一種適用于陸上全埋布置的小堆減震浮筏裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及陸上模塊式小型堆固定裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種適用于陸上全埋布置的小堆減震浮筏裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]模塊式小型堆指單堆電功率小于30萬千瓦，采用模塊化設(shè)計(jì)、模塊化制造、模塊式運(yùn)輸，現(xiàn)場(chǎng)快速裝配、采用革新技術(shù)的新一代反應(yīng)堆。模塊式小型堆具有高安全性、多用途(供電、供熱、供汽、海水淡化、浮動(dòng)核電站、核動(dòng)力商船等)、成本效益、靈活性等多方優(yōu)勢(shì)。美國(guó)等國(guó)家給予模塊式小型堆非常高的評(píng)價(jià)，如“核能工業(yè)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)”、“開創(chuàng)核能多用途新時(shí)代”等。模塊式小型堆可作為穩(wěn)定可靠的分布式清潔能源，對(duì)大氣治理、節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)、能源安全提供又一個(gè)可靠的選擇。
[0003]從核電市場(chǎng)需求看，發(fā)達(dá)國(guó)家和中等發(fā)達(dá)國(guó)家的電力供應(yīng)已趨飽和，未來的核能需求將主要以發(fā)展中國(guó)家和能源短缺的國(guó)家和地區(qū)為主，這些國(guó)家和地區(qū)受地理位置、地質(zhì)、氣象、水源、經(jīng)濟(jì)能力和電網(wǎng)容量的限制，不適宜建造大型核電機(jī)組。從核電發(fā)展角度來看，大型核電廠址日益稀缺，而模塊式小型堆廠址適應(yīng)性強(qiáng)，可以有眾多廠址可選擇。
[0004]但世界部分地區(qū)屬于強(qiáng)地震帶，比如中國(guó)有30-40%的地方記載的地震最高烈度高于目前三代核電抗震的級(jí)別0.3g的要求，這將大大限制了模塊式小堆的應(yīng)用范圍。按照目前小堆的應(yīng)用特點(diǎn)，若能降低外界地震烈度的影響，提高模塊式小堆的整體抗震性能，特別是最關(guān)鍵的核島部分，將能滿足大部分地區(qū)的適用需求，更好的被市場(chǎng)接受。
[0005]現(xiàn)有模塊式小堆的全廠布置，為了增加抗震性能，將反應(yīng)堆埋在地底下，核島形式如圖1所示。核島放在在基巖上，與地基直接固定連接。
[0006]現(xiàn)有設(shè)計(jì)的模塊式小堆核島埋在地底下，可以有效的降低地震的影響，但核島與地基剛性連接，當(dāng)發(fā)生地震時(shí)，地震橫波和縱波產(chǎn)生的大量能量，將作用到核島裝置，從而影響安全殼、壓力容器，穩(wěn)壓器、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等核島設(shè)備的結(jié)構(gòu)安全性。若一味的提高單臺(tái)設(shè)備的抗震性能，將大大增加設(shè)備采購(gòu)價(jià)，從而影響小堆核島總體造價(jià)，不僅提高了模塊式小堆的初始投資，若要不定期更換，也將加大了模塊式小堆的總體造價(jià)，影響小堆經(jīng)濟(jì)性，將制約模塊式小堆的市場(chǎng)化推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種的一種適用于陸上全埋布置的小堆減震浮筏裝置。
[0008]本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:
一種適用于陸上全埋布置的小堆減震浮筏裝置，包括用于將模塊式小型堆安全殼密封在其內(nèi)部的密封艙，密封艙設(shè)置于核島固定地基內(nèi)，模塊式小型堆安全殼與密封艙四周剛性連接，密封艙的底面與核島固定地基的底面間設(shè)置有具有減震作用的隔振裝置A，所述的密封艙的側(cè)壁與核島固定地基的側(cè)壁間設(shè)置有隔振裝置B。
