CN103938899A - 核电厂房外部孔洞封堵装置及封堵方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种核电厂房外部孔洞封堵装置及封堵方法，封堵装置包括封堵板、旋转定位机构和传感器；封堵板通过旋转定位机构可枢转地装设于外部孔洞中；传感器监测核电厂房内的温度和压力，并将监测结果传送给旋转定位机构，旋转定位机构根据接收到的传感器监测结果驱动封堵板旋转，实现对封堵板开闭状态及开启角度的调节；所述封堵方法是在外部孔洞中安装封堵装置，并根据传感器的感应信号调节封堵板的开闭状态及开启角度。与现有技术相比，本发明能够有效地保证核电厂房在正常工况下能满足其内系统和设备的保温及通风要求，在出现管道破口时间或特殊工况条件下能满足其内系统和设备的泄压要求，为确保核电厂的安全稳定运行提供了技术支持。

Description

核电厂房外部孔洞封堵装置及封堵方法

技术领域

本发明涉及核电建设领域，更具体地说，本发明涉及一种用于寒冷地区的核电厂房外部孔洞封堵装置及封堵方法。

背景技术

请参阅图1，核电厂具有系统复杂、管线众多的特点，因此其厂房10往往因为不同物项的穿越而形成有各种外部孔洞14；同时，辐射屏蔽、防火、承压、通风以及其它运行要求又对不同外部孔洞14的封堵有着严格的要求。

对于处于北方寒冷地区的厂房10而言，由于冬季室内外温差很大，又需要同时满足保温、通风、泄压三大功能要求，因此外部孔洞14的封堵问题显得尤为突出。例如：对暴露在厂房10内的主蒸汽管道(VVP)12等压力管道系统来说，其在冬季需要封堵外部孔洞14来保持房间内的温度，但在夏季又要求开启部分封堵孔洞14，以便通过自然通风来保证房间内的温度不高于设备仪表运行的高温限值并满足人员检修的要求；另一方面，冬季将外部孔洞14封堵以后，会使原本敞开的空间封闭，因此主蒸汽/主给水管道发生破裂事故后，连接厂房10的超压计算边界条件会发生变化，需要考虑满足事故工况下管道破裂带来的泄压要求。

有鉴于此，确有必要提供一种能够满足寒冷地区核电厂房外部孔洞特殊封堵要求的封堵装置及封堵方法。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种核电厂房外部孔洞封堵装置及封堵方法，以满足寒冷地区核电厂房外部孔洞的特殊封堵要求，保证核电厂房保温、通风、泄压三大功能的实现。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种核电厂房外部孔洞封堵装置，其包括封堵板、旋转定位机构和传感器；封堵板通过旋转定位机构可枢转地装设于外部孔洞中；传感器监测核电厂房内的温度和压力，并将监测结果传送给旋转定位机构，旋转定位机构根据接收到的传感器监测结果驱动封堵板旋转，实现对封堵板开闭状态及开启角度的调节。

作为本发明核电厂房外部孔洞封堵装置的一种改进，还包括形状和大小与核电厂房外部孔洞相适配的外框；外框通过连接件固定在外部孔洞中，封堵板通过旋转定位机构可枢转地装设于外框中。

作为本发明核电厂房外部孔洞封堵装置的一种改进，所述外框与外部孔洞的连接缝隙处采用柔性材料进行嵌缝封堵，封堵板与外框的相接处则设置有密封件。

作为本发明核电厂房外部孔洞封堵装置的一种改进，所述外框和封堵板内均填充有保温材料。

作为本发明核电厂房外部孔洞封堵装置的一种改进，所述旋转定位机构包括转轴、固定件、定位件以及旋转控制装置；固定件将转轴不可转动地固定在封堵板上，定位件将转轴可旋转地安装在外框上；旋转控制装置与转轴连接而驱动其进行旋转或停转，从而对封堵板的开闭状态和开启角度进行调节。

