CN106335611A - 海洋反应堆系统平台及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种海洋反应堆系统平台及其安装方法，包括可漂浮海面的平台主体。平台主体内形成有供核电设备放置的容置空间，容置空间外围设有与容置空间相互隔离的隔离空间。隔离空间将平台主体的外侧与容置空间隔离，可起到对核电设备防护的作用，在平台主体受到冲击时，减缓对核电设备的冲击；隔离空间内还能填充水等能对核电设备冷却的溶液，在核电设备发生危险事故时，可将溶液注入到容置空间对核电设备冷却，避免发生大的事故。在平台主体移动到特定位置时，可使平台主体落座到支撑位置，保证放置的稳定性，可以不受海洋运动的影响，即反应堆不会发生倾斜、起伏、摇摆、晃荡，其热工流体系统运行稳定，与陆上运行状态无差异，提升了安全性。

Description

海洋反应堆系统平台及其安装方法

技术领域

本发明涉及核电领域，更具体地说，涉及一种海洋反应堆系统平台及其安装方法。

背景技术

海洋反应堆系统通常需要浮动式平台，以下为相关技术中的几种海洋反应堆平台，均存在一定的局限性：

1、圆筒型反应堆平台在近年来得到了非常广泛的应用。圆筒形平台是船型平台的改进型，海上核电厂平台外形可采用圆筒型。

其优点是结构简单，无需转塔就能很好的适应风、浪、流对船体的影响，圆筒型平台各向可承受环境载荷的能力基本相同，总纵强度大为改善，安全性明显提高；

圆筒型平台重心相对较低，同时具有各向同性的惯性矩和较小的惯性半径，从而具有更好的稳性和稳性储备，也减少了普通船型结构艏部和艉部的纵摇，横摇角度也较小，使整体结构更稳定；

圆筒型平台在波浪上的跨距短，可显著减小波浪弯矩，同时降低疲劳载荷；

在布置上，圆筒型平台的布置空间充裕，各功能舱围绕反应堆布置，空间利用率高，工艺流程顺畅。

其缺点是在建造和靠泊码头时对船坞和码头的要求相对较高，建造工艺与普通船型相比极为复杂。

2、半潜式平台(SEMI)由坐底式平台发展而来，上部为工作甲板，下部为浮体，用支撑立柱连接。工作时浮体潜入水中，甲板处于水上安全高度。这种形式也是海上核电站可能采用的形式。

半潜式平台优点是运动性能优良，作业时具有很强的抗风浪能力；生存能力强，能抵抗百年一遇的恶劣海况；可变载荷、操作甲板面积、装载量均较大；多用途及作业水深范围广(40～5000m)，机动性好，可搬迁使用，调遣方便。

半潜式平台由于造价较高，适用于较深的海域，在浅海海域一般很少采用。此外，半潜式平台净负荷能力较小。海洋工程上半潜式平台多用于钻井作业，基本不用于生产作业。

3、自升式平台由工作平台、桩腿和升降机构组成。工作平台的形状有三角形、四边形、五角形等多种形状。桩腿分为壳体和桁架2大类，壳体式桩腿适用于工作水深60m以下水域，桁架式最大工作深水可达150m。

自升式平台工作时桩腿着底，平台沿桩腿升离海面一定高度；移位时平台降至水面，桩腿升起，平台就像泊船，可由拖轮把它拖移到新的井位。

自升式平台由于只依靠桩腿支撑，离开水面，不会像半潜式平台那样有不可避免的摇摆、升沉和漂移，因此其在各种海况下都能平稳地进行作业，确保作业人员和设备的安全；平台建造所需钢材少，造价低且可移性好，可重复使用。