[0009]在日常反應(yīng)堆正常運(yùn)行時(shí)，將反應(yīng)堆系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)能量轉(zhuǎn)移到密封艙，再傳遞給隔振裝置A和隔振裝置B，通過隔鎮(zhèn)裝置的阻尼吸震作用吸附掉核島產(chǎn)生的振動(dòng)能量，降低振動(dòng)影響。當(dāng)發(fā)生強(qiáng)震時(shí)，地基傳遞過來的地震能量波由隔振裝置A和隔振裝置B吸收掉，降低地震影響。
[0010]密封艙內(nèi)填充有去離子純凈水，可以起到密封屏蔽作用，同時(shí)在發(fā)生核安全事故時(shí)，作為應(yīng)急水源，通過鋼安全殼將熱量帶出，保證反應(yīng)堆不會(huì)發(fā)生融熔事故，保證核島的絕對(duì)安全。
[0011]所述的隔振裝置A包括在密封艙的底面與核島固定地基的底面間沿從上到下的方向依次設(shè)置的第一級(jí)隔振裝置、中間隔振板和第二級(jí)隔振裝置，構(gòu)成雙重浮筏結(jié)構(gòu)，從而將模塊式小型堆整個(gè)反應(yīng)堆系統(tǒng)布置在雙重浮筏上面，通過雙重浮筏的減震作用，有效吸附地震時(shí)產(chǎn)生的大量動(dòng)能量，不僅可以緩解強(qiáng)震時(shí)的沖擊危害，而且也可以降低反應(yīng)堆正常運(yùn)行時(shí)的自身振動(dòng)影響。當(dāng)發(fā)生強(qiáng)震時(shí)，地基傳遞過來的地震能量波分為縱波和橫波兩種，地震產(chǎn)生的振動(dòng)能量傳遞給核島固定地基，地基先通過第一級(jí)隔振器裝置傳遞給中間隔振板，吸收掉部分地震能量，剩余部分能量傳遞給第二級(jí)隔振器裝置，再吸收掉剩余部分地震波能量。所述的隔振裝置B包括在密封艙的側(cè)壁與核島固定地基的側(cè)壁間設(shè)置的一級(jí)隔振裝置。通過浮筏的作用，可以大大提高設(shè)備的抗震效果，這樣相應(yīng)的設(shè)備固有抗震性能可以降低一定的標(biāo)準(zhǔn)，從源頭降低小堆核電設(shè)備的制造成本，大大提高了模塊式小堆核電站的整體經(jīng)濟(jì)性能。
[0012]可選的，所述的第一級(jí)隔振裝置為在密封艙的底面和中間隔振板間均勻分布的多個(gè)彈簧和多個(gè)阻尼器，所述的第二級(jí)隔振裝置為在中間隔振板和核島固定地基的底面間均勻分布的多個(gè)彈簧和多個(gè)阻尼器，所述的一級(jí)隔振裝置為在密封艙的側(cè)壁與核島固定地基的側(cè)壁間均勻分布的多個(gè)彈簧和多個(gè)阻尼器。減震浮筏裝置，通過阻尼器吸震作用吸附掉核島產(chǎn)生的振動(dòng)能量，降低振動(dòng)影響。
[0013]所述的中間隔振板的側(cè)面與核島固定地基的側(cè)壁間也均勻分布的多個(gè)彈簧和多個(gè)阻尼器，起到對(duì)中間隔振板的限位作用。
[0014]可選的，所述的第一級(jí)隔振裝置為在密封艙的底面和中間隔振板間均勻分布的多個(gè)減震墊，所述的第二級(jí)隔振裝置為在中間隔振板和核島固定地基的底面間均勻分布的多個(gè)減震墊，減震墊通過壓緊螺栓連接，所述的一級(jí)隔振裝置為在密封艙的側(cè)壁與核島固定地基的側(cè)壁間均勻分布的多個(gè)減震墊，所述的減震墊由多層阻尼橡膠層和設(shè)置于相鄰阻尼橡膠層之間的金屬板壓制復(fù)合而成。金屬板保證阻尼器的剛度，不會(huì)局部產(chǎn)生較大變形，阻尼橡膠層可以吸收振動(dòng)波產(chǎn)生的能力，產(chǎn)生的熱量通過中間夾雜的鐵板導(dǎo)出。將這種復(fù)合減震阻尼器(板)均勻布置在隔振板與密封墻體的中間，減震墊便于施工安裝，同時(shí)造價(jià)低、使用壽命長(zhǎng)，同時(shí)也便于更換。金屬板保證阻尼器的剛度，不會(huì)局部產(chǎn)生較大變形，阻尼橡膠層可以吸收振動(dòng)波產(chǎn)生的能力，產(chǎn)生的熱量通過中間夾雜的鐵板導(dǎo)出。將這種減震墊均勻布置在密封艙的底面和中間隔振板間、中間隔振板和核島固定地基的底面間以及密封艙的側(cè)壁與核島固定地基的側(cè)壁間，并通過壓緊螺栓連接，這樣確保振動(dòng)中減震墊不會(huì)發(fā)生位置移動(dòng)。
