СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА АТОМНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ С ПОДЗЕМНЫМ РАЗМЕЩЕНИЕМ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА
PROCEDURE FOR CONSTRUCTION OF NUCLEAR POWER PLANTS WITH UNDERGROUND ARRANGEMENT OF NUCLEAR REACTOR

Изобретение относится к способам сооружения атомных электростанций (АЭС) с подземным размещением ядерного реактора в изолированной железобетонной вертикальной эксплуатационной шахте с предохранительной камерой. Машинное отделение располагают на поверхности земли, исключая размещение над эксплуатационной шахтой. Внутри шахты устанавливают перегрузочный кран. Ствол шахты закрывают предохранительной железобетонной плитой с выходящей газоотводной трубой с фильтром и блокирующим устройством, обеспечивающей выход скопившихся газов внутри шахты. Прокладывают коммуникационный ствол и коммуникационный изолированный коридор для подвода технологических сетей, соединяющих ядерный реактор и машинное отделение АЭС, закрывающийся предохранительной плитой. Технический результат - исключение повреждения машинного отделения при взрыве ядерного реактора, возможность изолировать ядерный реактор в предохранительной камере с засыпкой сорбирующей радионуклиды в аварийных ситуациях и при истечении срока эксплуатации реактора, повторное использование эксплуатационной шахты для размещения ядерного реактора, уменьшение эксплуатационных расходов станции, снижение риска выброса радиоактивных элементов в атмосферу и заражения окружающей среды.
Изобретение относится к новому способу строительства атомных электростанций для безопасной их эксплуатации и предотвращения угрозы заражения окружающей среды.
Известны способы строительства атомных электростанций, где на одной площадке находится машинное отделение станции и установлен ядерный реактор, накрытый саркофагом.
Недостаток данного способа строительства атомных электростанций заключается в том, что данный способ строительства не гарантирует безопасной их эксплуатации.
Известен способ сооружения реакторного отделения атомной электростанции, где реакторное отделение размещают под землей в сооружении неглубокого заложения шахтного типа, используя модульный реактор, который устанавливают на сейсмоизолирующих устройствах. В качестве шахтного сооружения для размещения модульного ядерного реактора предлагают использовать существующие сооружения шахтных пусковых установок.
Недостаток данного способа сооружения атомной электростанции заключается в том, что для размещения реакторного отделения под землей необходимо иметь готовые сооружения шахтных пусковых установок, которые находятся не в районе строительства большинства АЭС.
Известно предложение о необходимости создания подземных атомных электростанций в уже имеющихся подземных убежищах ракетно-космического комплекса, используя вертикальные шахты, горизонтально расположенные туннели-убежища со штатными затворами.
Недостатком данного способа сооружения подземных атомных электростанций является большая удаленность от места необходимого строительства, трудность в доставке оборудования к месту установки, загрузки его в подземные убежища и в монтаже оборудования в сооружениях ракетно-космического комплекса, значительная перестройка сооружений. И самым существенным недостатком двух последних изобретений является отсутствие водных объектов, необходимых для обеспечения технологических нужд АЭС.
Известен наиболее близкий к заявляемому изобретению и выбранный в качестве прототипа способ сооружения атомных электростанций. Машинное отделение располагают на поверхности земли. Ядерный реактор опускают под землю в изолированный железобетонный вертикальный ствол шахты.
Недостаток данного способа строительства атомных электростанций заключается в том, что при аварии или выходе из строя ядерного реактора дальнейшая эксплуатация шахты для атомного реактора невозможна, машинное отделение расположено над ядерным реактором, что при аварийной ситуации (взрыв ядерного реактора) приведет к разрушению взрывной волной здания, оборудования и агрегатов машинного отделения АЭС, газоотводная труба не имеет фильтров и устройств, блокирующих попадание в окружающую среду радиоактивных элементов при аварии на ядерном реакторе.
Целью изобретения является изменение способа строительства атомных электростанций с подземным размещением ядерного реактора, безопасная их эксплуатация, повторная возможность использования эксплуатационной шахты для установки ядерного реактора посредством размещения (изолирования) предыдущего реактора, вышедшего из строя или с истекшим сроком эксплуатации, в предохранительной камере с сорбирующими веществами, аварийная изоляция ядерного реактора при аварийных ситуациях в предохранительной камере, поглощение силы взрывной волны предохранительной камерой, предотвращение выброса в атмосферу радиоактивных элементов с заражением окружающей среды, а также строительство атомных электростанций в местах, пригодных для размещения АЭС с подземным размещением ядерного реактора.