自升式平台的缺点是桩腿长度有限，使它的工作水深受到限制，水深过大，桩腿重量增加很快。甲板空间较小，布置核电设备的空间比较紧张，若增大平台尺寸则成本会大幅度增加；自升式平台的可变载荷也相对较小。此外，在平台运移、插桩升平台和降平台拔桩作业过程中也存在设计或操作不当的安全风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种改进的海洋反应堆系统平台及其安装方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种海洋反应堆系统平台，包括可漂浮海面的平台主体；

所述平台主体内形成有供核电设备放置的容置空间，所述容置空间外围设有与所述容置空间相互隔离的隔离空间。

优选地，所述隔离空间沿所述容置空间的周圈设置。

优选地，所述平台主体包括基座以及由所述基座向上设置的第一侧壁、第二侧壁，

所述第一侧壁、第二侧壁均沿所述基座的周向围合，所述第二侧壁围合形成所述容置空间；

所述第一侧壁围合在所述第二侧壁外侧，所述第二侧壁的外侧面与所述第一侧壁的内侧面间隔设置，形成所述隔离空间。

优选地，所述基座为混凝土结构；

所述第一侧壁为与所述基座一体的混凝土结构。

优选地，所述第二侧壁为钢板或混凝土结构。

优选地，所述平台主体还包括盖设到所述隔离空间顶部的防护盖。

优选地，所述核电设备还包括设置在所述容置空间内的反应堆。

优选地，所述反应堆包括安全壳和安装在所述安全壳内的堆芯。

优选地，所述海洋反应堆系统平台还包括安装到海底对所述平台主体进行支撑定位的支撑装置。

优选地，所在支撑装置包括支撑件以及设于所述支撑件上端的固定机构，所述固定机构包括对所述平台主体的底部进行支撑定位的定位部。

优选地，所述定位部包括与所述平台主体的底部外形对应的定位槽和/或与所述平台主体锁合固定的锁合机构。

优选地，所述隔离空间内填充有溶液。

本发明还构造一种海洋反应堆系统平台的安装方法，包括以下步骤：

A、提供一个可漂浮海面的平台主体；所述平台主体内形成有供核电设备放置的容置空间，所述容置空间外围设有与所述容置空间相互隔离的隔离空间；

B、将所述平台主体置于岸边，在所述平台主体的容置空间内安装核电设备；

C、将安装有所述核电设备的所述平台主体牵引至海洋中的支撑位置；

D、将所述平台主体落座到所述支撑位置。

优选地，在所述步骤C中，利用牵引船将所述平台主体拖到相应的支撑位置。

优选地，在所述步骤C中，提供一组支撑装置，将所述支撑位置安装到海底形成对所述平台主体进行支撑定位的支撑位置。

优选地，所述支撑装置包括支撑件以及设于所述支撑件上端的固定机构，所述固定机构包括对所述平台主体的底部进行支撑定位的定位部。

优选地，所述定位部包括与所述平台主体的底部外形对应的定位槽，在所述步骤D中，所述平台主体的底部卡入到所述定位槽内。

优选地，在所述步骤D中，向所述隔离空间内注入溶液使所述平台主体下沉落到所述支撑位置上。

优选地，所述核电设备包括反应堆，所述反应堆包括安全壳和安装在所述安全壳内的堆芯。

实施本发明的海洋反应堆系统平台及其安装方法，具有以下有益效果：本发明的海洋反应堆系统及海洋反应堆系统平台的平台主体内形成有放置核电设备的容置空间，容置空间外围的隔离空间将平台主体的外侧与容置空间隔离，可起到对核电设备防护的作用，在平台主体受到冲击时，减缓对核电设备的冲击。

另外，隔离空间内还能填充水等能对核电设备冷却的溶液，在核电设备发生危险事故时，可将溶液注入到容置空间对核电设备冷却，避免发生大的事故。在平台主体移动到特定位置时，可使平台主体落座到支撑位置，保证放置的稳定性，可以不受海洋运动的影响，即反应堆不会发生倾斜、起伏、摇摆、晃荡，其热工流体系统运行稳定，与陆上运行状态无差异，提升了安全性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例中的海洋反应堆系统平台的反应舱的剖面结构示意图；

