核電設施制造技術

核島包括至少一個核反應堆。渦輪機島包括至少渦輪機建筑物，渦輪機建筑物容納由核反應堆產生的蒸汽驅動的至少一個渦輪機。保護區域具有由至少一個圍欄保護的邊界。隔離區圍繞保護區域并包括侵入探測裝置，該侵入探測裝置構造成探測未經授權靠近保護區域。核島設置在保護區域內，而渦輪機島設置在保護區域外并與保護區域間隔開。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】核電設施本申請要求2011年7月28日提交的美國臨時申請No.61/512,644的權益。本申請要求2011年2月8日提交的美國臨時申請No.61/440,545的權益。2011年7月28日提交的美國臨時申請No.61/512,644全文以參見的方式納入本文。2011年2月8日提交的美國臨時申請No.61/440,545全文以參見的方式納入本文。
技術介紹
以下涉及核發電領域、核電設施領域、核反應堆設施布置領域以及相關領域。構造核電設施是一個寬泛的工作。通過工廠設計和構造以產生電力輸出的初始概念可超過十年或更長實踐，并可花費數百萬美元或更多。核電設施設計成安全場所。緊急堆芯冷卻系統（ECCS）結合核反應堆設計成在冷卻劑喪失事故（LOCA）、散熱器喪失事故情況下或可能影響安全的其它情況下安全關閉核反應堆。另外，核電設施對恐怖分子、暴力活動組織等來說會是有吸引力的目標。因而，大多數國家采取措施確保核電設施免受外部攻擊。在美國，核管理委員會（NRC）頒布的法規規定確保核電力設施免受外部攻擊的規則。參見例如10C.F.R.Part73（美國聯邦法典第10卷第73部分）{在http://www.nrc.gov/reading-rm/doc-collections/cfr/part073/可見,2011年1月28日最后訪問)。根據NRC法規，定義保護區域，其邊界受到限制進入保護區域的實體屏障的保護。10C.F.R.§73.55(e)(8)。包括至少反應堆控制室、乏燃料池和某些關鍵警報組件的重要區域位于保護區域內。10C.F.R.§73.55(e)(9)。隔離區域保持在與保護區域邊界屏障相鄰的室外區域。10C.F.R.§73.55(e)(7)。隔離區的大小和設計允許無障礙地觀察和評估在保護區域屏障的任一側上的活動，并用能夠在完成穿過保護區域邊界屏障之前探測和記錄試圖或實際穿過保護區域邊界屏障的適當侵入探測設備進行監視。同上。盡管NRC法規規定核設施安全的某些方面，但應認識到每個設施具有獨特的地理、地形、設施大小和其它因素。因而，為每個核電力設施開發特定的安全計劃。總地參見C.F.R.Title10Part73(美國聯邦法典第10卷第73部分)。美國以外司法管轄區通常具有類似于NRC的、頒布保護核電力設施法規的管理機構。
技術實現思路
根據本文揭示的某些方面，一種設備包括：核島，該核島包括至少一個核反應堆；渦輪機島，該渦輪機島包括至少渦輪機建筑物，渦輪機建筑物容納由核反應堆產生的蒸汽驅動的至少一個渦輪機；保護區域，該保護區域具有由至少一個圍欄保護的邊界；以及隔離區，該隔離區圍繞保護區域并包括侵入探測裝置，侵入探測裝置構造成探測未經授權靠近保護區域。核島設置在保護區域內，而渦輪機島設置在保護區域外并與保護區域間隔開。根據本文揭示的某些方面，一種設備包括：核島，該核島包括至少一個核反應堆；渦輪機建筑物，該渦輪機建筑物容納由核反應堆產生的蒸汽驅動的至少一個渦輪機；保護區域，該保護區域具有由至少一個圍欄保護的邊界；以及隔離區，該隔離區圍繞保護區域并包括侵入探測裝置，侵入探測裝置構造成探測未經授權靠近保護區域。隔離區包括截獲空間，截獲空間圍繞保護區域并具有至少30英尺寬的物理屏障場和傳感器陣列，傳感器陣列圍繞截獲空間并構造成探測未經授權靠近截獲空間。根據本文揭示的某些方面，一種設備包括：核島，該核島包括至少一個核反應堆；以及渦輪機島，該渦輪機島包括由核反應堆產生的蒸汽驅動的至少一個渦輪機。