安全壳泄压系统

技术领域

本发明涉及核电厂安全维护技术领域，尤其涉及一种安全壳泄压系统。

背景技术

核电厂安全壳是反应堆的保护外壳，指包在反应堆主要设备外面起保护作用的一个立式圆柱状半球形顶盖或球形的密封外壳，一般采用金属或混凝土制成。包裹在安全壳的壳体内部的动力堆的主要设备有：反应堆、蒸汽发生器、主泵以及稳压器等。该安全壳作为防止放射性物质逸散到环境中的最后一道屏障，被要求能够经受各种压力和温度的变化，以及抵抗地震或旋风等自然灾害或来自内部或外部的碎片撞击等意外情况的影响。同时，安全壳也常兼作反应堆厂房的围护结构，能够保护反应堆设备和系统免受外界的不利影响，是一种体态庞大的特种容器结构。

核电厂安全壳在事故情况下能够起到限制裂变产物释放的作用。在某些严重事故发生后，安全壳内的压力可能随着温度的升高而不断升高，存在超压失效的风险。此时，为了维持安全壳的结构完整性，需要对安全壳进行有序泄压或紧急泄压。

因此，亟需一种安全壳泄压系统，以解决以上问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种安全壳泄压系统，该安全壳泄压系统能够在反应堆发生事故后对安全壳进行有序无害泄压，并能够在事故严重时进行紧急泄压，具有双重泄压通道，保证安全壳的泄压效果。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

安全壳泄压系统，包括：

泄压主路，所述泄压主路连通于安全壳内部；

烟囱，所述烟囱设置于所述安全壳外部，被配置为排放放射性气体；

主泄压组件，所述主泄压组件包括主泄压管路、气水分离装置和过滤装置，所述主泄压管路连通于所述泄压主路伸出所述安全壳的一侧，所述气水分离装置和所述过滤装置布置于所述主泄压管路中，所述主泄压管路连通所述烟囱，所述泄压主路中的所述放射性气体依次进入所述气水分离装置和所述过滤装置，并经所述烟囱排放；

辅助泄压组件，所述辅助泄压组件包括辅助泄压管路，所述辅助泄压管路连通所述泄压主路伸出所述安全壳的一侧，并联于所述主泄压组件，连通于所述烟囱。

作为本发明提供的安全壳泄压系统的优选方案，所述气水分离装置包括气水分离器、气体排放管线和液体排放管线，所述气体排放管线连通所述气水分离器和所述过滤装置；

所述主泄压组件还包括放射性液体疏排装置，所述放射性液体疏排装置连通于所述液体排放管线，被配置为收集放射性液体。

作为本发明提供的安全壳泄压系统的优选方案，所述主泄压组件还包括散热装置，所述散热装置布置于所述气水分离装置的上游，包括散热器和气体通过管线，所述气体通过管线连通所述散热器和所述气水分离器。

作为本发明提供的安全壳泄压系统的优选方案，所述散热装置还包括液体收集管线，所述液体收集管线连通于所述液体排放管线。

作为本发明提供的安全壳泄压系统的优选方案，所述气水分离装置还包括液位计、控制器和第一隔离阀，所述液位计设置于所述气水分离器，被配置为感应所述气水分离器中的液位信号，所述液位计通讯连接于所述控制器，所述第一隔离阀布置于所述放射性液体疏排装置的入口处，并通讯连接于所述控制器，所述控制器通过所述液位信号控制所述第一隔离阀的通断。

作为本发明提供的安全壳泄压系统的优选方案，所述主泄压组件还包括主路流量表，所述主路流量表布置于所述气水分离装置上游的所述主泄压管路中，所述主路流量表被配置为测量泄压过程中的所述放射性气体总量。

作为本发明提供的安全壳泄压系统的优选方案，所述主泄压组件还包括调节阀，所述调节阀布置于所述过滤装置和所述烟囱之间的所述主泄压管路中，所述调节阀被配置为控制所述放射性气体的排放速度。

