专利名称:一种用于池式钠冷快堆的超压保护装置的制作方法
技术领域：
本发明属于一种保护装置，具体涉及一种用于池式钠冷快堆的保护装置。
技术背景
在俄罗斯“BH-600”快中子增殖反应堆主容器气体补偿通过三个气体补偿罐实现， 保护气体压力则通过一个υ形连通器超压保护装置实现，其保护装置如图1所示。"BH-600，， 保护容器保护系统的补偿容器采用了三个卧式容器。
如图1所示，“BH-600”主容器保护系统的保护装置是一个U形连通器，保护装置 的输入弯管与保护容器的气腔相连，而回流弯管则经膨胀器与专用通风相连。膨胀器是当 保护装置动作时用来收集Π ΦΜ04阻塞液体的。膨胀器与溢流管在膨胀器的底部相连接。 保护装置设有工作液体液位信号和压差传感器，液位信号设在膨胀器中并用它来检测回流 管中液体液位的高低。
俄罗斯“ΒΗ-600”快中子增殖反应堆容器保护的整个设备多、结构不紧凑，保护装 置在工作过程中硅油大量流失，降低了系统的可靠性。
发明内容
本发明的目的是，提供一种整个装置设备少，结构紧凑，系统可靠性高的用于池式 钠冷快堆的超压保护装置。
本发明采用的技术方案是，一种用于池式钠冷快堆的超压保护装置，它包括主容 器，主容器与保护容器通过管路连接在一起，主容器通过管路与补偿容器连接，补偿容器还 与主容器的保护装置连接，其中，所说的补偿容器包括筒体，筒体上部设有上封头，筒体下 部为下封头，筒体的中间设有进气管，进气管穿过上封头，上封头上还设有热电偶接管、出 气管，出气管的下端与钠泄漏信号器接管相连。所述的钠泄漏信号器接管还通过定位卡与 下封头固定。在补偿容器内的上封头的一侧设有人孔，与人孔相对应的筒体的内壁上还设 有爬梯，爬梯延伸至下封头处。在筒体的中间还设有固定板、上固定板、下固定板，进气管， 热电偶接管和出气管分别穿过固定板、上固定板和下固定板，在筒体的外壁面还设有相互 成直角的4个支座。
所述的保护装置包括一中空的柱状保护装置壳体，保护装置壳体的上部为一柱状 中空的分离装置，分离装置的顶部为气体排入专用通风接管，分离装置的中间为液位计，液 位计的外部设有圆柱状的保护套，保护套为中空的筒体，上部与分离装置相连并与外界相 通，下部为封闭的底部，液位计穿过保护套的底部，在分离装置的上部还设有两层分离隔 板，液位计的保护套穿过两层分隔板，在保护装置的下部还设有液体回流管，液体回流管从 保护装置的下部的一侧延伸至保护装置壳体的下端并与保护装置壳体的下端保持一定的 距离，液位计下部的连接管穿过液体回流管，以及保护装置壳体的下端面，并与溢流管连 接，在保护装置的下部的另一侧还设有气体起泡管套，在气体起泡管套内还设有气体起泡 管。气体起泡管的下端穿过保护装置壳体的下端面并与充排液管连接。在保护装置壳体的外壁面的中间位置设有上部支撑，保护装置壳体的下端面设有下部支撑。
本发明的优点是由于采用了立式圆柱形容器作为补偿容器，“管套管”式保护装 置减少了整个装置的设备，使结构更加紧凑，提高了系统的可靠性。
图1是俄罗斯“BH-600”快中子增殖反应堆保护装置示意图；
图2是本发明所提供的一种用于池式钠冷快堆的超压保护装置示意图；
图3是本发明中的补偿容器的俯视图；
图4是本发明中的补偿容器A-A方向的剖视图；
图5是本发明中的保护装置示意图。
图中，1主容器，2保护容器，3补偿容器，4保护装置，5热电偶接管，6进气管，7爬 梯，8下封头，9支座，10定位卡，11钠泄漏信号器接管，12下固定板，13上固定板，14出气 管，15人孔，16上封头，17筒体，18固定板，21保护装置壳体，22气体进入接管，23气体起泡 管套，24气体起泡管，25液体回流管，26分离装置，27气体排入专用通风接管，28分隔板， 29充排液管，30溢流管，31下部支撑，32上部支撑，33液位计，34液体液位测量管，35工作 液面，36工作液面，37充钠液面，38保护套，41补偿容器，42保护装置，43补偿气体管道，44 溢流管道，45保护装置管道。