核島和渦輪機島彼此間隔開。核島與渦輪機島之間的間距在某些實施例中為50英尺、且更佳地為100英尺，且再佳地為130英尺。在某些實施例中，核島保持在比渦輪機島高的安全等級。根據本文揭示的某些方面，一種設備包括：至少一個核反應堆；至少一個渦輪機，該至少一個渦輪機由核反應堆產生的蒸汽驅動；以及超級散熱器，該超級散熱器設置在地下并與核反應堆操作連通。附圖的簡要描述圖1示意性地示出“2-組”核電力設施的俯視（即平面）圖，包括具有兩個核反應堆的核島。圖2示意性地示出“4-組”核電力設施的俯視（即平面）圖，包括具有四個核反應堆的核島。圖3示意性地示出核電力設施的俯視（即平面）圖，其中冷凝器位于圍欄外。具體實施方式核電力設施通常為特定的電功率輸出而設計，其設定了核反應堆和相關輻射限制和緊急堆芯冷卻系統（ECCS）、一個或多個發電渦輪機等的大小和其它特征。反應堆位于封閉建筑物/安全殼建筑物內，關鍵ECCS部件和反應堆支承系統（即乏燃料、放射性廢物）位于安全殼建筑物內部或緊靠安全殼建筑物，因此形成“核島”。包括渦輪機、冷凝器、配電電網（即“開關站”）在內的其余部件（即“核電廠配套設施”）靠近核島定位。用于產生電力的渦輪機通過核島產生的蒸汽驅動，并容納在緊靠核島的渦輪機建筑物內。這使延伸到渦輪機建筑物的蒸汽管線和延伸到核島的給水管線的長度最短，因此使瞬時熱損失、管路冷凝以及鏈路內的寄生功率損失（即泵）最少，并使核島和渦輪機建筑物能夠構成用于安全目的的單個連續保護區域。基于各種因素選擇設施場地，諸如地理上靠近電力用戶、基礎建設的支持、抗震性、冷卻水的可用性等。設施設計還應結合安全性，尤其是對于“重要設備”，核管理委員會（NRC）將“重要設備”定義為“其故障、損壞或釋放會由于暴露于輻射直接或間接危及公共健康和安全的任何設備、系統、裝置或材料”。會需要在這些故障、損壞或釋放后用于保護公共健康和安全的設備或系統也認為是重要的。”10C.F.R.§73.2。所有重要設備必須位于重要區域內，重要區域又必須位于保護區域內。10C.F.R.§73.55(e)(9)。保護區域是由安保人員例行巡邏并受物理屏障保護的限制訪問區域。參見10C.F.R.§73.55(e)(8)。保護區域又由室外區域內的隔離區圍繞，室外區域大小設定為不受阻礙地觀察隔離區和保護區域內的活動，并用自動（和記錄）入侵探測傳感器和警報器監視。美國以外司法管轄區通常由類似的安全規定或指南來管理。通常，核電力設施建造成具有緊湊布局，渦輪機建筑物和緊靠的核島形成連續保護區域的核心。在某些設施布局中，諸如開關站和/或冷凝器的核電廠配套設施的其它部分也包括在保護區域內。為了適應諸如用于渦輪機建筑物的屋頂安裝冷卻器的高處結構，在保護區域邊界附近的適當位置建立守護塔以確保安全人員對整個保護區域邊界具有連續、不受阻礙的重疊觀察。如本文揭示的，關于核電力設施布局的常規方法具有某些缺點，它們通過本文所揭示的改進克服。在核電力設施的現有布局中，運行和維護成本都很高。例如，估計安保費用每年約二千五百萬到三千萬美元。該費用對于較小核電力設施來說是成問題的，諸如提出的產生不超過300兆瓦（電）的小型模塊化反應堆（SMR）設計。此外，使用守護塔會有問題，因為守護塔內的人員的姿勢是久坐不動，這對于安保人員所需的持續警覺性是不利的。鑒于此，靜止守護姿勢理想地應具有每兩個小時左右的人員輪換。作為固定位置，邊界附近的防護塔也是任何外部攻擊的已知且很好圈定的目標。現有核電廠設施布局還使結構、維護、維修和升級操作復雜。在核島上或渦輪機建筑物或者保護區域內的任何其它地方進行的任何工作必須由對在保護區域內工作有清楚了解的人員執行。