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CN104376886B - 筒型基础的海上核电平台 - Google Patents

筒型基础的海上核电平台 Download PDF

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CN104376886B CN201410643487.5A CN201410643487A CN104376886B CN 104376886 B CN104376886 B CN 104376886B CN 201410643487 A CN201410643487 A CN 201410643487A CN 104376886 B CN104376886 B CN 104376886B
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刘新福
石云
李世铭
冯玮
马强
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Abstract

本发明公开了一种筒型基础的海上核电平台。它包括上部平台、下部船体、平台桩腿和基础；上部平台和下部船体分设于平台桩腿的上部和下部；上部平台设有核电站的配套设置；下部船体内设有核岛；基础包括若干筒型基础，若干筒型基础的一端均设置导向柱；下部船体设于基础的上部，且通过导向柱实现连接配合。本发明具有以下优点：上部平台可实现海上换料，也可浮起、移位后返回陆地基地进行换料，提高了安全性；下部船体中可安装多个小型反应堆，核岛(反应堆)置于海水面以下，并设置与海水联通的阀门，紧急情况时海水将进入船体，大大提高了应急工况的安全性；能实现自安装，弃置简单，费用低；可有移动性，能服务多个油田或油田群。

Description

筒型基础的海上核电平台
技术领域
本发明涉及一种筒型基础的海上核电平台，属于海洋工程技术领域。
背景技术
海上油气开发设施通常提供电力的方法是自发电、由陆地电网通过远距离海底电缆供电、区域油田多个平台电站联网。如渤海油田主要通过自发电，以及区域油田多个平台电站联网的方式为生产设施提供电源。
随着海洋石油开发的不断发展，面临着海上油田伴生气量快速衰减与电力需求迅速增加的矛盾。由于主力平台自产伴生燃料气严重不足，外输燃料气的燃料成本巨大，或燃烧价格昂贵的柴油作为补充燃料，成了制约油田开发的一个瓶颈。
建设海上核电站是解决上述问题的一个经济有效的方法。核能属于清洁能源，采用海上小型堆供电，不会产生碳化物和硫化物等有害气体，保护海洋生态环境，符合国家促进节能减排，实现低碳经济的要求，可降低海洋油气开发成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种筒型基础的海上核电平台，本发明综合考虑了建造、安装、调试、运行、换料及应急等各种工况，能满足浅水环境及水深作业要求，可为大型整装油田或油田群提供电力。
本发明提供的筒型基础的海上核电平台，它包括上部平台、下部船体、平台桩腿和基础；
所述上部平台和所述下部船体分设于所述平台桩腿的上部和下部；
所述上部平台设有核电站的配套设置；
所述下部船体内设有核岛；
所述基础包括若干筒型基础，若干所述筒型基础的一端均设置导向柱；
所述下部船体设于所述基础的上部，且通过所述导向柱实现连接配合。
上述的海上核电平台，所述基础包括3～6个所述筒型基础。
上述的海上核电平台，所述筒型基础呈正边形均匀布置，即所述筒型基础之间按照直线连接，3个所述筒型基础呈正三角形布置；4个所述筒型基础呈正方形布置；5个所述筒型基础呈正五边形布置；6个所述筒型基础呈正六边形布置。
上述的海上核电平台，所述导向柱插入至所述下部船体内实现所述下部船体与所述基础之间的连接；所述连接为非刚性连接，能提供抵抗环境横向的荷载。
上述的海上核电平台，所述筒型基础之间连接有若干加强筋。
上述的海上核电平台，所述下部船体的横截面为圆形、矩形或多边形；
所述下部船体为双层壳结构；所述下部船体的底部为单层壳结构；
所述下部船体在拖航时为所述上部平台提供浮力，以保证所述上部平台能定期移位返回陆地进行换料和大修。
上述的海上核电平台，所述下部船体上设有与海水连通的阀门，所述核岛遇到堆芯融化等紧急情况时，可打开所述阀门，海水即进入所述核岛中，将所述核岛温度降低；
所述下部船体上于所述核岛的位置相应处设一液压滑动式舱口盖。
上述的海上核电平台，所述下部船体内还设有蒸汽机厂房、净化冷却设备、检测设备、废物收集设备和应急控制设备。
上述的海上核电平台，所述上部平台上于所述核岛的位置相应处设有月池；
所述上部平台上紧邻所述月池处设置换料机械装置，换料时打开所述液压滑动式舱口盖，通过所述换料机械装置完成换料。
上述的海上核电平台，所述上部平台上设置的所述核电站的配套设施包括主变压器间和应急开关间；
