专利名称：核电站内置换料水箱内安全系统泵吸入口过滤器的制作方法
技术领域：
本发明涉及核电厂安全系统，属于一种用于核电厂安全壳内置换料水箱过滤系统 的一部分。
背景技术：
核电站发生失水事故(LOCA)或主蒸汽管道破裂事故之后，会产生大量的保温、涂 漆、混凝土颗粒以及设备金属材料等碎渣，并随着事故管道喷放水及安全壳喷淋水的流动 进入安全壳内置换料水箱(IRWST)内。在事故工况下，安全壳喷淋系统、安全注入系统要投 入使用，利用IRWST水进行堆芯注入和安全壳喷淋，为了保证喷淋水质，有必要进行IRWST 内碎渣的过滤。安全系统泵吸入口过滤器即起到过滤杂质的作用。
核电站安全系统泵吸入口过滤器是一种过滤杂质的机械类设备，它安装于IRWST 内，能够过滤带有大量碎渣的水，并能承受碎渣积聚而带来的负荷。它的工作原理是，过滤 器下游安装有安全系统泵，泵的运行产生吸水的作用，导致IRWST水流通过过滤器，由于过 滤器的阻挡，碎渣滞留在过滤器上游，从而使进入过滤器下游的水的水质满足系统运行要 求，避免过量碎渣进入下游管道和堆芯，影响设备的运行或者堆积在堆芯内影响堆芯余热 导出。发明内容
针对现有技术中所存在的不足，本发明的目的是提供一种布置紧凑、结构坚固、安 装方便并且能够长期浸没于内置换料水箱的含硼水中而不影响其性能的安全系统泵吸入 口过滤器(即地坑过滤器)。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案如下所描述
—种核电站内置换料水箱内安全系统泵吸入口过滤器，包括若干个沿安全壳内 置换料水箱环形区布置的过滤模块，在安全系统泵吸入口的四边设置基座，所述过滤模块 固定在基座上，每个过滤模块包括设置在安全系统泵吸入口地坑上方的汇流箱，汇流箱沿 环形区的两侧连接汇流筒道，汇流筒道上设有过滤组件，过滤组件采用板片状或柱状结构， 在板片上或柱面上设有用于过滤碎渣的过滤孔。
进一步，所述的汇流筒道横截面可以为圆形、椭圆形、正方形、多边形或长方形。
进一步，当所述过滤组件为板片状结构时，过滤组件的过滤板采用波浪状打孔板， 以增加过滤面积。
进一步，所述板片状结构的过滤组件为多层设置。
进一步，所述的汇流筒道、汇流箱与过滤组件之间通过螺栓连接。
进一步，所述的过滤组件设置在汇流筒道的顶部，或汇流筒道的顶部及一侧上部， 或汇流筒道的顶部及两侧上部，或汇流筒道的周向。
进一步，所述的过滤模块采用板片状结构和柱状结构过滤组件的组合式安装方 式。
进一步，所述的汇流箱通过螺栓与安全系统泵吸入口的基座相连接，所述汇流箱为长方形或正方形箱体，汇流箱的顶部及侧面为框架结构，沿框架的对角线方向设置加强
梁进一步，所述的汇流筒道、汇流箱以及过滤组件采用超低碳不锈钢金属材料制造。进一步，所述的过滤组件的过滤孔直径或边长小于2. 1mm。本发明的有益效果如下本发明采用的泵吸入口过滤器采用超低碳不锈钢金属材料，并采用模块式组合设计，现场安装不需任何焊接操作，而是通过螺栓连接即能将若干个过滤模块组合而成，简化了现场的安装，减少了因焊接而产生的设备变形的问题；并且泵吸入口过滤器的网孔直径或边长小于2. 1_(或其他要求的尺寸)，能够保证滞留大量的碎渣，避免对泵吸入口过滤器下游安全系统设备的影响；结构具有足够的强度，能够承受碎渣堆积而产生的负荷。
图1为本发明的泵吸入口过滤器的一个过滤模块的结构示意图；图2至图6为本发明的不同横截面形状的汇流筒道示意图；图7至图10为本发明的过滤组件与汇流筒道的多种连接方式示意图；图11为柱状结构过滤组件与汇流筒道的安装方式示意图；图12为波浪状打孔板的结构示意图；图13为设置加强梁的汇流箱框架结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明作详细说明。