构筑物上。

    5.如权利要求4所述的用于紧凑布置小型堆的屏蔽模块,其特征在于,所述插管与所述包壳焊接相连。

    6.如权利要求1所述的用于紧凑布置小型堆的屏蔽模块,其特征在于,所述盖板上设有用以进行排气的开孔。

    7.如权利要求1所述的用于紧凑布置小型堆的屏蔽模块,其特征在于,所述加强筋为网格状排布。

    8.如权利要求1所述的用于紧凑布置小型堆的屏蔽模块,其特征在于,所述屏蔽模块为异形件。

    技术总结
    本发明公开了一种用于紧凑布置小型堆的屏蔽模块,包括:一端设有开口的包壳,包壳的内壁上设有用以增强屏蔽模块结构刚度的加强筋;装设在包壳内部的由一种材料或由多种材料进行组合的屏蔽体;密封在包壳的开口端上的盖板,其中:屏蔽体与包壳的内壁之间设有一定的间隙,用以预留当屏蔽体受热发生膨胀时的热膨胀差;屏蔽模块的至少一个侧面设有能够与其他相邻的屏蔽模块进行斜接或搭接的斜接接口或搭接接口。实施本发明的用于紧凑布置小型堆的屏蔽模块,能够实现与相邻屏蔽模块的搭接或斜接,模块化的拆装方式利于布置紧凑型反应堆冷却剂系统;结构精简,提升屏蔽效果,安全可靠。

    技术研发人员:陈帅;彭祥阳;魏旭东;邓玺;侯硕;奚琛;韩万富;路广遥;刘青松;唐叔建;周建明;倪亮;丁祥彬;王祎玞;冯勇
    受保护的技术使用者:中广核研究院有限公司;中国广核集团有限公司;中国广核电力股份有限公司
    技术研发日:2020.11.26
    技术公布日:2021.03.12

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