安全殼系統(tǒng)組成

安全殼系統(tǒng)包括包括安全殼噴淋系統(tǒng)、安全殼隔離系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、空氣凈化系統(tǒng)、安全殼氫復(fù)合系統(tǒng)等。

用于在失水事故和安全殼內(nèi)主蒸汽管道破裂事故后，降低安全殼內(nèi)的峰值壓力和溫度，防止安全殼超壓的系統(tǒng)。在失水事故時，在噴淋水中添加的化學(xué)藥物(NaOH)，能除去安全殼空氣中的氣體裂變產(chǎn)物，從而減少氣態(tài)裂變產(chǎn)物(主要是碘)可能向環(huán)境的泄漏量。噴淋液最終集中于用于收集廠房和設(shè)備間的設(shè)備的泄露水、設(shè)備和地面的去污水及沖洗水的安全殼地坑中，添加的化學(xué)藥物可以實現(xiàn)安全殼地坑水的化學(xué)控制，使其中水的pH值控制在8.5~10.5，這樣可以長期滯留碘，并減少安全殼內(nèi)設(shè)備的腐蝕和限制金屬表面與噴淋液作用而產(chǎn)生氫。

噴淋系統(tǒng)通常由兩個獨立的、分隔的噴淋系列和一個公用的化學(xué)藥物添加回路組成。兩個噴淋系列可同時使用，以縮短處理事故的過程;其中任何一個系列失效時，都不會喪失系統(tǒng)的安全功能。

每個噴淋系列設(shè)置一臺噴淋泵和一臺噴淋熱交換器。噴淋泵通常為離心泵，每臺泵設(shè)有小流量旁通管、以防止泵由于閉閥運行受到損壞和過熱。要求把噴淋泵布置的低于安全殼地坑，以使泵有一定的凈正吸入壓頭而壁面發(fā)生氣蝕。

將反應(yīng)堆安全殼建筑物與外界的一切可能聯(lián)系通道關(guān)閉的各種裝置的總稱。用于當(dāng)反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)發(fā)生失水事故或主蒸汽管道發(fā)生破裂事故時，將貫穿安全殼的工藝管道迅速隔離，以阻止或限制放射性物質(zhì)向環(huán)境釋放，系專設(shè)安全設(shè)施之一。

根據(jù)各工藝管道的具體情況，選用下列不同的隔離裝置:

1、對貫穿安全殼的管道，在其緊靠安全殼的內(nèi)、外兩側(cè)處，一般各設(shè)置一個自動動作隔離閥，使單一能動不見的故障不會妨礙安全殼的隔離;

2、對既不屬于反應(yīng)堆冷卻劑壓力邊界的一部分，又不直接與安全殼內(nèi)大氣相通的管道，至少應(yīng)在安全殼的外側(cè)設(shè)置一個自動動作隔離閥;

3、對失水事故時仍需工作的專設(shè)安全設(shè)施系統(tǒng)，可用止回閥作為安全殼內(nèi)側(cè)的自動動作隔離閥。

安全殼是一個球頂圓柱形的大殼體。另外還有球形和圓柱形結(jié)構(gòu)的安全殼。安全殼的內(nèi)層是(19~33)mm厚的密封鋼殼，外層是預(yù)應(yīng)力混凝土或鋼筋混凝土。氣密性要求為，在設(shè)計壓力下，每天泄漏率應(yīng)小于安全殼內(nèi)空氣童量的0.1%。

在安全殼內(nèi)除包容有反應(yīng)堆及其一回路設(shè)備外，還安設(shè)有堆芯安全注水系統(tǒng)，噴淋、消氫、凈化、隔離及停堆冷卻等系統(tǒng)。

安全殼的體積很大，直徑約為40米，高60米左右。內(nèi)層的鋼密封襯是在現(xiàn)場組裝和焊接的，焊前無法預(yù)熱、焊后難以進行熱處理。所以要求材料焊接性好、雜質(zhì)少、強度高、塑韌性大。安全殼材料多采用碳錳鋼。當(dāng)殼體厚度超過38mm時為了提高淬透性，改善強度和韌性以及焊接性能，需采用低合金高強度鋼A537或A387。

