AP1000核島布置(一、二).ppt

1、AP1000核島布置,目錄,1、AP1000廠房布置 2、法國M310核島布置 3、AP1000核島主要廠房 4、AP1000 安全殼設(shè)計(jì)特性與大亞灣核電站安全殼設(shè)計(jì)特性比較 5、AP1000安全殼簡介 6、安全殼建造 7、模塊化建造工藝,1、AP1000廠房布置,1.1 AP1000機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)單堆設(shè)計(jì)布置 AP1000機(jī)組主廠區(qū)占地（不含停車場地和主開關(guān)站用地）1400英尺775英尺(427236m=100772m2)，約為25英畝(10.1公頃)。 廠區(qū)布置主要分為三個(gè)部分：主廠房區(qū)、循環(huán)水系統(tǒng)冷卻塔區(qū)（沿海廠址不需冷卻塔）和開關(guān)站。主廠區(qū)主要由反應(yīng)堆廠房、 輔助廠房、汽輪機(jī)廠房、附屬廠房、

2、柴油發(fā)電機(jī)廠房和放射性廢物廠房等6個(gè)廠房結(jié)構(gòu)組成。這些廠房結(jié)構(gòu)中除了反應(yīng)堆廠房和輔助廠房在同一個(gè)基礎(chǔ)(1.8m厚的鋼筋混凝土筏基)上外，其余的均建筑在各自單獨(dú)的基礎(chǔ)上。（其中反應(yīng)堆廠房、輔助廠房、附屬廠房、柴油發(fā)電機(jī)廠房和放射性廢物廠房構(gòu)成電廠核島部分）。,1.2 AP1000機(jī)組主廠房分類及描述 AP1000機(jī)組廠區(qū)主廠房按分類由五部分組成：核島、汽輪機(jī)廠房、 附屬廠房、柴油發(fā)電機(jī)廠房和核（放射性）廢物廠房。,核島廠房分區(qū),2、法國M310核島布置,反應(yīng)堆廠房（1RX、2RX）、核輔助廠房（8NX）、燃料廠房（1KX、2KX）、電氣廠房（1LX、2LX、8LX）、連接廠房（1WX、2WX）、

3、柴油發(fā)電機(jī)廠房（1DX、2DX）、龍門架（1RP、2RP）、更衣室（1ET、2ET）、輔助給水箱(1RE、2RE)、道路和溝道等。,3、 AP1000核島主要廠房,核島廠房由安全殼、防護(hù)外殼及輔助廠房三部分組成。三部分共同布置在一整體基礎(chǔ)上。核島廠房在總體布置中屬于同安全有關(guān)的構(gòu)筑物。 3.1 安全 安全殼包括鋼質(zhì)外殼容器steel containment vessel (SCV)和殼內(nèi)結(jié)構(gòu)containment internal structures (CIS)，鋼質(zhì)外殼容器為一獨(dú)立支撐的圓柱體鋼質(zhì)外殼容器，直徑：130英尺(39.6m)，高度：215英尺4英寸(65.65m)，壁厚約為：1

4、.75英寸(44.5mm)，上部和下部為橢圓形，上部壁厚約為：1.625英寸(41.3mm)，下部壁厚約為：1.875英寸(47.6mm)，按級(jí)抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 安全殼作為整個(gè)安全殼系統(tǒng)中的一個(gè)完整部分，具有高度的密閉性，可防止泄漏。,在正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，對反應(yīng)堆堆芯及反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)起保護(hù)和屏蔽作用，在假定設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故中，可容納空氣傳播所釋放出來的放射性物質(zhì)。 安全殼內(nèi)結(jié)構(gòu)分二個(gè)主要標(biāo)高層： 維修層（標(biāo)高：100英尺/30.5m）和運(yùn)行操作平臺(tái)（標(biāo)高：135英尺3英寸/41.2m），運(yùn)行操作平臺(tái)設(shè)有設(shè)備閘門，維修層設(shè)有維修閘門，作為進(jìn)出安全殼的通道。安全殼內(nèi)主要包含：反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)（RCS）、安全