作为本发明提供的安全壳泄压系统的优选方案，所述辅助泄压组件还包括第二隔离阀，所述第二隔离阀被配置为控制所述辅助泄压管路的通断。

作为本发明提供的安全壳泄压系统的优选方案，所述烟囱的侧部设置有辐射检测仪，所述辐射检测仪被配置为检测被排放的所述放射性气体中的放射性。

作为本发明提供的安全壳泄压系统的优选方案，所述安全壳泄压系统还包括压力指示组件，所述压力指示组件安装于所述安全壳上，被配置为测量所述安全壳中的压力。

本发明的有益效果：

本发明提供的安全壳泄压系统包括泄压主路、烟囱、主泄压组件以及辅助泄压组件。该泄压主路连通于安全壳内部；该烟囱设置于该安全壳外部，被配置为排放放射性气体；该主泄压组件包括主泄压管路、气水分离装置和过滤装置，该主泄压管路连通于该泄压主路伸出该安全壳的一侧，该气水分离装置和该过滤装置布置于该主泄压管路中，该主泄压管路连通该烟囱，该泄压主路中的该放射性气体依次进入该气水分离装置和该过滤装置，并经该烟囱排放。也就是说，该主泄压组件能够对安全壳中的放射性气体进行气水分离和过滤，并通过烟囱将过滤后的放射性降低的放射性气体排放至空气中，实现安全壳的有序无害泄压。该辅助泄压组件包括辅助泄压管路，该辅助泄压管路连通该泄压主路伸出该安全壳的一侧，并联于该主泄压组件，连通于该烟囱。也就是说，该辅助泄压组件能够在主泄压组件故障或事故严重时对安全壳进行紧急快速的泄压，保证安全壳的泄压效果，防止事故恶化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的安全壳泄压系统的示意图。

图中：

10、安全壳；

100、泄压主路；110、主隔离阀；120、安全壳贯穿件；130、泄压栅格；

200、烟囱；210、辐射检测仪；

300、主泄压组件；310、气水分离装置；311、气水分离器；312、液体排放管线；313、液位计；314、控制器；315、第一隔离阀；320、过滤装置；330、放射性液体疏排装置；340、散热装置；341、散热器；342、气体通过管线；343、液体收集管线；350、主路流量表；360、调节阀；370、第三隔离阀；

400、辅助泄压组件；410、第二隔离阀；420、辅路流量表；430、孔板；

500、压力指示组件；510、第一压力表；520、第二压力表；530、第三压力表；540、第四压力表。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、“左”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

图1示出本发明实施例提供的安全壳泄压系统的示意图。参照图1，本实施例提供了一种安全壳泄压系统。该安全壳泄压系统包括泄压主路100、烟囱200、主泄压组件300、辅助泄压组件400以及压力指示组件500。泄压主路100连通安全壳10内部。该主泄压组件300和辅助泄压组件400并联布置，分别连通于泄压主路100伸出安全壳10的一部分。该烟囱200设置于该安全壳10外部，主泄压组件300和辅助泄压组件400分别连通于该烟囱200，该烟囱200被配置为排放放射性气。

具体地，该泄压主路100用于在反应堆发生故障时导出安全壳10中的放射性气体。该泄压主路100插设于该安全壳10内部的一端设置泄压栅格130。该泄压栅格130用于对放射性气体进行初步过滤，过滤后的放射性气体再经由泄压主路100流入主泄压组件300或辅助泄压组件400。该泄压栅格130为现有技术，其结构和原理本实施例在此不做赘述。

再为具体地，该泄压主路100贯穿于该安全壳10的位置布置有安全壳贯穿件120。该安全壳贯穿件120呈管状结构，其可靠性高，能够对泄压主路100的管道穿出安全壳10的位置形成保护，以防止安全壳10内的放射性气体在此处发生泄露。

更为具体地，该压力指示组件500安装于该安全壳10上，被配置为测量该安全壳10中的压力。该压力指示组件500同时能够将安全壳10内的压力数据提供给工作人员，工作人员基于安全壳10内部的压力决策是否对安全壳10进行泄压操作。在本实施例中，该压力指示组件500包括并联布置于安全壳10侧部的第一压力表510、第二压力表520、第三压力表530以及第四压力表540。在实际工作中，可以根据实际情况对压力表的数量进行选择，本实施例在此不做限制。

更为具体地，该泄压主路100中还布置有主隔离阀110。该主隔离阀110布置于泄压主路100伸出安全壳10的部分管路上。当工作人员基于安全壳10内部的压力决策对安全壳10进行泄压操作时，手动操作主隔离阀110使其处于打开状态，此时能够进行泄压操作。

作为优选地，为了保证该安全壳泄压系统的可靠性，上述主隔离阀110、安全壳贯穿件120以及泄压栅格130以及泄压主路100中的管道均采用安全2级设备。

继续参照图1，该烟囱200的侧部设置有辐射检测仪210，该辐射检测仪210被配置为检测被排放的该放射性气体中的放射性。该辐射检测仪210便于工作人员对即将排放至空气中的放射性气体的放射性进行记录，便于后续进行事故影响的评估，同时便于检验整个安全壳泄压系统的安全性。

