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核电站用水闸门结构设计

更新时间:2009-03-28

0 引言

核能是一种通过裂变产生的清洁高效能源,具有很高的安全性和经济性。百万级核电站多采用非能动型压水堆核电站,能够保证核电站的可靠性[1-4]。水核电站安全壳厂房的换料水池分为构件池与反应堆水池两部分。构件池中安装有堆内构件存放架,反应堆水池安装有反应堆压力容器。参考国内其他核电站的运行经验,反应堆卸料和装料期间,需要在水位低于压力容器法兰面条件下进行部分检修工作。水闸门的功能是将换料水池一分为二并实现密封,保证构件池可以维持满水状态以屏蔽上部堆内构件及堆内核测仪表的放射性剂量[5-6]

1 设计要求

大型安全屏蔽门设计要求包括机械运行性能和压力要求,具体要求为:(1)水闸门规格为2 145 mm(长)×1 170 mm(宽)×120 mm(厚);(2)水闸门主要材料为Q235-B和45钢;(3)启闭锁紧机构能够平稳运行;(4)能够承受1 MPa水冲击压力。

2 水闸门总体结构设计

如图1所示,核电站用水闸门主要有3个部分组成,分别是门框、门扇和启闭锁紧机构。该水闸门采用外开式打开方式,水闸门为常开状态,但是在紧急状况下,要迅速关闭水闸门起到防水效果。门上通过上下2个铰链安装在门框上,水闸门的启闭与锁紧均通过连杆机构实现,且为纯机械式。启闭锁紧机构安装在门扇上,采用多连杆方式进行传动,连杆头部安装有与门框销孔配合的锁销,二者相互配合实现锁紧。

合资格人是知识、经验、体能都合格的野外矿产勘查地质学家,是一种独立的执业资格,主要进行资源量/储量估算、评价等方面工作。澳大利亚JORC 规范、加拿大国家命令NI43-101、加拿大采矿冶金协会(CIM)等不同组织对合资格人有不同的要求,但总体上来说,合资格人通常要求是起码具备5 年相关工作经验的工程师或地质学家;知名的“专业协会组织”的成员;在报告或信息披露的相关领域具有相关经验。

  

图1 水闸门的整体结构示意图

2.1 主体结构设计

水闸门的主体结构为门框和门扇。门框的材料为Q235-B,其结构形式为常见的长方形,如图2(a)所示。门框安装在墙体内部,上门框通过3个螺钉固定,左右门框分别通过5个螺钉固定,且门框与墙体接触处进行二次浇注以保证门框在受到压力时不会脱落。门框规格为2 145 mm(长)×1 170 mm(宽)×120 mm(厚)。门框通过4根矩形钢焊接而成,门框4个侧面成45°,比传统焊接成90°的形式更加牢靠。在门框的左右两侧分别开有3个销孔用来和锁销配合,且3个销孔均布在门框上,左右销孔对称分布。门框的一侧安装有上下2个铰链,用于连接门扇。

为了确保换料水池可以一分为二并实现密封,保证构件池可以维持满水状态以屏蔽上部堆内构件及堆内核测仪表的放射性剂量,在换料水池中安装水闸门是必不可少的。本文对水闸门进行了总体结构、门框结构、门扇结构、铰链结构和启闭锁紧机构设计,确保水闸门满足机械运行性能和压力要求。

  

图2 主体结构示意图

2.2 门扇铰链结构设计

[5]于志成.AP1000核电机组增加换料水池水闸门必要性分析[J].科技视界,2016(9):29-30.

  

图3 铰链结构示意图

  

图4 启闭锁紧机构示意图

2.3 启闭锁紧机构结构设计

如图4所示,启闭锁紧机构由手轮、转轮、齿轮、连杆、伸缩杆和锁销组成。手轮安装在门扇中间,手轮与齿轮配合,3个转轮分别安装在门扇的上中下3个位置,且与齿轮在一条直线上;上下2个转轮分别连接有2个连杆和1个伸缩杆,中间转轮连接有3个连杆和1个伸缩杆;6个锁销均安装在连杆的端部。其工作过程如下:手轮转动带动齿轮转动;当齿轮转动时,通过连接的伸缩杆和连杆带动3个转轮同步转动,最终促使连杆端部的锁销左右移动,实现启闭锁紧[10]

参考文献:

