RU2767308C1 - Nuclear power plant - Google Patents

Nuclear power plant Download PDF

Info

Publication number
RU2767308C1
RU2767308C1 RU2021110529A RU2021110529A RU2767308C1 RU 2767308 C1 RU2767308 C1 RU 2767308C1 RU 2021110529 A RU2021110529 A RU 2021110529A RU 2021110529 A RU2021110529 A RU 2021110529A RU 2767308 C1 RU2767308 C1 RU 2767308C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
containment
caissons
steel
reactor compartment
formwork
Prior art date
Application number
RU2021110529A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Михайлович Анпилов
Иосиф Рудольфович Гейдт
Геннадий Станиславович Сахаров
Владимир Иванович Римшин
Андрей Никонович Сорочайкин
Original Assignee
Сергей Михайлович Анпилов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Михайлович Анпилов filed Critical Сергей Михайлович Анпилов
Priority to RU2021110529A priority Critical patent/RU2767308C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2767308C1 publication Critical patent/RU2767308C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H7/00Construction or assembling of bulk storage containers employing civil engineering techniques in situ or off the site
    • E04H7/02Containers for fluids or gases; Supports therefor
    • E04H7/18Containers for fluids or gases; Supports therefor mainly of concrete, e.g. reinforced concrete, or other stone-like material
    • E04H7/20Prestressed constructions
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21DNUCLEAR POWER PLANT
    • G21D1/00Details of nuclear power plant
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: invention relates to a containment for a reactor compartment of a nuclear power plant. Containment is made in the form of walls and floors from monolithic steel-reinforced concrete structures by means of fixed steel modular formwork with formation of large and small caissons. Formwork module is made of rolled or stamped sheet billet with a profile in the form of an open trapezoid, comprising a closed base and an open base, and coated with sealed steel lining made on inner surface of containment mainly from high-strength alloyed stainless alloys. Fixed steel modular formwork is made of high-strength alloyed stainless alloys with possibility of installation on closed or open base, caissons are made with possibility of filling with heat insulation material or concrete. Tight steel lining along the inner surface of the containment is made in the form of a heat-insulating sandwich panel, the outer surface of which is made of high-strength alloyed stainless alloys.
EFFECT: increased operational reliability, safety and service life of NPP reactor compartment containment structures at high temperatures and/or emergency situations, or explosion, as well as expansion of functional and technological capabilities with reduction of material consumption.
1 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области атомной электроэнергетики и касается проектирования и строительства атомных электрических станций, а именно их защищенности от внешних ударных воздействий и прежде всего защиты от высокоскоростных ударных воздействий, в частности касается снижения последствий в различных аварийных ситуациях или предотвращения аварийных ситуаций, и может найти применение в создании защитных оболочек реакторных отделений и других специальных помещений на объектах, воспринимающих повышенные нагрузки как изнутри, так и с наружи.The invention relates to the field of nuclear power and relates to the design and construction of nuclear power plants, namely their protection from external impacts and, above all, protection from high-speed impacts, in particular for reducing the consequences in various emergency situations or preventing accidents, and can be used in the creation of protective shells for reactor compartments and other special premises at facilities that perceive increased loads both from the inside and from the outside.

Известен крупноблочный монтажный модуль по патенту Российской Федерации №2735793, кл. Е04С 5/08, 2020 г., предназначенный для возведения производственных зданий, к которым предъявляются требования повышенной несущей способности конструкции. Он содержит арматурный блок, собранный из арматурных пространственных каркасов и из щитов несъемной опалубки, изготовленных из модульных элементов и скрепленных с арматурным блоком, крупноблочный монтажный модуль выполнен с возможностью соединения и/или с фундаментом, и/или с другим присоединяемым крупноблочным монтажным модулем, для чего каждый арматурный блок крупноблочного монтажного модуля и фундамента снабжены соединительными выпусками, которые закреплены на стыкуемых поверхностях арматурных пространственных каркасов соединяемых крупноблочных монтажных модулей и фундамента, каждый соединительный выпуск при этом выполнен в виде замкнутой, в частности петли.Known large-block mounting module according to the patent of the Russian Federation No. 2735793, class. Е04С 5/08, 2020, intended for the construction of industrial buildings, which are subject to requirements for increased structural load-bearing capacity. It contains a reinforcing block assembled from reinforcing spatial cages and from non-removable formwork panels made of modular elements and fastened to a reinforcing block; whereby each reinforcing block of the large-block mounting module and the foundation is equipped with connecting outlets, which are fixed on the mating surfaces of the reinforcing spatial frames of the connected large-block mounting modules and the foundation, each connecting outlet is made in the form of a closed, in particular, a loop.

Использование крупноблочного монтажного модуля позволяет не только существенно сокращать сроки строительства объектов, но и сокращать трудозатраты при возведении конструкций фундаментов и стен, воспринимающих повышенные нагрузки от внешних воздействий, а также позволяет повысить надежность и прочность возводимой конструкции.The use of a large-block mounting module allows not only to significantly reduce the construction time of facilities, but also to reduce labor costs in the construction of foundation and wall structures that perceive increased loads from external influences, and also improves the reliability and strength of the structure being erected.

Однако, монтажный модуль в основном применим для возведения внешних элементов станции, а ля решения локальных задач - создания защитной оболочки его не используют.However, the mounting module is mainly applicable for the construction of external elements of the station, and for solving local problems - creating a protective shell, it is not used.