在由承包商或其它“外部”人本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種設備，包括：核島，所述核島包括至少一個核反應堆；渦輪機島，所述渦輪機島包括至少渦輪機建筑物，所述渦輪機建筑物容納由核反應堆產生的蒸汽驅動的至少一個渦輪機；保護區域，所述保護區域具有由至少一個圍欄保護的邊界；以及隔離區，所述隔離區圍繞所述保護區域并包括侵入探測裝置，所述侵入探測裝置構造成探測朝向所述保護區域的未經授權的接近；其中所述核島設置在所述保護區域內；以及其中所述渦輪機島設置在所述保護區域外并與所述保護區域間隔開。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2011.02.08 US 61/440,547;2011.07.28 US 61/512,644;1.一種設備，包括：核島，所述核島包括至少一個核反應堆；渦輪機島，所述渦輪機島包括至少渦輪機建筑物，所述渦輪機建筑物容納由核反應堆產生的蒸汽驅動的至少一個渦輪機；保護區域，所述保護區域具有由至少一個圍欄保護的邊界，所述至少一個圍欄包括物理屏障，所述物理屏障被構造成控制進入所述保護區域；以及隔離區，所述隔離區圍繞所述保護區域并包括侵入探測裝置，所述侵入探測裝置構造成探測朝向所述保護區域的未經授權的接近；其中所述核島設置在所述保護區域內；以及其中所述渦輪機島設置在所述保護區域外并與所述保護區域間隔開。2.如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述渦輪機島與所述保護區域間隔開至少100英尺。3.如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述隔離區包括：截獲空間，所述截獲空間圍繞所述保護區域并具有至少30英尺寬的物理屏障場；以及傳感器陣列，所述傳感器陣列圍繞所述截獲空間并構造成探測朝向所述截獲空間的未經授權的接近。4.如權利要求3所述的設備，其特征在于，所述截獲空間具有至少80英尺寬的物理屏障場。5.如權利要求3-4中任一項所述的設備，其特征在于，所述物理屏障場包括刺絲、倒鉤條或鐵絲網的場。6.如權利要求1的設備，其特征在于，還包括：安全控制區域，所述安全控制區域圍繞所述核島和所述渦輪機島，所述安全控制區域具有比所述保護區域低的安全性。7.如權利要求6所述的設備，其特征在于，所述安全控制區域包括：圍欄，所述圍欄圍繞所述安全控制區域的外邊界；以及車輛屏障系統，所述車輛屏障系統包括在進入所述安全控制區域的每個道路的入口的車輛檢查站。8.如權利要求6-7中任一項所述的設備，其特征在于，還包括：停車場，所述停車場設置在所述安全控制區域外，在到所述停車場的入口處沒有車輛檢查站。9.如權利要求6所述的設備，其特征在于，從所述安全控制區域的外邊界到所述保護區域的最短距離大于由爆炸分析確定的爆炸半徑。10.如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述設備不包括任何守護塔。11.如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述核島至少部分在地下。12.如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述核島在地面以下，且所述保護區域具有小于36英尺的最大高度。13.如權利要求1所述的設備，其特征在于，將蒸汽從所述核島流到所述渦輪機島的蒸汽管線設置在地平面或以下。14.如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述核島和所述渦輪機島的操作組合是額定產生不超過300兆瓦電力的小模型化反應堆(SMR)。15.一種設備，包括：核島，所述核島包括至少一個核反應堆；渦輪機建筑物，所述渦輪機建筑物容納由所述核反應堆產生的蒸汽驅動的至少一個渦輪機；保護區域，所述保護區域具有由至少一個圍欄保護的邊界，所述至少一個...

【專利技術屬性】
技術研發人員：J·L·諾埃爾，
申請(專利權)人：巴布科克和威爾科克斯核能股份有限公司，
類型：發明
國別省市：美國;US