CN105129037A - 一种立柱稳定式海上核电平台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种立柱稳定式海上核电平台，核电平台底部设置有环形浮箱，环形浮箱底部可通过吸力桩基础固定在浅水海域海底，位于环形浮箱中空位置处设置有呈十字结构的水平横撑；位于环形浮箱上部四个顶角位置处分别设置有一个立柱，立柱外侧面设置有悬链式或张紧式锚泊系统用于深水海域定位；环形浮箱上部通过立柱与平台甲板底部连接，立柱的轴线与吸力桩基础的轴线重合；环形浮箱的水平横撑中间处与平台甲板之间设置有圆柱形的核岛舱，核岛舱上端贯通平台甲板，并在平台甲板上设置有核岛舱舱口盖及防碰撞保护结构，在核电平台就位后海平面要高于核岛舱所需浸没高度。本发明安全性好，结构简单，安装就位简单，工程造价低，可为浅水及深水海域海上油气田开发、海岛及岸上用户提供稳性、可靠、清洁的能源。
Description
技术领域
本发明涉及一种海上核电平台，特别是关于一种适用于海洋工程技术领域中的立柱稳定式海上核电平台。
背景技术
海上核电站可用于向附近海上或陆上用户供电、供热，也可以淡化海水，对于常规煤炭或石油天然气燃料运输困难的偏远地区，以及远离陆上电网的岛屿、海上工程设施、海上油田开发等均具有区域供电、供热、供水的应用潜力。尤其可以为海上油田生产提供充足、稳定的清洁能源供应，能够有效解决那些供电紧张的油田群的需求问题，甚至可能因节省了燃油或燃气发电机组及燃料存储设备、减少了传统燃油或燃气发电方式的排放，从而影响或改变未来海上油气田开发工程模式及相关工程设施的设计思路。海上核电站曾在核潜艇、破冰船上使用过，也曾在向陆上输送电力方面做过尝试，应用前景广阔。
渤海和黄海北部是我国海上油气开发的重要海域，南海是我国深水油气资源开发的重点区域、同时也是海上油气产量的主要增长区域。随着油田开发活动的增加，对电、热的需求迅速增加，而传统采用的燃油或燃气发电方式又受制于燃料供应问题。海上核电站是解决上述问题的有效措施。考虑到海上核电站作业海域水深的差异，需要寻求一种既可以在浅水海域作业、也可以用于深水海域的平台载体。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种立柱稳定式海上核电平台，该平台能支撑核设施、发电设备及辅助系统、结构、消耗品、压载、可变载荷、公用系统等重量；拖航和安装时具有充足的稳性、气隙、良好的运动性能；作业时在浅水海域由吸力桩基础固定在海底，在深水海域通过锚缆定位。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种立柱稳定式海上核电平台，其特征在于：所述核电平台包括环形浮箱、水平横撑、立柱、平台甲板、核岛舱和核岛舱舱口盖及防碰撞保护结构；所述核电平台底部设置有所述环形浮箱，位于所述环形浮箱中空位置处设置有呈十字结构的所述水平横撑；位于所述环形浮箱上部四个顶角位置处分别设置有一个所述立柱，所述环形浮箱上部通过所述立柱与所述平台甲板底部连接；所述环形浮箱的水平横撑中间处与所述平台甲板之间设置有圆柱形的所述核岛舱，所述核岛舱上端贯通所述平台甲板，并在所述平台甲板上设置有所述核岛舱舱口盖及防碰撞保护结构，在所述核电平台就位后海平面要高于所述核岛舱所需浸没高度。
所述平台甲板上部周向还分别设置有生活楼、吊机、救生设施、发电设备及辅助系统房间和直升机甲板，通过所述吊机将补给品进行转运或移动所述核电平台上的小型设备。
所述环形浮箱采用矩形结构，所述环形浮箱内设置有压载舱，所述环形浮箱的高度应小于建造船厂的船坞门槛值，其高度应使得所述环形浮箱总排水量大于所述核电平台拖航时的空船重量、消耗品装载重量、压载水重量之和。
所述环形浮箱底部安装多个用于浅水海域作业时定位的吸力桩基础。
所述水平横撑内部设置有用于所述核岛舱的日常检测、监测和维护的人员及设备通道。