Известен способ возведения большепролетных перекрытий и покрытий по патенту Российской Федерации №2734511, кл. Е04В 5/40, 2020 г., который заключается в том, что на фундаменте монтируют пространственные рамы из колонн, балок перекрытий и ферм покрытий. На верхний пояс балки перекрытия и/или фермы покрытия устанавливают дополнительные поперечные опоры, а на дополнительные поперечные опоры устанавливают настил силовой из несъемных модульных элементов, имеющих в сечении профиль в виде незамкнутой трапеции, содержащей верхнее основание и незамкнутое нижнее основание с отбортовками, посредством которых соединяют модульные элементы между собой с образованием нижней поверхности перекрытия или покрытия. Во внутреннем объеме настила перекрытия размещают арматурный каркас и последовательно заливают его бетоном, а во внутреннем объеме настила покрытия укладывают утеплитель, по которому монтируют кровельное покрытие.A known method for the construction of large-span ceilings and coatings according to the patent of the Russian Federation No. 2734511, class. Е04В 5/40, 2020, which consists in the fact that spatial frames of columns, floor beams and roof trusses are mounted on the foundation. Additional transverse supports are installed on the upper chord of the floor beam and / or roof trusses, and a load-bearing flooring of non-removable modular elements is installed on the additional transverse supports, having a cross-sectional profile in the form of an open trapezoid containing an upper base and an open lower base with flanges, through which they connect modular elements between themselves with the formation of the lower surface of the floor or cover. A reinforcing cage is placed in the inner volume of the flooring and successively poured with concrete, and a heater is laid in the inner volume of the flooring, on which the roofing is mounted.

Данное техническое решение позволяет возводить большепролетные монолитные железобетонные перекрытия и легкие стальные тонкостенные конструкции покрытий с повышенной несущей способностью и высокой точностью позиционирования полотна перекрытия и покрытия на верхних поясах балок перекрытий и ферм покрытий с использованием несъемной стальной модульной опалубки.This technical solution makes it possible to erect large-span monolithic reinforced concrete floors and light steel thin-walled roof structures with increased bearing capacity and high positioning accuracy of the floor and roof fabric on the upper chords of floor beams and roof trusses using fixed steel modular formwork.

Это расширяет возможности использования модульного элемента выполненного из листовой заготовки прокатным или штампованным с профилем в виде незамкнутой трапеции, в том числе появляется возможность в решении задачи безопасности, долговечности и надежности эксплуатации реакторного отделения АЭС при повышенных температурах в реакторном отделении.This expands the possibilities of using a modular element made of a sheet blank, rolled or stamped with a profile in the form of an open trapezoid, including the possibility of solving the problem of safety, durability and reliability of operation of the NPP reactor compartment at elevated temperatures in the reactor compartment.

Известна несъемная опалубочная система для крупноблочного строительства сооружений по патенту Российской Федерации №2720548, кл. Е04В 2/86, 2020 г., которая содержит опалубочные щиты, собранные из универсальных модульных элементов, с кессонообразователями и арматурные каркасы, размещенные в кессонообразователях, причем опалубочные щиты выполнены в виде крупных опалубочных панелей, габариты которых выполнены соразмерно ширине и/или высоте пролета применительно к возведению стены, ширине и/или длине пролета применительно к возведению перекрытия и покрытия, причем крупные опалубочные панели ля возведения стены, перекрытия и покрытия скреплены тяжами и/или кондукторами и выполнены в виде монтажных модулей, при этом каждый универсальный модульный элемент выполнен из оцинкованной или нержавеющей стали из листовой заготовки способом холодной штамповки или проката с сечением в виде незамкнутой трапеции, причем в поперечном сечении универсальный модульный элемент выполнен в виде незамкнутой трапеции с малым основанием-полкой и представляет собой кессонообразователь для размещения арматурного каркаса и заполнения бетоном, а нижнее большее основание трапеции профиля выполнено незамкнутым и состоит из отбортовок с определенной конструкцией, причем универсальные модульные элементы соединены между собой в монтажные модули.Known fixed formwork system for large-block construction of structures according to the patent of the Russian Federation No. 2720548, class. Е04В 2/86, 2020, which contains formwork panels assembled from universal modular elements with caisson formers and reinforcing cages placed in caisson formers, moreover, the formwork panels are made in the form of large formwork panels, the dimensions of which are made in proportion to the width and / or height of the span in relation to the construction of the wall, the width and / or length of the span in relation to the construction of the ceiling and roof, and large formwork panels for the construction of the wall, ceiling and roof are fastened with ties and / or conductors and made in the form of mounting modules, while each universal modular element is made of galvanized or stainless steel from a sheet blank by cold stamping or rolling with a cross section in the form of an open trapezoid, and in cross section the universal modular element is made in the form of an open trapezoid with a small base-shelf and is a caisson former for placing a reinforcing cage and filling with concrete, and the lower larger base of the profile trapezoid is made open and consists of flanging with a certain design, and the universal modular elements are interconnected into mounting modules.