具体实施方式
如图2所示，一种用于池式钠冷快堆的超压保护装置，它包括主容器1，主容器1外 设有保护容器2，主容器1与保护容器2通过管路连接在一起，主容器1还通过管路与补偿 容器3连接，补偿容器3还与保护装置4连接。
如图3和图4所示，补偿容器3包括筒体17，筒体17上部为球冠状的上封头16， 下部球冠状的下封头8，在筒体17的中间为进气管6，进气管6从上封头16的中间穿过，并 延伸至下封头8处，与下封头8留有一定的间隙，在上封头16的一侧设有人孔15，与人孔 15相对应的筒体的内壁上还设有爬梯7，爬梯7延伸至下封头8处，在上封头16的另一侧 还设有热电偶接管5以及出气管14，热电偶接管5穿过上封头16并伸入筒体17中间一定 位置，出气管14穿过上封头16并与钠泄漏信号器接管11连接，钠泄漏信号器接管11的端 部设有定位卡10，该定位卡10可将钠泄漏信号管11固定在下封头8的内壁，在筒体17的 中间还设有固定板18、上固定板13、下固定板12，进气管6，热电偶接管5和出气管14分别 穿过固定板18、上固定板13和下固定板12，在筒体17的外壁面还设有相互成直角的4个 支座9，方便将补偿容器3固定。
如图5所示，保护装置4包括一中空的柱状保护装置壳体21，保护装置壳体21的 上部为一柱状中空的分离装置26，分离装置26的顶部为气体排入专用通风接管27，分离装 置26的中部设有液位计33接口，液位计33的外部设有圆柱状的保护套38，保护套38为中 空的筒体，上部与分离装置26相连并与外界相通，下部为封闭的底部，液位计33穿过保护 套38的底部，在分离装置26的上部还设有两层分离隔板28，液位计33的保护套38穿过两 层分隔板28，在保护装置4的下部还设有液体回流管25，液体回流管25从保护装置4的下 部的一侧延伸至保护装置壳体21的下端并与保护装置壳体21的下端保持一定的距离，液位计33下部的连接管穿过液体回流管25，以及保护装置壳体26的下端面，并与溢流管30 连接，在保护装置4的下部的另一侧还设有气体起泡管套23，在气体起泡管套23内还设有 气体起泡管24。气体起泡管24的下端穿过保护装置壳体21的下端面并与充排液管26连 接。在保护装置壳体21的外壁面的中间位置设有上部支撑32，保护装置壳体21的下端面 设有下部支撑31。
如图5所示，主容器1的保护装置4是一个立式圆柱形容器，其型式采用的是“管 套管”型式。保护装置壳体21内的一部分是注入的工作液体——有机硅油，气体起泡管24 和液体回流管25浸入工作液体中。保护装置壳体21上部是装有旋流器的圆柱形分离装置 26，在旋流器的上方有挡板栅。分离装置26(出口)与气体排入专用通风接管27相连接， 保护装置壳体21腔入口与反应堆主容器1的气腔相连接。气体起泡管24和液体回流管25 中的工作液体柱位于分离装置26腔和保护装置4的气腔中。为了减少保护装置4工作时 被气体夹带到分离装置26中的液体量，气体起泡管24采用“管套管”型式气体起泡管24外 部套有气体起泡管套23，同时为了确保保护装置4的分级和无级工作，气体起泡管24的端 部切成45°形状，并用开孔的隔板封闭。
工作原理
保护系统气体热膨胀的自补偿反应堆装置在启动，停堆，换料，部分功率运行，计 划停堆，事故保护和警告保护动作的投入等工况下，一回路钠的温度和容积发生变化，从而 引起保护系统中气体温度和压力也发生变化，通过保护系统中补偿容器3的附加气体容积 使得保护气体的热膨胀得到自补偿。超压保护主容器1的超压保护由它的保护装置4来实现。当反应堆主容器1气 腔中保护气体的压力超过容许值时，主容器1的保护装置4打开，多余气体容积经过主容器 1气腔-补偿容器3-保护装置4-专用通风气体管线排放；当主容器1内保护气体压力降到 保护装置关闭的压力值后，保护装置4则关闭，进而将主容器1气腔与大气隔开。