[0015]優(yōu)選的，所述的密封艙的頂部安裝有密封密封艙頂部開口的密封板，密封板通過螺栓與密封艙密封連接，密封板可以在大修和換料時(shí)打開，便于技術(shù)操作。
[0016]綜上，本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明針對(duì)陸上全埋式模塊式小型堆，利用模塊式小堆的自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和全埋布置形式，提出了一種浮筏減震形式，將密封艙四周與地基四周通過減震浮筏和減震阻尼器連接，一旦發(fā)生強(qiáng)震，減震浮筏將吸收掉地震波的影響，將地震波的振動(dòng)能轉(zhuǎn)化為阻尼器的摩擦熱能損耗掉，將地震帶來的振動(dòng)影響大大地降低，將能大大的提高模塊式小堆的抗震能力。
[0017]2、進(jìn)一步的，本發(fā)明是利用機(jī)械設(shè)備的隔振原理，采用雙層隔振裝置形成雙重浮筏，雙層隔振裝置是在兩層隔振器之間安裝中間質(zhì)量，利用隔振裝置剛度和中間隔板質(zhì)量的設(shè)計(jì)來抑制和衰減振動(dòng)波的傳播，從而獲得良好的隔振效果。
[0018]本發(fā)明為適用于全埋式小型反應(yīng)堆的長(zhǎng)期固定方式，結(jié)合目前部分高地震烈度地方的特點(diǎn)，因地制宜，通過合理設(shè)計(jì)，將模塊式小型堆整個(gè)反應(yīng)堆系統(tǒng)布置在雙重浮筏上面，通過雙重浮筏的減震作用，有效吸附地震時(shí)產(chǎn)生的大量動(dòng)能量，將地震的產(chǎn)生的能量通過機(jī)械運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為摩擦熱量消耗掉，較好的解決了地震波對(duì)反應(yīng)堆的振動(dòng)影響，不僅可以緩解強(qiáng)震時(shí)的沖擊危害，而且也可以降低反應(yīng)堆正常運(yùn)行時(shí)的自身振動(dòng)影響。通過浮筏的作用，可以大大提高設(shè)備的抗震效果，這樣相應(yīng)的設(shè)備固有抗震性能可以降低一定的標(biāo)準(zhǔn)，可以大大降低原先對(duì)反應(yīng)堆核級(jí)設(shè)備的抗震要求，將顯著的減少設(shè)備造價(jià)，從源頭降低小堆核電設(shè)備的制造成本，大大提高了模塊式小堆核電站的整體經(jīng)濟(jì)性能。
[0019]3、底部減震浮筏裝置采用雙層隔振裝置形式，四周減震浮筏裝置采用一級(jí)隔振裝置，在工程實(shí)施階段，隔振裝置可以采用彈簧+阻尼器的結(jié)構(gòu)，也可以采用金屬和橡膠組合在一起的減震墊，便于施工安裝，同時(shí)造價(jià)低、使用壽命長(zhǎng)，同時(shí)也便于更換。
[0020]4、將整個(gè)模塊式小型堆安全殼密封在一個(gè)鋼筋混凝土制造的密封艙里面，密封艙里面貯存了去離子純凈水，可以起到密封屏蔽作用，同時(shí)在發(fā)生核安全事故時(shí)，作為應(yīng)急水源，通過鋼安全殼將熱量帶出，保證反應(yīng)堆不會(huì)發(fā)生融熔事故，保證核島的絕對(duì)安全，核島鋼安全殼與密封殼四周剛性連接，反應(yīng)堆運(yùn)行時(shí)將振動(dòng)傳遞給密封艙，再傳遞給減震浮筏裝置，抵消掉核島產(chǎn)生的振動(dòng)能量。反過來，當(dāng)發(fā)生強(qiáng)烈地震時(shí)，地震波先將振動(dòng)能量傳遞給核島固定地基，地基先通過第一級(jí)隔振器裝置傳遞給中間隔振板，吸收掉部分地震能量，剩余部分能量傳遞給第二級(jí)隔振器裝置，吸收掉剩余部分地震波能量。
【附圖說明】
[0021]圖