所述立柱内部设置有用以存储淡水、应急发电机燃油的分舱。
位于所述立柱与所述平台甲板连接处还设置有甲板支撑结构。
所述立柱外侧面设置有悬链式或张紧式锚泊系统用于深水海域作业时的定位；所述立柱内侧还安装有电缆与软管，所述电缆与软管的末端与铺设在海底的电缆与管线连接。
所述核岛舱的高度设置为10米以上。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明的核电平台作为小型核电站的浮动载体，支撑核设施、发电设备及辅助系统、结构、消耗品、压载、可变载荷、公用系统等重量；提供人员生活条件；拖航和安装时具有充足的稳性、气隙、良好的运动性能；作业时在浅水海域由吸力桩基础固定在海底，在深水海域通过锚缆定位；通过铺设在海底的电缆与管线向附近海上或陆上用户供电、供热。2、本发明的圆柱形核岛舱在核电平台就位后可确保海平面高于核岛舱所需浸没高度，从而将海水作为核岛事故状态的最终热阱，安全性高。3、本发明的立柱为核电平台提供了水线截面，并且立柱间距可根据平台稳性需求、甲板空间需求进行调整，使得平台在移航、作业等状态下保持充分稳性。4、本发明的立柱布置在核岛舱周围，可充当额外的被动防护，提高了核电平台的安全性。5、本发明的环形浮箱内设置压载水舱、且压载水量可调节，环形浮箱排水量可支撑整个核电平台的重量，此时可由辅助船舶拖航，为核电平台的安装、应急撤离、返回基地更换核燃料提供了便利条件，提高了核电平台作业区安全性。6、本发明主要采用柱式结构，其形式简单、建造方便，适合国内多家建造企业的建造能力，可降低工程造价。本发明可以广泛在海洋工程技术领域应用。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的海上核电平台俯视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1所示，本发明提供一种立柱稳定式海上核电平台，其包括环形浮箱1、水平横撑2、立柱3、平台甲板4、核岛舱5、核岛舱舱口盖及防碰撞保护结构6、生活楼7、吊机8、救生设施9、发电设备及辅助系统房间10和直升机甲板11。
该核电平台底部设置有环形浮箱1，由环形浮箱1为核电平台提供主要浮力；环形浮箱1底部可以设置有多个吸力桩基础(图中未示出)，在浅水海域作业时通过吸力桩基础固定在海底；位于环形浮箱1中空位置处设置有呈十字结构的水平横撑2。位于环形浮箱1上部四个顶角位置处分别设置有一个立柱3，环形浮箱1上部通过立柱3与平台甲板4底部连接，立柱3的轴线与吸力桩基础的轴线重合，由立柱3作为平台甲板4的主要支撑结构和稳性保持结构；立柱3内部还设置有分舱，用以存储淡水、应急发电机燃油等液体消耗品。环形浮箱1的水平横撑2中间处与平台甲板4之间设置有圆柱形的核岛舱5，水平横撑2是核岛舱5水平方向的主要支撑结构，核岛舱5所承受的外部载荷通过水平横撑2传递到环形浮箱1上；在水平横撑2内部还设置有人员及设备通道，用于核岛舱的日常检测、监测和维护。核岛舱5上端贯通平台甲板4，并在平台甲板4上设置有核岛舱舱口盖及防碰撞保护结构6，在核电平台就位后海平面要高于核岛舱5所需浸没高度；核岛舱5内容纳包含小型核反应堆安全壳及内部回路设施的核岛厂房，并作为额外的防护屏障。平台甲板4上部周向还分别设置有生活楼7、吊机8、救生设施9、发电设备及辅助系统房间10和直升机甲板11，通过吊机8将补给品进行转运或移动核电平台上的小型设备。
上述各实施例中，环形浮箱1采用矩形结构，在环形浮箱1及水平横撑2的顶部和底部都覆盖有钢板，使环形浮箱1具有足够的强度和空间用以安装上部设施。环形浮箱1内还设置有压载舱，通过压载舱调节压载水量可改变核电平台吃水以及平衡核电平台的静倾角，环形浮箱1吃水时可由辅助船舶拖航。环形浮箱1的高度应小于建造船厂的船坞门槛值，其高度应使得环形浮箱1总排水量大于核电平台拖航时的空船重量、消耗品装载重量、压载水重量之和，并有一定的余量。
