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一种地下核电厂的箱体式垂直逃生方法与流程

时间:2022-01-26 阅读: 作者:专利查询

一种地下核电厂的箱体式垂直逃生方法与流程

1.本发明属于逃生方法技术领域,涉及一种用于地下核电厂的逃生方法。


背景技术:

2.地下核电厂是指将核反应堆、反应堆冷却剂系统及核岛主要辅助系统置于地下,核岛部分辅助系统、汽轮发电机系统及其它辅助系统置于地下或地面的利用核能生产电能的电厂。地下核电厂将反应堆等涉核设施布置于地下岩体或稳定的山体内,有利于防止严重事故下放射性物质的大规模扩散。地下核电厂安全性高,特别是极端事故下更能保护公众安全,大大提升了公众对于核电的接受度。此外地下核电站选址更灵活,能更加有效地利用土地资源。地下核电厂的地下洞室上方通常会有用于施工的竖井,该竖井在电站正式运营后通常是废弃状态,未加以有效利用。
3.当地下核电厂核岛部分位于地平面以下时,通常核岛上方覆盖层为200m以上,且交通洞廊多,疏散及救援线路长,在发生核事故、火灾等事故时,场内疏散难度较大。并且在事故情况下,厂内很可能会停电,只依赖于电能的常规逃生方法很可能会失效。


技术实现要素:

