ap1000核电厂的安全壳设计

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1、核电厂的安全壳设计1引言为了在电厂简化、安全性、可靠性、投资保护和电厂成本方面提供重大的、可度量的改进，AP1000采用非能动安全系统。安全壳是实现上述改进的一个关键设施。它不仅提供了防止裂变产物释放的高度完整、低泄漏率的屏障，其表面还承担将安企壳空气中的热量排到大气中去的传热功能。安全壳内部结构连同非能动堆芯冷却系统(PXS)和严重事故缓解设施一起设计。本文介绍了APIOOO安全壳容器设计、建造、事故后特征和严重事故性能。此外，本文也讨论了放射性释放模式，假设条件以及安全壳短期和期性能。2AP1000

2、安全壳设计概述AP1000安全壳是一个自由直立的圆柱形钢制容器，带有椭球形的上封头和下封头。钢制安企壳容器被完企包容在一个混凝土屏蔽体中，该厂房提供了对外部危害(如飞射物)的防护，并限制中子、丫射线、散射照射对电厂工作人员和公众的辐照。如阁1所示，AP1000设计保留了和AP600相同的直径，但其高度比AP600增加了7.8m,从而增加了A巾空间。此外，与AP600相比，AP1000通过增加界器壁的厚度和使用SA738型B级材料提高了安全壳的设计压力。AP1000安全壳容器的一些重要参数与AP600的比

3、较见表1。如表屮所示，圆柱形容器大部分的钢壁标称厚度是4.445cm，局部位置较厚，如设备闸门处。最低一层圈柱形壳体的壁厚增加到4.762cm,以便为预埋件过渡段中的腐蚀情况留有裕度。封头是椭球形的，厚度为4.127cm,主直径为39.624m,而高度为11.468m。安全壳容器巾5个主要结构模块组装建造而成，每个模块都由预先成型的、喷好漆的钢板制成。为了进一步减少安企壳内的组装活动，这些模块包含环形加强筋、W环梁、设备闸门、人员空气闸门、贯穿件组件和其它附件，其中包括非能动安全壳冷却系统(PCS)空气

4、挡板的支撑和水分配溢流口的固定板。安全壳界器的设计使其能支撑环吊及其载荷，并考虑了蒸汽发生器的更换。表1AP1000/AP600安全壳参数比较参数AP600API000钢壳体标称厚度4.13cm（l.625英寸）4.44cm（l.75英寸）总自由体积48140m358615m3设计压力3.1bar（45psig）4.07bar（59psig）材料A537型2级SA738型B级直径39.6m（130英尺）39.6m（130英尺）总髙度57.8m65.6m现场组装模块5个:上下封头+3个环5个:上下封头+3

5、个环封头(穹顶)600t600t顶环3板层敁重的吊牟(658t)包括吊环梁3板层最重的吊车(700t)包括吊环梁中环3板层4板层下环3板层4板层2.1设备和人员闸门安全壳有2个设备闸门，其内径为4.877m。1个设备闸门在操作平台高度，标高为41.5m，另1个在标高32.9m处，它可以使设备从路线通道进入安全壳。设备闸门由带有球形凸向的圆柱形套管拴接在安全壳容器内侧的压力密封的盘形封头组成。2个设备闸门中的每1个都带有1台电动绞车和1个自备电源，自备电源可以从其存放位置移动闸门并安装在闸门通道中。人员空

6、气闸门有2个，它们分别置于2个设备闸门附近。每个空气闸门有2个串列布置的门，这2个门在机械上联锁，以防止2个门同时打开，在1个门打开之前，另1个门完全关闭。可以使川专门的工具和规程将联锁旁路。设备闸门的设计能使安全壳闪部升商的压力作用在闸门的球形凸而上，而封头处于承压状态。通过1个环形空间为每个闸门提供双重密封，该环形空间能承接密封泄漏试验的压力。设备闸门和空气闸门的通道周围是钢制圆柱体，该通道通过屏蔽厂房从安全壳容器径向延伸到辅助厂房，安全壳容器支撑这些闸门组件。2.2贯穿件机械贯穿件包括燃料输送贯穿

7、件和机械管道贯穿件。这些贯穿件的总体设计特点与它们的工作状态相一致。例如，主蒸汽管道和给水管道包含有尽量减小作用于安全壳容器管道载荷的波动管，以及保护波动管并防止刚好在压力容器外而发生管道破裂时使安全壳环形空间过度升压的保护管道。较小的启动给水和蒸汽发生器排污管线贯穿件不要求装波纹管，但要求包含保护管道。典型的管道贯穿件使川1个与工艺管道连在一起的波纹端头，它被焊接到安全壳贯穿件套管上，焊缝对于在役检查是可达的。燃料输送管焊接到贯穿件套管上，而安全壳边界是在换料通道端处有双垫圈的盲板。膨胀波纹管提供换料

8、操作期间的水密封，并调节安全壳容器、安全壳内部结构和换料厂房之间的移动差。电气贯穿件一般通过直径为305mm或457mm的安全壳接管，而且这些贯穿件要安装得便于进行泄漏试验。3建造安全壳容器由3.65mX11.58ni、预先成型的、喷好漆的钢板建成，这些钢板焊在一起制成5个大的结构模块:下封头，3个圆柱段和上封头。这些结构模块在靠近核电厂核岛区的3个组装区制造。多个组装区使得可以在3个模块上同时进行工作。当模块制成时，将用重型起重机(如la