反应堆主 容器1额定运行压力为0. 055MPa，保护装置4动作压力为0. 0632MPa。当主容器1气腔压 力下降到0. 05MPa时，液位继电器式的液位计发出液位下降信号，当气腔压力降至0. 04MPa 时，由压力传感器形成警告信号，当压力下降到0. 035MPa时，发出事故停堆信号。换料工况 下，液位继电器式传感器不工作，主容器1压力下降到0. 02MPa时，由压力传感器发出警告 信号。在主容器1出现压力低于外界大气压，达到-0. 0155MPa时，主容器1保护装置4负 压动作，使空气倒入反应堆主容器1，以确保反应堆的安全。
补偿容器3入口与反应堆主容器1相连通，补偿容器3出口与保护装置4入口相 连通。在反应堆主容器1超压时，通过保护装置4将多余氩气排放入专用通风系统，从而避 免主容器1超压；在反应堆主容器1出现压力小于外界大气压，即负压时，通过保护装置4 使空气倒入反应堆主容器1，以确保反应堆的安全；在反应堆正常运行时，通过补偿容器3， 自我调节反应堆主容器1内氩气压力的变化。
本发明首次用于中国实验快堆。通过试验结果表明，两台保护装置的超压动作压 力和负压动作压力满足设计要求，能安全可靠运行。
权利要求
一种用于池式钠冷快堆的超压保护装置，它包括主容器(1)，主容器(1)外设有保护容器(2)，主容器(1)分别通过管路与保护容器(2)和补偿容器(3)连接，补偿容器(3)还与主容器(1)的保护装置(4)连接，其特征在于所说的补偿容器(3)包括筒体(17)，筒体(17)上部设有上封头(16)，筒体下部为下封头(8)，筒体(17)的中间设有进气管(6)，进气管(6)穿过上封头(16)，上封头(16)上还设有热电偶接管(5)、出气管(14)，出气管(14)的下端与钠泄漏信号器接管(11)相连，保护装置(4)包括一中空的柱状保护装置壳体(21)，保护装置壳体(21)的上部为一柱状中空的分离装置(26)，分离装置(26)的顶部为气体排入专用通风接管(27)，分离装置(26)的中间为液位计(33)，液位计(33)的外部设有圆柱状的保护套(38)，保护套(38)为中空的筒体，上部与分离装置(26)相连并与外界相通，底部封闭，液位计(33)穿过保护套(38)的底部，在分离装置(26)的上部还设有两层分隔板(28)，液位计(33)的保护套(38)穿过两层分隔板(28)，在保护装置(4)的下部还设有液体回流管(25)，液体回流管(25)从保护装置(4)的下部的一侧延伸至保护装置壳体(21)的下端并与保护装置壳体(21)的下端保持一定的距离，液位计(33)下部的连接管穿过液体回流管(25)以及保护装置壳体(21)的下端面，并与溢流管(30)连接，在保护装置(4)的下部的另一侧还设有气体起泡管套(23)，在气体起泡管套(23)内设有气体起泡管(24)。
2.如权利要求
1所述的一种用于池式钠冷快堆的超压保护装置，其特征在于气体起 泡管(24)的下端穿过保护装置壳体(21)的下端面并与充排液管(29)连接。
3.如权利要求
1所述的一种用于池式钠冷快堆的超压保护装置，其特征在于在保护 装置壳体(21)的外壁面的中间位置设有上部支撑(32)，保护装置壳体(21)的下端面设有 下部支撑(31)。
专利摘要
本发明属于一种保护装置，具体涉及一种用于池式钠冷快堆的保护装置。本发明的优点是由于采用了立式圆柱形容器作为补偿容器，“管套管”式保护装置减少了整个装置的设备，使结构更加紧凑，提高了系统的可靠性。
文档编号G21C9/004GKCN101231895SQ200710198422
公开日2011年1月12日 申请日期2007年12月11日
发明者刘宝泉, 周立军, 曹康, 李文宏, 王兵, 裴志勇, 陈桂珍 申请人:中国原子能科学研究院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan专利引用 (2), 非专利引用 (1),