专利名称：核电厂屏蔽厂房抗飞射物撞击平面钢板泡沫铝防护装甲的制作方法
技术领域：
本实用新型属于核电安全结构设计技术领域，具体涉及一种核电厂屏蔽厂房抗飞射物撞击平面钢板泡沫铝防护装甲。
背景技术：
安全壳/屏蔽厂房是核电厂最重要的构筑物，其主要功能是在假想的设计基准事故后，承受内压，包容气载放射性释放物，并在正常运行期间为反应堆堆芯和冷却剂系统提供屏障。安全壳/屏蔽厂房也是反应堆的热力边界，具有将设计基准事故后产生的热量排入大气、防止超压的功能。同时，安全壳/屏蔽厂房对安全壳内部结构起保护作用，防止龙卷风等外部恶劣环境和飞机等大型飞射物对核岛的破坏。目前较为流行的安全壳/屏蔽厂房类型主要包括带钢衬里的预应力混凝土安全壳、由预应力混凝土安全壳和普通混凝土安全壳组成的双层安全壳和由钢安全壳与钢筋/预应力钢筋混凝土屏蔽厂房共同组成的双层安全壳。自从9.11事件以来，核安全领域开始考虑大型商用飞机等大型飞射物撞击核电厂并产生爆燃事故下对核电厂的防护。对美国国内新建核电厂，NRC (美国核管会)明确提出要在设计中考虑抗大型商用飞机撞击，还对美国国内的在役核电厂进行了专项评估。我国核安全局虽未对抗大型商用飞机撞击提出明文规定，但也已指示上海核工程研究设计院在CAP1000电厂和CAP1400电厂的设计中进行核电厂抗飞机撞击的科研工作。由于恐怖袭击的威胁，对新建核电厂和在役核电厂考虑大型商用飞机及其他飞射物撞击及爆燃已是大势所趋。为应对大型飞射物的威胁，核电厂设计中一般采用加厚安全壳/屏蔽厂房等常规方法，这种方法只能用于新建核电厂，无法用于现役核电厂。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种核电厂屏蔽厂房抗飞射物撞击平面钢板泡沫铝防护装甲，以克服现有技术的不足。为达到上述目的，本实用新型所采取的技术方案为:一种核电厂屏蔽厂房抗飞射物撞击平面钢板泡沫铝防护装甲，包括平面钢板、泡沫铝、装甲搁架柱、装甲搁架梁、装甲搁架底部格栅、装甲搁架侧面格栅；装甲搁架柱埋入地基或与其下的主要结构承重构件牢固连接；装甲搁架梁与装甲搁架柱焊接；装甲搁架底部格栅焊接在装甲搁架梁上；装甲搁架梁与屏蔽厂房墙连接；平面钢板与泡沫铝连接，组合后的平面钢板和泡沫铝放置在装甲搁架底部格栅上，其外侧面由装甲搁架侧面格栅固定，泡沫铝的一侧贴紧屏蔽厂房放置；装甲搁架侧面格栅焊接于其上侧的装甲搁架梁和其下侧装甲搁架底部格栅。所述的平面钢板通过连接件与泡沫铝连接。 所述连接件由结构钢制成，其一端焊接在平面钢板的内表面，穿过泡沫铝后在另一端焊接一块圆形钢片。所述装甲搁架梁通过屏蔽厂房埋入件和铰接销栓与屏蔽厂房墙铰接。所述屏蔽厂房埋入件由结构钢制成，外表面进行防锈处理；所述铰接销栓由结构钢制成，外表面进行防锈处理。所述平面钢板厚度为15mm，采用国标Q345平面钢板,表面喷漆进行防锈处理。所述泡沫铝采用T2系列铝合金，空隙比为50%，厚度为100mm。所述装甲搁架柱选用国标工字型钢，外表面进行防锈处理。所述装甲搁架梁选用国标角钢，外表面进行防锈处理。所述装甲搁架底部格栅由结构钢制成，外表面进行防锈处理；所述装甲搁架侧面格栅由结构钢制成，外表面进行防锈处理。本实用新型所取得的有益效果为:本实用新型所述核电厂屏蔽厂房抗飞射物撞击平面钢板泡沫铝防护装甲使用平面钢板和泡沫铝作为主要装甲原料，设置装甲搁架进行装甲布置，构造简单，成本低廉，安装和替换方便。其平面钢板弹性模量较大，具有较强的韧性；泡沫铝弹性模量较低，具有较好的变形能力；二者共同使用时，平面钢板主要起到防止飞射物直接穿透、削弱高频撞击峰值的作用，泡沫铝通过自身的较大的变形起到吸收飞射物动能、削弱撞击荷载平台段荷载值的作用；
