冰点渗透压㊀第２期㊀㊀收稿日期:２０１９－１１－０７
作者简介：卞向南(１９８８ )ꎬ安徽人ꎬ硕士ꎬ从事核电厂非标设备设计与研发工作ꎮ 泥土样本卞向南
(上海核工程研究设计院有限公司ꎬ上海㊀２００２３３)
摘要：三代核电厂(ＣＡＰ系列)核岛厂房有大型的门洞需要屏蔽㊁防火㊁抗震㊁防飞射物等综合性防护ꎮ针对该需求设计研发了核电厂用大型屏蔽门ꎮ本文对屏蔽门的研发背景㊁设计方案㊁功能验证等进行了详细阐述ꎮ关键词：核电厂ꎻ屏蔽门ꎻ防火ꎻ铰链 中图分类号:ＴＬ３５１＋.４㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀㊀文章编号:１００８－０２１Ｘ(２０２０)２－０１５７－０２
ＤｅｓｉｇｎａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＳｈｉｅｌｄＤｏｏｒｓｆｏｒＮｕｃｌｅａｒＰｏｗｅｒＰｌａｎｔｓ
ＢｉａｎＸｉａｎｇｎａｎ
(ＳｈａｎｇｈａｉＮｕｃｌｅａｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈ＆ＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ.ꎬＬｔｄ.ꎬＳｈａｎｇｈａｉ㊀２００２３３ꎬＣｈｉｎａ)
船用倾斜仪>便携式洒弹器
Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＴｈｅＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＩＩＩｎｕｃｌｅａｒｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｓ(ＣＡＰｓｅｒｉｅｓ)ｈａｖｅｌａｒｇｅ－ｓｃａｌｅｄｏｏｒｏｐｅｎｉｎｇｓｗｈｉｃｈｒｅｑｕｉｒｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｓｕｃｈａｓｓｈｉｅｌｄｉｎｇꎬｆｉｒｅｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎꎬｅａｒｔｈｑｕａｋｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅꎬａｎｄａｎｔｉ－ｆｌｙｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｓ.Ａｎｅｗｓｈｉｅｌｄｄｏｏｒｆｏｒｎｕｃｌｅａｒｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｓｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｅｄｆｏｒｔｈｅｄｅｍａｎｄ.Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒꎬｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｓｈｉｅｌｄｄｏｏｒｉｓｅｌａｂｏｒａｔｅｄ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｎｕｃｌｅａｒｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｓꎻｓｈｉｅｌｄｄｏｏｒꎻｆｉｒｅｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎꎻｈｉｎｇｅ㊀㊀核电厂的核岛厂房内设备密集ꎬ房间众多ꎬ较多数量的设备及管道由于存在辐射剂量较高的特性ꎬ需要对厂房内部进行划分ꎬ设立不同的辐射分区ꎬ以保证人员活动区域处于低剂量状态[１]ꎮ为满足屏蔽及其它功能的要求ꎬ辐射分区分界的墙体和门扇需要进行特殊设计ꎮ本文以在建的三代核电厂(ＣＡＰ系列)需求的大型屏蔽门为例ꎬ介绍核电厂用屏蔽门的功能需求及设计过程ꎮ１㊀背景
核岛厂房内部分房间需要通行大型设备或车辆ꎬ导致门洞尺寸较大ꎮ以某典型屏蔽门为例:(１)门洞尺寸约为４８７７ｍｍˑ５７９１ｍｍ(宽Ｘ高)ꎬ屏蔽门须能够覆盖整个门洞ꎻ(２)门扇须满足抗震要求ꎬ保证地震工况下ꎬ门扇不倾覆ꎻ(３)门扇须具有满足Ａ３.０的防火功能ꎻ(４)由于屏蔽门位于核岛厂房与外部分界处ꎬ须满足龙卷风飞射物防护设计准则的要求ꎮ
２㊀方案设计
核岛厂房外壁墙体较厚ꎬ约为７６２ｍｍꎬ屏蔽门有安装在门洞内(门比洞口小)和安装在门洞外(门比洞口大)两种方案ꎮ根据以往工程经验ꎬ"门洞内"方案的优劣点对比如下:
(１) 门洞内 方案安装后ꎬ门的外表面与墙体齐平ꎬ整齐美观ꎬ但由于门体较大ꎬ导致洞内空间不足ꎬ施工时容易磕碰ꎬ门体调整较为苦难ꎮ
(２)屏蔽门需要对门洞进行整体屏蔽ꎬ因此屏蔽门的生根埋件设计成长条形结构ꎬ门框与预埋件整体焊接ꎬ保证门框与埋件之间无缝隙ꎬ以满足屏蔽要求(无可供射线贯穿的间隙)ꎮ但厂房施工时保证精度较为困难ꎬ会造成预埋板部分变形ꎬ导致门框与埋板不能完成吻合ꎬ焊接后部分连接部位达不到屏蔽厚度的要求ꎮ
(３)门扇的铰链轴是影响门扇使用寿命的关键因素ꎬ当门扇长期关闭时ꎬ如铰链轴发生形变ꎬ门扇将卡死ꎬ无法移动ꎬ此时难以拆卸门扇与门框之间的合页式铰链ꎬ增加了维修的困难度ꎮ
综合考虑后采取了 门洞外 的设计方案ꎬ如图１所示ꎮ屏蔽门的主体由铰链㊁门板㊁锁紧组件㊁启闭组件㊁电机㊁立式门框等组成[２]ꎮ门扇的尺寸大于门洞尺寸ꎬ使得门洞的左㊁右㊁上三遍与门板形成搭接ꎬ避免了与门洞平行方向的贯穿缝隙存在ꎬ提升了屏蔽性能ꎮ门洞上方只有电机和上挡板ꎬ当门的铰链轴损坏需要进行更换时ꎬ可拆除上方挡板和电机ꎬ并在其上焊接钢梁与吊耳ꎬ利用手拉葫芦[３]将门板吊起ꎬ卸去铰链的受力ꎬ方便拆除铰链ꎬ更换铰链轴
ꎮ防护服生产线设备
图１㊀屏蔽门结构示意图
建筑隔墙２.１㊀材料选择
屏蔽门的核心功能是屏蔽功能ꎬ铅的优点是防护性较好ꎬ所占空间小ꎬ用铅做门板的主体材料使得门扇厚度较小ꎬ但其机械性能差ꎬ不易加工ꎬ且价格昂贵ꎮ混凝土价格低但防护性能差ꎬ占用空间大ꎬ边角易损坏ꎮ钢材强度较高ꎬ不易变形ꎮ如门体采用钢为骨架焊成箱式结构ꎬ内部灌铅ꎬ其屏蔽性能较佳ꎬ但灌铅过程困难ꎬ难以保证质量且成本很高ꎬ故本设计采用了较为经济且能满足屏蔽要求的１５０ｍｍ厚度的Ｑ２３５Ｂ钢板作为门扇的主体ꎮ
７５１ 卞向南：核电厂用大型屏蔽门设计与应用
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