5、殼內(nèi)換料水箱（IRWST）、自動(dòng)降壓系統(tǒng)及化學(xué)溶劑控制系統(tǒng)（CVS）等。,3.2防護(hù)外殼shield building ,防護(hù)外殼為級(jí)抗震鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（非預(yù)應(yīng)力的），圍繞在安全殼周圍，和安全殼內(nèi)部結(jié)構(gòu)相連。在安全運(yùn)行時(shí)，對安全殼及安全殼內(nèi)帶放射性的系統(tǒng)和元件進(jìn)行屏蔽和保護(hù)，保護(hù)安全殼和反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)在外部事件（如龍卷風(fēng)和龍卷風(fēng)產(chǎn)生的飛射物等）中不受損害。同時(shí)防護(hù)外殼也是被動(dòng)式安全殼冷卻系統(tǒng)的主要部分。（屏蔽廠房也是非能動(dòng)安全殼冷卻系統(tǒng)的組成部分。,PCCS空氣導(dǎo)流層位于環(huán)形區(qū)的上部，附著在鋼制安全殼的周圍。在DBA引起大量能量釋放在安全殼時(shí)，PCCS空氣導(dǎo)流層為冷卻安全殼所需的自然空氣對流提

6、供通道，在導(dǎo)流層與安全殼之間的空氣可帶走安全殼表面的熱量。） 防護(hù)外殼分為屋頂結(jié)構(gòu)和圓柱結(jié)構(gòu)，屋頂為圓錐形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，圓柱結(jié)構(gòu)分為上環(huán)區(qū)、中環(huán)區(qū)及下環(huán)區(qū)三個(gè)部分，圓柱外徑：145英尺/44.2m，壁厚：3英尺/0.984m。,防護(hù)外殼中布置有：被動(dòng)式安全殼冷卻系統(tǒng)空氣入口、被動(dòng)式安全殼冷卻系統(tǒng)高壓空氣入口、被動(dòng)式安全殼冷卻系統(tǒng)儲(chǔ)水箱、被動(dòng)式安全殼冷卻系統(tǒng)擴(kuò)散器及被動(dòng)式安全殼冷卻系統(tǒng)空氣攔板。 鋼質(zhì)外殼容器和防護(hù)外殼之間間距約為1.27m。,3.3輔助廠房,輔助廠房為級(jí)抗震鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，同70的防護(hù)外殼的圓柱面相連，輔助廠房室內(nèi)樓板和結(jié)構(gòu)墻與防護(hù)外殼的圓柱結(jié)構(gòu)上是連接的。輔助廠房主要對布置

7、在安全殼外，具有級(jí)抗震設(shè)計(jì)的機(jī)械和電氣設(shè)備進(jìn)行分離和保護(hù)，在假設(shè)的內(nèi)部和外部事件中，保護(hù)同安全有關(guān)的設(shè)備不受損壞，對輔助廠房中帶放射性的設(shè)備及管道進(jìn)行屏蔽和保護(hù)。,輔助廠房中布置有：主控室、1E級(jí)儀器儀表及控制系統(tǒng)、1E級(jí)電器系統(tǒng)、燃料吊裝區(qū)、機(jī)械設(shè)備區(qū)、安全殼貫穿區(qū)及主蒸汽給水隔離閥分隔間等。 系統(tǒng)和設(shè)備布置 布置在輔助廠房內(nèi)的重要的設(shè)備和系統(tǒng)有：主控室、儀表和控制系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、燃料吊裝區(qū)、機(jī)械設(shè)備區(qū)、安全殼貫穿件區(qū)以及主蒸汽、給水閥門隔間。 主控室 主控室提供了正常運(yùn)行工況下安全運(yùn)行核電廠及在事故工況下保持核電廠處于安全狀態(tài)所需的人員系統(tǒng)界面。主控室包含了主控區(qū)、運(yùn)行人員區(qū)域、開關(guān)盤室以