作为本发明核电厂房外部孔洞封堵装置的一种改进，所述传感器包括温度传感器和压力传感器。

为了实现上述发明目的，本发明还提供了一种核电厂房外部孔洞封堵方法，其特征在于包括以下步骤：

1)根据核电厂房待封堵外部孔洞的形状和大小订做配套的封堵装置，并利用连接件将其安装在对应的外部孔洞中；所述封堵装置为上述任一段落所述的可调节开闭状态及开启角度的核电厂房外部孔洞封堵装置；

2)以传感器所反馈的核电厂房内的压力和温度感应信号为依据，调节封堵板的开闭状态及开启角度，确保厂房内的温度和压力满足系统和设备在正常工况下的运行要求以及在特殊工况下的泄压要求。

作为本发明核电厂房外部孔洞封堵方法的一种改进，所述步骤2)中调节封堵板的开闭状态及开启角度时，首要依据是压力感应信号，其次是温度感应信号。

作为本发明核电厂房外部孔洞封堵方法的一种改进，所述步骤2)的具体步骤为：第一步，根据压力感应信号，判断厂房内的压力是否正常：若厂房内的监测压力小于压力预设值，则判断为压力正常，核电厂房外部孔洞封堵装置的旋转定位机构不动作而直接进入第二步；若厂房内的监测压力大于等于预设值，则判断为压力异常，核电厂房外部孔洞封堵装置的旋转定位机构动作，调大封堵板的开启角度，直至监测压力小于压力预设值或封堵板全开，然后进入第二步；第二步，根据温度感应信号，判断厂房内的温度是否正常：若厂房内的监测温度处于正常工作温度范围内，则判断为温度正常，核电厂房外部孔洞封堵装置的旋转定位机构不动作，封堵板保持原状；若厂房内的监测温度低于正常工作温度范围，则调小封堵板的开启角度，直至监测温度升高而回到正常工作温度范围内或封堵板全关；若厂房内的监测温度高于正常工作温度范围，则调大封堵板的开启角度，直至监测温度降低而回到正常工作温度范围内或封堵板全开。

作为本发明核电厂房外部孔洞封堵方法的一种改进，还包括步骤3)，当封堵装置调节失灵而导致核电厂房内的压力高于压力预设值一定百分比时，封堵装置将因连接件失效而自核电厂房脱落，使得所有外部孔洞完全敞开。

与现有技术相比，本发明核电厂房外部孔洞封堵装置以传感器的感应信号为依据，利用旋转定位机构驱动封堵板，实现对封堵板的开闭状态及开启角度的调节，有效地保证了核电厂房在正常工况下能满足其内系统和设备的保温及通风要求，在出现管道破口时间或特殊工况条件下能满足其内系统和设备的泄压要求，为确保核电厂的安全稳定运行提供了技术支持。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本发明核电厂房外部孔洞封堵装置、封堵方法及其有益效果进行详细说明。

图1为待封堵的核电厂房结构示意图。

图2为本发明核电厂房外部孔洞封堵装置的关闭状态示意图。

图3为本发明核电厂房外部孔洞封堵装置的半开启状态示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、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，对本发明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发明，并非为了限定本发明。

请参阅图2和图3，本发明核电厂房外部孔洞封堵装置包括外框20、封堵板40、旋转定位机构和传感器(图未示)。

外框20近似“回”字形，其外周壁的形状大小均与核电厂房10上待封堵的外部孔洞14相适配。外框20通过连接件(图未示)固定在外部孔洞14中，如向内插入厂房10的螺栓；这些连接件与核电厂房10连接的紧固力经过精确设计，确保当外框20受力超过限定值时，连接件会因抗拔力超值而失效，外框20即可与墙体脱离。