4.为解决背景技术中所述的问题,本发明提出了一种地下核电厂的箱体式垂直逃生方法。
5.该逃生方法,包括以下步骤:
6.步骤一、人员轿厢在牵引机构的牵引下向下穿过屏蔽隔离区进入人员密集厂房的内部;
7.步骤二、逃生人员进入人员轿厢中;
8.步骤三、人员轿厢在牵引机构的牵引下向上穿过屏蔽隔离区;
9.步骤四、人员轿厢在牵引机构的牵引下上升到逃生竖井最高处,将逃生人员往上运送至地面安全区域。
10.进一步地,所述的步骤二中,逃生人员可通过人员轿厢内放置的防辐射药物及消防用品进行物资补给。
11.进一步地,所述的步骤一、步骤二和步骤四中,当地下核电厂电源正常工作时,牵引机构通过动力机构进行驱动,当地下核电厂电源失效时,牵引机构通过配重轿厢进行驱动。
12.更进一步地,当牵引机构通过动力机构进行驱动时,人员轿厢穿过屏蔽隔离区时,屏蔽隔离区的内屏蔽门和外屏蔽门不同时开启;当牵引机构通过配重轿厢进行驱动时,人员轿厢穿过屏蔽隔离区时,屏蔽隔离区的内屏蔽门和外屏蔽门同时开启。
13.地下核电厂在正常运行时,内外屏蔽门均处于关闭状态,发生事故时启动,在电源正常工作时,其开闭过程如下:人员轿厢需要进入人员密集厂房时,首先外屏蔽门开启,人员轿厢下降至内屏蔽门和外屏蔽门之间的屏蔽隔离区,然后外屏蔽门关闭,内屏蔽门开启,
人员轿厢进入人员密集厂房后,内屏蔽门关闭;人员轿厢搭载了逃生人员需要返回时,首先开启内屏蔽门,人员轿厢进入隔离区,关闭内屏蔽门,人员轿厢及逃生人员在屏蔽隔离区进行放射性物质的清除,然后开启外屏蔽门,人员轿厢及逃生人员离开屏蔽隔离区,最后关闭外屏蔽门,以上步骤可最大化确保人员安全,有效防止放射性物质的泄露。在电源失效时,内外屏蔽门同开,人员轿厢快速进入人员密集厂房后,内外屏蔽门同闭,人员轿厢搭载了逃生人员需要返回时,内外屏蔽门同开,人员轿厢迅速往上离开屏蔽隔离区,内外屏蔽门立马关闭。内屏蔽门、外屏蔽门与牵引机构之间设置有密封结构,在人员轿厢进入人员密集厂房时,放射性物质不会泄露到室外。
14.更进一步地,当牵引机构通过动力机构进行驱动时,人员轿厢穿过屏蔽隔离区时,逃生人员可通过屏蔽隔离区内的放射性物质自动清理装置对身上的放射性物质进行清除。
15.更进一步地,所述的配重轿厢通过其顶部的注水口利用补水箱及注水机构进行补水增加配重,配重轿厢通过其底部的排水口进行排水减小配重;所述的配重轿厢通过配重竖井的底部的缓冲区进行缓冲。
16.配重轿厢排放至缓冲区内的水可通过水泵接至相关冷却系统用于补充冷却水。当地下核电厂急需冷却时,补水箱中的水也可通过注水机构直接排入缓冲区中。
17.更进一步地,所述的配重轿厢进行牵引时,通过牵引机构上设置阻尼制动机构使人员轿厢平稳运行与降落。
18.本发明与现有技术相比,所提供的箱体式垂直逃生方法可不依赖外部电源,逃生人员在外部电源失效时也可安全有序的撤离;逃生人员通过多重屏蔽门的步骤,可有效减小放射性物质外泄的概率,在有放射性物质释放时,内外屏蔽门之间设置了隔离室,可防止内部的气态放射性物质释放进入竖井,保护逃生人员安全;同时,逃生人员可通过屏蔽隔离区内的放射性物质自动清理装置对身上的放射性物质进行清除,保护人体安全;逃生人员可通过人员轿厢内放置的防辐射药物及消防用品进行物资补给,保障了逃生成功率;人员轿厢可在事故情况下,直接进入厂房内部运送逃生人员,减小了逃生时间,提高了事故情况下的逃生概率。
19.本发明的逃生方法针对有无电源的事故情况,在保证放射性物质不外泄的情况下,均设置了安全快速的逃生路径,最大化提升了地下核电站事故时场内人员的安全逃生概率及场外救援成功实施的概率。
附图说明
20.图1为箱体式垂直逃生系统未运行时的平面结构示意图。
21.图2为箱体式垂直逃生系统的人员轿厢进入人员密集厂房后的平面结构示意图。
22.图3为箱体式垂直逃生系统的人员轿厢在逃生竖井最高处时的平面结构示意图。
23.图4为图2中a处的放大图。
24.其中:1-厂房;1.1-人员密集厂房;1.2-无人员厂房;2-屏蔽隔离区;2.1-内屏蔽门;2.2-外屏蔽门;3-人员轿厢;4-牵引机构;5-动力机构;6-补水箱;7-注水机构;8-水泵;9-缓冲区;10.1-逃生竖井;10.2-配重竖井;11-配重轿厢;12-阻尼制动机构。
具体实施方式
25.下面结合附图详细说明本发明的实施情况,但它们并不构成对本发明的限定,仅做举例而已,同时通过说明,将更加清楚地理解本发明的优点。本领域的普通的技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形,均应认为是本发明的保护范围。实施例中所述的位置关系均与附图所示一致,实施例中其他未详细说明的部分均为现有技术。
26.如图1所示,地下核电厂的厂房1设于地面底部,厂房1包括人员密集厂房1.1和无人员厂房1.2,由于施工需求,人员密集厂房1.1和无人员厂房1.2的上方均设置有直通地面的施工竖井,这些施工竖井的可以利用起来,作为箱体式垂直逃生系统的安装空间。人员密集厂房1.1上方的施工竖井可以作为逃生竖井10.1,无人员厂房1.2上方的施工竖井可以作为配重竖井10.2。