与增加屏蔽厂房厚度相比，本实用新型的防飞射物撞击防护效果较好，也不需要对厂房的结构布置进行过多修改；本实用新型不仅可以防护飞射物撞击，还能对撞击后产生的爆燃起到防护效果；本实用新型中，装甲的重量主要由装甲搁架承担，对屏蔽厂房外墙增加的质量不多；本实用新型不仅适用于新建核电厂，也可布置于在役核电厂。
图1为本实用新型所述核电厂屏蔽厂房抗飞射物撞击平面钢板泡沫铝防护装甲纵首lJ面图；图中:1、平面钢板；2、泡沫铝；3、连接件；4、装甲搁架柱；5、装甲搁架梁；6、装甲搁架底部格栅；7、装甲搁架侧面格栅；8、屏蔽厂房埋入件；9、铰接销栓。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。如图1所示，本实用新型所述核电厂屏蔽厂房抗飞射物撞击平面钢板泡沫铝防护装甲包括平面钢板1、泡沫铝2、连接件3、装甲搁架柱4、装甲搁架梁5、装甲搁架底部格栅
6、装甲搁架侧面格栅7、屏蔽厂房埋入件8、铰接销栓9 ;装甲搁架柱4埋入地基或与其下的主要结构承重构件牢固连接；装甲搁架梁5与装甲搁架柱4焊接；装甲搁架底部格栅6焊接在装甲搁架梁5上；装甲搁架梁5通过屏蔽厂房埋入件8和铰接销栓9与屏蔽厂房墙铰接；平面钢板I通过连接件3与泡沫铝2连接；使用连接件3组合后的平面钢板I和泡沫铝2放置在装甲搁架底部格栅6上，其外侧面由装甲搁架侧面格栅7固定，泡沫铝2的一侧贴紧屏蔽厂房放置；装甲搁架侧面格栅7焊接于其上侧的装甲搁架梁5和其下侧装甲搁架底部格栅6。[0026]所述平面钢板I厚度为15mm，采用国标Q345平面钢板，表面喷漆进行防锈处理；所述泡沫铝2采用孔隙比较大、强度适中的T2系列铝合金，空隙比为50%，厚度为100mm，泡沫铝2具有较强能量吸收能力，同时由于其熔点较低且具有疏松的孔状结构，可以吸收大量的爆燃热量；所述连接件3由结构钢制成，其一端焊接在平面钢板I的内表面，穿过泡沫铝2后在另一端焊接一块圆形钢片，以防在承受撞击时平面钢板I和泡沫铝2过早脱离；所述装甲搁架柱4选用国标工字型钢，外表面进行防锈处理；所述装甲搁架梁5选用国标角钢，外表面进行防锈处理；所述装甲搁架底部格栅6由结构钢制成，外表面进行防锈处理；所述装甲搁架侧面格栅7由结构钢制成，外表面进行防锈处理；所述屏蔽厂房埋入件8由结构钢制成，外表面进行防锈处理；所述铰接销栓9由结构钢制成，外表面进行防锈处理；本实用新型具体使用时，按前述连接方式进行装甲布置后，若核电厂屏蔽厂房遭受较高速度的飞射物撞击，遭受撞击部位的平面钢板I和泡沫铝2共同工作，起到削弱荷载的作用。若飞射物撞击后产生爆燃，泡沫铝2熔点较低且具有疏松的孔状结构，可以通过自身熔化吸收大量的爆 燃热量，防止爆燃对屏蔽厂房的直接破坏。
