CN116451850A - 一种核岛厂房通道规划设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种核岛厂房通道规划设计方法，该方法通过梳理核岛内各个物项的运输和检修需求，设计安装路径和检修路径；对于安装路径，根据厂房的设备清单，列出最大件、最重件设备明细，进行路径设计；对于检修路径，根据设备检修要求，列出最大件、最重件明细和所需检修空间，进行路径设计。本发明可以用于指导核工程领域各型核设施核岛厂房的通道设计或对现有核岛厂房通道设计进行优化，具有极强的可实施性，可大大提高核电站的通道布置的合理性、便利性和高效性，进而可以减少土建投资成本，提高了核电站的经济性。
Description
技术领域
本发明属于核电厂设计技术，具体涉及一种核岛厂房通道规划设计方法。
背景技术
核能发电始于20世纪50年代，在这60多年中经历了不同阶段的发展，当今世界约有30多个国家拥有核反应堆，共用400多座核电站，约占世界11％的电力。
这些核电站根据核反应原理不同又分为裂变堆和聚变堆两大类，其中裂变技术发展则较为成熟。国际上较先进的堆型包括，美国的AP系列压水堆、俄罗斯的BN系列钠冷快中子反应堆、法国的M310/EPR压水堆、日本的沸水堆、加拿大的重水堆等。我国核电发展起步于20世纪80年代，经过30多年的发展，我国在建核电装机容量位居世界第一，并具有自主知识产权的第三代百万千瓦核电机组。尽管当前核电技术已经较为成熟，世界上仍未有人提出完整的适用于工程领域的核岛厂房通道规划设计的方法。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种可用于指导核工程领域各型核设施核岛厂房通道规划设计的方法，提高核设施核岛通道布置的合理性、便利性和高效性。
本发明的技术方案如下：一种核岛厂房通道规划设计方法，在设计核岛通道之前，梳理核岛内各个物项的运输和检修需求，设计安装路径和检修路径；
对于安装路径，根据厂房的设备清单，列出最大件、最重件设备明细，进行路径设计；
对于检修路径，根据设备检修要求，列出最大件、最重件设备明细和所需检修空间，进行路径设计。
进一步，如上所述的核岛厂房通道规划设计方法，其中，所述安装路径和检修路径的设计，应优先利用核岛各厂房内的人员通道；检修路径应优先利用安装运输通道。
进一步，如上所述的核岛厂房通道规划设计方法，其中，对于形状特殊的设备，应考虑设备运输过程中翻转安装的空间需求，为安装留出足够的通道空间。
进一步，如上所述的核岛厂房通道规划设计方法，其中，对于一次引入设备，应考虑现场施工空间和大型材料的运输路径。
进一步，如上所述的核岛厂房通道规划设计方法，其中，对于一般管道附件，优先采用人员通道作为运输通道；针对人员通道无法满足的大型设备，应设计专用安装路径。
进一步，如上所述的核岛厂房通道规划设计方法，其中，放射性分区内的设备不能运至非放射性分区进行检修。
进一步，如上所述的核岛厂房通道规划设计方法，其中，对于设备布置集中区域，应设置专门吊装孔和吊装设备；当设备从厂房内引入困难时，采用厂外吊车从厂房顶部或外墙预留安装洞引入。
进一步，如上所述的核岛厂房通道规划设计方法，其中，对核岛内所有物项的巡检需求进行梳理，包括：巡检频率、巡检所需的设备、工具或屏蔽容器，优先保证高频巡检设备所在工艺间的通行便利性。
进一步，如上所述的核岛厂房通道规划设计方法，其中，在厂房通道设计中，应主要关注可达性，并且根据任务需求的不同特点对安全重要性、时间限制和使用的频度进行折中设计。
本发明的有益效果如下：本发明针对核电站的功能特点，并以运行维修时期的便捷性为目的对核岛厂房通道进行规划设计，是一种适用于工程领域核电站的核岛厂房通道规划方法。本发明是核电站总体布置设计的一部分，该方法可以用于指导核工程领域各型核设施核岛厂房的通道设计或对现有核岛厂房通道设计进行优化，具有极强的可实施性，可大大提高核电站的通道布置的合理性、便利性和高效性，进而可以减少土建投资成本，提高了核电站的经济性，并且将人因工程体现在了核电站的设计中。
附图说明
图1为本发明核岛厂房通道规划设计方法的流程示意图；
图2为本发明具体实施例中核岛厂房人员通道规划示意图；
图3为本发明具体实施例中核岛厂房设备运输通道规划示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种核岛厂房通道规划设计方法，该方法既需要考虑核电站建造安装期间设备的安装运输需求，又要考虑大修期间及功率运行期间设备的检修需求、检修装置的运输和人员进出的需求。
如图1所示，在设计核岛通道之前，需要梳理核岛内各个物项的运输和检修需求，设计安装路径和检修路径。