作用是防止當(dāng)發(fā)生強烈地震或失水等嚴(yán)重事故時，能確保放射性氣體和放射性物質(zhì)全部被密封在安全殼內(nèi)，以免向外逸散，污染大氣和環(huán)境。

為滿足反應(yīng)堆運行和停堆換料期間人員進入安全殼對環(huán)境空氣所需的條件，以及參與失水事故后將空氣冷卻而設(shè)置的若干系統(tǒng)的總稱。

反應(yīng)堆運行期間，由于一次冷卻劑系統(tǒng)的散熱，安全殼內(nèi)的空氣溫度不斷上升，同時，由于一次冷卻劑系統(tǒng)的泄露，安全殼內(nèi)空氣中含有放射性物質(zhì)。通風(fēng)凈化系統(tǒng)的任務(wù)就是排除安全殼中空氣的熱量及去除其中的放射性物質(zhì)。

安全殼冷卻系統(tǒng)有安全殼空氣冷卻系統(tǒng)、工藝設(shè)備或設(shè)備房間通風(fēng)冷卻系統(tǒng)等，安全殼空氣凈化系統(tǒng)有安全殼空氣循環(huán)過濾系統(tǒng)、安全殼清洗通風(fēng)系統(tǒng)等。

1、安全殼空氣冷卻系統(tǒng)

用以排除安全殼內(nèi)的熱量，保持安全殼內(nèi)溫度一般不超過50 ℃。這是考慮電氣設(shè)備及儀表等能正常持續(xù)運行的需要。系統(tǒng)通常由風(fēng)機、以冷凍水為介質(zhì)的冷卻裝置、風(fēng)閥及有關(guān)控制儀表組成。

安全殼空氣冷卻系統(tǒng)是否需要再失水事故后發(fā)揮功能，視核電廠具體設(shè)計情況而決定，該系統(tǒng)參與排出熱量，能有效抑制安全殼內(nèi)壓力上升。

2、工藝設(shè)備或設(shè)備房間通風(fēng)冷卻系統(tǒng)

用以在反應(yīng)堆正常運行期間保持某些設(shè)備或設(shè)備房間的特定氣溫。

3、安全殼空隙循環(huán)過濾系統(tǒng)

用以在反應(yīng)堆正常運行期間循環(huán)過濾安全殼內(nèi)的空氣，消除氣載放射性碘和活化的粒子。通常是由高效粒子空氣過濾器和活性炭吸附器組成的整體式過濾裝置。

安全殼氫復(fù)合系統(tǒng)是控制安全殼內(nèi)大氣中氫濃度不超過形成爆炸混合物限制值的系統(tǒng)。亦稱安全殼消氫系統(tǒng)，系專設(shè)安全設(shè)施之一。安全殼內(nèi)的氫氣一般來源于失水事故時的鋯水反應(yīng)、金屬材料腐蝕以及堆芯水因輻照而產(chǎn)生的分解。

系統(tǒng)通常設(shè)置兩個獨立的、分隔的安全殼氫復(fù)合系列，每個系列設(shè)置一臺空氣洗滌器、一臺風(fēng)機和一臺氫復(fù)合器，兩個系列共用一臺氫分析器。兩個系列同事使用時，可以縮短處理事故的過程。其中一個系列失效時，不會喪失本系統(tǒng)的安全功能。

失水事故后，當(dāng)安全殼內(nèi)空氣中氫氣的體積濃度達到約1.5%時，本系統(tǒng)投入運行。風(fēng)機從安全殼的不同高度、不同方位以及可能聚集七情的房間吸取空氣，首先使之經(jīng)過空氣洗滌器，出去其中可溶性放射性微塵、以及懸浮在空氣中的氫氧化鈉和硼酸等物質(zhì)，再將這些氣體送入氫復(fù)合器。氫符合器通常采用觸媒催化原理，先由電加熱器將洗滌后的空氣加熱到310~330℃。然后使之進入貴金屬(例如鈀)催化床，使氫和氧復(fù)合成水蒸氣。將除氫后的高溫空氣送入空氣冷卻器，冷卻后送回安全殼。