图2是本发明实施例中的海洋反应堆系统平台的反应舱放置到支撑装置时的结构示意图；

图3是牵引船将平台主体向支撑位置拖动时的示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，本发明一个优选实施例中的海洋反应堆系统平台1可漂浮于海面，反应堆系统平台1形成有容置空间A，反应堆及常规岛、核电辅助厂房等核电设备通常设置在容置空间A内。反应堆包括安全壳2以及安装在安全壳2内的堆芯，堆芯位于安全壳2内，保证在遇到危险情况时，防止反应堆向外泄漏。在其他实施例中，堆芯也可用其他方式封装保证安全性。

反应堆系统平台1包括可漂浮的平台主体11，平台主体11内形成有供核电设备放置的容置空间A，容置空间A外围设有与容置空间A相互隔离的隔离空间B。隔离空间B将核电设备与外界之间完全隔离，在平台主体11受到外界的冲撞时，隔离空间B能很好的保护容置空间A内的核电设备。

优选地，隔离空间B沿容置空间A的周圈设置，在容置空间A的周圈均能得到防护。另外，隔离空间B内还可以填充水等溶液，在核电设备发生危险需要进行冷却时，隔离空间B内的溶液可以注入到容置空间，对核电设备冷却。

在一些实施例中，平台主体11包括基座111以及由基座111向上设置的第一侧壁112、第二侧壁113。第一侧壁112、第二侧壁113均沿基座111的周向围合，第二侧壁113围合形成容置空间A，供反应堆、常规岛、核电辅助厂房等放置。第一侧壁112围合在第二侧壁113外侧，第二侧壁113的外侧面与第一侧壁112的内侧面间隔设置，形成储存溶液的隔离空间B。第一侧壁112、第二侧壁113的设置方式也可根据容置空间A、隔离空间B的排布方式进行对应的调整。

结合图3所示，平台主体11可以在岸边装上反应堆、常规岛、核电辅助厂房等核电设备，此时隔离空间B内是不存放溶液的，减轻平台主体11的重量，保证平台主体11的正常漂浮高度。在需要将平台主体11落座固定到海上的岛礁等支撑位置时，可以利用牵引船3等将平台主体11拖到相应的位置，而不需要在平台主体11设置专门的动力驱动系统。

结合图2所示，拖动平台主体11到达位置后再向隔离空间B内注入水等溶液，加大平台主体11的负载，使平台主体11下沉到支撑位置上，保证放置的稳定性，可以不受海洋运动的影响，即反应堆不会发生倾斜、起伏、摇摆、晃荡，其热工流体系统运行稳定，与陆上运行状态无差异，提升了安全性。在其他实施例中，若平台主体11在不下沉的情况下也可平稳放置到支撑位置上，则也可不需向隔离空间B内注入水等溶液。

在反应堆退役时，可以将隔离空间B内的溶液抽出，降低平台主体11的承载使其向上漂浮，让平台主体11脱离支撑位置，再利用牵引船3将平台主体11拖到岸边对内部的反应堆等核电设备进行处理。

基座111为混凝土结构，降低了平台主体11的成本，同时，提升了结构强度，承压能力强，可以在容置空间A内放置多组反应堆，从而降低运行的成本。进一步地，第一侧壁112为与基座111一体的混凝土结构，进一步提升平台主体11的整体强度，同时还可避免受到海水的腐蚀，提升使用寿命，降低了平台主体11的成本。在其他实施例中，第一侧壁112也可为嵌入到基座111上的钢板结构，在第一侧壁112外涂覆防腐蚀材料。