对于安装路径，应根据厂房的设备清单，列出最大件、最重件设备明细，进行路径设计，明确通道的载荷需求，便于结构设计。
对于检修路径，应根据设备检修要求，列出最大件、最重件设备明细和所需检修空间，进行路径设计，应优先利用安装运输通道，在满足设备检修需求的前提下，节省通道面积。
设计安装路径和检修路径应优先利用核岛各厂房内的人员通道，以节省通道面积。
对于设备布置集中区域，为了满足设备吊装需求，应设置专门吊装孔和吊装设备；尤其当设备从厂房内引入困难时，应考虑采用厂外吊车(悬臂吊、塔吊等)从厂房顶部或外墙预留安装洞引入。
对于箱罐类设备，应根据尺寸大小，采用合适的安装方式(一次引入或直接引入)。对一次引入设备，应考虑现场施工空间和大型材料运输路径。对于形状特殊(长、宽、高比例特殊)设备，如除气器、除盐器、换热器等，应考虑设备运输过程中翻转安装的空间需求。对于一般管道附件，人员通道即满足运输要求，可不进行运输通道设计。而对于大型阀门、消音器等应予核实，如无法满足，应设计专用安装路径。
大于大型、重载设备运输，必要时需联合施工单位或者设备制造单位，开展设备安装、运输方案和吊装吊具的设计，进行设备运输的整体推演和规划，以确保设备引入方案与核岛布置方案想匹配。
核岛内的工艺设备主要包括：泵、热交换器、储罐、主设备、阀门、管道、贯穿件等。
核岛中的泵主要分为立式泵和卧式泵。不同系统的泵在运输过程中有不同的运输要求，如是否有整体运输的要求。若泵体和电机可以分体运输则对运输空间的需求较小，若需要整体运输，则需要根据整体的尺寸及重量合理规划运输通道并设置吊装设备。
核岛中部分阀门尺寸较大，重量较重，如：止回阀、主给水调节阀、主给水隔离阀、主给水旁路调节阀、主给水旁路隔离阀、主蒸汽隔离阀、主蒸汽安全阀、辅助给水汽轮机隔离阀、旁路管线隔离阀、旁路管线气动调节阀、大气排放上游电动隔离阀、蒸汽大气排放调节阀、自动泄压阀等。需要合理规划运输通道，以确保顺利安装就位。
核岛中的热交换器数量较多，且种类各异。部分热交换器尺寸较长，运输时需要重点研究分析。部分热交换器在运输时有一定的倾斜角度要求，因此在规划厂房的垂直通道时，需要针对换热器的尺寸进行详细研究分析，包括孔洞及货梯的尺寸。
核岛中的储罐主要包括：气罐和水罐，并且为全寿期，部分罐子体积较大，在役期间不考虑整体运出，因此采用预引入的方式较为合理。
核岛厂房内管道运输一般为单根运输且不超过6m，核岛内的管道数量庞大，这样单根运输导致运输次数较多，安装工期较长。目前采用管道模块预制的先进施工方式，可有效减少运输管道的次数和安装工期，且减少现场焊接的工作量，降低施工难度。但采用管道模块预制的施工方式，会给物流通道的设计研究带来新的问题和挑战，由于管道预制模块体积较大，因此在运输过程中需要重点考虑水平和垂直通道的尺寸和连接性。
为满足辐射分区要求，放射性分区内的设备不允许运至非放射性分区进行检修。
在厂房通道设计中，应主要关注可达性，并且根据任务需求的不同特点进行折中，诸如安全重要性、时间限制和使用的频度。宜对设备的适用性、人体测量学、容错和换班等相关的问题予以考虑。
设计中应为人员前往预计执行任务的场所提供受到保护且不受潜在内部和外部危险影响的合格路径。
对核岛内所有设备及阀门等物项的巡检需求进行梳理，包括：巡检频率、巡检所需的设备、工具或屏蔽容器。在核岛通道规划时需要优先考虑高频巡检设备所在工艺间的通行便利性，低频巡检设备所在工艺间可以根据布置情况牺牲一定的通行便捷性。
本发明结合核电站在功率运行期间业主对各工艺间的巡检频次要求，整体规划和把控核岛厂房内物项的相对空间布置，对重点区域、公共空间、重点设备间的空间分配提前进行总体规划，拟定上述区域通道的设计，实现核岛空间较优分配和合理布置。考虑大修期间及功率运行期间设备的检修需求、检修装置的运输和人员进出的需求。因此，在设计核岛通道之前，需要梳理核岛内各个物项的运输和检修需求。
为更加合理规划核岛运输通道，考虑工作人员通行的便捷性。需要通过调研如下问题，并以此调研结果指导核岛通道设计。
A.通往各工艺间的频率，如：每周或每月前往次数和时间；
B.通往此工艺间的目的，如：需检修的具体设备；
C.在各工艺间内的工作内容，如：具体操作内容，工作流程等；
D.所需设备或工具或屏蔽容器，包括：尺寸和重量、通行路径、运输方式。
核岛通道的设计并非是在核岛规划完毕后才确定，而是在厂房布置过程中，结合内、外部布置条件不断调整优化的。
(1)核岛主要人员通道规划
本实施例中，核岛主要通道如图2所示，其中进出控制区通过附属厂房卫生出入口，进入与辅助厂房、燃料厂房相连的走廊后，核岛－9.5m、-5.0m层设置有全控制区环向通道。
