核島布置設(shè)計(jì)介紹

核島布置設(shè)計(jì)介紹第1頁(yè)/共29頁(yè)2一、概述核島布置設(shè)計(jì)是核電設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，是建造施工的基礎(chǔ)，既要確保系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)，又要考慮施工的方便；2.核島布置設(shè)計(jì)是多工種綜合設(shè)計(jì)的過程；3.核島布置設(shè)計(jì)的主要工作包括：核島廠房的總體布局；核島廠房?jī)?nèi)各種物項(xiàng)的布置；4.核電廠主廠房包括核島和常規(guī)島，核島主要包括反應(yīng)堆廠房及相關(guān)的安全和輔助廠房。第2頁(yè)/共29頁(yè)3核電廠主廠房三維示意圖一、概述第3頁(yè)/共29頁(yè)41.核島布置總的原則要求保證安全性，兼顧經(jīng)濟(jì)性。2.核電設(shè)計(jì)總的安全要求1）必須提供手段以便在運(yùn)行工況和事故工況期間和之后安全停閉反應(yīng)堆并保持安全停堆狀態(tài)；2）必須提供手段以便在停堆后以及運(yùn)行工況和事故工況期間和之后從堆芯排出余熱；3）必須提供手段以減少放射性物質(zhì)釋放的可能性，并保證任何釋放在運(yùn)行工況期間和之后低于規(guī)定限值，在事故工況期間和之后低于可接受限值。3.核島布置總的設(shè)計(jì)目標(biāo)1）減少放射性照射；2）優(yōu)化結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)和設(shè)備布局；3）方便建造、運(yùn)行和維修。二、核島布置設(shè)計(jì)原則第4頁(yè)/共29頁(yè)54.核島布置設(shè)計(jì)依據(jù)的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)1）遵照?qǐng)?zhí)行核安全法規(guī)、導(dǎo)則、相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等，例如：HAF102核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)安全規(guī)定HAD102/04核電廠內(nèi)部飛射物及其二次效應(yīng)的防護(hù)HAD102/11核電廠防火HAD102/12核電廠輻射防護(hù)設(shè)計(jì)2）參照?qǐng)?zhí)行國(guó)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，例如：RCC-P法國(guó)壓水堆核電廠系統(tǒng)設(shè)計(jì)和建造規(guī)則RCC-I壓水堆核電站防火設(shè)計(jì)和建造規(guī)則二、核島布置設(shè)計(jì)原則第5頁(yè)/共29頁(yè)61.核島布置設(shè)計(jì)主要工作流程1）根據(jù)系統(tǒng)配置及系統(tǒng)流程并綜合考慮相關(guān)要求，確定核島廠房的劃分和總體布局；2）統(tǒng)籌考慮工藝系統(tǒng)、通風(fēng)、電氣儀控等工種設(shè)備和主要物項(xiàng)，在廠房?jī)?nèi)劃分設(shè)備隔間，確定設(shè)備的位置；3）根據(jù)土建條件，土建專業(yè)進(jìn)行建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；4）各工種進(jìn)行詳細(xì)布置設(shè)計(jì)；5）施工圖設(shè)計(jì)。