Данное решение может быть использовано при возведении жилых, производственных и общественных зданий, а также специальных сооружений Росатома, министерства энергетики, министерства обороны и министерства чрезвычайных ситуаций и др., к которым предъявляются требования повышенной несущей способности конструкций, в том числе при возведении монолитных конструкций здания: фундаментов, ростверков, кессонов, стен, колонн, перекрытий и покрытий, воспринимающих повышенные нагрузки от внешних воздействий: атака самолета, ракеты и снаряда, взрыв техногенного характера.This solution can be used in the construction of residential, industrial and public buildings, as well as special structures of Rosatom, the Ministry of Energy, the Ministry of Defense and the Ministry of Emergency Situations, etc., which are subject to requirements for increased bearing capacity of structures, including the construction of monolithic building structures : foundations, grillages, caissons, walls, columns, ceilings and coatings that perceive increased loads from external influences: an attack by an aircraft, a rocket and a projectile, a man-made explosion.

Выполнив некоторые доработки, возможно использование несъемной опалубки и в строительстве защитной оболочки реакторного отделения атомной электрической станции.Having completed some modifications, it is possible to use fixed formwork in the construction of the containment shell of the reactor compartment of a nuclear power plant.

Известна атомная электрическая станция по патенту Российской Федерации №2720212, кл. G21D 1/00, 2020 г., принятая заявителем за прототип. Она содержит главный корпус с реакторным отделением, размещенные в нем реакторы в защитной металлической оболочке и технологический кран, машинное отделение с турбинами, помещение основного технологического, инженерно-технического и вспомогательного назначения, реакторное отделение атомной станции содержит защитную оболочку, выполненную в виде стен и перекрытия из монолитных сталежелезобетонных конструкций посредством несъемной стальной модульной опалубки с образованием больших и малых кессонов, модуль которой выполнен из листовой заготовки прокатным или штампованным с профилем в виде незамкнутой трапеции, содержащей замкнутое основание и незамкнутое основание, и покрытой герметичной стальной облицовкой, выполненной по внутренней поверхности защитной оболочки, преимущественно, из высокопрочных легированных нержавеющих сплавов.Known nuclear power plant according to the patent of the Russian Federation No. 2720212, class. G21D 1/00, 2020, adopted by the applicant as a prototype. It contains the main building with a reactor compartment, reactors placed in a protective metal shell and a process crane, an engine room with turbines, a room for the main technological, engineering and auxiliary purposes, the reactor compartment of a nuclear power plant contains a protective shell made in the form of walls and floors from monolithic steel-reinforced concrete structures by means of a fixed steel modular formwork with the formation of large and small caissons, the module of which is made of a sheet blank rolled or stamped with a profile in the form of an open trapezoid containing a closed base and an open base, and covered with a sealed steel lining, made along the inner surface of the protective shells, mainly from high-strength alloyed stainless alloys.

Конструкция этой станции позволяет обеспечить существенно большую прочность и герметичность ограждающих конструкций возможного пространства распространения продуктов взрыва, обеспечивающую по всему объему локализацию радиоактивных выбросов в пределах ее объема и предотвращение их прорыва в атмосферу при аварии атомной станции.The design of this station makes it possible to ensure significantly greater strength and tightness of the enclosing structures of the possible space for the spread of explosion products, which ensures the localization of radioactive emissions throughout its volume and the prevention of their breakthrough into the atmosphere in the event of a nuclear power plant accident.

Основной недостаток данной станции - это ограниченный срок службы при повышенных температурах в реакторном отделении.The main disadvantage of this station is the limited service life at elevated temperatures in the reactor compartment.

Разработка и практическая реализация конкретных проектов зданий АЭС обеспечивает повышение эффективности энергоснабжения путем дальнейшего расширения области применения атомной энергетики.The development and practical implementation of specific projects for nuclear power plant buildings ensures an increase in the efficiency of energy supply by further expanding the scope of nuclear energy.

Безопасность работы атомной электрической станции обеспечивается технологическими, а также конструктивно-компоновочными решениями.The safety of the operation of a nuclear power plant is ensured by technological, as well as design and layout solutions.

Во всех без исключения решениях наиболее конструктивно сложным, материалоемким и трудоемким является реакторное отделение и особенно его зона локализации аварии - защитная оболочка и конструкции внутри нее, а также здания, специальные помещения спецводоочисток, переработки и хранения радиоактивных отходов, дезактивации и ремонта «грязного» оборудования.In all solutions without exception, the most structurally complex, material-intensive and labor-intensive is the reactor compartment and especially its accident localization zone - the containment and structures inside it, as well as buildings, special rooms for special water purification, processing and storage of radioactive waste, decontamination and repair of "dirty" equipment .

Технической проблемой является повышение защищенности самой станции и окружающей среды от радиоактивных выбросов при непредвиденных техногенных взрывах ядерной энергоустановки, повышение безопасности работы при повышенных температурах ядерного реактора и/или локализация распространения продуктов взрыва в пределах внутренних объемов реакторного отделения и самого устройства в случае возникновения чрезвычайной ситуации или взрыва реактора.The technical problem is to increase the protection of the station itself and the environment from radioactive emissions during unforeseen man-made explosions of a nuclear power plant, to increase the safety of operation at elevated temperatures of a nuclear reactor and / or to localize the spread of explosion products within the internal volumes of the reactor compartment and the device itself in the event of an emergency or reactor explosion.

