核电站安全壳的制作方法

本申请涉及核电，特别是涉及一种核电站安全壳。

背景技术：

1、在核电站中，安全壳与反应堆压力容器、燃料包壳由外到内共同组成了防止放射物泄漏的三道屏障，是核电站中重要的安全设施和标志性建筑，对核电站的日常运转和安全起着极其重要的作用。而核电站安全壳壳体上往往由于供工作人员和小型设备、反应堆重型设备进出或者连接电气贯穿件的需要而设置大尺寸的洞口。

2、在核电站安全壳配筋设计中，主要利用有限元与板壳力学方法进行设计。首先针对核电站建立整体结构有限元模型，考虑正常荷载、异常荷载、严重环境荷载、极端环境荷载、内部飞射物和外部人为事件引起的荷载并进行弹性有限元分析，选择有限元计算结果中最危险位置作为配筋截面，根据壳体的各个内力计算得到相对应的配筋。

3、在安全壳预应力筋施工过程中，由于洞口的存在，使得预应力筋需绕行过洞口，预应力筋出现弯折，造成洞口处预应力筋的预应力损失，同时，预应力筋在在洞口处的叠加布置，不利于混凝土的浇筑密实；进而造成洞口处施工难度大，施工质量难以控制等问题。

技术实现思路

1、基于此，本申请提供一种核电站安全壳，以降低闸门处的预应力损失，降低安全壳在闸门处的施工难度，提高施工质量和效率。

2、本申请实施例提供一种核电站安全壳，包括：

3、安全壳体，所述安全壳体上开设有闸门；

4、连接件，所述连接件被构造为与所述闸门相适配的环形结构，所述连接件固定于所述闸门的外围；

5、预应力筋体系，包括设置于所述安全壳体的壳壁内的多根环向预应力筋和多根竖向预应力筋；所述多根环向预应力筋沿所述安全壳体的周向延伸，且靠近所述闸门的所述环向预应力筋与所述连接件连接；所述多根竖向预应力筋沿所述安全壳体的高度方向延伸，靠近所述闸门的所述竖向预应力筋与所述连接件连接。

6、在其中一个实施例中，所述多根环向预应力筋沿所述安全壳体的高度方向间隔分布，且沿所述安全壳体的高度方向与所述闸门对应的所述环向预应力筋与所述连接件连接；所述多根竖向预应力筋沿所述安全壳体的周向间隔分布，且沿所述安全壳体的周向与所述闸门对应的所述竖向预应力筋与所述连接件连接。

7、在其中一个实施例中，所述连接件与所述闸门同心布置，且所述连接件埋设在位于所述闸门外围的所述安全壳体的壳壁内。

8、在其中一个实施例中，所述连接件包括第一环形件，所述第一环形件埋设在位于所述闸门外围的所述安全壳体的壳壁内；靠近所述闸门的所述环向预应力筋与所述第一环形件连接；靠近所述闸门的所述竖向预应力筋与所述第一环形件连接。

9、在其中一个实施例中，所述连接件还包括第二环形件，所述第二环形件设置于所述第一环形件的内部，并与所述第一环形件连接。

10、在其中一个实施例中，所述第一环形件和所述第二环形件同轴设置，所述第一环形件和所述第二环形件通过螺栓固定连接。

11、在其中一个实施例中，所述安全壳体包括穹顶、环梁、筒体和底板；所述底板设置于所述筒体的底部；所述穹顶设置于所述筒体的顶部；所述环梁的部分位于所述筒体的顶部，所述环梁的剩余部分位于穹顶的底部，且环梁与所述穹顶以及筒体连接；所述多根环向预应力筋和多根竖向预应力筋均设置于所述穹顶的侧壁内以及所述筒体的筒壁内；所述闸门设置在所述筒体上。