在一些实施例中，由于第一侧壁112已经对平台主体11的内部空间进行了隔离，可以有效的避免内部被海水腐蚀，第二侧壁113则可为钢板材质，可以减少平台主体11的整体重量。隔离空间B内通常为存放清洁水等溶液，可以避免对第二侧壁113造成腐蚀。同时，第二侧壁113可以可拆卸安装到基座111上，也便于平台主体11的组装成型。在其他实施例中，第二侧壁113也可为嵌入到基座111上，在基座111成型时就将第二侧壁113嵌入定位到基座111，第二侧壁113也可为混凝土结构，与基座111、第一侧壁112同步成型。

进一步地，平台主体11还包括盖设到隔离空间B顶部的防护盖12，防止灰尘、杂质进入隔离空间B。

如图2所示，在一些实施例中，若要将平台主体11放置在没有岛礁等支撑位置的深水区域，反应堆系统平台1则还要包括安装到海底对平台主体11进行支撑定位的支撑装置13，支撑装置13的位置可根据需要放置，满足工作需求。

进一步地，支撑装置13包括支撑件131以及设于支撑件131上端的固定机构132，支撑件131通常为钢结构，高度可根据需要订制。支撑装置13放置到海底后为上部的平台主体11进行支撑定位。

固定机构132包括对平台主体11的底部进行支撑定位的定位部1321，平台主体11在注入溶液下沉一定高度后落入到定位部1321上。定位部1321对落座后的平台主体11的位置进行定位，防止在受海洋运动时发生倾斜、起伏、摇摆、晃荡等。平台主体11也可不下沉直接拖放到定位部1321上定位放置。

在一些实施例中，定位部1321包括与平台主体11底部外形对应的定位槽，平台主体11在下沉后卡入到定位槽内。定位部1321上也可设置锁合机构对平台主体11的底部进行锁合固定，对平台主体11进行定位。

在一些实施例中，本发明优选实施例中的海洋反应堆系统平台的安装方法包括以下步骤：

A、提供一个可漂浮海面的平台主体11；平台主体11内形成有供核电设备放置的容置空间A，容置空间A外围设有与容置空间A相互隔离的隔离空间B；

B、将平台主体11置于岸边，在平台主体11的容置空间A内安装核电设备；

C、将安装有核电设备的平台主体11牵引至海洋中的支撑位置；

D、将平台主体11落座到支撑位置。

如图3所示，优选地，在步骤C中，利用牵引船3将平台主体11拖到相应的支撑位置。

如图2所示，优选地，在步骤C中，提供一组支撑装置13，将支撑位置13安装到海底形成对平台主体11进行支撑定位的支撑位置。

在一些实施例中，固定机构132对平台主体11的底部进行支撑定位的定位部1321包括与平台主体11的底部外形对应的定位槽，优选地，在步骤D中，平台主体11的底部卡入到定位槽内，定位部1321对落座后的平台主体11的位置进行定位，防止在受海洋运动时发生倾斜、起伏、摇摆、晃荡等。

在步骤D中，向隔离空间B内注入溶液使平台主体11下沉落到支撑位置上。

在需要对核电设备进行更换或维修时，用工程船开到平台主体11即可进行相关工作。若核电设备需要做退役处理，则可将平台主体11隔离空间B内的溶液抽出后，让平台主体上浮与支撑装置13分离，再用牵引船3将平台主体11拖到岸边处理。当然，也可直接将平台主体11从支撑位置上拖走。

可以理解地，上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (18)

1.一种海洋反应堆系统平台（1），其特征在于，包括可漂浮海面的平台主体（11）；

所述平台主体（11）内形成有供核电设备放置的容置空间（A），所述容置空间（A）外围设有与所述容置空间（A）相互隔离的隔离空间（B）。

2.根据权利要求1所述的海洋反应堆系统平台（1），其特征在于，所述隔离空间（B）沿所述容置空间（A）的周圈设置。

3.根据权利要求1所述的海洋反应堆系统平台（1），其特征在于，所述平台主体（11）包括基座（111）以及由所述基座（111）向上设置的第一侧壁（112）、第二侧壁（113），

