CN205476654U - 核电厂机械模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种核电厂机械模块，其包括模块物项和用于安装模块物项的钢结构框架，钢结构框架包括底盘框架和安装在底盘框架上的上部物项支撑结构；底盘框架包括支撑梁，上部物项支撑结构包括根部安装在支撑梁上的悬挑支撑结构；用于安装悬挑支撑结构的支撑梁为双向结构布置。与现有技术相比，本实用新型核电厂机械模块采用双向结构布置的支撑梁来支撑悬挑支撑结构的根部，使支撑梁的受力与机械模块双向受力充分吻合，能够充分发挥截面材料的使用效率，有利于机械模块运输工况下的受力。

Description

核电厂机械模块

技术领域

本实用新型属于核电厂的设计建造领域，更具体地说，本实用新型涉及一种核电厂机械模块。

背景技术

在已知核电厂中，经常将功能相同的管道、设备等系统物项或者将集中布置的设备、管道、托盘、风管等物项集成在一个钢结构框架中制成机械模块，机械模块在工厂进行预制和组装，然后再整体运输至安装现场，进行整体吊装就位，以避免对各种物项进行现场组装所存在的施工难度大、施工工期长、安装质量下降等诸多问题。

核电厂机械模块的结构布置过程为：先设置一底盘框架作为模块内物项的支撑设置基座，然后在底盘框架上设置用来支撑上部设备或管道等物项的上部支撑结构；考虑到有些模块内的阀门等物项操作，还需要设置平台格栅板或花纹钢板。由于机械模块比其他非模块结构增加了运输及吊装工况，尤其是运输工况荷载，因此规定机械模块在水平运输方向的设计加速度一个为3g、另一个为2g，此外还要考虑竖直方向加速度1g。水平方向的3g设计加速度几乎是核电厂厂址设计加速度(0.3g)的十倍之大，致使通常采用单向结构布置的底盘框架很难满足运输双向受力要求。

请参阅图1，一种已知机械模块的外形尺寸约为2.1m×2.3m×1.5m(高)，包括钢结构框架和安装在钢结构框架上的物项，主要有30kg的气体冷却器12、150kg的汽水分离器14及若干管道和阀门。其中，底盘框架100的次梁102皆为单向结构，气体冷却器12的支撑结构为焊接在次梁102上的悬挑支撑结构 120。由于底盘框架100的长宽尺寸接近，水平运输方向是不确定的，因此水平方向的两个设计加速度均需要满足3g要求。经计算，如果次梁102使用常用的H100×100×6×8mm规格的H型钢，则有一个水平方向不能满足设计加速度3g的要求。所以，只能采用H200×200×8×12mm规格的H型钢才能满足受力要求。这不仅降低了底盘框架100的钢材利用率，而且使得底盘框架100的双向承载力差距过大，不利于H型钢截面强轴方向承载力的发挥。

请参阅图2，为了解决图1中钢结构框架存在的问题，另一种已知的机械模块在悬挑支撑结构120与底盘框架100的连接根部设置斜撑122，利用斜撑122来承受悬挑支撑结构120根部的弯矩。这样的钢结构框架虽然能够满足水平方向设计加速度的要求，但由于斜撑122突出于底盘框架100所在的平面，对底盘框架100上物项(如管道)的布置很不利，例如，斜撑122可能会与管道16发生空间冲突。另外，若底盘框架100上需要设置人行通道，斜撑122将影响通过；若底盘框架100上需要铺格栅或钢板，斜撑122则会影响铺板；而且，斜撑122还使得底盘框架100形成的平台外观欠佳。

有鉴于此，确有必要提供一种能够解决上述问题的核电厂机械模块。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种能够满足水平方向两个设计加速度要求的核电厂机械模块。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种核电厂机械模块，其包括模块物项和用于安装模块物项的钢结构框架，钢结构框架包括底盘框架和安装在底盘框架上的上部物项支撑结构；底盘框架包括支撑梁，上部物项支撑结构包括根部安装在支撑梁上的悬挑支撑结构；用于安装悬挑支撑结构的支撑梁为双向结构布置。

