安全壳喷淋系统用于在失水事故和安全壳内主蒸汽管道破裂事故后降低安全壳内的峰值压力和温度以防止安全壳超压的系统。它是压水堆核电厂中的专设安全设施之一。

原理

在失水事故时，由于在喷淋水中添加的化学药物(NaOH)能除去安全壳空气中的气体裂变产物，从而减少气态裂变产物(主要是元素碘)可能向环境的泄漏量。喷淋液最终集中于安全壳地坑中，添加的化学药物可以实现安全壳地坑水的化学控制，使其中水的pH值控制在8.5~10.5之间，这样可以长期滞留碘，并减少安全壳内设备的腐蚀和限制金属表面与喷淋液作用而产生氢(见图)。

系统构成

安全壳喷淋系统通常由两个独立的、分隔的喷淋系列和一个共用的化学药物添加回路组成。两个喷淋系列可同时使用，以缩短处理事故的过程；其中任何一个系列失效时，都不会丧失系统的安全功能。

每个喷淋系列设置一台喷淋泵和一台喷淋热交换器。喷淋泵通常为离心式，每台泵设有小流量旁通管，以防止泵在无输出流量时发生热变形和损坏。喷淋泵应布置得低于安全壳地坑，以使泵有一定的净正吸入压头而避免发生汽蚀。某些核电厂的喷淋热交换器与余热交换器共用，也有一些核电厂不设置喷淋热交换器。化学药物储存箱内的药物通常为NaOH溶液，由喷射器利用喷淋泵进出口压差喷入水中。喷淋系统的喷嘴通常为离心式，典型的喷嘴口径约为10mm。喷嘴布置在安全壳内尽可能高的位置。为满足去除裂变产物的要求，喷淋液所覆盖的安全壳横截面积应达到90%以上。喷淋液滴一般不超过100μm。为降低安全壳压力，喷淋液滴应均匀分布在安全壳运行层以上至少75%的净自由容积内。

注射工况

发生失水事故和安全壳内主蒸汽管道破裂事故时，由安全壳高压信号起动喷淋泵，吸取换料水箱内的含硼水，经喷淋管线和喷嘴喷入安全壳内。发生失水事故后，由安全壳高放射性信号起动化学药物添加回路，由喷射器将化学药物储存箱内的NaOH溶液注入喷淋水。

再循环工况

安全壳喷淋泵从安全壳地坑中吸水，唧送通过喷淋热交换器管侧，靠壳侧的设备冷却水排出热量。冷却后的水喷入安全壳内。安全壳地坑应设置过滤网，滤去6.5mm以上的颗粒，防止堵塞管嘴。安全壳地坑及其出口管的设计须保证泵吸水段不发生汽蚀。