專利名稱：高溫氣冷核反應堆屏蔽冷卻系統及鋼內襯墻體的建造方法
技術領域：
本發明涉及一種高溫氣冷核反應堆屏蔽冷卻系統及鋼內襯墻體的建造方法，屬于核反應堆結構技術領域。
背景技術：
高溫氣冷核反應堆一回路艙室是包容反應堆一回路系統三大主要設備(反應堆壓力容器、蒸汽發生器殼體和熱氣導管)的耐低壓通風型安全殼，布置在核島反應堆廠房內。反應堆屏蔽冷卻系統由數量較多且分散布置的冷卻水管組成，這些水管布置在一回路艙室墻體內部，其安裝通常位于整個項目工程施工的關鍵路徑上，一回路艙室的施工進展直接影響工程建造周期。傳統的施工程序是(I)根據高溫氣冷核反應堆一回路艙室的尺寸和強度設計要求，綁扎內主鋼筋、外主鋼筋和輔助鋼筋，形成內排主鋼筋和外排主鋼筋；(2)在上述內主鋼筋的一側設置反應堆屏蔽冷卻水管，形成反應堆屏蔽冷卻水系(3)在外排主鋼筋的外側設置施工外模板，在反應堆屏蔽冷卻水系統的內側設置施工內模板；(4)在施工外模板和施工內模板之間澆筑混凝土，撤去施工內模板和施工外模板， 形成高溫氣冷核反應堆一回路艙室墻體。形成的墻體結構如圖I所示，圖I中，I是外排主鋼筋，2是施工外模板，3是輔助鋼筋，4是施工內模板，5是屏蔽冷卻水管，7是內排主鋼筋。 傳統施工程序必須在核反應堆一回路艙室的施工現場完成。傳統的施工方法使核電廠施工現場作業量大，土建與安裝交叉作業較多，現場作業空間狹窄且多為高空作業，這樣的建設方法若應用于商業核電站，上百根冷卻水管的散件安裝將帶來巨大的高空作業量，一回路艙室的土建安裝工作將占用較長的關鍵路徑時間，其經濟性、安全性和質保要求將處于不利的競爭地位。
發明內容
本發明的目的是提出一種高溫氣冷核反應堆屏蔽冷卻系統及鋼內襯墻體的建造方法，以降低高溫氣冷堆核電廠一回路艙室現場土建安裝施工作業的困難，并通過縮短核電廠建設的關鍵路徑，提高高溫氣冷反應堆核電工程項目的經濟性。本發明提出的高溫氣冷核反應堆屏蔽冷卻系統及鋼內襯墻體的建造方法，包括以下各步驟(I)根據高溫氣冷核反應堆一回路艙室的尺寸和強度設計要求，將組成屏蔽冷卻系統的冷卻水管焊接在鋼內襯的內表面上，形成鋼內襯和冷卻水管的組合結構模塊；(2)將上述組合結構模塊吊裝到高溫氣冷核反應堆一回路艙室位置，根據高溫氣冷核反應堆一回路艙室的尺寸和強度設計要求，在鋼內襯的外側綁扎內主鋼筋、外主鋼筋和輔助鋼筋，形成內排主鋼筋和外排主鋼筋，輔助鋼筋分布在內排主鋼筋和外排主鋼筋之間；(3)在外排主鋼筋的外側設置施工外模板，形成墻體骨架；(4)在施工外模板和鋼內襯之間澆筑混凝土，撤去施工外模板，形成高溫氣冷核反應堆一回路艙室的第一個鋼內襯墻體模塊；(5)在第一個鋼內襯墻體模塊上吊裝第二個由上述步驟(I)形成的組合結構模塊，重復步驟(2)和(3)，并將第一個鋼內襯墻體模塊與第二個由上述步驟(I)形成的組合結構模塊中位置相對應的鋼內襯、屏蔽冷卻水管進行焊接，最后在施工外模板和鋼內襯之間澆筑混凝土，撤去施工外模板，形成高溫氣冷核反應堆一回路艙室的第二個鋼內襯墻體模塊；(6)重復步驟(5)，形成由多個鋼內襯墻體模塊構成的高溫氣冷核反應堆屏蔽冷卻系統及鋼內襯墻體。本發明提出的高溫氣冷核反應堆屏蔽冷卻系統及鋼內襯墻體的建造方法，其中的鋼內襯和冷卻水管的組合結構模塊可以在預制工廠或現場附近的預制場進行預制。