CN204775876U - 用于浅水冰区海域的海上核电平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于浅水冰区海域的海上核电平台，核电平台设置有三个以上的吸力桩基础，每一吸力桩基础一端都与海底连接，另一端都与圆筒形浮箱底部连接，且吸力桩基础与圆筒形浮箱之间能解脱；圆筒形浮箱顶部周缘处通过三根以上的立柱与平台甲板底部连接；圆筒形浮箱顶部中间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。本实用新型安全性好，结构简单，平台建造无特殊要求，移航既可采用驳船干拖也可在平台自浮状态下湿拖，安装就位程序简单工程造价低，可为浅水冰区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

用于浅水冰区海域的海上核电平台

技术领域

本实用新型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用于浅水冰区海域的海上核电平台。

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。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。海上核电站是潜在的解决上述问题的有效措施。

渤海和黄海北部具有独特的环境条件，这里每年冬季都有海冰出现，对海上工程设施构成严重威胁。因此，在该海域设立长期供电供热的海上核电站，需要特别考虑海冰因素。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种用于浅水冰区海域的海上核电平台，该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；具有充足的稳性、气隙、良好的运动性能；由吸力桩基础固定在海底；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；配备临时锚泊设备及锚缆用以临时停泊；具有抵抗冰载荷的能力。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种用于浅水冰区海域的海上核电平台，其特征在于：所述核电平台包括吸力桩基础、圆筒形浮箱、立柱、平台甲板、核岛舱和核岛舱舱口盖及防碰撞保护结构；所述核电平台设置有三个以上的所述吸力桩基础，每一所述吸力桩基础一端都与海底连接，另一端都与所述圆筒形浮箱底部连接，且所述吸力桩基础与所述圆筒形浮箱之间能解脱；所述圆筒形浮箱顶部周缘处通过三根以上的所述立柱与所述平台甲板底部连接；所述圆筒形浮箱顶部中间与所述平台甲板之间设置有圆柱形结构的所述核岛舱，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。

所述平台甲板上部还分别设置有生活楼、临时锚泊设备、消防救生设施、吊机、直升机甲板和发电设备及辅助系统房间，通过所述临时锚泊设备在拖航或安装过程中进行临时定位，通过所述吊机将补给品进行转运或移动核电平台上的小型设备。

所述立柱内部还设置有用以存储淡水、应急发电机燃油的分舱。

所述立柱的设置数量与所述吸力桩基础的设置数量相同，且所述立柱的轴线与所述吸力桩基础的轴线重合。

与所述平台甲板连接位置处，各所述立柱端部周向还都设有抗冰结构，所述抗冰结构由正锥体和倒锥体组合构成，所述抗冰结构的高度应大于所述核电平台作业海域的最高潮位与最低潮位之间的高度差。

所述圆筒形浮箱内还设置有压载舱，所述圆筒形浮箱的高度应小于建造船厂的船坞门槛值，其高度应使得所述圆筒形浮箱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。

所述圆筒形浮箱底部或侧面设置有用于向外部输送热水或蒸汽的海底管道和用于向外部输送电力的电缆；所述海底管道采用钢制管道或者软管，其形状采用由垂直管道直接过渡到水平管道的J形，或者经过若干起伏再过渡到水平管道的S形。

所述平台甲板采用矩形结构或圆形结构，由纵横交错布置的梁构成基本承载结构，顶部覆盖钢板作为甲板面。

所述核岛舱的高度设置为10米以上。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本实用新型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；具有充足的稳性、气隙、良好的运动性能；作业时由吸力桩基础固定在海底；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；配备临时锚泊设备及锚缆用以临时停泊；具有抵抗冰载荷的能力。2、本实用新型采用的圆柱形核岛舱在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、本实用新型包括的吸力桩基础与平台之间采用可解脱连接方式，便于平台的安装和撤离，同时避免了核电平台运动对核反应堆带来的影响。4、本实用新型采用的圆筒形浮箱在大部分吃水时可支撑整个平台的重量，此时可由辅助船舶拖航，为平台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。5、本实用新型采用的圆筒形浮箱内压载水量可调节，从而将平台对吸力桩基础的载荷维持在一定范围、减小浅水海域潮位变化对基础所承受载荷的影响。6、本实用新型采用的立柱最少设置3根、也可以设置4根或多根，其间距可根据平台甲板尺度及平台稳性要求而调整，可适应不同规模的核电平台。7、本实用新型采用的多根立柱布置在核岛舱周围，可充当额外的被动防护。8、本实用新型采用的抗冰结构由正锥体与倒锥体相结合而成，具有抗冰能力，从而适用于冰区海域。9、本实用新型采用圆筒、圆柱式结构，其结构简单、建造方便，可降低工程造价。本实用新型可以广泛在海洋工程技术领域应用。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。

如图1所示，本实用新型提供一种用于浅水冰区海域的海上核电平台，其包括吸力桩基础1、圆筒形浮箱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、临时锚泊设备8、消防救生设施9、吊机10、直升机甲板11和发电设备及辅助系统房间12。