Указанная цель достигается тем, что предлагаемый способ строительства атомных электростанций заключается в подземном размещении ядерного реактора, соединенного технологическими сетями с машинным отделением, в шахте, имеющей предохранительную камеру с раздвижной изолирующей крышкой, позволяющей блокировать ядерный реактор в аварийных ситуациях, при выходе из строя или истечении срока эксплуатации реактора и дальнейшей эксплуатации шахты для размещения ядерного реактора.
Данный способ позволяет избежать непредвиденных техногенных катастроф с выбросом радиоактивных элементов в атмосферу и заражением окружающей среды, уменьшить эксплуатационные расходы на строительство АЭС и обеспечить возможность повторного размещения ядерных реакторов в эксплуатационных шахтах.
В результате этого отпадает необходимость в использовании сооружений шахтных пусковых установок или в использовании подземных туннелей-убежищ ракетно-космического комплекса.
Изобретение поясняется фиг. 1, на которой показана схема способа строительства атомных электростанций с подземным размещением ядерного реактора.
Способ строительства атомных электростанций.
Перед началом строительства атомной электростанции с поземным размещением ядерного реактора производят выборку грунта (породы) для обустройства вертикальной изолированной эксплуатационной шахты 4 и вертикального коммуникационного ствола 15, соединенного с шахтой коммуникационным коридором 16, шахта и коммуникационный коридор перекрываются предохранительными железобетонными плитами 7 и 14 соответственно. Ядерный реактор 5 устанавливают в эксплуатационной шахте 4, вентилируемой через газоотводную трубу 10 с фильтром-блокиратором 9, размещенным в эксплуатационном туннеле 8, и соединяют его коммуникационными и технологическими сетями 11 через коридор 16 и вертикальный ствол 15 с машинным отделением 13. Ядерный реактор 5 устанавливается на изолирующую бетонную крышку 3 предохранительной камеры 1, объем которой больше эксплуатационной шахты. Изолирующая бетонная крышка 3 состоит из двух раздвижных частей и приводится в движение при помощи двух механических приводов 2. Обслуживание ядерного реактора 5, технологических сетей и механических приводов 2 изолирующей бетонной крышки 3 осуществляется при помощи перегрузочного крана 6, вертикального ствола 15 с лифтом 12 и коммуникационного коридора 16.
Строительство атомных электростанций с подземным размещением ядерного реактора по данному способу позволит обеспечить безопасную эксплуатацию АЭС при аварийных ситуациях и истечении срока эксплуатации изолировать ядерный реактор в предохранительной камере, предотвратить выброс радиоактивных элементов в окружающую природную среду.
Источники информации
1. Патент RU 2061265, G21C 9/00, 27.05.1996 г.
2. Патент RU 2095862, G21C 9/00, 10.11.1997 г.
3. Патент RU 2095862, G21C 9/00, 10.11.1997 г.
4. Патент RU 2143560 C1, 27.12.1999 г.
5. Патент RU 2528617, G21C 9/016, 30.11.2011 г. (прототип).
6. Т.Х. Маргулов. Атомные электрические станции, М.: Высшая школа, 1984 г.
7. В.Б Дубровский. Строительство атомных электростанций, М.: Энергоатомиздат, 1987 г.
8. Б.Г Ганчев. Ядерные энергетические установки, М.: Энергоатомиздат. 1990 г.
9. В.П. Татарников. Схемы и компоновки атомных электростанций. М.: Атомиздат, 1970 г.
10. Патент ФРГ N DE 19078 A1. lnt.cl. 4: G21F 9/00 от 15 декабря 1988 г.
11. Патент ФРГ N DE 19078 A1. lnt.cl. 4: G21F 9/00 от 22 сентября 1988 г.
12. Патент ФРГ DE N 3704466 A1. lnt.cl. 4: G21С 9/00 от 22 сентября 1988 г.
13. Патент US 20090135986 A1, 07 марта 1991 г.