在組合結構模塊預制過程中，可以進行該組合結構模塊下部艙室的混凝土澆筑工作，待該組合結構模塊制作完成，下部艙室混凝土已澆筑完畢，利用大型吊車將上層組合結構模塊吊入施工區域，并與下層結構固定，利用焊接方法將上下組合結構模塊的鋼內襯和屏蔽冷卻水管等進行焊接。鋼內襯代替傳統反應堆艙室墻體的施工內模板，屏蔽冷卻系統由墻體內部移到了墻體內側，直接在鋼內襯與施工外模板之間澆筑混凝土。混凝土澆筑過程中，同時在預制場所制作下個組合結構模塊。這樣的建設方法，有利于減少屏蔽冷卻水管安裝及內模塊支設過程中安裝和土建的交叉作業，一回路艙室墻體內部不必搭設腳手架，將狹小的施工作業面留給土建施工人員使用，并減少了一定數量的高空作業，降低了核電廠施工現場勞動力高峰時的人員數量，能夠縮短核電建設工程的關鍵路徑，提高施工質量并保證施工安全。用本發明方法構建的鋼內襯代替傳統的施工內模板，能夠縮短施工關鍵路徑上的時間， 減少施工現場的交叉作業量，降低施工現場的作業密集度，保證施工進度計劃的準確執行， 合理利用場地和時間，可以同時達到提高施工質量、縮短建設工期的效果。
圖I是已有高溫氣冷核反應堆一回路艙室墻體的結構示意圖。圖2是用本發明方法建造的高溫氣冷核反應堆屏蔽冷卻系統及鋼內襯墻體的結構示意圖。圖I和圖2中，I是外排主鋼筋，2是施工外模板，3是輔助鋼筋，4是施工內模板，5 是屏蔽冷卻水管，6是鋼內襯，7是內排主鋼筋。
具體實施例方式本發明提出的高溫氣冷核反應堆屏蔽冷卻系統及鋼內襯墻體的建造方法，構建的墻體結構示意圖如圖2所示，建造方法包括以下各步驟(I)根據高溫氣冷核反應堆一回路艙室的尺寸和強度設計要求，將組成屏蔽冷卻系統的冷卻水管焊接在鋼內襯的內表面上，形成鋼內襯和冷卻水管的組合結構模塊；(2)將上述組合結構模塊吊裝到高溫氣冷核反應堆一回路艙室位置，根據高溫氣冷核反應堆一回路艙室的尺寸和強度設計要求，在鋼內襯的外側綁扎內主鋼筋、外主鋼筋和輔助鋼筋，形成內排主鋼筋和外排主鋼筋，輔助鋼筋分布在內排主鋼筋和外排主鋼筋之間；(3)在外排主鋼筋的外側設置施工外模板，形成墻體骨架；(4)在施工外模板和鋼內襯之間澆筑混凝土，撤去施工外模板，形成高溫氣冷核反應堆一回路艙室的第一個鋼內襯墻體模塊；(5)在第一個鋼內襯墻體模塊上吊裝第二個由上述步驟(I)形成的組合結構模塊，重復步驟(2)和(3)，并將第一個鋼內襯墻體模塊與第二個由上述步驟(I)形成的組合結構模塊中位置相對應的鋼內襯、屏蔽冷卻水管進行焊接，最后在施工外模板和鋼內襯之間澆筑混凝土，撤去施工外模板，形成高溫氣冷核反應堆一回路艙室的第二個鋼內襯墻體模塊；(6)重復步驟(5)，形成由多個鋼內襯墻體模塊構成的高溫氣冷核反應堆屏蔽冷卻系統及鋼內襯墻體。本發明提出的高溫氣冷核反應堆屏蔽冷卻系統及鋼內襯墻體的建造方法，將設置在高溫氣冷堆核電廠一回路艙室內分散的屏蔽冷卻水管和充當混凝土澆筑內模板的鋼內襯一體化，構成一個組合結構模塊；然后在高溫氣冷核反應堆一回路艙室底部筏板或下部模塊施工完成后，用吊車將組合結構模塊吊入施工區域，并將該組合結構模塊下端與一回路艙室底部筏板或下部模塊相結合以固定整個模塊，再將位置相應的鋼內襯和屏蔽冷卻水管進行焊接，最后在鋼內襯和施工外模板之間澆筑混凝土。