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【转载】探秘核电站厂房的外部屏蔽结构   

2015-02-25 09:12:21|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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反应堆厂房安全壳是核电站主工艺厂房的外部屏蔽结构,主要功能为承受反应堆厂房主回路系统发生事故时冷却剂汽化所造成的峰值压力和温度,并限制放射性物质释放到控制区以外。

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压水堆电厂的厂房结构结构

反应堆厂房安全壳为预应力钢筋混凝土结构,为一最大半径20m,总高70.35m的圆筒体。安全壳筒体内表面为一道保证气密性的封闭的碳钢板钢衬里,外表面为清水混凝土面。安全壳主要由预应力环廊、底板、筒身、环梁和穹顶五部份组成。环廊标高-13.15m~-10.00m,底板标高-10.00m~-3.90m,桶身-4.5m~44.83m,环梁顶标高到50.35m,穹顶顶标高到57.20m。

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常见压水堆安全壳内结构

   反应堆厂房安全壳底板平面呈圆形,最大外围直径39.5m,最底标高-10.0m,最高标高-3.9m,底板上表面为一层封闭的钢衬里。在底板-7.000m标高,与核燃料厂房对应部位,有一吸水管通道,吸水管通道中的吸水管上端与内部结构相通,下端与燃料厂房相通。反应堆厂房底板与周边核岛厂房底板之间通过设计留置的50mm宽伸缩缝隔开。

反应堆厂房安全壳筒身底标高-4.5m,顶标高+44.83m,全高49.33m,可分成两部份,-4.5m~-0.5m为一内径34.6m~37m,外径38.8m的截锥形筒体(即所称的截锥体),-0.5m~+44.83m为一内径37m、外径38.8m的圆柱形筒体。筒身上有应急人员闸门(Φ2940mm,中心标高1.15m),人员闸门(Φ2940mm,中心标高9.15m),设备闸门(Φ7432mm,中心标高22.90m)这三个大闸门,以及一百多个大小不等的贯穿件,还埋设有各种大小不等的预埋件和预应力导管。在筒身上还有四个宽4.32m、凸出筒壁0.56m的扶壁柱,用以锚固安全壳水平预应力钢束。这四个扶壁柱在筒身上互成100.0g,其中1#反应堆厂房安全壳的四个扶壁柱分别位于筒身6.666g、106.666g、206.666g和306.666g位置,2#反应堆厂房安全壳的四个扶壁柱分别位于筒身50.000g、150.000g、250.000g和350.000g位置。

反应堆厂房安全壳环梁内侧为钢衬里,钢衬里的曲率半径6m,底标高44.83m,顶标高49.147m,为一球带体的球面,结构混凝土施工时也作环梁的内模。环梁混凝土结构外围半径20m,凸出筒壁0.6m,上部顶标高50.35m,女儿墙顶标高51.4m,在女儿墙顶安装有安全壳观测用吊篮的环形轨道。环梁顶部与穹顶表面相交处有一道环形雨水天沟,雨水天沟底安装有6处排水管,排水管从环梁外侧的中部伸出,与筒身外的竖向雨水管相联。环梁为筒身顶部和穹顶的连接部份,在环梁外侧和顶部均安装有预应力张拉锚固系统(即喇叭口),主要用以张拉和锚固安全壳穹顶预应力钢束和竖向预应力钢束。

反应堆厂房安全壳穹顶内侧为钢衬里,钢衬里的曲率半径24m,底标高49.147m,穹顶高6.733m,为一球缺体的球面,混凝土施工时也作为穹顶的底模。穹顶混凝土结构外表面在半径12.650m以下为一圆台面,半径12.650m以上为一半径24.8m的球缺面。穹顶混凝土结构顶标高57.2m,最薄处厚0.8m,穹顶内主要埋设有三层网状预应力导管,三层导管之间夹角为120°。穹顶表面预埋了一些预埋件和防雷接地网用的锚固插孔,锚固插孔用来安装安全壳的防雷接地网。在穹顶表面51.4m标高处,有一圈660mm宽的小平台,平台上装有与女儿墙顶面相对应的环形轨道,在两轨道上安装的是安全壳观测用吊篮。在穹顶表面还有一道混凝土斜道,从小平台直通到穹顶最顶部。

反应堆厂房安全壳内表面所覆盖的钢衬里为碳钢,厚6mm,在安全壳施工时作为永久性模板。钢衬里与混凝土的接触面配有纵横方向的加强肋条,并有全面积均匀分布的锚固钉,以保证与安全壳底板、筒体和穹顶结构混凝土有效锚固。底部钢衬里板上方还设有焊缝保护和检查槽及保护层。在安全壳筒身钢衬里上设有众多的贯穿件(167个)和环吊牛腿托架(36个)等。底板、筒身钢衬里随着施工进度现场逐块拼装,穹顶钢衬里重约173吨,先在地上拼装好并安装好安全喷淋系统管道,然后进行整体吊装。

反应堆厂房安全壳预应力系统设计为后张法有粘结预应力体系。预应力钢束按其所在位置分为竖向束、水平束、穹顶束,总计541束。其中竖向束(36T16)144束,每束从预应力廊道预制盖板底面到环梁顶面,竖向贯穿安全壳底板、筒身和环梁,水平束沿筒体圆周分布,水平束(19T16)223,分布在筒体标高-4.50到45.61m间,有内外两层,穹顶束(19T16)174束,网状分布在穹顶和环梁内,有上中下三层。竖向束导管用Ф140钢管,穹顶束及部分水平束(绕开孔洞部份)导管用Ф102钢管,水平束导管用直径为95mm的半刚性薄壁波纹镀锌钢管。全部钢束在预应力张拉后在套管内都加压注入水泥浆以防止空气腐蚀,仅在1#、2#反应堆厂房每90°留出一根竖向钢束,各4根,套管内灌注特种油,以进行长期观察和测量。

反应堆厂房安全壳永久性仪表:安全壳中埋设了六套测量系统,分别是:地形水准测量系统、筏基水准盒测量系统、铅垂线测量系统、声频应变计测量系统、热电偶温度测量系统、预应力拉力损失测力计。

反应堆厂房安全壳混凝土采用PS40及PI40型。安全壳混凝土采取分层分段的施工方法,混凝土施工环廊及底板采用泵送混凝土施工工艺,筒身、环梁及穹顶采用泵送和塔吊吊斗浇筑相结合的混凝土施工工艺。

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