Поставленная техническая проблема решается тем, что в предлагаемой атомной электрической станции, содержащей реакторное отделение с защитной оболочкой, выполненной в виде стен и перекрытия из монолитных сталежелезобетонных конструкций посредством несъемной стальной модульной опалубки с образованием больших и малых кессонов, модуль которой выполнен из листовой заготовки прокатным или штампованным с профилем в виде незамкнутой трапеции, содержащей замкнутое основание и незамкнутое основание, и покрытой герметичной стальной облицовкой, выполненной по внутренней поверхности защитной оболочки, преимущественно, из высокопрочных легированных нержавеющих сплавов, несъемная стальная модульная опалубка выполнена из высокопрочных легированных нержавеющих сплавов с возможностью установки или на незамкнутое основание, или на на замкнутое основание, а кессоны выполнены с возможностью заполнения или утеплителем, или бетоном, герметичная стальная облицовка по внутренней поверхности защитной оболочки выполнена в виде теплоизоляционной сэндвич-панели, причем наружная поверхность теплоизоляционной сэндвич-панели выполнена из высокопрочных легированных нержавеющих сплавов.The technical problem posed is solved by the fact that in the proposed nuclear power plant containing a reactor compartment with a protective shell made in the form of walls and ceilings from monolithic steel-concrete structures by means of a fixed steel modular formwork with the formation of large and small caissons, the module of which is made of a sheet blank by rolling or stamped with a profile in the form of an open trapezoid, containing a closed base and an open base, and covered with a sealed steel lining, made along the inner surface of the protective shell, mainly from high-strength alloyed stainless alloys, fixed steel modular formwork is made of high-strength alloyed stainless alloys with the possibility of installation or on an open base, or on a closed base, and the caissons are made with the possibility of filling with either insulation or concrete, a sealed steel lining along the inner surface of the protective shell in It is made in the form of a heat-insulating sandwich panel, and the outer surface of the heat-insulating sandwich panel is made of high-strength alloyed stainless alloys.

Кроме того, в каждой стене и в перекрытии реакторного отделения выполнены каналы, в которых размещены канаты, а в кессонах установлены трубопроводы системы охлаждения защитной оболочки и теплоизоляционной сэндвич панели.In addition, channels are made in each wall and in the ceiling of the reactor compartment, in which ropes are placed, and pipelines of the containment cooling system and the heat-insulating sandwich panel are installed in the caissons.

Технический результат от использования предлагаемого изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности, безопасности и срока службы конструкций защитной оболочки реакторного отделения АЭС при повышенных температурах и/или аварийных ситуациях, или взрыве, и расширении функциональных, технологических возможностей корпуса ядерного реактора, снижение материалоемкости, за счет применения несъемной стальной модульной опалубки, выполненной из листовой заготовки прокатным или штампованным профилем в виде незамкнутой трапеции из высокопрочных легированных нержавеющих сплавов, для возведения защитной оболочки реакторного отделения в виде стен и перекрытия, а также за счет использования герметичной стальной облицовки внутренней поверхности защитной оболочки в виде теплоизоляционной сэндвич-панели.The technical result from the use of the proposed invention is to increase the operational reliability, safety and service life of the structures of the containment of the reactor compartment of a nuclear power plant at elevated temperatures and / or emergency situations, or explosion, and to expand the functional, technological capabilities of the nuclear reactor vessel, reduce the material consumption, through the use of non-removable steel modular formwork, made from a sheet blank with a rolled or stamped profile in the form of an open trapezoid of high-strength alloyed stainless alloys, for erecting the containment shell of the reactor compartment in the form of walls and ceilings, as well as through the use of sealed steel cladding of the inner surface of the containment shell in the form of a heat-insulating sandwich panels.

На фиг. 1 изображено реакторное отделение атомной электрической станции, вертикальный разрез;In FIG. 1 shows the reactor compartment of a nuclear power plant, vertical section;

на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1, горизонтальный разрез реакторного отделения;in fig. 2 - section A-A in Fig. 1, horizontal section of the reactor compartment;

на фиг. 3 - узел I на фиг. 1, защитная оболочка перекрытия реакторного отделения, где несъемная стальная модульная опалубка установлена на незамкнутом основании;in fig. 3 - node I in FIG. 1, the containment shell of the reactor compartment ceiling, where a fixed steel modular formwork is installed on an open base;

на фиг. 4 - узел I на фиг. 1, защитная оболочка перекрытия реакторного отделения, где несъемная стальная модульная опалубка установлена на замкнутом основании;in fig. 4 - node I in FIG. 1, the containment shell of the reactor compartment ceiling, where a fixed steel modular formwork is installed on a closed base;

на фиг. 5 - узел II на фиг. 3, крепежный элемент и крепление герметичной стальной облицовки с несъемной стальной модульной опалубкой;in fig. 5 - node II in FIG. 3, fastener and fastening of sealed steel cladding with fixed steel modular formwork;

на фиг. 6 - модуль несъемной стальной опалубки, выполненный с профилем в виде незамкнутой трапеции.in fig. 6 - a module of fixed steel formwork, made with a profile in the form of an open trapezoid.

В соответствии с рекомендациями МАГАТЭ проектирование атомных электростанций и объектов с атомными энергетическими установками должно производиться не только на регулярно действующие статические и динамические нагрузки, но и на воздействие случайных факторов, обусловленных как природными явлениями (торнадо, землетрясение), так и чрезвычайными ситуациями, возникающими в результате деятельности человека (учет внешних событий, вызванных деятельностью человека, при проектировании атомных электростанций).In accordance with the IAEA recommendations, the design of nuclear power plants and facilities with nuclear power plants should be carried out not only for regularly operating static and dynamic loads, but also for the impact of random factors caused by both natural phenomena (tornadoes, earthquakes) and emergency situations arising in as a result of human activity (taking into account external events caused by human activity in the design of nuclear power plants).