该海上核电平台设置有三个以上的吸力桩基础1，每一吸力桩基础1一端都与海底连接，另一端都与圆筒形浮箱2底部连接，且吸力桩基础1与圆筒形浮箱2之间可解脱；圆筒形浮箱2为整个核电平台提供主要浮力，顶部周缘处通过三根以上的立柱3与平台甲板4底部连接，立柱3的设置数量与吸力桩基础1的设置数量相同，且立柱3的轴线与吸力桩基础1的轴线重合；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；圆筒形浮箱2顶部中间与平台甲板4之间设置有圆柱形的核岛舱5，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、临时锚泊设备8、消防救生设施9、吊机10、直升机甲板11、发电设备及辅助系统房间12；平台通过临时锚泊设备8在拖航或安装过程中进行临时定位；通过吊机10将补给品进行转运或移动核电平台上的小型设备。

上述实施例中，在与平台甲板4连接位置处，各立柱3端部周向还都套设有抗冰结构13，且抗冰结构13与立柱3端部采用焊接固定。抗冰结构13由正锥体和倒锥体组合构成，抗冰结构13的高度应大于核电平台作业海域的最高潮位与最低潮位之间的高度差。

上述各实施例中，圆筒形浮箱2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，圆筒形浮箱2吃水时可由辅助船舶拖航。圆筒形浮箱2的高度应小于建造船厂的船坞门槛值，其高度应使得圆筒形浮箱2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。

上述各实施例中，从圆筒形浮箱2底部或侧面设置有用于向外部输送热水或蒸汽的海底管道14和用于向外部输送电力的电缆15；海底管道14可以采用钢制管道或者软管，其形状可以采用由垂直管道直接过渡到水平管道的J形，或者经过若干起伏再过渡到水平管道的S形。

上述各实施例中，每个吸力桩基础1都采用圆筒形结构，其直径与高度根据核电平台作业地点的海底条件进行设置，吸力桩基础1顶部还设置有泵撬块及导向结构。

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，平台甲板4采用矩形结构或圆形结构，由纵横交错布置的梁构成基本承载结构、顶部覆盖钢板作为甲板面，具有足够的强度和空间用以安装上部设施。

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，本实用新型的核电平台可改变吃水、可由辅助船舶拖航，可以为冬季浅水冰区海域的海岛、海上油气田等供电供热和海水淡化等方面提供充沛的能源，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实用新型，各部件的结构、尺寸、设置位置及形状都是可以有所变化的，在本实用新型技术方案的基础上，凡根据本实用新型原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。

Claims (10)

1.一种用于浅水冰区海域的海上核电平台，其特征在于：所述核电平台包括吸力桩基础、圆筒形浮箱、立柱、平台甲板、核岛舱和核岛舱舱口盖及防碰撞保护结构；所述核电平台设置有三个以上的所述吸力桩基础，每一所述吸力桩基础一端都与海底连接，另一端都与所述圆筒形浮箱底部连接，且所述吸力桩基础与所述圆筒形浮箱之间能解脱；所述圆筒形浮箱顶部周缘处通过三根以上的所述立柱与所述平台甲板底部连接；所述圆筒形浮箱顶部中间与所述平台甲板之间设置有圆柱形结构的所述核岛舱，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所述的用于浅水冰区海域的海上核电平台，其特征在于：所述平台甲板上部还分别设置有生活楼、临时锚泊设备、消防救生设施、吊机、直升机甲板和发电设备及辅助系统房间，通过所述临时锚泊设备在拖航或安装过程中进行临时定位，通过所述吊机将补给品进行转运或移动核电平台上的小型设备。

3.如权利要求1所述的用于浅水冰区海域的海上核电平台，其特征在于：所述立柱内部还设置有用以存储淡水、应急发电机燃油的分舱。

4.如权利要求1～3任一项所述的用于浅水冰区海域的海上核电平台，其特征在于：所述立柱的设置数量与所述吸力桩基础的设置数量相同，且所述立柱的轴线与所述吸力桩基础的轴线重合。

5.如权利要求1～3任一项所述的用于浅水冰区海域的海上核电平台，其特征在于：与所述平台甲板连接位置处，各所述立柱端部周向还都设有抗冰结构，所述抗冰结构由正锥体和倒锥体组合构成，所述抗冰结构的高度应大于所述核电平台作业海域的最高潮位与最低潮位之间的高度差。

6.如权利要求4所述的用于浅水冰区海域的海上核电平台，其特征在于：与所述平台甲板连接位置处，各所述立柱端部周向还都套设有抗冰结构，所述抗冰结构由正锥体和倒锥体组合构成，所述抗冰结构的高度应大于所述核电平台作业海域的最高潮位与最低潮位之间的高度差。

7.如权利要求1～3、6任一项所述的用于浅水冰区海域的海上核电平台，其特征在于：所述圆筒形浮箱内还设置有压载舱，所述圆筒形浮箱的高度应小于建造船厂的船坞门槛值，其高度应使得所述圆筒形浮箱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。

8.如权利要求1～3、6任一项所述的用于浅水冰区海域的海上核电平台，其特征在于：所述圆筒形浮箱底部或侧面设置有用于向外部输送热水或蒸汽的海底管道和用于向外部输送电力的电缆；所述海底管道采用钢制管道或者软管，其形状采用由垂直管道直接过渡到水平管道的J形，或者经过若干起伏再过渡到水平管道的S形。

9.如权利要求1～3、6任一项所述的用于浅水冰区海域的海上核电平台，其特征在于：所述平台甲板采用矩形结构或圆形结构，由纵横交错布置的梁构成基本承载结构，顶部覆盖钢板作为甲板面。

10.如权利要求1～3、6任一项所述的用于浅水冰区海域的海上核电平台，其特征在于：所述核岛舱的高度设置为10米以上。