优选地，所述用于安装悬挑支撑结构的支撑梁为双向钢梁，采用H100×100×6×8mm规格的H型钢制成。

优选地，所述底盘框架还包括底盘边框；底盘边框为长方形，支撑梁设置在底盘边框之间而与底盘边框共同形成底盘框架。

优选地，所述底盘框架的支撑梁包括单向结构布置的支撑梁和双向结构布置的支撑梁，至少一个悬挑支撑结构是安装在双向结构布置的支撑梁上的。

优选地，所述模块物项包括设备、管道和阀门，安装在双向结构布置的支撑梁上的悬挑支撑结构是用于支撑设备的悬挑支撑结构。

优选地，所述设备包括气体冷却器，气体冷却器由悬挑支撑结构支撑，且对应的支撑梁为双向结构布置的支撑梁。

优选地，所述设备还包括汽水分离器，汽水分离器由支撑架支撑，且对应的支撑梁为单向结构布置的支撑梁。

优选地，所述机械模块还包括土建连接结构和吊耳。

优选地，所述土建连接结构和吊耳均设置在底盘框架上。

与现有技术相比，本实用新型核电厂机械模块采用双向结构布置的支撑梁来支撑悬挑支撑结构的根部，使支撑梁的受力与机械模块双向受力充分吻合，能够充分发挥截面材料的使用效率，有利于机械模块运输工况下的受力。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型核电厂机械模块及其布置方法进行详细说明。

图1为一种已知核电厂机械模块的整体结构示意图。

图2为另一种已知核电厂机械模块的整体结构示意图。

图3至图6为本实用新型核电厂机械模块的钢结构框架布置过程示意图。

图7为本实用新型核电厂机械模块的整体结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的实用新型目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰， 以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并非为了限定本实用新型。

请参阅图3至图7，本实用新型提供一种底盘框架为双向结构布置的核电厂机械模块，以下将以废气预处理模块为例对本实用新型机械模块的布置方法进行说明。

本实用新型核电厂机械模块的布置方法包括以下步骤：

S1)底盘边框的设计和制造：根据底盘框架支撑范围内模块物项的分布位置，先进行底盘边框22的设计和制造；请参阅图3，底盘边框22通常选用H型钢制造，同时要注意机械模块运输尺寸的限制为14m×3.5m×3m(长×宽×高)，重量以不超过20t为宜；

S2)上部支撑结构的设计和制造：请参阅图4，根据机械模块内物项的分布情况，设计并制造相应的上部物项支撑结构；通常先进行主要物项(如设备)支撑结构的设计和制造，例如，废气预处理模块中的气体冷却器40的悬挑支撑结构240、汽水分离器42的支撑架242，然后再进行其他次要物项(如上部管道、阀门等)的支撑结构的设计和制造；

S3)底盘框架的支撑梁的设置：请参阅图5，针对上部物项支撑结构的布置位置和结构形式，进行其相应的底盘框架的支撑梁26的设计，在主要物项支撑结构的根部设置支撑梁26与底盘边框22连接，其中，悬挑支撑结构240对应的支撑梁26采用双向结构布置，支撑架242对应的支撑梁26则采用通常的单向结构布置，这主要是考虑悬挑支撑结构240传递给底盘框架的双向弯矩需要由双向结构来承担；

S4)次要物项支撑结构及其他附件的设置：请参阅图6，将主要物项支撑结构及其支撑梁26布置好后，接下来可进行次要物项支撑结构244布置，这些次要物项支撑结构244均生根在底盘框架或已设置主要物项支撑结构上，此过程 中可能会进行底盘边框22及其内部支撑梁26位置的微调，便于管道等次要物项支撑结构244的设置；另外，根据机械模块其他使用和支撑要求，如是否需要铺板，设置其他支撑梁26，其布置首先考平台上次要物项支撑结构244的设置位置，兼顾平台铺板的结构支撑；最后，设置机械模块与土建连接结构220、吊耳222等附件，得到如图6所示的机械模块钢结构框架；