27.下面对箱体式垂直逃生系统的各个部件及机构进行说明。
28.如图1所示,箱体式垂直逃生系统未运行时,屏蔽隔离区2位于人员密集厂房1.1上方的逃生竖井10.1内,屏蔽隔离区2内设置有放射性物质自动清理装置。具体地,屏蔽隔离区2由内屏蔽门2.1、外屏蔽门2.2和逃生竖井10.1的侧壁构成,内屏蔽门2.1和外屏蔽门2.2均可水平方向启闭,内屏蔽门2.1设置于人员密集厂房1.1的顶部,外屏蔽门2.2设置于内屏蔽门2.1的上方。用于搭载逃生人员的人员轿厢3设置于屏蔽隔离区2的上方,人员轿厢3的顶部连接有牵引机构4。动力机构5设置于地面上,配重轿厢11设置于配重竖井10.2内,人员轿厢3通过牵引机构4与动力机构5或者配重轿厢11相连接。内屏蔽门2.1、外屏蔽门2.2与牵引机构4之间设置有密封结构,在人员轿厢3进入人员密集厂房1.2时,放射性物质不会泄露到室外。
29.如图1至如4所示,在本实施例中,配重轿厢11与人员轿厢3之间的牵引机构4上设置有阻尼制动机构12,阻尼制动机构12也设置于地面上;配重竖井10.2顶部的周边还设置有补水箱6,补水箱6的侧面设置有注水机构7,配重轿厢11的顶部设置有可与注水机构7相连通的注水口,具体如图4所示;另外,配重轿厢11的底部设置有排水口,可在需要时减小配重轿厢11的配重,配重竖井10.2的底部设置有缓冲区9,用于收集配重轿厢11排出的水,配重竖井10.2的侧面设置有抽水管道,抽水管道上安装有水泵8,排放至缓冲区9内的水可通过水泵8接至相关冷却系统用于补充冷却水;当地下核电厂急需冷却时,补水箱6中的水也可通过注水机构7直接排入缓冲区9中。
30.下面结合箱体式垂直逃生系统对逃生方法进行详细说明。
31.如图2和图3所示,在地下核电厂发生事故,外部电源或者备用电源正常工作时,人员需要撤离逃生时,人员轿厢3通过牵引机构4与动力机构5相连接。箱体式垂直逃生系统的运行流程如下所述:外屏蔽门2.2开启,位于逃生竖井10.1中的人员轿厢3在动力机构5的作用下,通过连接的牵引机构4下降至内屏蔽门2.1和外屏蔽门2.2之间的屏蔽隔离区2中,然后外屏蔽门2.2关闭,内屏蔽门2.1开启,人员轿厢3继续下降,进入人员密集厂房1.2中,内屏蔽门2.1关闭;逃生人员进入人员轿厢3中,人员轿厢3搭载了逃生人员需要返回时,先开启内屏蔽门2.1,人员轿厢3在动力机构5的作用下通过连接的牵引机构4上升进入屏蔽隔离区2,关闭内屏蔽门2.1,人员轿厢3及逃生人员在隔离区进行放射性物质的清除,然后开启外屏蔽门2.2,搭载了逃生人员的人员轿厢3继续离开屏蔽隔离区,最后关闭外屏蔽门2.2,以上步骤可最大化确保人员安全,有效防止放射性物质的泄露;最后搭载了逃生人员的人
员轿厢3在动力机构5的作用下通过连接的牵引机构4上升至逃生竖井10.1的最高点,从而逃生人员可逃生至地面。通过以上过程的循环,可不断的将逃生人员运送至地面安全区域。
32.如图2、图3和图4所示,在地下核电厂发生事故,外部电源或者备用电源失效时,人员需要撤离逃生时,人员轿厢3通过牵引机构4与配重轿厢11相连接,牵引机构4上还设置有阻尼制动机构12。箱体式垂直逃生系统的运行流程如下所述:配重轿厢11向外排水,同时内屏蔽门2.1和外屏蔽门2.2均同时打开,配重轿厢11中的水排出一定体积时,位于逃生竖井10.1中的人员轿厢3通过连接的牵引机构4在重力的作用下向下降落,在阻尼制动机构12的作用下,人员轿厢3平稳降落至人员密集厂房1.1中,逃生人员进入人员轿厢3中,人员轿厢3搭载了逃生人员需要返回时,如图4所示,补水箱6通过注水机构7与配重轿厢11顶部的注水口相连接,向配重轿厢11中注水,当水量超过一定体积时,配重轿厢11在配重竖井10.2中向下移动,人员轿厢3通过连接的牵引机构4向上移动,内屏蔽门2.1和外屏蔽门2.2同时开启,当速度达到一定值时,阻尼制动机构12通过阻尼控制配重轿厢11的下降速度,同时缓冲区9可缓冲配重轿厢11,使人员轿厢3平稳到达逃生竖井10.1的最高处,从而逃生人员可逃生至地面。通过以上过程的循环,可不断的将逃生人员运送至地面安全区域。
33.配重轿厢11的底部设置有排水口,可在需要时将配重轿厢11内的水排放至缓冲区9内,减小配重,排放至缓冲区9内的水可通过水泵8接至相关冷却系统用于补充冷却水。当地下核电厂急需冷却时,补水箱6中的水也可通过注水机构7直接排入缓冲区9中。
34.该箱体式垂直逃生方法,充分考虑了地下核电厂核事故时可能出现的各种情况,可快速将地下工作人员转移至地面,同时,在动力系统电源及备用电源均丧失的情况极端情况下,还可以通过配重轿厢11的水量控制及阻尼制动机构12的配合,通过非能动方式,将人员安全快速转移。补水箱6内的水还可用于注入其他冷却系统,补充冷却水,保障核电站安全。
35.以上结合附图及具体实施例详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。