权利要求1.一种核电厂屏蔽厂房抗飞射物撞击平面钢板泡沫铝防护装甲，其特征在于:该防护装甲包括平面钢板(I)、泡沫铝(2)、装甲搁架柱(4)、装甲搁架梁(5)、装甲搁架底部格栅(6)、装甲搁架侧面格栅(7);装甲搁架柱(4)埋入地基或与其下的主要结构承重构件牢固连接；装甲搁架梁(5)与装甲搁架柱(4)焊接；装甲搁架底部格栅(6)焊接在装甲搁架梁(5)上；装甲搁架梁(5)与屏蔽厂房墙连接；平面钢板(I)与泡沫铝(2)连接，组合后的平面钢板(I)和泡沫铝(2)放置在装甲搁架底部格栅(6)上，其外侧面由装甲搁架侧面格栅(7)固定，泡沫铝(2)的一侧贴紧屏蔽厂房放置；装甲搁架侧面格栅(7)焊接于其上侧的装甲搁架梁(5)和其下侧装甲搁架底部格栅(6)。
2.根据权利要求1所述的核电厂屏蔽厂房抗飞射物撞击平面钢板泡沫铝防护装甲，其特征在于:所述的平面钢板(I)通过连接件(3 )与泡沫铝(2 )连接。
3.根据权利要求2所述的核电厂屏蔽厂房抗飞射物撞击平面钢板泡沫铝防护装甲，其特征在于:所述连接件(3)由结构钢制成，其一端焊接在平面钢板(I)的内表面，穿过泡沫铝(2)后在另一端焊接一块圆形钢片。
4.根据权利要求1所述的核电厂屏蔽厂房抗飞射物撞击平面钢板泡沫铝防护装甲，其特征在于:所述装甲搁架梁(5)通过屏蔽厂房埋入件(8)和铰接销栓(9)与屏蔽厂房墙铰接。
5.根据权利要求4所述的核电厂屏蔽厂房抗飞射物撞击平面钢板泡沫铝防护装甲，其特征在于:所述屏蔽厂房埋入件(8)由结构钢制成，外表面进行防锈处理；所述铰接销栓(9)由结构钢制成，外表面进行防锈处理。
6.根 据权利要求1所述的核电厂屏蔽厂房抗飞射物撞击平面钢板泡沫铝防护装甲，其特征在于:所述平面钢板(I)厚度为15mm，采用国标Q345平面钢板，表面喷漆进行防锈处理。
7.根据权利要求1所述的核电厂屏蔽厂房抗飞射物撞击平面钢板泡沫铝防护装甲，其特征在于:所述泡沫铝(2)采用T2系列铝合金，空隙比为50%，厚度为100mm。
8.根据权利要求1所述的核电厂屏蔽厂房抗飞射物撞击平面钢板泡沫铝防护装甲，其特征在于:所述装甲搁架柱(4)选用国标工字型钢，外表面进行防锈处理。
9.根据权利要求1所述的核电厂屏蔽厂房抗飞射物撞击平面钢板泡沫铝防护装甲，其特征在于:所述装甲搁架梁(5)选用国标角钢，外表面进行防锈处理。
10.根据权利要求1所述的核电厂屏蔽厂房抗飞射物撞击平面钢板泡沫铝防护装甲，其特征在于:所述装甲搁架底部格栅(6)由结构钢制成，外表面进行防锈处理；所述装甲搁架侧面格栅(7)由结构钢制成，外表面进行防锈处理。
专利摘要本实用新型属于核电安全结构设计技术领域，具体涉及一种核电厂屏蔽厂房抗飞射物撞击平面钢板泡沫铝防护装甲。其装甲搁架梁与装甲搁架柱焊接；装甲搁架底部格栅焊接在装甲搁架梁上；装甲搁架梁与屏蔽厂房墙连接；平面钢板与泡沫铝连接，组合后放置在装甲搁架底部格栅上，其外侧面由装甲搁架侧面格栅固定，泡沫铝贴紧屏蔽厂房放置；装甲搁架侧面格栅焊接于其上侧的装甲搁架梁和其下侧装甲搁架底部格栅。平面钢板弹性模量较大，具有较强的韧性；泡沫铝弹性模量较低，具有较好的变形能力；二者共同使用时，平面钢板起到防止飞射物直接穿透、削弱高频撞击峰值的作用，泡沫铝通过自身的较大的变形起到吸收飞射物动能、削弱撞击荷载平台段荷载值的作用。
文档编号E04B1/92GK203129347SQ20132001667
公开日2013年8月14日 申请日期2013年1月14日 优先权日2013年1月14日
发明者程书剑, 葛鸿辉, 黄小林, 王晓雯, 郭惠英 申请人:上海核工程研究设计院