ЗАЩИТНАЯ ОБОЛОЧКА ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА

Полезная модель относится к строительной тематике, а именно к защитным железобетонным ограждениям атомных электростанций. Технический результат заявленной полезной модели заключается в повышении безопасности АЭС, упрощении конструкции защитного железобетонного ограждения АЭС, сокращении физических объемов и времени сооружения АЭС.
Известно, что пассивной системой безопасности энергетических ядерных реакторов является защитная оболочка их железобетона [1, 2].
Наиболее безопасными считаются двойные (двухбарьерные) цилиндрические железобетонные оболочки с пологими куполами одинаковой положительной кривизны.
Основное назначение внутренней железобетонной оболочки - удержать радиоактивные парогазовые и аэрозольные продукты, выделенные в результате аварии реактора.
Наружная железобетонная оболочка рассчитывается на внешнее аварийное воздействие, обуславливающее в ее элементах преимущественно усилия сжатия, в результате чего она изготавливается без предварительного напряжения.
В процессе аварийного нагружения во внутренней оболочке возникают усилия растяжения. Так как образование трещин в железобетоне оболочки не допускается, она предварительно напрягается металлическими канатами, располагаемыми в каналообразователях внутри стенки оболочки.
Недостатком конструкции является сложность и трудоемкость выполнения работ по осуществлению предварительного напряжения, при высоком расходе канатной арматуры и поперечной арматуры, требуемой для восприятия растягивающих усилий вдоль канатной арматуры при ее натяжении при строительстве и в процессе эксплуатации объекта.
Известно изобретение, по которому для обеспечения высокой трещиностойкости конструкции защитной оболочки, она выполнена двухслойной, причем поверхность внутреннего слоя состоит из участков цилиндрических поверхностей постоянной кривизны, опирающихся по всей высоте в углах многогранной призмы, образующей наружный слой оболочки (Авторское свидетельство SU 463376А «Защитная оболочка ядерного реактора», опубл. Бюл. №15, 1983).
Недостатком данного изобретения является необходимость осуществления высокого уровня предварительного напряжения во внешнем слое оболочки, индивидуально воспринимающем растягивающие усилия от внутреннего слоя оболочки.
Техническим результатом заявленной полезной модели является ускорение сроков строительства АЭС, снижение его трудоемкости и стоимости, упрощение технического обслуживания объекта и повышения его безопасности во время длительной эксплуатации.
Задачами, на решение которых направлена полезная модель, являются разработка технического предложения, обеспечивающего надежную защиту внешней среды от радиоактивных парогазовых и аэрозольных продуктов, упрощающего производство строительных работ, снижающего их стоимость, обуславливающего высокую безопасность объекта строительства и низкие эксплуатационные затраты.
Поставленные задачи решаются за счет того, что концевые части цилиндрических элементов внутреннего слоя оболочки объединены по контуру затяжками и соединены с внешним слоем оболочки распорками.
На фиг. 1 представлен разрез оболочки по горизонтали, где:
1 - оболочка внешнего слоя,
2 - оболочка внутреннего слоя,
3 – затяжки,
4 – распорки.
Заявленная полезная модель реализуется следующим образом.
Как показано на фиг. 1, концевые части цилиндрических элементов внутреннего слоя оболочки, выполненные в монолитном или сборном виде, объединены по контуру затяжками (3) и соединены с внешним слоем оболочки распорками (4). Затяжки (3) могут быть выполнены из стыкуемой по длине муфтами винтовой арматуры или канатов с регулируемым напряжением как при производстве строительных работ, так и при эксплуатации объекта.
Распорки (4), изготавливаемые различными способами и из различных материалов, выполняют функцию элементов, снижающих усилие растяжения в затяжках при аварийном нагружении в результате передачи их части от внутреннего слоя (2) оболочки внешнему слою (1). Доля этих усилий определяется расчетом в зависимости от эксплуатационных требований к внутреннему и внешнему слою оболочки.
При воздействии нагрузки изнутри оболочки цилиндрические участки ее внутреннего слоя, стремясь выпрямиться, нагружают растягивающими усилиями затяжки (3), сами при этом испытывая сжатие. При чрезмерном аварийном нагружении могут быть достигнуты пластические деформации в затяжках (3). В этом случае роль страхующего элемента будет выполнять внешний слой оболочки (1), на который усилия будут передаваться посредством распорок (4).
Применение защитной оболочки ядерного реактора АЭС, выполненной в соответствии с полезной моделью, позволит исключить предварительное напряжение внешнего слоя (1), обеспечить высокую трещиностойкость внутреннего слоя железобетонной оболочки (2), регулировать количество и натяжение затяжек (3), снизить сроки и трудоемкость строительства, упростить контроль за состоянием конструкции в процессе эксплуатации.
Библиография
1. Коробов Л.А., Назароев O.K., Павилайкин В.Я. Железобетонные пространственные конструкции атомных и тепловых электростанций. М. Энергоиздат.1981 - 328 с.
2. Демидов А.П., Савченко В.А. Защитные оболочки реакторных отделений зарубежных АЭС // Энергетическое строительство за рубежом. 1989. №5 - с. 2-7.
3. Авторское свидетельство SU 463376А «Защитная оболочка ядерного реактора Н.Г. Васягин, А.Н. Живов, Н.А. Переяславцев, И.В. Сухенко, В.И. Щоцкий. Бюл. №15, 1983.