[发明专利]核技术设备以及用于其安全容器的闭锁装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种核技术设备，特别是一种压水反应堆，包括一个 安全容器，其内室通过一个气密的隔壁分成一个包括反应堆压力容器 和初级冷却回路的设备室和一个在正常运行中可进入的工作室，其中 在隔壁中设置多个溢流口。本发明还涉及一种闭锁装置，用于一个设 置在隔壁中的溢流口。

背景技术

在核能设备的安全技术设计的范围内，一般将包围反应堆芯的反 应堆压力容器设置在一个安全容器内。在安全容器内设置有大量的过 多的和不同的安全装置，通过它们在核能设备的正常运行出现故障时， 特别在反应堆芯损失冷却剂时，确保反应堆芯的可靠冷却。并且安全 容器作为一个气密的经常相对于周围环境保持一种负压的外壳，确保 即使在运行故障时也没有放射性进入周围环境。安全容器连同由其包 围的气氛也被称为反应堆安全壳。

在大多数至今实现的设备中都设置所谓的单室-反应堆安全壳，而 没有对内部容积进行明确分隔，内部容积在正常运行中是不可进入的。 因此在安全容器内进行的检验和维修工作变得困难。如果要进入安全 容器的内室，则通常必须及时地事先关闭反应堆并且清除反应堆安全 壳的气氛的污染，这本身可能导致较长的停工时间。

为了避免这样的困难，已建议了一些所谓的两室-反应堆安全壳， 其中反应堆安全壳的内室通过一个气密的隔壁，通常是一个混凝土隔 壁分成一个包括反应堆压力容器和初级冷却回路的设备室和一个与其 在放射和通气技术上隔离的工作室，它在功率运行过程中也是可进入 的。具有活性的和高能的、较高污染的初级回路部件的设备室因此在 该方案中在正常运行的过程中始终与其余的、可进入的和因此为了维 修目的可接近的反应堆安全壳区域即所谓的工作室分开和隔离。

在故障情况和特别在核温度提高的事故情况下，它们例如可以源 自初级冷却回路中的泄漏，在某些情况下，在安全容器的内部的隔离 的室区域内可以发生蒸汽和易爆炸的气体尤其是氢气的高密度释放。 特别在一个上述类型的两室-反应堆安全壳中，可以在设备室的较小的 容积内实现一种较迅速的增压和一种可点燃的气体的强烈的浓缩。但 即使在只导致在设备室中一种较缓慢的压力建立的较小的泄漏横截面 的情况下，由于受限的膨胀容积也可以出现可点燃的气体或易爆炸的 气体混合物的局部限定的临界的浓度。

因此在这样的故障情况或事故情况下，力求故障情况气氛 ()在整个的反应堆安全壳-容积中有效地分布，它 限制可点燃的气体的局部的和整个的最大浓度。为此目的，至今主要 在设备室与工作室之间的隔壁中设置一些利用爆裂片闭锁的溢流孔， 它们在达到爆裂压力时打开。但由于在爆裂元件的设计和制造中爆裂 公差中的某些波动是不可避免的，所述的解决方案具有缺点，特别在 包括较小的泄漏和缓慢的压力建立的可能的故障情况下通常只打开那 个具有最小的单独的爆裂压力的爆裂元件。这样引起的压力平衡通常 妨碍其余的爆裂元件的打开。由于只有部分的内室打开，强烈地限制 了可爆燃的气体的对流分布，以致必须通过加强使用惰性化装置和复 合器等减小爆炸危险。这类措施通常是较耗费而昂贵的并且关于可达 到的安全水平并不视为是最好的。

其他的已记得的并且部分地实现的安全方案除了或代替爆裂片设 置一些手操纵的活门，它们可以由绳索传动装置或也可以电动地由安 置在安全容器外面的操作人员操纵或激活，以便由此在紧急情况下开 放溢流横截面。但手操纵的紧急情况装置在许多故障情况检查中特别 是在这样的具有一种很早期的氢气释放的情况中被证明是过于缓慢的 和过于不安全的，并且还由于需要的高费用，在数量和孔口横截面上 是大大受限制的。通常应该从一开始就排除在一个安全关键的设备如 一个核电站中可能的错误操作，这些错误操作基于人的失误或状况引 起的错误估计。具有电机驱动的闭锁活门的备选的解决方案由于其取 决于一种完整的电力供应是难以解决的。此外这些电机驱动的闭锁活 门在高能的管道的大的断裂横截面的情况下由于延缓的打开对于卸压 不是有效的，并且由于很大的空间需要(驱动装置、传动装置等)而 没有可供卸压元件使用的重要的安装面积。

在利用上述各装置时，在具有高密度的H₂释放的事故情况下，实 施的详细的H₂分布分析和压力建立分析基本上证明了这些疑难问题。

发明内容