S5)模块物项的安装：请参阅图7，将机械模块的所有模块物项，包括设备、管道、托盘、风管等中的一种或多种，在钢结构框架上全部安装就位。

请参阅图7，本实用新型制得的核电厂机械模块包括模块物项和用于安装模块物项的钢结构框架。图中所示的机械模块为废气预处理模块，因此，模块物项包括气体冷却器40、汽水分离器42以及相关的管道和阀门。易于理解的是，在其他不同的机械模块中，模块物项所包括的设备以及其他物项会根据具体模块不同而有所变化。

钢结构框架包括底盘边框22、支撑梁26、上部物项支撑结构和附件。底盘边框22为长方形，支撑梁26设置在底盘边框22之间而与底盘边框22共同形成平面型的底盘框架。上部物项支撑结构安装在底盘框架上，包括用于支撑气体冷却器40的悬挑支撑结构240、用于支撑汽水分离器42的支撑架242以及次要物项支撑结构244。其中，悬挑支撑结构240的根部所连接的支撑梁26为双向结构布置，即双向钢梁。经计算，悬挑支撑结构240的支撑梁26为双向结构布置时，只需采用常用的H100×100×6×8mm规格的H型钢，即可满足受力要求。

通过以上描述可知，与现有技术相比，本实用新型核电厂机械模块采用双向结构布置的支撑梁26来支撑悬挑支撑结构240的根部，使支撑梁26的受力与机械模块双向受力充分吻合，能够充分发挥截面材料的使用效率，有利于机械模块运输工况下的受力。因此，本实用新型至少能取得以下有益效果，以废气预处理模块为例：1)只需采用常用的H100×100×6×8mm规格的H型钢， 即可使水平方向的两个设计加速度均满足3g要求，无需采用截面线重是其3倍之多的H200×200×8×12mm规格的H型钢，即使考虑双向结构布置，在假定双向长度等同的情况下，采用双向结构布置后用钢量依旧可减少33％；2)避免了在单向结构布置方法下一味增大H型钢截面来满足运输另一方向荷载受力的要求，避免了材料的浪费；3)无需加设斜撑，方便了平台上部模块物项的布置及平台通道的设置。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (9)

1.一种核电厂机械模块，包括模块物项和用于安装模块物项的钢结构框架，钢结构框架包括底盘框架和安装在底盘框架上的上部物项支撑结构；底盘框架包括支撑梁，上部物项支撑结构包括根部安装在支撑梁上的悬挑支撑结构；其特征在于：用于安装悬挑支撑结构的支撑梁为双向结构布置。

2.根据权利要求1所述的核电厂机械模块，其特征在于：所述用于安装悬挑支撑结构的支撑梁为双向钢梁，采用H100×100×6×8mm规格的H型钢制成。

3.根据权利要求1所述的核电厂机械模块，其特征在于：所述底盘框架还包括底盘边框；底盘边框为长方形，支撑梁设置在底盘边框之间而与底盘边框共同形成底盘框架。

4.根据权利要求1所述的核电厂机械模块，其特征在于：所述底盘框架的支撑梁包括单向结构布置的支撑梁和双向结构布置的支撑梁，至少一个悬挑支撑结构是安装在双向结构布置的支撑梁上的。

5.根据权利要求4所述的核电厂机械模块，其特征在于：所述模块物项包括设备、管道和阀门，安装在双向结构布置的支撑梁上的悬挑支撑结构是用于支撑设备的悬挑支撑结构。

6.根据权利要求5所述的核电厂机械模块，其特征在于：所述设备包括气体冷却器，气体冷却器由悬挑支撑结构支撑，且对应的支撑梁为双向结构布置的支撑梁。

7.根据权利要求6所述的核电厂机械模块，其特征在于：所述设备还包括汽水分离器，汽水分离器由支撑架支撑，且对应的支撑梁为单向结构布置的支撑梁。

8.根据权利要求1所述的核电厂机械模块，其特征在于：所述机械模块还 包括土建连接结构和吊耳。

9.根据权利要求8所述的核电厂机械模块，其特征在于：所述土建连接结构和吊耳均设置在底盘框架上。