12、在其中一个实施例中，所述安全壳体还包括钢衬里，所述钢衬里环向设置于所述筒体的内壁，所述钢衬里设置于所述底板的顶面；所述钢衬里上设置有与所述闸门对应的开口。

13、在其中一个实施例中，所述连接件的壁厚为16mm～30mm；所述连接件沿所述安全壳体的径向的尺寸与所述安全壳体的壳壁厚度相同。

14、在其中一个实施例中，所述连接件的材质包括钢材；所述安全壳体的材质包括钢筋混凝土。

15、在其中一个实施例中，还包括两个扶壁柱，两个所述扶壁柱对称分布且固定连接于所述安全壳体的外壁；所述多根环向预应力筋连接于所述扶壁柱。

16、在其中一个实施例中，其中一个所述扶壁柱与所述闸门的夹角为59°，另一个所述扶壁柱与所述闸门的夹角为168°。

17、上述核电站安全壳，通过将连接件被构造为与闸门相适配的环形结构，将连接件固定于闸门的外围；多根环向预应力筋沿安全壳体的周向延伸，且靠近闸门的环向预应力筋与连接件连接；多根竖向预应力筋沿安全壳体的高度方向延伸，靠近闸门的竖向预应力筋与连接件连接；也就是说，环向预应力筋沿安全壳体的周向朝着连接件延伸并与连接件直接连接，竖向预应力筋沿安全壳体的高度方向朝着连接件延伸并与连接件直接连接；如此，相较于相关技术中的安全壳，一方面，环向预应力筋和竖向预应力筋不会因需绕过闸门而发生弯折，从而可降低环向预应力筋和竖向预应力筋在闸门附近的应力损失，保证闸门附近的预应力筋的有效应力，改善闸门周围壳体的抗裂性，提高安全壳体的安全和可靠性。另一方面，可使得环向预应力筋和竖向预应力筋在闸门周围均匀分布，避免闸门周围区域的环向预应力筋和竖向预应力筋的叠加和拥堵，以降低闸门处的施工难度，降低施工成本，提高施工质量和效率。

技术特征：

1.一种核电站安全壳，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的核电站安全壳，其特征在于，所述多根环向预应力筋沿所述安全壳体的高度方向间隔分布，且沿所述安全壳体的高度方向与所述闸门对应的所述环向预应力筋与所述连接件连接；

3.根据权利要求1所述的核电站安全壳，其特征在于，所述连接件与所述闸门同心布置，且所述连接件埋设在位于所述闸门外围的所述安全壳体的壳壁内。

4.根据权利要求3所述的核电站安全壳，其特征在于，所述连接件包括第一环形件，所述第一环形件埋设在位于所述闸门外围的所述安全壳体的壳壁内；靠近所述闸门的所述环向预应力筋与所述第一环形件连接；靠近所述闸门的所述竖向预应力筋与所述第一环形件连接。

5.根据权利要求4所述的核电站安全壳，其特征在于，所述连接件还包括第二环形件，所述第二环形件设置于所述第一环形件的内部，并与所述第一环形件连接。

6.根据权利要求5所述的核电站安全壳，其特征在于，所述第一环形件和所述第二环形件同轴设置，所述第一环形件和所述第二环形件通过螺栓固定连接。

7.根据权利要求1所述的核电站安全壳，其特征在于，所述安全壳体包括穹顶、环梁、筒体和底板；所述底板设置于所述筒体的底部；所述穹顶设置于所述筒体的顶部；所述环梁的部分位于所述筒体的顶部，所述环梁的剩余部分位于穹顶的底部，且环梁与所述穹顶以及筒体连接；所述多根环向预应力筋和多根竖向预应力筋均设置于所述穹顶的侧壁内以及所述筒体的筒壁内；所述闸门设置在所述筒体上。

8.根据权利要求7所述的核电站安全壳，其特征在于，所述安全壳体还包括钢衬里，所述钢衬里环向设置于所述筒体的内壁，所述钢衬里设置于所述底板的顶面；所述钢衬里上设置有与所述闸门对应的开口。

9.根据权利要求1所述的核电站安全壳，其特征在于，所述连接件的壁厚为16mm～30mm；所述连接件沿所述安全壳体的径向的尺寸与所述安全壳体的壳壁厚度相同。

10.根据权利要求1所述的核电站安全壳，其特征在于，所述连接件的材质包括钢材；所述安全壳体的材质包括钢筋混凝土。

11.根据权利要求1所述的核电站安全壳，其特征在于，还包括两个扶壁柱，两个所述扶壁柱对称分布且固定连接于所述安全壳体的外壁；所述多根环向预应力筋连接于所述扶壁柱。

12.根据权利要求11所述的核电站安全壳，其特征在于，其中一个所述扶壁柱与所述闸门的夹角为59°，另一个所述扶壁柱与所述闸门的夹角为168°。

技术总结本申请涉及一种核电站安全壳，包括安全壳体、连接件和预应力筋体系，安全壳体上开设有闸门；连接件被构造为与闸门相适配的环形结构，连接件固定于闸门的外围；预应力筋体系包括设置于安全壳体的壳壁内的多根环向预应力筋和多根竖向预应力筋；多根环向预应力筋沿安全壳体的周向延伸，且靠近闸门的环向预应力筋与连接件连接；多根竖向预应力筋沿安全壳体的高度方向延伸，靠近闸门的竖向预应力筋与连接件连接。如此，一方面，保证闸门附近的预应力筋的有效应力，改善闸门周围壳体的抗裂性，提高安全壳体的安全和可靠性；另一方面，可使得环向预应力筋和竖向预应力筋在闸门周围均匀分布，以降低闸门处的施工难度，降低施工成本，提高施工质量和效率。技术研发人员：郭俊营,周传波,熊猛,蓝天云,董占发,肖丹,陈志文,张唯一,牛犇,薛斌受保护的技术使用者：中广核工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25