继续参照图1，该主泄压组件300包括主泄压管路、气水分离装置310、过滤装置320以及放射性液体疏排装置330。

具体地，该主泄压管路连通于该泄压主路100伸出该安全壳10的一侧，该气水分离装置310和该过滤装置320布置于该主泄压管路中，该主泄压管路连通该烟囱200，该泄压主路100中的该放射性气体依次进入该气水分离装置310和该过滤装置320，并经该烟囱200排放。该主泄压组件300能够对安全壳10泄露的放射性气体进行气水分离和过滤，降低放射性气体的放射物质含量。

再为具体地，该气水分离装置310括气水分离器311、气体排放管线和液体排放管线312。该气体排放管线连通该气水分离器311和该过滤装置320，进行气水分离后的放射性气体能够通过该气体排放管线传输至过滤装置320进行过滤。在本实施例中，该过滤装置320可以选择现有技术中的沙堆过滤器或者活性炭吸附器等。

再为具体地，该放射性液体疏排装置330连通于该液体排放管线312，被配置为收集放射性液体。在本实施例中，该放射性液体疏排装置330可以选择现有技术中的WLS，即放射性液体疏排系统，对带有放射性的液体进行收集，防止污染水源。

作为优选地，该气水分离装置310还包括液位计313、控制器314和第一隔离阀315。该液位计313设置于该气水分离器311，被配置为感应该气水分离器311中的液位信号。该液位计313通讯连接于该控制器314，该第一隔离阀315布置于该放射性液体疏排装置330的入口处，并通讯连接于该控制器314。该控制器314通过该液位信号控制该第一隔离阀315的通断。当气水分离装置310中的液位达到高液位时，液位计313将该高液位信号传输至控制器314，控制器314控制第一隔离阀315保持打开状态，放射性液体流入放射性液体疏排装置330中。当气水分离装置310中的液位下降到低液位时，液位计313将该低液位信号传输至控制器314，控制器314控制第一隔离阀315关闭。该控制器314可以选择现有技术中的PLC控制器，其结构和控制第一隔离阀315的原理本实施例不做赘述。

继续参照图1，该主泄压组件300还包括散热装置340。该散热装置340布置于该气水分离装置310上游的主泄压管路中，包括散热器341和气体通过管线342。该气体通过管线342连通该散热器341和该气水分离器311。从安全壳10排放出来的放射性气体能够经过该散热器341进行降温。该散热器341可以选择现有技术中的风冷散热器。该风冷散热器能够通过空冷的方式冷凝放射性气体中的水蒸气，可选择需要交流电源的风冷散热器，也可以选择无需交流电源的风冷散热器。事故工况下安全壳10中存在大量的水蒸气，通过该散热器341冷凝，可降低排放气体的总量，进而降低放射性物质的排放总量。若交流电源有效，则给风冷散热器通电进行强制冷却；若交流电源无效，则通过非能动的方式进行冷却。冷空气从风冷散热器的底部流入，顶部排出，进而带走放射性气体的热量。

具体地，该散热装置340还包括液体收集管线343，该液体收集管线343连通于该液体排放管线312。该液体收集管线343能够将散热器341收集到的液滴汇集到液体排放管线312中，进而进入放射性液体疏排装置330。

继续参照图1，该主泄压组件300还包括主路流量表350，该主路流量表350布置于该气水分离装置310上游的主泄压管路中，该主路流量表350被配置为测量泄压过程中的该放射性气体总量。

具体地，该主泄压组件300还包括调节阀360，该调节阀360布置于该过滤装置320和该烟囱200之间的主泄压管路中，该调节阀360被配置为控制该放射性气体的排放速度，进而调节安全壳10的泄压速度。

再为具体地，该主泄压管路还设置有第三隔离阀370。该第三隔离阀370设置于主路流量表350的上游管路中，辅助调节阀360进行安全壳10的泄压速度的调节。

继续参照图1，该辅助泄压组件400包括辅助泄压管路和第二隔离阀410，该辅助泄压管路连通该泄压主路100伸出该安全壳10的一侧，并联于该主泄压组件300，连通于该烟囱200。该第二隔离阀410被配置为控制该辅助泄压管路的通断。当主泄压组件300发生故障或事故严重时对安全壳10进行紧急快速的泄压，保证安全壳10的泄压效果，防止事故恶化。

具体地，该辅助泄压组件400还包括辅路流量表420，该辅路流量表420布置于第二隔离阀410的下游管路中，便于监测利用该辅助泄压组件400进行泄压的过程中排放的放射性气体的总量。

再为具体地，该辅助泄压组件400还包括孔板430。该孔板430布置于烟囱200和辅路流量表420之间，能够提供一定节流功能，防止放射性气体排放过快。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。