上述实施例中，位于立柱3与平台甲板4连接处还设置有甲板支撑结构12，通过甲板支撑结构12确保平台甲板4与立柱3之间的稳定连接。
上述各实施例中，立柱3外侧面设置有悬链式或张紧式锚泊系统，在深水海域作业时通过悬链式或张紧式锚泊系统进行定位；立柱3内侧还安装有电缆与软管，电缆与软管的末端与铺设在海底的电缆与管线连接，通过立柱3内侧的电缆与软管向附近海上或陆上用户供电、供热。
上述各实施例中，各立柱3之间的间距可根据平台甲板4的尺寸及核电平台吃水状态的稳性需求进行调整。
上述各实施例中，核岛舱5的高度设置为10米以上，并保证核电平台就位后在最低潮位时的海平面高于核反应堆安全壳浸没高度，从而将海水作为核岛事故状态的最终热阱。
综上所述，本发明的核电平台可改变吃水、可由辅助船舶拖航，能够为远海海域的海岛、海上油气田等供电供热和海水淡化等提供充沛的电力及热力供应，同时可以降低环境污染、减少碳排放量。
上述各实施例仅用于说明本发明，各部件的结构、尺寸、设置位置及形状都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。
Claims (10)
1.一种立柱稳定式海上核电平台，其特征在于：所述核电平台包括环形浮箱、水平横撑、立柱、平台甲板、核岛舱和核岛舱舱口盖及防碰撞保护结构；
所述核电平台底部设置有所述环形浮箱，位于所述环形浮箱中空位置处设置有呈十字结构的所述水平横撑；位于所述环形浮箱上部四个顶角位置处分别设置有一个所述立柱，所述环形浮箱上部通过所述立柱与所述平台甲板底部连接；所述环形浮箱的水平横撑中间处与所述平台甲板之间设置有圆柱形的所述核岛舱，所述核岛舱上端贯通所述平台甲板，并在所述平台甲板上设置有所述核岛舱舱口盖及防碰撞保护结构，在所述核电平台就位后海平面要高于所述核岛舱所需浸没高度。
2.如权利要求1所述的一种立柱稳定式海上核电平台，其特征在于：所述平台甲板上部周向还分别设置有生活楼、吊机、救生设施、发电设备及辅助系统房间和直升机甲板，通过所述吊机将补给品进行转运或移动所述核电平台上的小型设备。
3.如权利要求1所述的一种立柱稳定式海上核电平台，其特征在于：所述环形浮箱采用矩形结构，所述环形浮箱内设置有压载舱，所述环形浮箱的高度应小于建造船厂的船坞门槛值，其高度应使得所述环形浮箱总排水量大于所述核电平台拖航时的空船重量、消耗品装载重量、压载水重量之和。
4.如权利要求2所述的一种立柱稳定式海上核电平台，其特征在于：所述环形浮箱采用矩形结构，所述环形浮箱内设置有压载舱，所述环形浮箱的高度应小于建造船厂的船坞门槛值，其高度应使得所述环形浮箱总排水量大于所述核电平台拖航时的空船重量、消耗品装载重量、压载水重量之和。
5.如权利要求1～4任一项所述的一种立柱稳定式海上核电平台，其特征在于：所述环形浮箱底部安装多个用于浅水海域作业时定位的吸力桩基础。
6.如权利要求1～4任一项所述的一种立柱稳定式海上核电平台，其特征在于：所述水平横撑内部设置有用于所述核岛舱的日常检测、监测和维护的人员及设备通道。
7.如权利要求1～4任一项所述的一种立柱稳定式海上核电平台，其特征在于：所述立柱内部设置有用以存储淡水、应急发电机燃油的分舱。
8.如权利要求1～4任一项所述的一种立柱稳定式海上核电平台，其特征在于：位于所述立柱与所述平台甲板连接处还设置有甲板支撑结构。
9.如权利要求1～4任一项所述的一种立柱稳定式海上核电平台，其特征在于：所述立柱外侧面设置有悬链式或张紧式锚泊系统用于深水海域作业时的定位；所述立柱内侧还安装有电缆与软管，所述电缆与软管的末端与铺设在海底的电缆与管线连接。
10.如权利要求1～4任一项所述的一种立柱稳定式海上核电平台，其特征在于：所述核岛舱的高度设置为10米以上。
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