一种核电站内置换料水箱(IRWST)内安全系统泵吸入口过滤器，如图1所示，包括若干个沿安全壳内置换料水箱环形区I布置的过滤模块2，在安全系统泵吸入口的四边设置基座，过滤模块固定在基座上，所述每个过滤模块2包括设置在安全系统泵吸入口地坑上方的汇流箱3，汇流箱3沿环形区的两侧连接汇流筒道4，汇流筒道4上设有过滤组件5，过滤组件5采用板片状或柱状结构，在板片上或柱面上设有用于过滤碎渣的过滤孔。其中，汇流箱是指一种汇集并容纳水流的箱式或盒式容器，四周或顶部可以是实体隔板，也可以是起安装框架作用的钢板，下方不封闭，从而允许靠泵的吸力使水流从下方流出；汇流筒道是指一种沿轴向方向两端面不封闭，并通过法兰连接并前后相连的允许汇集水流流动的渠式或槽式装置，其横截面可以是圆形、长方形、正方形或椭圆形等形状。除安装过滤组件的部位和法兰连接处外，汇流筒道四周是实体封闭的，起支撑框架和汇集水流的作用。在一个实施例中，为了适应IRWST内部空间布置限制，可以在安全壳IRWST环形区内设置4个安全系统泵吸入口地坑，针对每个地坑，设置独立的过滤器模块组件，来满足过滤的要求。为了避免过滤面积过大而受到布置空间及占地面积的限制，还可通过同一系列的安注安喷系统共用某些过滤模块组件，以满足过滤面积的要求。本发明所述的每个过滤器组件整体淹没于水下至少IOmm高度或其他要求的高度尺寸。
根据布置覆盖范围，对过滤器组件设置了若干便于进行维修及检查的人孔。
整个过滤器组件的占地空间要考虑人员沿环形区行走的空间需求。
位于安全系统泵吸入口地坑上方的汇流箱3是正方体或长方体结构，便于进行与 地面或墙面的固定连接。与地面和墙面的固定连接要保证密封，避免大的碎渣及颗粒进入 安全系统泵吸入口。汇流箱3沿环形区两侧连接汇流筒道4 ;汇流箱及汇流筒道面向环形 区墙一侧，均可安装过滤组件(主要是在汇流筒道的壁面上安装过滤组件)。汇流箱的组合 面基本为实体钢板，必要时加排气孔或排气导管。
汇流筒道4为从地坑汇流箱向外延伸的流体汇集部件。汇流筒道4横截面可以为 圆形、椭圆形、正方形、多边形或长方形等适用形状(见图2-图6)。汇流筒道4的基本组合 面为实体钢板。对于需要安装过滤组件5的位置进行必要的开孔设计。汇流筒道4除与地 面连接的区域外，均可以适当安装过滤组件5。
过滤组件5与汇流筒道的连接方式可以为上装式、上侧装式、三侧装式、环绕式多 种形式(见图7-图10);图7为上装式，过滤组件5设置在汇流筒道4的顶部；图8为上侧 装式，过滤组件5设置在汇流筒道4的顶部及一侧上部；图9为三侧装式，过滤组件5设置 在汇流筒道4的顶部及两侧上部；图10为环绕式，过滤组件5设置在汇流筒道4的周向。
过滤组件是安装于汇流筒道上的过滤元件，其可以采用板片状或柱状结构，板片 状结构的过滤组件为多层设置，在板片上和柱面上要打孔用于过滤碎渣
板片状结构板片状过滤组件与汇流通道的安装方式见图7-图10，这些不同的连 接方式可适用于不同的加工要求、布置要求、过滤要求，特别两侧装、三侧装或环绕式这类 的过滤组件安装方式，可以确保水流从过滤组件较低的位置进入汇流筒道，确保汇流水量。
柱状结构柱状结构过滤组件与汇流筒道的安装方式见图11。
板片状过滤板可以采用波浪状打孔板，见图12，用以增加过滤面积，并容纳更多的 碎渣。
汇流筒道、汇流箱与过滤组件的各零部件之间的现场连接采用螺栓连接形式，避 免因为焊接连接而产生热变形，影响结构的稳定性和坚固性。
整个过滤器还可以根据实际安装需求和条件限制，采用板片结构和柱状结构过滤 组件的组合式安装设计。
位于安全系统泵吸入口四边安装基座，基座与上方的汇流箱采用螺栓连接，汇流 箱为长方形或正方形箱体，除底部外，其他面都可以采用框架结构，并在对角线方向设置加 强梁，见图13。
本发明采用的泵吸入口(地坑)过滤器采用超低碳不锈钢金属材料，并采用模块式 组合设计，现场安装不需任何焊接操作，而是通过螺栓连接即能将若干个过滤模块组合而 成，简化了现场的安装，减少了因焊接而产生的设备变形的问题；并且泵吸入口(地坑)过滤 器的网孔直径或边长小于2. 1_ (或其他要求的尺寸)，能够保证滞留大量的碎渣，避免对泵 吸入口(地坑)过滤器下游安全系统设备的影响；结构具有足够的强度，能够承受碎渣堆积 而产生的负荷。