К числу чрезвычайных ситуаций, вызванных деятельностью человека, относятся, в числе прочих, падения летательных аппаратов, двигателей и других высокоскоростных тел.Man-made emergencies include, among others, crashes of aircraft, engines and other high-speed objects.

Защитные конструкции АЭС от действия динамических нагрузок выполняются, как правило, либо в виде железобетонных, либо двойных (железобетон + сталь) защитных оболочек, которые рассчитаны на следующие внешние воздействия: падение самолета, взрывную волну, сейсмические нагрузки.Protective structures of nuclear power plants from the action of dynamic loads are usually made either in the form of reinforced concrete or double (reinforced concrete + steel) protective shells, which are designed for the following external influences: aircraft crash, blast wave, seismic loads.

Предлагаемая атомная электрическая станция содержит реакторное отделение с защитной оболочкой, которая выполнена в виде стен и перекрытия из монолитных сталежелезобетонных конструкций посредством несъемной стальной модульной опалубки 1. В собранном виде модульная опалубка образует кессоны 2 - болыпие и 3 - малые, а модуль опалубки 1 выполнен из листовой заготовки прокатным или штампованным с профилем в виде незамкнутой трапеции, содержит замкнутое основание 4 и незамкнутое основание 5.The proposed nuclear power plant contains a reactor compartment with a protective shell, which is made in the form of walls and ceilings from monolithic steel-reinforced concrete structures by means of a fixed steel modular formwork 1. When assembled, the modular formwork forms caissons 2 - large and 3 - small, and the formwork module 1 is made of a sheet blank rolled or stamped with a profile in the form of an open trapezoid, contains a closed base 4 and an open base 5.

Защитная оболочка реакторного отделения покрыта герметичной стальной облицовкой, которая выполнена преимущественно из высокопрочных легированных нержавеющих сплавов по всей внутренней поверхности защитной оболочки.The containment shell of the reactor compartment is covered with a sealed steel lining, which is made mainly of high-strength alloyed stainless alloys over the entire inner surface of the containment shell.

Несъемная стальная модульная опалубка 1 выполнена из высокопрочных легированных нержавеющих сплавов с возможностью установки (базирования) или на незамкнутое основание 5, или на замкнутое основание 4. А кессоны 2 - большие и 3 - малые выполнены с возможностью заполнения или утеплителем 6, или бетоном 7. Поэтому в зависимости от размещения несъемной стальной модульной опалубки 1 при возведении стен или перекрытия защитной оболочки реакторного отделения большие кессоны 2 могут быть выполнены закрытыми и быть заполнены утеплителем 6, при этом малые кессоны 3 могут быть выполнены открытыми и быть заполнены бетоном 7. (Фиг. 3)The non-removable steel modular formwork 1 is made of high-strength alloyed stainless alloys with the possibility of installation (basing) either on an open base 5 or on a closed base 4. And the caissons 2 - large and 3 - small are made with the possibility of filling with either insulation 6 or concrete 7. Therefore, depending on the placement of fixed steel modular formwork 1 during the erection of walls or overlapping of the containment shell of the reactor compartment, large caissons 2 can be made closed and filled with insulation 6, while small caissons 3 can be made open and filled with concrete 7. (Fig. 3)

В другом варианте, при размещении несъемной стальной модульной опалубки 1 на замкнутом основании 4, большие кессоны 2 могут быть выполнены открытыми и быть заполнены бетоном 7, при этом малые кессоны 3 могут быть выполнены закрытыми и быть заполнены утеплителем 6.(Фиг. 4)In another version, when placing a fixed steel modular formwork 1 on a closed base 4, large caissons 2 can be made open and filled with concrete 7, while small caissons 3 can be made closed and filled with insulation 6. (Fig. 4)

Применение одного и другого варианта обусловлено требованиями к несущим конструкциям реакторного отделения в зависимости от температурных режимов. Конструкция, изображенная на фиг. 3, предназначена для работы в наиболее повышенных температурах, а конструкция, изображенная на фиг.4, выдерживает наибольшие динамические нагрузки.The use of one and the other option is due to the requirements for the supporting structures of the reactor compartment, depending on the temperature regimes. The structure shown in Fig. 3 is designed to operate at the most elevated temperatures, and the design shown in figure 4 withstands the greatest dynamic loads.

Герметичная стальная облицовка, нанесенная по всей внутренней поверхности защитной оболочки, выполнена в виде теплоизоляционной сэндвич-панели 8, причем наружная поверхность теплоизоляционной сэндвич-панели 8 выполнена из высокопрочных легированных нержавеющих сплавов.Sealed steel cladding applied over the entire inner surface of the protective shell is made in the form of a heat-insulating sandwich panel 8, and the outer surface of the heat-insulating sandwich panel 8 is made of high-strength alloyed stainless alloys.