封堵板40的形状大小均与外框20的内边缘相适配，其通过旋转定位机构可枢转地装设于外框20中，从而与外框20一起实现外部孔洞14的密封。

为了保证孔洞封堵的气密、水密及防火等要求，外框20与外部孔洞14的连接缝隙处采用柔性材料如高密度硅酮等进行嵌缝封堵，封堵板40与外框20的相接处则设置有具备一定弹性的密封件，如胶圈等。同时，为了提高保温效果，保证核电厂房10内的温度在冬季时也能够满足系统和设备的正常运行要求，外框20和封堵板40均选用隔热性能较好的材质制成，例如以钢材或合金材料等作为外壳，并在外壳内部填充保温材料。

旋转定位机构包括转轴60、固定件62、定位件64以及旋转控制装置66。固定件62通过螺栓或其他方式固定在封堵板40上，定位件64和旋转控制装置66分别固定在固定件62两侧的外框20上并与固定件62对齐。转轴60穿设在固定件62、定位件64以及旋转控制装置66中，将封堵板40可枢转地装设于外部孔洞14中。转轴60与固定件62通过卡齿卡合连接，因此二者相对固定而不可转动；转轴60与定位件64之间为可枢转连接；旋转控制装置66内设驱动机构，因此能够驱动转轴60进行旋转或停转，从而带动封堵板40旋转而实现一定角度的开启、全开或关闭。

传感器装设于核电厂房10内，包括温度传感器和压力传感器。传感器与旋转控制装置66电连接而将监测结果传送给旋转控制装置66。旋转控制装置66根据接收到的传感器监测结果驱动转轴60旋转，从而对封堵板40的开闭状态及开启角度进行控制。

本发明核电厂房外部孔洞封堵方法包括以下步骤：

1)根据核电厂房10待封堵的外部孔洞14形状和大小，订做配套的可调节开闭状态及开启角度的核电厂房外部孔洞封堵装置，并将其安装在对应的外部孔洞14中；

2)以传感器所反馈的核电厂房10内的压力和温度感应信号为依据，调节封堵装置的开闭状态及开启角度，确保厂房10内的温度和压力满足系统和设备在正常工况下的运行要求以及在特殊工况下的泄压要求，具体的调节步骤为：

第一步，根据压力感应信号，判断厂房10内的压力是否正常：若厂房内的监测压力小于压力预设值(压力预设值通常为5bar)，则判断为压力正常，核电厂房外部孔洞封堵装置的旋转定位机构不动作而直接进入第二步；若厂房内的监测压力大于等于预设值，则判断为压力异常，核电厂房外部孔洞封堵装置的旋转定位机构动作，调大封堵板40的开启角度(最大时为90°全开)，直至监测压力小于压力预设值，然后进入第二步；

第二步，根据温度感应信号，判断厂房10内的温度是否正常：若厂房内的监测温度处于正常工作温度范围内(通常为0℃～60℃)，则判断为温度正常，核电厂房外部孔洞封堵装置的旋转定位机构不动作，封堵板40保持原状；若厂房内的监测温度低于正常工作温度范围(即低于0℃)，则调小封堵板40的开启角度(最小时为0°全关)，直至监测温度升高而回到正常工作温度范围内；若厂房内的监测温度高于正常工作温度范围(即高于60℃)，则调大封堵板40的开启角度(最大时为90°全开)，直至监测温度降低而回到正常工作温度范围内；

3)若封堵装置调节失灵(如未能正常开启、开启角度不足等)导致核电厂房10内的压力高于压力预设值一定百分比(如10％)时，封堵装置的外框20将因连接件失效而自核电厂房10脱落，封堵板40及外框20整体自动弹出，保证所有外部孔洞14完全敞开。

当然，旋转定位机构也可以由操作者进行手动控制，以保证旋转控制装置66出现故障或其他紧急情况时，封堵板40的开闭状态及开启角度仍能得到有效控制。

综上所述，本发明核电厂房外部孔洞封堵装置以温度传感器和压力传感器的感应信号为依据，利用旋转控制装置66驱动封堵板40，实现对封堵板40的开闭状态及开启角度的调节，有效地保证了核电厂房10在正常工况下能满足其内系统和设备的保温及通风要求，在出现管道破口时间或特殊工况条件下能满足其内系统和设备的泄压要求，为确保核电厂的安全稳定运行提供了技术支持。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种核电厂房外部孔洞封堵装置，其特征在于：包括封堵板、旋转定位机构和传感器；封堵板通过旋转定位机构可枢转地装设于外部孔洞中；传感器监测核电厂房内的温度和压力，并将监测结果传送给旋转定位机构，旋转定位机构根据接收到的传感器监测结果驱动封堵板旋转，实现对封堵板开闭状态及开启角度的调节。

