核电厂乏燃料干式贮存用混凝土筒仓制造技术

本发明专利技术公开了一种核电厂乏燃料干式贮存用混凝土筒仓，其包括顶盖、环形筒仓和底座，所述顶盖、环形筒仓和底座均包括钢制壳体和填充在钢制壳体内的混凝土；底座固定在环形筒仓的底部，顶盖可拆卸地固定在环形筒仓的顶部，顶盖、环形筒仓和底座共同围成用于贮存燃料贮罐的中空腔室。与现有技术相比，本发明专利技术核电厂乏燃料干式贮存用混凝土筒仓利用钢板包覆混凝土，既满足了混凝土筒仓物理隔离和辐射屏蔽的功能要求，又可以实现对混凝土材料的保护，减少其退化、开裂等风险，有效提高了燃料贮罐长期贮存的安全可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及核电厂乏燃料干式贮存领域，更具体地说，本专利技术涉及一种乏燃料干式贮存用混凝土筒仓。
技术介绍
在核电厂中，混凝土筒仓的功能是用于贮存装载有乏燃料组件的燃料贮罐，对燃料贮罐进行物理隔离，并屏蔽燃料贮罐的辐射，另外还需要和燃料贮罐之间形成对流通道，以排出燃料贮罐的释热，使乏燃料组件的温度保持在安全温度值之下。目前，国际上贮存乏燃料组件的混凝土筒仓一般为钢筋混凝土结构，该种结构的混凝土筒仓将钢筋浇筑在混凝土中，混凝土外侧则无包裹，直接裸露在大气环境中。但是，由于混凝土筒仓的设计寿命一般在40年以上，且一般在室外进行存放，上述结构的混凝土筒仓在长期贮存情况下，裸露的混凝土将和周边环境交互作用，受周边大气环境、雨水、风雪的影响，混凝土较易退化而在表面形成微裂缝，再加上混凝土和钢筋的膨胀系数的差异也可能引起二者之间形成缝隙，最终会使得混凝土筒仓的结构强度和屏蔽能力大大降低。另外，当出现地震时，由于混凝土外侧无包裹，极易出现局部破损、脱落等现象，以致间接影响了乏燃料组件贮存的安全可靠性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供一种结构强度满足要求、且可以对混凝土材料进行良好保护的燃料干式贮存用混凝土筒仓，以实现燃料贮罐的安全可靠贮存。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种核电厂乏燃料干式贮存用混凝土筒仓，其包括顶盖、环形筒仓和底座，所述顶盖、环形筒仓和底座均包括钢制壳体和填充在钢制壳体内的混凝土；底座固定在环形筒仓的底部，顶盖可拆卸地固定在环形筒仓的顶部，顶盖、环形筒仓和底座共同围成用于贮存燃料贮罐的中空腔室。作为本专利技术核电厂乏燃料干式贮存用混凝土筒仓的一种改进，所述混凝土筒仓还包括均布焊接在环形筒仓内壁的燃料贮罐支撑件，燃料贮罐支撑件用于对贮存在混凝土筒仓中的燃料贮罐进行限位，并在混凝土筒仓发生倾覆事故时缓解燃料贮罐的冲击载荷。作为本专利技术核电厂乏燃料干式贮存用混凝土筒仓的一种改进，所述燃料贮罐支撑件的横截面为“C”形。作为本专利技术核电厂乏燃料干式贮存用混凝土筒仓的一种改进，所述顶盖通过螺栓固定在环形筒仓的顶部。作为本专利技术核电厂乏燃料干式贮存用混凝土筒仓的一种改进，所述顶盖和底座的钢制壳体均包括底板、环板和盖板，盖板通过环板焊接固定在底板上方，盖板、环板与底板共同围成一个圆饼形的混凝土腔室，混凝土浇筑填充在混凝土腔室内而被完全包覆住。作为本专利技术核电厂乏燃料干式贮存用混凝土筒仓的一种改进，所述顶盖还包括镶块和封堵螺母；镶块收容在混凝土腔室内，并焊接固定在顶盖底板上；镶块顶部开有用于顶盖起吊操作的螺纹孔，封堵螺母紧固封堵在镶块的螺纹孔中。作为本专利技术核电厂乏燃料干式贮存用混凝土筒仓的一种改进，所述环形筒仓的钢制壳体包括内筒、外筒和封板；内筒和外筒同心套叠而围成环形空腔，两块封板分别焊接在环形空腔的顶部和底部；混凝土浇筑填充在环形筒仓的环形空腔内而被完全包覆住。作为本专利技术核电厂乏燃料干式贮存用混凝土筒仓的一种改进，所述环形筒仓的环形空腔顶部均布有多块提升筋板，提升筋板与内筒和外筒分别焊接连接；每一提升筋板的顶部均开设有用于与顶盖固定连接的螺纹孔；所述提升筋板的下端设置有加强筋板，加强筋板与内筒和外筒分别焊接连接。作为本专利技术核电厂乏燃料干式贮存用混凝土筒仓的一种改进，所述环形筒仓还包括焊接在环形空腔底部的进气通道和焊接在环形空腔顶部的排气通道，内筒和外筒的顶部和底部均开设有与排气通道和进气通道对应的通气缺口；混凝土筒仓的中空腔室通过进气通道和排气通道与外部大气连通，从而在内筒和燃料贮罐之间形成沿中空腔室轴向流动的非能动自然对流通道。作为本专利技术核电厂乏燃料干式贮存用混凝土筒仓的一种改进，所述排气通道和进气通道均为Z形通道。作为本专利技术核电厂乏燃料干式贮存用混凝土筒仓的一种改进，所述焊接在环形空腔顶部和底部的两块封板分别对应进气通道或出气通道开设缺口。