Монолитные сталежелезобетонные конструкции, из которых выполнены стены и перекрытия защитной оболочки реакторного отделения, представляют собой монолитную железобетонную плиту 9, в которой выполнены каналы 10, в которых размещено дополнительное армирование в виде канатов 11 для обеспечения снижения расхода арматуры за счет более равномерного обжатия защитной оболочки и возможности регулирования напряженно-деформированного состояния несущих конструкций корпуса защитной оболочки в процессе эксплуатации реакторного отделения.Monolithic steel-reinforced concrete structures, from which the walls and ceilings of the containment shell of the reactor compartment are made, are a monolithic reinforced concrete slab 9, in which channels 10 are made, in which additional reinforcement in the form of ropes 11 is placed to reduce the consumption of reinforcement due to more uniform compression of the containment shell and the possibility of regulating the stress-strain state of the load-bearing structures of the containment vessel during operation of the reactor compartment.

А в кессонах, в зависимости от размещения несъемной стальной модульной опалубки 1 на незамкнутом основании 5 или на замкнутом основании 4, 2-больших и 3-малых, когда они выполнены закрытыми, установлены технологические трубопроводы 12 системы охлаждения защитной оболочки и теплоизоляционной сэндвич-панели 8, которая, система охлаждения, предназначена для защиты от чрезмерного нагрева сэндвич-панели 8 монолитных сталежелезобетонных конструкций реакторного отделения при работе ядерного реактора 13.And in the caissons, depending on the placement of a fixed steel modular formwork 1 on an open base 5 or on a closed base 4, 2-large and 3-small, when they are closed, technological pipelines 12 of the containment cooling system and heat-insulating sandwich panel 8 are installed , which, the cooling system, is designed to protect against excessive heating of the sandwich panel 8 of monolithic steel-reinforced concrete structures of the reactor compartment during operation of the nuclear reactor 13.

Трубопроводы 12 системы охлаждения обеспечивают оптимальный температурный режим между сэндвич-панелью 8 и строительными конструкциями корпуса реакторного отделения и защиту строительной части здания АЭС от чрезмерного перегрева несущих и ограждающий конструкций при работе ядерного реактора, что расширяет функциональные возможности корпуса реакторного отделения и повышает эксплуатационную надежность здания АЭС.Pipelines 12 of the cooling system provide optimal temperature conditions between the sandwich panel 8 and the building structures of the reactor building and protect the building part of the NPP building from excessive overheating of the supporting and enclosing structures during the operation of the nuclear reactor, which expands the functionality of the reactor building and increases the operational reliability of the NPP building .

Возводят защитную оболочку реакторного отделения атомной электрической станции следующим образом.The containment shell of the reactor compartment of a nuclear power plant is erected as follows.

Расчетным путем определяют толщину стенки и перекрытия, максимально надежную и безопасную для работы ядерного реактора 13. Устанавливают на выбранную ширину несъемную стальную модульную опалубку 1 на незамкнутое основание 5 (фиг. ), закрепляют ее. В промежуток между установленными опалубками размещают арматурные каркасы (на чертежах не показаны), а также каналообразователи для выполнения каналов 10. А в больших закрытых кессонах 2 укладывают трубопроводы 12, предназначенные для вентиляционной системы и системы охлаждения защитной оболочки и теплоизоляционной сэндвич-панели 8, или технологические инженерные сети и т.д., а также укладывают в них утеплитель 6.By calculation, the thickness of the wall and ceiling is determined, which is the most reliable and safe for the operation of a nuclear reactor 13. A fixed steel modular formwork 1 is installed on the selected width on an open base 5 (Fig. ), fixed. In the gap between the installed formwork, reinforcing cages are placed (not shown in the drawings), as well as channel formers for making channels 10. And in large closed caissons 2, pipelines 12 are laid, intended for the ventilation system and the cooling system of the containment and heat-insulating sandwich panel 8, or technological engineering networks, etc., and also lay insulation 6 in them.

По другому варианту, (фиг. 4), несъемную стальную модульную опалубку 1 устанавливают на замкнутое основание 4. В промежуток между установленными опалубками также размещают арматурные каркасы и каналообразователи для выполнения каналов 10. А в образованных малых закрытых кессонах 3 укладывают трубопроводы 12 и утеплитель 6.According to another option, (Fig. 4), a fixed steel modular formwork 1 is installed on a closed base 4. In the gap between the installed formwork, reinforcing cages and channel formers are also placed to make channels 10. And in the formed small closed caissons 3, pipelines 12 and insulation 6 are laid .

После укладки трубопроводов 12 и утеплителя 6 в закрытые кессоны, в открытые кессоны размещают крепежные элементы 14 для установки и крепления герметичной стальной облицовки, выполненной в виде теплоизоляционной сэндвич-панели 8.After laying pipelines 12 and insulation 6 in closed caissons, fasteners 14 are placed in open caissons for installing and fastening a sealed steel cladding made in the form of a heat-insulating sandwich panel 8.

После размещения канатов 11 в каналах 10 и закрепления крепежными элементами 14 теплоизоляционной сэндвич-панели 8 с несъемной стальной модульной опалубкой 1, заливают бетон 7 в собранное межопалубочное пространство и, после достижения прочности бетоном, получают сталежелезобетонную защитную оболочку. Для усиления безопасности работы ядерного реактора 13 и локализации последствий взрыва реактора 13, внутренняя поверхность защитной оболочки покрыта герметичной стальной облицовкой, выполненной в виде теплоизоляционной сэндвич-панели 8, наружная поверхность которой выполнена преимущественно из высокопрочных легированных нержавеющих сплавов.After placing the ropes 11 in the channels 10 and fixing the heat-insulating sandwich panel 8 with a fixed steel modular formwork 1 with fasteners 14, concrete 7 is poured into the assembled inter-form space and, after concrete reaches strength, a steel-reinforced concrete protective shell is obtained. To enhance the safety of the operation of the nuclear reactor 13 and localize the consequences of the explosion of the reactor 13, the inner surface of the protective shell is covered with a sealed steel lining, made in the form of a heat-insulating sandwich panel 8, the outer surface of which is made mainly of high-strength alloyed stainless alloys.

