安全殼系統(tǒng)作用

作用是防止當(dāng)發(fā)生強(qiáng)烈地震或失水等嚴(yán)重事故時(shí)，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。

安全殼是一個(gè)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(jì)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(chǎng)組裝和焊接的，焊前無(wú)法預(yù)熱、焊后難以進(jìn)行熱處理。所以要求材料焊接性好、雜質(zhì)少、強(qiáng)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(guò)38mm時(shí)為了提高淬透性，改善強(qiáng)度和韌性以及焊接性能，需采用低合金高強(qiáng)度鋼A537或A387。

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(shí)，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(shí)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(zhǎng)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(gè)獨(dú)立的、分隔的噴淋系列和一個(gè)公用的化學(xué)藥物添加回路組成。兩個(gè)噴淋系列可同時(shí)使用，以縮短處理事故的過(guò)程;其中任何一個(gè)系列失效時(shí)，都不會(huì)喪失系統(tǒng)的安全功能。

每個(gè)噴淋系列設(shè)置一臺(tái)噴淋泵和一臺(tái)噴淋熱交換器。噴淋泵通常為離心泵，每臺(tái)泵設(shè)有小流量旁通管、以防止泵由于閉閥運(yùn)行受到損壞和過(guò)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(chēng)。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(shí)，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(zhuān)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(duì)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(gè)自動(dòng)動(dòng)作隔離閥，使單一能動(dòng)不見(jiàn)的故障不會(huì)妨礙安全殼的隔離;

2、對(duì)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(gè)自動(dòng)動(dòng)作隔離閥;

3、對(duì)失水事故時(shí)仍需工作的專(zhuān)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(dòng)動(dòng)作隔離閥。

為滿足反應(yīng)堆運(yùn)行和停堆換料期間人員進(jìn)入安全殼對(duì)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(chēng)。

反應(yīng)堆運(yùn)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(shí)，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(guò)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(guò)50 ℃。這是考慮電氣設(shè)備及儀表等能正常持續(xù)運(yùn)行的需要。系統(tǒng)通常由風(fēng)機(jī)、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(jì)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(yùn)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(guò)濾系統(tǒng)

用以在反應(yīng)堆正常運(yùn)行期間循環(huán)過(guò)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(guò)濾器和活性炭吸附器組成的整體式過(guò)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(guò)形成爆炸混合物限制值的系統(tǒng)。亦稱(chēng)安全殼消氫系統(tǒng)，系專(zhuān)設(shè)安全設(shè)施之一。安全殼內(nèi)的氫氣一般來(lái)源于失水事故時(shí)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(gè)獨(dú)立的、分隔的安全殼氫復(fù)合系列，每個(gè)系列設(shè)置一臺(tái)空氣洗滌器、一臺(tái)風(fēng)機(jī)和一臺(tái)氫復(fù)合器，兩個(gè)系列共用一臺(tái)氫分析器。兩個(gè)系列同事使用時(shí)，可以縮短處理事故的過(guò)程。其中一個(gè)系列失效時(shí)，不會(huì)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(dá)到約1.5%時(shí)，本系統(tǒng)投入運(yùn)行。風(fēng)機(jī)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(guò)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(jìn)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。