8、及值長辦公室和行政支持人員工作區(qū)。,儀表和控制系統(tǒng) 保護(hù)和安全監(jiān)測系統(tǒng)與電廠控制系統(tǒng)在啟動(dòng)、功率運(yùn)行和停堆期間執(zhí)行對核電廠的監(jiān)測和控制。儀表和控制系統(tǒng)包括了保護(hù)和安全監(jiān)測系統(tǒng)、核電廠控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)顯示和處理系統(tǒng)。 IE級(jí)電氣系統(tǒng) IE級(jí)電氣系統(tǒng)為安全相關(guān)和重要的控制儀表提供了125V直流電源，包括監(jiān)測和控制室的應(yīng)急照明。在喪失交流電源期間以及在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故伴隨失去廠外電源時(shí)，為了使核電廠實(shí)現(xiàn)安全停堆也需要該系統(tǒng)。,3.4附屬廠房,附屬廠房在總體布置中屬于同安全無關(guān)的構(gòu)筑物。附屬廠房是電力生成系統(tǒng)部分的入口，是人員及設(shè)備進(jìn)入核島和放射區(qū)的通道，對放射區(qū)的進(jìn)出進(jìn)行控制。附屬廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分為兩個(gè)部分

9、，主廠房部分為級(jí)抗震設(shè)計(jì)，跨度為：66英尺/20m，長度為：285英尺4英寸/87m。AD軸間部分為非抗震類構(gòu)筑物，跨度為：66英尺/20m，長度為：123英尺4英寸/37.6m。廠房由鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和帶隔熱金屬壁板的鋼結(jié)構(gòu)框架構(gòu)成。,附屬廠房中有些區(qū)域，如：熱加工車間和技術(shù)支持中心，使用鋼筋混凝土或加強(qiáng)了的砌體墻進(jìn)行間隔，在意外事故中對這些區(qū)域進(jìn)行保護(hù)或?qū)?nèi)部放射性設(shè)備進(jìn)行屏蔽和保護(hù)。 附屬廠房中布置有：熱加工車間、技術(shù)支持中心、維修區(qū)、物理保健、計(jì)算機(jī)房和更衣間等。,3.5柴油發(fā)電機(jī)廠房,柴油發(fā)電機(jī)廠房在總體布置中屬于同安全無關(guān)的構(gòu)筑物，為非抗震類構(gòu)筑物。柴油發(fā)電機(jī)廠房平面輪廓為：64英尺

10、64英尺/19.519.5m，廠房僅一層，由帶隔熱金屬壁板的鋼結(jié)構(gòu)框架構(gòu)成，底部為鋼筋混凝土墊板。內(nèi)置兩臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)，在由于事故而中斷正常電源的情況下，為廠區(qū)運(yùn)行提供后備電源。,3.6核廢物廠房,核廢物廠房在總體布置中屬于同安全無關(guān)的構(gòu)筑物，為非抗震類構(gòu)筑物。核廢物廠房平面輪廓為：150英尺69英尺/45.821m，整個(gè)建筑底部為鋼筋混凝土整板基礎(chǔ)。核廢物廠房主要對各類廢料進(jìn)行隔離儲(chǔ)存和處理。,4、AP1000 安全殼設(shè)計(jì)特性與大亞灣核電站安全殼設(shè)計(jì)特性比較,AP1000 的安全殼設(shè)計(jì)，外部是屏蔽廠房（Shield Building），是混凝土結(jié)構(gòu)；內(nèi)部是安全殼廠房（Containment B

11、uilding）,包括密封鋼殼（Containment Vessel ）和其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。大亞灣核電站是單層安全殼，包括預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)和內(nèi)層鋼襯里結(jié)構(gòu)，以及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。,5、AP1000安全殼簡介,AP1000安全殼是一個(gè)自由自立的園柱形鋼制容器，帶有橢球形的上封頭和下封頭。鋼制安全殼容器被完全包容在一個(gè)混凝土屏蔽體中，該廠房提供了對外部危害（如飛射物）的防護(hù)，并限制中子、射線散射照射對電廠工作人員和公眾的輻照。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 安全殼廠房包括安全殼容器及該容器內(nèi)所含的所有結(jié)構(gòu)。安全殼容器是按ASME標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，級(jí)抗震結(jié)構(gòu)，安全殼容器在標(biāo)高9.8298m以上的部分雖被屏蔽廠房包圍，但作為非能動(dòng)冷卻通道