Трубопроводы 12 системы охлаждения обеспечивают оптимальный температурный режим между сэндвич-панелью 8 и строительными конструкциями корпуса реакторного отделения и защиту строительной части здания АЭС от чрезмерного перегрева несущих и ограждающий конструкций при работе ядерного реактора, что расширяет функциональные возможности корпуса реакторного отделения и повышает надежность здания АЭС.Pipelines 12 of the cooling system provide optimal temperature conditions between the sandwich panel 8 and the building structures of the reactor building and protect the building part of the NPP building from excessive overheating of the supporting and enclosing structures during the operation of the nuclear reactor, which expands the functionality of the reactor building and increases the reliability of the NPP building.

Таким образом получена монолитная стена и монолитное перекрытие реакторного отделения, а залитый бетоном крепежный элемент 14 надежно закрепляет теплоизоляционную сэндвич-панель 9 к несъемной стальной модульной опалубке 1.Thus, a monolithic wall and a monolithic ceiling of the reactor compartment were obtained, and the fastener 14 poured with concrete securely fastens the heat-insulating sandwich panel 9 to the fixed steel modular formwork 1.

Использование предлагаемого технического решения позволило создать атомную электрическую станцию с повышенной эксплуатационной надежностью, безопасностью и с высоким сроком службы, в том числе позволило создать долговечную и надежную конструкцию защитной оболочки реакторного отделения АЭС, за счет применения несъемной стальной модульной опалубки, выполненной из листовой заготовки прокатным или штампованным профилем в виде незамкнутой трапеции из высокопрочных легированных нержавеющих сплавов, для возведения защитной оболочки реакторного отделения в виде стен и перекрытия, а также за счет использования герметичной стальной облицовки внутренней поверхности защитной оболочки в виде теплоизоляционной сэндвич-панели.The use of the proposed technical solution made it possible to create a nuclear power plant with increased operational reliability, safety and long service life, including the creation of a durable and reliable design of the containment shell of the reactor compartment of a nuclear power plant, due to the use of a fixed steel modular formwork made from a sheet blank of rolled or a stamped profile in the form of an open trapezoid from high-strength alloyed stainless alloys, for the construction of the containment shell of the reactor compartment in the form of walls and ceilings, as well as through the use of sealed steel lining of the inner surface of the containment shell in the form of a heat-insulating sandwich panel.

Claims (2)

1. Защитная оболочка реакторного отделения атомной электрической станции, содержащая реакторное отделение с защитной оболочкой, которая выполнена в виде стен и перекрытия из монолитных сталежелезобетонных конструкций посредством несъемной стальной модульной опалубки с образованием больших и малых кессонов, модуль которой выполнен из листовой заготовки прокатным или штампованным с профилем в виде незамкнутой трапеции, содержащей замкнутое основание и незамкнутое основание, и покрытой герметичной стальной облицовкой, выполненной по внутренней поверхности защитной оболочки, преимущественно, из высокопрочных легированных нержавеющих сплавов, отличающаяся тем, что несъемная стальная модульная опалубка выполнена из высокопрочных легированных нержавеющих сплавов с возможностью установки или на незамкнутое основание, или на замкнутое основание, а кессоны выполнены с возможностью заполнения или утеплителем, или бетоном, герметичная стальная облицовка по внутренней поверхности защитной оболочки выполнена в виде теплоизоляционной сэндвич-панели, причем наружная поверхность теплоизоляционной сэндвич-панели выполнена из высокопрочных легированных нержавеющих сплавов.1. The protective shell of the reactor compartment of a nuclear power plant, containing a reactor compartment with a protective shell, which is made in the form of walls and ceilings from monolithic steel-reinforced concrete structures by means of a fixed steel modular formwork with the formation of large and small caissons, the module of which is made of a sheet blank rolled or stamped with profile in the form of an open trapezoid, containing a closed base and an open base, and covered with a sealed steel lining, made along the inner surface of the protective shell, mainly from high-strength alloyed stainless alloys, characterized in that the fixed steel modular formwork is made of high-strength alloyed stainless alloys with the possibility installation either on an open base or on a closed base, and the caissons are made with the possibility of filling with either insulation or concrete, hermetic steel lining along the inner surface of the containment made in the form of a heat-insulating sandwich panel, and the outer surface of the heat-insulating sandwich panel is made of high-strength alloyed stainless alloys. 2. Защитная оболочка по п. 1, отличающаяся тем, что в каждой стене и в перекрытии реакторного отделения выполнены каналы, в которых размещены канаты, а в кессонах установлены трубопроводы системы охлаждения защитной оболочки и теплоизоляционной сэндвич-панели.2. The containment shell according to claim 1, characterized in that channels are made in each wall and in the ceiling of the reactor compartment, in which ropes are placed, and pipelines of the containment cooling system and heat-insulating sandwich panel are installed in the caissons.
RU2021110529A 2021-04-13 2021-04-13 Nuclear power plant RU2767308C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021110529A RU2767308C1 (en) 2021-04-13 2021-04-13 Nuclear power plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021110529A RU2767308C1 (en) 2021-04-13 2021-04-13 Nuclear power plant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2767308C1 true RU2767308C1 (en) 2022-03-17