所述第一侧壁（112）、第二侧壁（113）均沿所述基座（111）的周向围合，所述第二侧壁（113）围合形成所述容置空间（A）；

所述第一侧壁（112）围合在所述第二侧壁（113）外侧，所述第二侧壁（113）的外侧面与所述第一侧壁（112）的内侧面间隔设置，形成所述隔离空间（B）。

4.根据权利要求3所述的海洋反应堆系统平台（1），其特征在于，所述基座（111）为混凝土结构；

所述第一侧壁（112）为与所述基座（111）一体的混凝土结构。

5.根据权利要求4所述的海洋反应堆系统平台（1），其特征在于，所述第二侧壁（113）为钢板或混凝土结构。

6.根据权利要求1所述的海洋反应堆系统平台（1），其特征在于，所述平台主体（11）还包括盖设到所述隔离空间（B）顶部的防护盖（12）。

7.根据权利要求1至6任一项所述的海洋反应堆系统平台（1），其特征在于，所述核电设备还包括设置在所述容置空间（A）内的反应堆。

8.根据权利要求7所述的海洋反应堆系统平台（1），其特征在于，所述反应堆包括安全壳（2）和安装在所述安全壳（2）内的堆芯。

9.根据权利要求1至6任一项所述的海洋反应堆系统平台（1），其特征在于，所述海洋反应堆系统平台（1）还包括安装到海底对所述平台主体（11）进行支撑定位的支撑装置（13）。

10.根据权利要求9所述的海洋反应堆系统平台（1），其特征在于，所在支撑装置（13）包括支撑件（131）以及设于所述支撑件（131）上端的固定机构（132），所述固定机构（132）包括对所述平台主体（11）的底部进行支撑定位的定位部（1321）。

11.根据权利要求10所述的海洋反应堆系统平台（1），其特征在于，所述定位部（1321）包括与所述平台主体（11）的底部外形对应的定位槽和/或与所述平台主体（11）锁合固定的锁合机构。

12.根据权利要求1至6任一项所述的海洋反应堆系统平台（1），其特征在于，所述隔离空间（B）内填充有可对所述核电设备进行冷却的溶液。

13.一种海洋反应堆系统平台的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、提供一个可漂浮海面的平台主体（11）；所述平台主体（11）内形成有供核电设备放置的容置空间（A），所述容置空间（A）外围设有与所述容置空间（A）相互隔离的隔离空间（B）；

B、将所述平台主体（11）置于岸边，在所述平台主体（11）的容置空间（A）内安装核电设备；

C、将安装有所述核电设备的所述平台主体（11）牵引至海洋中的支撑位置；

D、将所述平台主体（11）落座到所述支撑位置。

14.根据权利要求13所述的海洋反应堆系统平台的安装方法，其特征在于，在所述步骤C中，利用牵引船（3）将所述平台主体（11）拖到相应的支撑位置。

15.根据权利要求13所述的海洋反应堆系统平台的安装方法，其特征在于，在所述步骤C中，提供一组支撑装置（13），将所述支撑位置（13）安装到海底形成对所述平台主体（11）进行支撑定位的支撑位置。

16.根据权利要求15所述的海洋反应堆系统平台的安装方法，其特征在于，所述支撑装置（13）包括支撑件（131）以及设于所述支撑件（131）上端的固定机构（132），所述固定机构（132）包括对所述平台主体（11）的底部进行支撑定位的定位部（1321）。

17.根据权利要求16所述的海洋反应堆系统平台的安装方法，其特征在于，所述定位部（1321）包括与所述平台主体（11）的底部外形对应的定位槽，在所述步骤D中，所述平台主体（11）的底部卡入到所述定位槽内。

18.根据权利要求13至17任一项所述的海洋反应堆系统平台的安装方法，其特征在于，在所述步骤D中，向所述隔离空间（B）内注入溶液使所述平台主体（11）下沉落到所述支撑位置上。