12、裸露在周圍的環(huán)境里。,在標(biāo)高9.8298m層，安全殼容器和屏蔽廠房中間有柔性的防水、防氣的密封帶。安全殼容器在 9.8298m以下的部分則完全被屏蔽廠房覆蓋。安全殼容器包括安全殼殼體、加強(qiáng)筋、環(huán)吊軌道梁、設(shè)備閘門、人員氣閘、機(jī)械電氣貫穿件及相關(guān)附屬構(gòu)件。安全殼容器和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的垂直和側(cè)向載荷是通過螺栓、摩擦力和軸承傳遞給容器下的基礎(chǔ)。,安全殼容器特性：內(nèi)徑：130英尺(39.6m)，高度：215英尺4英寸(65.5m)，容積58300m3，容積率：17.2 m3/MWt，壁厚約為：1.75英寸(44.5mm)，上部封頭和下部封頭為橢圓形，上部壁厚約為：1.625英寸(41.3mm)，下部壁厚約為

13、：1.875英寸(47.6mm)，材料：SA738型B級(jí)， 設(shè)計(jì)壓力：0.41 MPa，設(shè)計(jì)溫度：300F (422K即攝氏149) 。,安全殼內(nèi)結(jié)構(gòu)分二個(gè)主要標(biāo)高層：維修層（標(biāo)高：100英尺/30.5m）和運(yùn)行操作平臺(tái)層（標(biāo)高：135英尺3英寸/41.2m）。 安全殼廠房設(shè)有主設(shè)備閘門（直徑為4.9m）、維修閘門（直徑為4.9m）、工作人員出入氣閘和維修人員氣閘。主設(shè)備閘門和工作人員出入氣閘設(shè)在運(yùn)行操作平臺(tái)層，維修閘門和維修人員氣閘設(shè)在維修層。 主設(shè)備閘門和維修閘門都帶有1臺(tái)電動(dòng)絞車和1個(gè)自備電源。工作人員出入氣閘和維修人員氣閘分別布置在主設(shè)備閘門和維修閘門附近。每個(gè)氣閘（工作人員出入氣閘和

14、維修人員氣閘）串列有2個(gè)機(jī)械連鎖的門，在其中1個(gè)門打開之前，另一個(gè)是完全關(guān)閉的。,這些大型的閘門的優(yōu)點(diǎn)：極大地改善了大修期間安全殼廠房的可進(jìn)入性，從而減少了在安全殼廠房入口處出現(xiàn)設(shè)備擁堵的潛在性，位于2個(gè)標(biāo)高不同的樓面上，可以避免兩個(gè)平臺(tái)上的活動(dòng)相互影響。,6、安全殼建造,安全殼容器由3.65mx11.58m,預(yù)先成型的,噴好漆的鋼板建成,這些鋼板焊在一起制成5個(gè)大的結(jié)構(gòu)模塊。下封頭、3個(gè)圓柱段和上封頭。這些結(jié)構(gòu)模塊在靠近核電廠核島區(qū)的3個(gè)組裝區(qū)制造。多個(gè)組裝區(qū)使得可以在3個(gè)模塊上同時(shí)進(jìn)行工作。當(dāng)模塊制成時(shí)，將用重型起重機(jī)（如lampson1500起重機(jī)？2600?）將每個(gè)安全殼模塊吊起送到它的最終位置。,安全殼容器封頭和3個(gè)圓柱環(huán)在不同的預(yù)制場地進(jìn)行拼裝，使許多關(guān)鍵路徑上的活動(dòng)不受干擾的同時(shí)進(jìn)行。每個(gè)模塊都安裝好附件、閘門、管道、孔道、支撐、甚至鋼筋和模板，因而