作为本专利技术核电厂乏燃料干式贮存用混凝土筒仓的一种改进，所述底座通过钢制壳体的底板与环形筒仓焊接固定，底座的底板对应进气通道的位置开设缺口。与现有技术相比，本专利技术核电厂乏燃料干式贮存用混凝土筒仓利用钢板包覆混凝土，既满足了混凝土筒仓物理隔离和辐射屏蔽的功能要求，又可以实现对混凝土材料的保护，减少其退化、开裂等风险，有效提高了燃料贮罐长期贮存的安全可靠性。附图说明下面结合附图和具体实施方式，对本专利技术核电厂乏燃料干式贮存用混凝土筒仓及其有益效果进行详细说明。图1为本专利技术核电厂乏燃料干式贮存用混凝土筒仓的部分剖视示意图。图2为图1中顶盖的部分剖视示意图。图3为图1中环形筒仓的部分剖视示意图。图4为图1中环形筒仓去除外筒和顶部封板后的结构示意图。图5为图4中进气通道/排气通道的结构示意图。图6为图1中底座的部分剖视示意图。图7为图1中燃料贮罐支撑件与环形筒仓的内筒组合后的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本专利技术，并非为了限定本专利技术。请参阅图1，本专利技术核电厂乏燃料干式贮存用混凝土筒仓为一中空的圆柱形筒体结构，其内部的中空腔室用于贮存燃料贮罐。该混凝土筒仓包括顶盖11、环形筒仓12、底座13和燃料贮罐支撑件14。顶盖11、环形筒仓12和底座13均包括钢制壳体和填充在钢制壳体内的混凝土。其中，底座13焊接固定在环形筒仓12的底部，燃料贮罐支撑件14焊接在环形筒仓12的内壁，顶盖11可拆卸地固定在环形筒仓12的顶部。请参阅图2，顶盖11包括顶盖底板111、固定螺母112、顶盖混凝土113、顶盖环板114、顶盖盖板115、镶块116和封堵螺母117。顶盖底板111为厚度约50mm的厚壁圆板，其在靠近外边缘处均匀开设有一圈8个通孔，因此可以通过8个固定螺母112和螺栓的配合实现与环形筒仓12的固定连接。顶盖环板114的外径和顶盖盖板115的直径基本相同，且均小于顶盖底板111的直径。顶盖环板114以同心方式焊接固定在顶盖底板111的上表面中部，顶盖盖板115焊接固定在顶盖环板114的上方，使得顶盖环板114、顶盖盖板115与顶盖底板111共同围成一个圆饼形的混凝土腔室；顶盖混凝土113浇筑填充在混凝土腔室内。四个镶块116对称地收容在混凝土腔室内，并焊接固定在顶盖底板111上。每一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种核电厂乏燃料干式贮存用混凝土筒仓，包括顶盖、环形筒仓和底座，其特征在于：所述顶盖、环形筒仓和底座均包括钢制壳体和填充在钢制壳体内的混凝土；底座固定在环形筒仓的底部，顶盖可拆卸地固定在环形筒仓的顶部，顶盖、环形筒仓和底座共同围成用于贮存燃料贮罐的中空腔室。

【技术特征摘要】
1.一种核电厂乏燃料干式贮存用混凝土筒仓，包括顶盖、环形筒仓和底座，
其特征在于：所述顶盖、环形筒仓和底座均包括钢制壳体和填充在钢制壳体内
的混凝土；底座固定在环形筒仓的底部，顶盖可拆卸地固定在环形筒仓的顶部，
顶盖、环形筒仓和底座共同围成用于贮存燃料贮罐的中空腔室。
2.根据权利要求1所述的核电厂乏燃料干式贮存用混凝土筒仓，其特征在
于：所述混凝土筒仓还包括均布焊接在环形筒仓内壁的燃料贮罐支撑件，燃料
贮罐支撑件用于对贮存在混凝土筒仓中的燃料贮罐进行限位，并在混凝土筒仓
发生倾覆事故时缓解燃料贮罐的冲击载荷。
3.根据权利要求2所述的核电厂乏燃料干式贮存用混凝土筒仓，其特征在
于：所述燃料贮罐支撑件的横截面为“C”形。
4.根据权利要求1所述的核电厂乏燃料干式贮存用混凝土筒仓，其特征在
于：所述顶盖通过螺栓固定在环形筒仓的顶部。
5.根据权利要求1所述的核电厂乏燃料干式贮存用混凝土筒仓，其特征在
于：所述顶盖和底座的钢制壳体均包括底板、环板和盖板，盖板通过环板焊接
固定在底板上方，盖板、环板与底板共同围成一个圆饼形的混凝土腔室，混凝
土浇筑填充在混凝土腔室内而被完全包覆住。
6.根据权利要求5所述的核电厂乏燃料干式贮存用混凝土筒仓，其特征在
于：所述顶盖还包括镶块和封堵螺母；镶块收容在混凝土腔室内，并焊接固定
在顶盖底板上；镶块顶部开有用于顶盖起吊操作的螺纹孔，封堵螺母紧固封堵
在镶块的螺纹孔中。
7.根据权利要求1所述的核电厂乏燃料干式贮存用混凝土...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鑫，段远刚，高景辉，罗志远，周骁凌，唐邵华，杨锦春，黑伟伟，潘跃龙，李超联，刘翠波，张学岭，刘彦章，蒋华，杨寿海，胡文贤，袁呈煜，唐琼辉，欧国勇，左永德，钦军伟，
申请(专利权)人：广东核电合营有限公司，中广核工程有限公司，中国广核集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44