需要注意的是，上述具体实施例仅仅是示例性的，在本发明的上述教导下，本领域 技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形均落在本发明的保护范围内。本领域技术人员应该明白，上面的具体描述只是为了解释本发明的目的，并非用于限制本发明。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。
权利要求
1.一种核电站内置换料水箱内安全系统泵吸入口过滤器，其特征在于包括若干个沿安全壳内置换料水箱环形区(I)布置的过滤模块(2)，在安全系统泵吸入口的四边设置基座，所述过滤模块(2 )固定在基座上，每个过滤模块包括设置在安全系统泵吸入口地坑上方的汇流箱(3)，汇流箱(3)沿环形区的两侧连接汇流筒道(4)，汇流筒道(4)上设有过滤组件(5)，过滤组件(5)采用板片状或柱状结构，在板片上或柱面上设有用于过滤碎渣的过滤孔。
2.如权利要求1所述的核电站内置换料水箱内安全系统泵吸入口过滤器，其特征在于所述的汇流筒道(4)横截面可以为圆形、椭圆形、正方形、多边形或长方形。
3.如权利要求1所述的核电站内置换料水箱内安全系统泵吸入口过滤器，其特征在于当所述过滤组件(5)为板片状结构时，过滤组件的过滤板采用波浪状打孔板，以增加过滤面积。
4.如权利要求1或2或3所述的核电站内置换料水箱内安全系统泵吸入口过滤器，其特征在于所述板片状结构的过滤组件为多层设置。
5.如权利要求1所述的核电站内置换料水箱内安全系统泵吸入口过滤器，其特征在于所述的汇流筒道(4)、汇流箱(3)与过滤组件(5)之间通过螺栓连接。
6.如权利要求2或5所述的核电站内置换料水箱内安全系统泵吸入口过滤器，其特征在于所述的过滤组件(5)设置在汇流筒道(4)的顶部，或汇流筒道(4)的顶部及一侧上部， 或汇流筒道(4)的顶部及两侧上部，或汇流筒道(4)的周向。
7.如权利要求1所述的核电站内置换料水箱内安全系统泵吸入口过滤器，其特征在于所述的过滤模块采用板片状结构和柱状结构过滤组件的组合式安装方式。
8.如权利要求1所述的核电站内置换料水箱内安全系统泵吸入口过滤器，其特征在于所述的汇流箱(3)通过螺栓与安全系统泵吸入口的基座相连接，所述汇流箱为长方形或正方形箱体，汇流箱的顶部及侧面为框架结构，沿框架的对角线方向设置加强梁。
9.如权利要求1所述的核电站内置换料水箱内安全系统泵吸入口过滤器，其特征在于所述的汇流筒道(4)、汇流箱(3)以及过滤组件(5)采用超低碳不锈钢金属材料制造。
10.如权利要求1所述的核电站内置换料水箱内安全系统泵吸入口过滤器，其特征在于所述的过滤组件(5)的过滤孔直径或边长小于2. 1mm。
全文摘要
本发明公开了一种核电站内置换料水箱内安全系统泵吸入口过滤器，包括若干沿安全壳内置换料水箱环形区布置的过滤模块，在安全系统泵吸入口的四边设置基座，过滤模块固定在基座上，每个过滤模块包括设置在安全系统泵吸入口地坑上方的汇流箱，汇流箱沿环形区的两侧连接汇流筒道，汇流筒道上设有过滤组件，过滤组件采用板片状或柱状结构，在板片或柱面上设有用于过滤碎渣的过滤孔。本发明的地坑过滤器采用模块式组合设计，简化了现场的安装，减少了因焊接而产生的设备变形的问题；并且地坑过滤器的网孔直径或边长可根据要求而定，能够保证滞留大量的碎渣，避免对地坑过滤器下游安全系统设备的影响；结构具有足够的强度，能承受碎渣堆积而产生的负荷。
文档编号F04B53/20GK103047129SQ201210549550
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月17日 优先权日2012年12月17日
发明者朱京梅, 邢继, 王长东, 朱明华, 张卫, 李军, 龚钊, 王宏杰 申请人:中国核电工程有限公司