三、核島布置設(shè)計(jì)主要內(nèi)容第6頁(yè)/共29頁(yè)7三、核島布置設(shè)計(jì)主要內(nèi)容第7頁(yè)/共29頁(yè)82.核島廠房總體布局1）以系統(tǒng)設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)：系統(tǒng)配置，系統(tǒng)流程，設(shè)備外形；2）安全性原則：根據(jù)系統(tǒng)功能劃分廠房，使各廠房功能相對(duì)獨(dú)立。如反應(yīng)堆廠房主要包容主回路系統(tǒng)，燃料廠房則集中布置了燃料操作和貯存的系統(tǒng)設(shè)備；執(zhí)行安全功能的系統(tǒng)和設(shè)備盡可能布置在不同的廠房?jī)?nèi)，如安噴系統(tǒng)、安注系統(tǒng)與輔助給水系統(tǒng)設(shè)備布置在不同的廠房?jī)?nèi)，應(yīng)急發(fā)電設(shè)備布置在獨(dú)立的廠房等。3）經(jīng)濟(jì)性原則：核島廠房應(yīng)布局緊湊，使占地面積和空間體積盡量小。三、核島布置設(shè)計(jì)主要內(nèi)容第8頁(yè)/共29頁(yè)93.核島廠房設(shè)備布置1）設(shè)備布置要滿足安全性要求：保持多重系統(tǒng)部件間的獨(dú)立性；保持系統(tǒng)部件和假設(shè)始發(fā)事件效應(yīng)之間的獨(dú)立性；保持不同安全等級(jí)的系統(tǒng)部件之間的適當(dāng)獨(dú)立性；保持安全重要物項(xiàng)和非安全重要物項(xiàng)之間的獨(dú)立性。在布置設(shè)計(jì)中通常采用實(shí)體隔離來保證實(shí)現(xiàn)獨(dú)立性。實(shí)體隔離包括：空間分隔；屏障分隔；上述兩種方法的組合。2）設(shè)備布置要滿足可操作性要求：在布置設(shè)計(jì)時(shí)，要為物項(xiàng)的安裝、檢查及維修留出足夠的空間，并設(shè)置必要的設(shè)施。三、核島布置設(shè)計(jì)主要內(nèi)容第9頁(yè)/共29頁(yè)10三、核島布置設(shè)計(jì)主要內(nèi)容核島總體布置圖第10頁(yè)/共29頁(yè)113.核島廠房設(shè)備布置3）設(shè)備布置要滿足輻射防護(hù)的要求：放射性設(shè)備與非放射性設(shè)備進(jìn)行隔離；放射性設(shè)備之間進(jìn)行隔離；很少需要操作或不需要操作的設(shè)備與頻繁操作的設(shè)備進(jìn)行隔離；需要頻繁操作的設(shè)備之間進(jìn)行隔離；輻射源和工作人員之間的距離要盡可能的遠(yuǎn)；非放射性設(shè)備設(shè)置在綠區(qū)；屏蔽。三、核島布置設(shè)計(jì)主要內(nèi)容第11頁(yè)/共29頁(yè)12在核電廠的核島廠房?jī)?nèi)，不同系統(tǒng)和房間的輻射水平相差很大，為了防止放射性污染的擴(kuò)散，合理組織人流和氣流，以及為了便于運(yùn)行管理，使工作人員受照為合理可行盡量低水平，必須對(duì)核島廠房進(jìn)行輻射分區(qū)。輻射分區(qū)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB18871-2002規(guī)定的要求分為控制區(qū)和監(jiān)督區(qū)，控制區(qū)規(guī)定為在其中連續(xù)工作的人員一年內(nèi)受到的輻射照射可能超過5mSv的區(qū)域，也就是劑量率大于2.5μSv/h的區(qū)域。在控制區(qū)內(nèi)，特殊管理區(qū)和禁止進(jìn)入?yún)^(qū)的邊界和標(biāo)志定義如下：

