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安全壳的材料与构造

  50年代的“安全壳”,为了达到密封和坚固的目的,是做成球形的。这是一个很大的球,直径大到20~30米,是用厚达50毫米的钢板压成弧形,一块块地拼焊起来的。这要有很高的焊接技术,才能保证密封得很好。这种巨大的圆球,构成了核电站特有的宏伟壮观的景色。

中国秦山核电站三期采用滑模新技术,工程建设进展顺利  造一个这样大的球形钢壳,要用几百吨钢材。钢材用得多还在其次,主要的困难在于焊接工艺不易达到要求。几千块钢板,几万米焊缝,要做到一丝儿气体也不漏,实在是很困难,而且还要防止焊接中钢板变形。既然安全壳是一种工业建筑,为什么不能用钢筋混凝土来造呢?60年代就为核电站建成了钢筋混凝土的安全壳,里面敷上钢衬里。式样也从球彩演变为圆柱形上接一个半球形的盖,这样便于浇灌。钢筋混凝土壳厚达一米,用来承受压力,而钢衬里只用来保持密封,这样,钢板可以用得很薄,焊接时就比较容易达到气密的要求了。

  有时候由于要求更可靠的气密性,在钢衬里和混凝上壳之间留一层一米多厚的空气隙,空气隙内的气压比周围环境的大气压低一些,如果钢壳发生泄漏,有放射性的气体就漏入这空隙中,但是它不会再透过混凝土壳的裂缝漏到外面去,只能是外面的大气漏入空隙中。漏入空隙中的有害气体便可吸入专门的处理设备中加以处理,以除去有害的成份。

  为了使混凝土安全壳更加坚固,现在大部分新建的核电站都采用预应力混凝土安全壳。它的原理很像紧箍木桶的铁箍的妙用。在混凝土里嵌进许多纵横交错的钢丝绳,用巨大的螺旋机构将钢丝绳拉紧。这样的安全壳十分可靠。每一股钢丝绳都可以安装测力的仪器,随时检查拉紧的情况,如果有哪一根松了,便及时重新拧紧。用这么多钢丝绳捆紧的混凝土壳,不可能一下子崩开。要是损坏的话,总是先裂一条小缝,钢丝绳的弹力就会把这条小缝挤合。这样的建筑物,固然没有窗,那么门有没有呢?门当然是要有的,不然怎么进去呢?不过这门也是密封的,而且还是十分坚固的。

安全壳的作用  安全壳的事故考验

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