3 结语

门扇框架是屏蔽门结构中最重要的结构。水闸门门扇一共分为2层,一层为钢板,一层为由矩形钢焊接而成的骨架结构,且框架结构与钢板连接为一体。门扇的选用形式,在水压不超过2.5 MPa时,经常采用平面状;当水压为2.5~3 MPa时,经常采用扁壳状或球壳状。由于水闸门承受的水压较小,小于2.5 MPa,因此为了降低水闸门总重、材料费用和门扇的厚度,采用平板结构而非球壳结构。钢板材料为45钢,厚度为60 mm;骨架材料为Q235-B,厚度为60 mm。骨架由7根横向矩形钢和6根竖向矩形钢焊接而成,如图2(b)所示。采用矩形钢焊接而成的门扇框架在保证门扇的抗弯强度的基础上同样可以减轻门扇的质量,降低材料费用。此外,为了提高水闸门的使用寿命,需要对门扇进行防腐处理,通常采用在外表面镀上一层锌膜的方式[7-8]

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可以看出,将分接开关进行充分旋转测试数据有了明显变化。该变压器分接开关指示位置分别为:1、2、3、4、5。 该变压器长期运行在“3”分接开关位置,在运行中,开关接触部分触头可能磨损,未用部分触头长期浸在油中可能因氧化而产生一层氧化膜,使分接头接触不良,所以在调节分接开关后测得的高压绕组直流电阻值存在问题。因对变压器分接头方面考略出现了疏忽所以耽误了一些时间,后来意识到这一点并跟电科院和厂家进行商讨研究后,将分接开关正反方向转动5周以上然后用20A的大电流进行冲击处理,再次进行测量,数据全部符合预试规程规定,变压器试验合格。

[1]周跃民,王明利.先进压水堆关键技术研究与开发[J].核动力工程,2002(1):1-4.

余秋雨先生曾经给文化下了一个可谓全世界最简短的定义:“文化,是一种包含精神价值和生活方式的生态共同体。它通过积累和引导,创建集体人格。”剖析余秋雨先生的文化定义,对比“看客文化”,实在为“看客”竟然能够成为一种“文化”而悲哀。

[4]西屋电气公司.西屋公司的AP1000先进非能动型核电厂[M].现代电力,2006,23(5):55-65.

[3]臧明昌.第三代核电和西屋公司AP1000评述[J].核科学与工程,2005,25(2):106-155.

[2]张森如.先进压水堆核电站关键技术研究开发综述[J].核动力工程,2002(S1):1-6.

铰链是连接门扇与门框的重要部件,其结构如图3所示。它的作用是为门扇的启闭提供转动支点以及为门扇与门框提供定位,防止水闸门无法闭合,或者闭合后,门扇与门框之间留有过大的间隙。此处采用上下2个铰链,因为采用双铰链可以保证连接的可靠性,同时能够防止水闸门在受到压力时,门扇与门框的配合出现偏移;此外,采用双铰链可以分散门扇的质量,这样既能保证门扇的灵活转动,又能够延长铰链中滚动轴承的使用寿命[9]

[6]朱雪锋.水闸门分段式设计[J].机械工程师,2016(6):63-64.

[7]汤淋淋,贺强,张善文,等.核电站用大型安全屏蔽门结构设计[J].机械工程与自动化,2017(4):83-84.

[8]郑鹏,马晴川.大型钢析架结构设计与分析[J].机械工程与自动化,2016(5):102-103.

术前24 h时,2组患者血清 IL-6、IL-10、CRP水平及补体C3、C4水平比较,差异无统计学意义(P>0.05);与术前24 h比较,术后24 h时2组患者血清IL-6、IL-10及CRP水平均显著升高(P<0.05或P<0.01),且实验组IL-10水平显著高于对照组,IL-6及CRP水平显著低于对照组(P<0.05或P<0.01)。与术前24 h比较,术后24 h时2组患者补体C3、C4水平均显著降低(P<0.05或P<0.01),且对照组显著低于实验组(P<0.05或P<0.01)。见表2。

[9]闻邦椿.机械设计手册[M].机械工业版社,2010.

[10]濮良贵.机械设计[M].高等教育出版社,2010.

 
卢菲菲,张善文,汤淋淋,张海军
《农业装备技术》 2018年第02期
《农业装备技术》2018年第02期文献

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