綠區(qū) D<10μSv/h

黃區(qū) 10μSv/h<D<1mSv/h

橙區(qū) 1mSv/h<D<0.01Sv/h

紅區(qū) 0.01Sv/h<D監(jiān)督區(qū)標(biāo)識(shí)為白區(qū)，是指在其中工作的人員所受到的照射水平小于最大年劑量限值50mSv的1/10的區(qū)域，即<5mSv/a。三、核島布置設(shè)計(jì)主要內(nèi)容第12頁(yè)/共29頁(yè)13三、核島布置設(shè)計(jì)主要內(nèi)容核島廠房輻射分區(qū)圖第13頁(yè)/共29頁(yè)143.核島廠房設(shè)備布置4）設(shè)備布置要滿足防火的要求：冗余的安全系統(tǒng)、設(shè)備或部件之間隔離；設(shè)備布置應(yīng)避開包容可燃流體管道和外壁溫度較高的熱管；儀表、控制設(shè)備和電纜之間進(jìn)行隔離；設(shè)計(jì)合理的人員疏散通道；提供應(yīng)急照明和通訊措施。安全防火分區(qū)是為了限制火災(zāi)的影響，將核島相關(guān)廠房分隔成若干防火空間。三、核島布置設(shè)計(jì)主要內(nèi)容第14頁(yè)/共29頁(yè)15三、核島布置設(shè)計(jì)主要內(nèi)容防火分區(qū)圖第15頁(yè)/共29頁(yè)163.核島廠房設(shè)備布置4）設(shè)備布置要滿足防水淹的要求：核島布置的防水淹設(shè)計(jì)，應(yīng)確保下列安全功能的實(shí)現(xiàn)：保持反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的完整性；使反應(yīng)堆安全停堆并保證余熱的導(dǎo)出；使放射性物質(zhì)的釋放在廠址邊界減低到容許值。即使核島內(nèi)部發(fā)生水淹事故，以上安全功能也不能喪失。防水淹分區(qū)的設(shè)置是為了防止水淹造成與安全相關(guān)的系統(tǒng)和設(shè)備失效，從而保證不會(huì)因水災(zāi)危及堆的安全。三、核島布置設(shè)計(jì)主要內(nèi)容第16頁(yè)/共29頁(yè)17三、核島布置設(shè)計(jì)主要內(nèi)容核島防水淹分區(qū)圖第17頁(yè)/共29頁(yè)184.土建條件圖土建接口條件是布置設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要工作，是布置專業(yè)提給土建專業(yè)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。土建接口條件有：D0、D1、D2、D3、Dx，隨著布置設(shè)計(jì)的深入，接口條件也逐漸詳細(xì)。D0條件用于土建結(jié)構(gòu)的初期設(shè)計(jì)。D0圖應(yīng)能使土建工程設(shè)計(jì)者確定結(jié)構(gòu)的尺寸，進(jìn)行地震分析，計(jì)算樓層響應(yīng)譜及不均勻沉降，確定基礎(chǔ)尺寸；D1條件應(yīng)使土建工程設(shè)計(jì)者能詳細(xì)計(jì)算和研究構(gòu)筑物及建筑物；D2條件使D1條件充實(shí)完整，應(yīng)滿足土建專業(yè)出版模板圖、配筋圖及主要鋼結(jié)構(gòu)圖的需要。D3為裝修條件圖；DX為次要鋼結(jié)構(gòu)及金屬結(jié)構(gòu)條件圖。三、核島布置設(shè)計(jì)主要內(nèi)容第18頁(yè)/共29頁(yè)195.詳細(xì)布置設(shè)計(jì)在詳細(xì)布置設(shè)計(jì)階段，主要開展如下工作：工藝管道布置設(shè)計(jì)，完成管道布置圖、支吊架位置圖等文件；主要工藝管道進(jìn)行力學(xué)分析計(jì)算；通風(fēng)管道布置設(shè)計(jì)；電纜托盤布置設(shè)計(jì)。6.施工圖設(shè)計(jì)在施工圖設(shè)計(jì)階段，主要編制用于施工的安裝文件和圖冊(cè)，如工藝管道的ISO圖、支吊架組裝圖等。三、核島布置設(shè)計(jì)主要內(nèi)容第19頁(yè)/共29頁(yè)20三、核島布置設(shè)計(jì)主要內(nèi)容綜合布置圖第20頁(yè)/共29頁(yè)21三、核島布置設(shè)計(jì)主要內(nèi)容管道布置圖第21頁(yè)/共29頁(yè)22三、核島布置設(shè)計(jì)主要內(nèi)容支吊架位置圖第22頁(yè)/共29頁(yè)23三、核島布置設(shè)計(jì)主要內(nèi)容管道ISO圖第23頁(yè)/共29頁(yè)24三、核島布置設(shè)計(jì)主要內(nèi)容支吊架組裝圖第24頁(yè)/共29頁(yè)25由于核島廠房?jī)?nèi)物項(xiàng)繁多，空間關(guān)系復(fù)雜，而三維設(shè)計(jì)具有很好的直觀性，平且具有數(shù)據(jù)庫(kù)支持，所以三維設(shè)計(jì)已逐漸成為核電站布置設(shè)計(jì)的主要平臺(tái)。三維設(shè)計(jì)可以進(jìn)行：各工種物項(xiàng)三維建模工藝系統(tǒng)二、三維校驗(yàn)（系統(tǒng)流程與布置設(shè)計(jì)的校驗(yàn)）；人員通道、設(shè)備吊運(yùn)通道、檢修場(chǎng)地的設(shè)計(jì)；多專業(yè)的綜合與碰撞檢查；各專業(yè)圖紙生成；材料物項(xiàng)清單的統(tǒng)計(jì)；遠(yuǎn)程協(xié)同設(shè)計(jì)等。

四、三維設(shè)計(jì)第25頁(yè)/共29頁(yè)26四、三維設(shè)計(jì)核島廠房三維模型第26頁(yè)/共29頁(yè)27核島布置是保證系統(tǒng)功能得以實(shí)現(xiàn)的具體設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，與核島的安全直接相