組合結構模塊內的鋼內襯代替了傳統的施工內模板，該組合結構模塊將作為永久結構存在于目標核電廠的一回路艙室內。本發明提出的高溫氣冷核反應堆屏蔽冷卻系統及鋼內襯墻體的建造方法，根據屏蔽冷卻系統的結構特征，將反應堆艙室和蒸發器艙室分解為不同區域，然后采用模塊化結構，在一回路艙室墻體內側設置鋼內襯組成一個組合骨架結構，防止屏蔽冷卻水管在吊裝過程中發生變形和錯位，并滿足混凝土墻體的抗震設計要求。本發明方法構建的高溫氣冷核反應堆屏蔽冷卻系統及鋼內襯墻體中，所用的鋼內襯可以是普通鋼板，設置在一回路艙室墻體內側，其作用是提高混凝土墻體的結構強度，固定屏蔽冷卻水管的空間位置，并增強高溫氣冷核反應堆屏蔽冷卻系統的冷卻能力。本發明中屏蔽冷卻水管焊接在鋼內襯內表面上，根據施工需要也可以焊接在鋼內襯外表面上。
權利要求
1.一種高溫氣冷核反應堆屏蔽冷卻系統及鋼內襯墻體的建造方法，其特征在于該方法包括以下各步驟(1)根據高溫氣冷核反應堆一回路艙室的尺寸和強度設計要求，將組成屏蔽冷卻系統的冷卻水管焊接在鋼內襯的內表面上，形成鋼內襯和冷卻水管的組合結構模塊；(2)將上述組合結構模塊吊裝到高溫氣冷核反應堆一回路艙室位置，根據高溫氣冷核反應堆一回路艙室的尺寸和強度設計要求，在鋼內襯的外側綁扎內主鋼筋、外主鋼筋和輔助鋼筋，形成內排主鋼筋和外排主鋼筋，輔助鋼筋分布在內排主鋼筋和外排主鋼筋之間；(3)在外排主鋼筋的外側設置施工外模板，形成墻體骨架；(4)在施工外模板和鋼內襯之間澆筑混凝土，撤去施工外模板，形成高溫氣冷核反應堆一回路艙室的第一個鋼內襯墻體模塊；(5)在第一個鋼內襯墻體模塊上吊裝第二個由上述步驟(I)形成的組合結構模塊，重復步驟(2)和(3)，并將第一個鋼內襯墻體模塊與第二個由上述步驟(I)形成的組合結構模塊中位置相對應的鋼內襯、屏蔽冷卻水管進行焊接，最后在施工外模板和鋼內襯之間澆筑混凝土，撤去施工外模板，形成高溫氣冷核反應堆一回路艙室的第二個鋼內襯墻體模塊；(6)重復步驟(5)，形成由多個鋼內襯墻體模塊構成的高溫氣冷核反應堆屏蔽冷卻系統及鋼內襯墻體。
全文摘要
本發明涉及一種高溫氣冷核反應堆屏蔽冷卻系統及鋼內襯墻體的建造方法，屬于核反應堆結構技術領域。首先根據設計要求，設置鋼內襯并將冷卻水管焊接在其內表面，以形成組合結構模塊，將該模塊吊裝到高溫氣冷核反應堆一回路艙室位置，依次綁扎內排主鋼筋、輔助鋼筋和外排主鋼筋，支設施工外模板，并向鋼內襯和施工外模板之間澆筑混凝土，形成下層組合結構墻體模塊，在下層組合結構墻體模塊上吊裝上層模塊，依次類推，形成高溫氣冷核反應堆一回路艙室墻體。本發明建造方法，能夠縮短施工關鍵路徑上的時間，減少施工現場的交叉作業量，降低施工現場的作業密集度，保證施工進度計劃的準確執行，同時達到提高施工質量、縮短建設工期的效果。
文檔編號E04G21/00GK102605952SQ20121004895
公開日2012年7月25日 申請日期2012年2月28日 優先權日2012年2月28日
發明者孫運輪, 張瑋, 張盛渝, 楊國康, 毛甲鑫, 沈健, 陳巖, 陳景, 高旭 申請人:中核能源科技有限公司