2.根据权利要求1所述的核电厂房外部孔洞封堵装置，其特征在于：还包括形状和大小与核电厂房外部孔洞相适配的外框；外框通过连接件固定在外部孔洞中，封堵板通过旋转定位机构可枢转地装设于外框中。

3.根据权利要求2所述的核电厂房外部孔洞封堵装置，其特征在于：所述外框与外部孔洞的连接缝隙处采用柔性材料进行嵌缝封堵，封堵板与外框的相接处则设置有密封件。

4.根据权利要求2所述的核电厂房外部孔洞封堵装置，其特征在于：所述外框和封堵板内均填充有保温材料。

5.根据权利要求1所述的核电厂房外部孔洞封堵装置，其特征在于：所述旋转定位机构包括转轴、固定件、定位件以及旋转控制装置；固定件将转轴不可转动地固定在封堵板上，定位件将转轴可旋转地安装在外框上；旋转控制装置与转轴连接而驱动其进行旋转或停转，从而对封堵板的开闭状态和开启角度进行调节。

6.根据权利要求1所述的核电厂房外部孔洞封堵装置，其特征在于：所述传感器包括温度传感器和压力传感器。

7.一种核电厂房外部孔洞封堵方法，其特征在于包括以下步骤：

1)根据核电厂房待封堵外部孔洞的形状和大小订做配套的封堵装置，并利用连接件将其安装在对应的外部孔洞中；所述封堵装置为权利要求1至6中任一项所述的可调节开闭状态及开启角度的核电厂房外部孔洞封堵装置；

2)以传感器所反馈的核电厂房内的压力和温度感应信号为依据，调节封堵板的开闭状态及开启角度，确保厂房内的温度和压力满足系统和设备在正常工况下的运行要求以及在特殊工况下的泄压要求。

8.根据权利要求7所述的核电厂房外部孔洞封堵方法，其特征在于：所述步骤2)中调节封堵板的开闭状态及开启角度时，首要依据是压力感应信号，其次是温度感应信号。

9.根据权利要求8所述的核电厂房外部孔洞封堵方法，其特征在于：所述步骤2)的具体步骤为：

第一步，根据压力感应信号，判断厂房内的压力是否正常：若厂房内的监测压力小于压力预设值，则判断为压力正常，核电厂房外部孔洞封堵装置的旋转定位机构不动作而直接进入第二步；若厂房内的监测压力大于等于预设值，则判断为压力异常，核电厂房外部孔洞封堵装置的旋转定位机构动作，调大封堵板的开启角度，直至监测压力小于压力预设值或封堵板全开，然后进入第二步；

第二步，根据温度感应信号，判断厂房内的温度是否正常：若厂房内的监测温度处于正常工作温度范围内，则判断为温度正常，核电厂房外部孔洞封堵装置的旋转定位机构不动作，封堵板保持原状；若厂房内的监测温度低于正常工作温度范围，则调小封堵板的开启角度，直至监测温度升高而回到正常工作温度范围内或封堵板全关；若厂房内的监测温度高于正常工作温度范围，则调大封堵板的开启角度，直至监测温度降低而回到正常工作温度范围内或封堵板全开。

10.根据权利要求1所述的核电厂房外部孔洞封堵方法，其特征在于：还包括步骤3)，当封堵装置调节失灵而导致核电厂房内的压力高于压力预设值一定百分比时，封堵装置将因连接件失效而自核电厂房脱落，使得所有外部孔洞完全敞开。