Family

ID=80737123

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021110529A RU2767308C1 (en) 2021-04-13 2021-04-13 Nuclear power plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2767308C1 (en)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1988001330A1 (en) * 1986-08-22 1988-02-25 Vainionpaeae Pentti W Method for making a casting on a profile sheet, and profile sheet for the application of the method
US6263628B1 (en) * 1999-04-21 2001-07-24 John Griffin G. E. Steel Company Load bearing building component and wall assembly method
EA010219B1 (en) * 2006-10-18 2008-06-30 Открытое Акционерное Общество "Оргстрой" Cast-in-place pan floor
RU2552506C1 (en) * 2014-02-11 2015-06-10 Сергей Михайлович Анпилов Method for construction of monolithic structures of buildings and non-removable universal modular formwork system
RU2561127C1 (en) * 2014-03-26 2015-08-20 Сергей Михайлович Анпилов Permanent formwork of monolith floor
RU2634426C1 (en) * 2016-08-09 2017-10-30 Акционерное общество "Конструкторское бюро специального машиностроения" Metal-concrete nuclear reactor vessel with liquid-metal heat exchanger
RU2639346C1 (en) * 2016-11-16 2017-12-21 Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники имени Б.Е. Веденеева" Protective shell of npp reactor compartment
RU2720212C1 (en) * 2019-04-19 2020-04-28 Сергей Михайлович Анпилов Nuclear power plant
RU2720548C1 (en) * 2019-06-05 2020-05-12 Сергей Михайлович Анпилов Fixed formwork system for large-block construction of buildings
RU2734511C1 (en) * 2020-05-26 2020-10-19 Сергей Михайлович Анпилов Method of erecting large-span ceilings and coatings

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1988001330A1 (en) * 1986-08-22 1988-02-25 Vainionpaeae Pentti W Method for making a casting on a profile sheet, and profile sheet for the application of the method
US6263628B1 (en) * 1999-04-21 2001-07-24 John Griffin G. E. Steel Company Load bearing building component and wall assembly method
EA010219B1 (en) * 2006-10-18 2008-06-30 Открытое Акционерное Общество "Оргстрой" Cast-in-place pan floor
RU2552506C1 (en) * 2014-02-11 2015-06-10 Сергей Михайлович Анпилов Method for construction of monolithic structures of buildings and non-removable universal modular formwork system
RU2561127C1 (en) * 2014-03-26 2015-08-20 Сергей Михайлович Анпилов Permanent formwork of monolith floor
RU2634426C1 (en) * 2016-08-09 2017-10-30 Акционерное общество "Конструкторское бюро специального машиностроения" Metal-concrete nuclear reactor vessel with liquid-metal heat exchanger
RU2639346C1 (en) * 2016-11-16 2017-12-21 Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники имени Б.Е. Веденеева" Protective shell of npp reactor compartment
RU2720212C1 (en) * 2019-04-19 2020-04-28 Сергей Михайлович Анпилов Nuclear power plant
RU2720548C1 (en) * 2019-06-05 2020-05-12 Сергей Михайлович Анпилов Fixed formwork system for large-block construction of buildings
RU2734511C1 (en) * 2020-05-26 2020-10-19 Сергей Михайлович Анпилов Method of erecting large-span ceilings and coatings

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9797137B2 (en) Fully assembled, fully cast-in-place, composite-type house and construction method thereof
CN111561194B (en) Reactor single-side steel plate ultra-high performance concrete single-layer containment vessel and construction method thereof
CN105926764A (en) Industrialized pre-processed regenerative structural system and method for constructing same
RU2561127C1 (en) Permanent formwork of monolith floor
EA013175B1 (en) Outer multi-story frame building wall of arcos system and method of erection thereof
CN108104264A (en) A kind of concrete frame-light gauge cold-formed steel shape mixed structure housing building system
Meglio et al. Integrated seismic-energy retrofit systems for preventing failure of a historical RC school building: Comparison among metal lightweight exoskeleton solutions
RU2767308C1 (en) Nuclear power plant
CN111173120A (en) Laminated floor slab splicing structure, construction method thereof and residential system with combined structure
RU2431771C1 (en) Storage of liquefied natural gas
RU2720212C1 (en) Nuclear power plant
RU2706288C1 (en) Construction method
RU2720548C1 (en) Fixed formwork system for large-block construction of buildings
RU2385998C1 (en) Wall
CN212176044U (en) Floor structure and residential system with combined structure
CN210032222U (en) Steel-concrete combined shear wall
CN207620107U (en) A kind of concrete frame-light gauge cold-formed steel shape mixed structure housing building system
RU2274718C2 (en) Method for building reconstruction and reinforcement along building perimeter
Cui et al. Design of Attached Underground Structures
RU2829047C1 (en) High energy efficiency building
Sugiura et al. Structural design of sports arena with vibration control mechanism
CN213625730U (en) Dampproofing envelope suitable for secret factory building
RU100788U1 (en) HIGH ENGINEERING CONSTRUCTION PANEL
Costaz et al. Evolution of the Concrete Containment in the French PWR Program
Santhakumar et al. Seismic retrofitting of historic masonry buildings–case study