辅助厂房设置有两部楼梯和一部电梯，两部楼梯间通过通道相连，满足正常或者疏散通行要求。由±0.0m进入燃料厂房后，可直接通过辅助厂房南部电梯/楼梯，或者左上侧楼梯或者电梯，进入燃料厂房各层环向通道，进而进入各设备隔间、操作大厅等区域。
安全厂房控制区通过与辅助厂房、燃料厂房管廊相连通道进入，设置有专门一部楼梯上下穿行，另外还可借助辅助厂房北侧楼梯通行，在紧急疏散情况下，还可通过受控门借助监督区的两步楼梯疏散。
反应堆厂房通过与燃料厂房连接区±0.0m人员闸门进入，在+12.0m与辅助厂房0°左右位置设置有应急人员闸门。反应堆厂房内部设置有一部电梯，在环形区设置有上下穿行的钢爬梯用于通行。
优化后核岛监督区集中在安全厂房，安全厂房监督区设置有四部楼梯和一部电梯，可用于各个区域人员的上下通行和紧急疏散。
(2)核岛设备运输通道规划
为便于设备运输，核岛主要大型设备设置有专用的运输口(靠近厂房外侧)，核岛主要运输车辆，如新、乏燃料运输车、过滤器芯/废树脂运输车等，规划好专门的路径，如下图3所示。
反应堆厂房与安全厂房、燃料厂房和辅助厂房相连。布置在±0.00m及以下的小体积设备可通过±0.00m的人员闸门进入反应堆厂房，应急闸门布置在+12.00m，在建造和检修阶段，人员和设备也可以通过应急闸门进入反应堆厂房。设备闸门布置在+20.00m，大型的设备通过设备闸门运进反应堆厂房。
燃料厂房的设备入口在±0.00m层，通过吊装孔和设备装卸口将设备运输到指定房间。
安全厂房的主要设备通道位于±0.00m层，厂房内共设置4个吊装洞，用于不同区域的设备运输。各系统设备通过±0.00m楼板的吊装孔吊入再运至各房间就位。
核辅助厂房的设备通道主要进口在±0.00m层。±0.00m层设备主通道分别在东西方向与燃料厂房贯通，在南北方向与安全厂房贯通。大设备维修、化学药品供给等都要经过此通道，通道进、出口也作为应急出口，厂房设有两个楼梯间和一个电梯间，由此可到达核辅助厂房各层至厂房屋面。
±0.00m层以上各系统设备的运输要经过附属厂房±0.00m层运输通道，利用安装在附属厂房屋顶板底的吊车经附属厂房的吊装洞提升至各层，再运到相应房间。
±0.00m层以下各系统设备的运输要经过燃料厂房±0.00m层运输通道，利用安装在燃料厂房±0.00m板顶的吊车经燃料厂房的吊装洞运至各层，再运到相应房间。
充分利用邻近厂房的吊装孔和吊车，取消NH厂房各层吊装洞，取消吊车2部，提高了通行性、经济性。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (9)
1.一种核岛厂房通道规划设计方法，其特征在于，梳理核岛内各个物项的运输和检修需求，设计安装路径和检修路径；
对于安装路径，根据厂房的设备清单，列出最大件、最重件设备明细，进行路径设计；
对于检修路径，根据设备检修要求，列出最大件、最重件设备明细和所需检修空间，进行路径设计。
2.如权利要求1所述的核岛厂房通道规划设计方法，其特征在于，所述安装路径和检修路径的设计，应优先利用核岛各厂房内的人员通道；检修路径应优先利用安装运输通道。
3.如权利要求1所述的核岛厂房通道规划设计方法，其特征在于，对于形状特殊的设备，应考虑设备运输过程中翻转安装的空间需求，为安装留出足够的通道空间。
4.如权利要求1所述的核岛厂房通道规划设计方法，其特征在于，对于一次引入设备，应考虑现场施工空间和大型材料的运输路径。
5.如权利要求1所述的核岛厂房通道规划设计方法，其特征在于，对于一般管道附件，优先采用人员通道作为运输通道；针对人员通道无法满足的大型设备，应设计专用安装路径。
6.如权利要求1所述的核岛厂房通道规划设计方法，其特征在于，放射性分区内的设备不能运至非放射性分区进行检修。
7.如权利要求1所述的核岛厂房通道规划设计方法，其特征在于，对于设备布置集中区域，应设置专门吊装孔和吊装设备；当设备从厂房内引入困难时，采用厂外吊车从厂房顶部或外墙预留安装洞引入。
8.如权利要求1所述的核岛厂房通道规划设计方法，其特征在于，对核岛内所有物项的巡检需求进行梳理，包括：巡检频率、巡检所需的设备、工具或屏蔽容器，优先保证高频巡检设备所在工艺间的通行便利性。
9.如权利要求1所述的核岛厂房通道规划设计方法，其特征在于，在厂房通道设计中，应主要关注可达性，并且根据任务需求的不同特点对安全重要性、时间限制和使用的频度进行折中设计。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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