所述上部平台上还设有制淡区、制热区、生活楼和直升机甲板；
所述上部平台能提供核能发电、制淡水、制热等能力，并提供工作人员的生活和居住条件。
本发明筒型基础的海上核电平台，为保证所述核岛工作的安全性，在所述核岛外套设安全壳；
所述核岛设置在所述下部船体的内部，能使所述核岛中反应堆处于海平面以下，保证所述核岛工作的安全性。
安装本发明筒型基础的海上核电平台时，先将所述筒型基础灌入海底泥面以下，在码头上将所述上部平台和所述下部船体通过所述平台桩腿完成对接，湿拖就位。然后所述基础中的所述导向柱插入所述下部船体，进行非刚性连接的机械锁紧，即完成安装工作。
弃置本发明筒型基础的海上核电平台时，将所述下部船体从所述基础中的所述导向柱中拔出，所述上部平台即可浮起，所述基础也可拔起，然后湿拖至陆地或移位至其它场地服务。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)上部平台可浮起，移位后返回陆地基地进行换料，提高了安全性。
(2)能够实现自安装，降低了施工费用。
(3)具有可移动性，整个核电平台包括基础可以整体搬迁再利用，可服务多个油田或油田群。
(4)将核岛(反应堆)置于海水面以下，并设置与海水联通的阀门，紧急情况时海水将进入船体，大大提高了应急工况的安全性。
(5)船体顶部能露出水面，方便人员进入下部船体内部舱室进行维修；
(6)上部设有月池和换料装置，可实现海上换料，也可返回陆地换料。
(7)下部船体具有足够的空间，可安装多个小型反应堆，其内部的设备布置较为容易。
(8)弃置简单，费用低。
附图说明
图1为本发明筒型基础的海上核电平台的结构示意图。
图2为本发明上部平台的俯视图。
图3为本发明下部船体的横剖面图。
图4为本发明基础的侧视图。
图5为本发明基础的横剖面图。
图中标记如下：
1上部平台，2下部船体，3基础，4月池，5换料机械装置，6液压滑动式舱口盖，7筒型基础，8导向柱，9核岛，10平台桩腿，11生活楼和直升机甲板，12主变压间和应急开关间，13制淡区和制热区，14安全壳，15蒸汽机厂房，16净化冷却设备，17检测设备，18废物收集设备，19应急控制设备。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。
如图1所示，为本发明筒型基础的海上核电平台的结构示意图，它包括上部平台1、下部船体2、平台桩腿11和基础3；上部平台1和下部船体2分设于6个平台桩腿10的上部和下部。如图2所示，上部平台1主体采用钢结构结构，上部平台1上于核岛9的位置对应处设有月池4；上部平台1上紧邻月池4处设置换料机械装置5。上部平台1上设置的核电站的配套设施包括主变压器间和应急开关间12；上部平台上还设有制淡区和制热区13、生活楼和直升机甲板11，从而上部平台1能提供核能发电、制淡水、制热等能力，并提供工作人员的生活和居住条件。
如图3所示，下部船体2采用钢结构的双层壳结构，其底部为单层壳结构，横截面为六边形，下部船体2在拖航时为上部平台1提供浮力，以保证上部平台1能定期移位返回陆地进行换料和大修。下部船体2内设有核岛9，核岛9外套设安全壳15，核岛9设置在下部船体2的内部，能使核岛9中反应堆处于海平面以下，保证核岛9工作的安全性，在核岛9外套设安全壳15进一步保证了核岛9工作的安全性。下部船体2上设有与海水连通的阀门(图中未示)，核岛9遇到堆芯融化等紧急情况时，可打开阀门，海水即进入核岛9中，将核岛9温度降低。下部船体2上于核岛9的位置对应处设有一液压滑动式舱口盖(图中未示)，换料时打开液压滑动式舱口盖，通过换料机械装置5完成换料。下部船体2内还设有蒸汽机厂房15、净化冷却设备16、检测设备17、废物收集设备18和应急控制设备19。
如图4和5所示，基础3包括3个筒型基础7；3个筒型基础7呈正三角形布置，3个筒型基础7之间连接有多根加强筋；筒型基础7的一端均设置导向柱8。下部船体2设于基础3的上部，且通过导向柱8实现连接配合，具体是通过如下方式：将导向柱8插入至下部船体2内实现下部船体2与基础3之间的非刚性连接的机械锁紧，能提供抵抗环境横向的荷载。
安装本发明筒型基础的海上核电平台时，先将筒型基础7灌入海底泥面以下，在码头上将上部平台1和下部船体2通过平台桩腿10完成对接后，湿拖就位。基础3上的导向柱8插入下部船体2，进行非刚性连接的机械锁紧，即完成安装工作。
弃置本发明筒型基础的海上核电平台时，将下部船体2从导向柱中拔出，上部平台1即可浮起，基础3也可拔起，然后湿拖至陆地或移位至其它场地服务。

Claims (9)

1.一种筒型基础的海上核电平台，其特征在于：它包括上部平台、下部船体、平台桩腿和基础；
所述上部平台和所述下部船体分设于所述平台桩腿的上部和下部；
所述上部平台设有核电站的配套设施；
所述下部船体内设有核岛；所述下部船体上于所述核岛的位置相应处设一液压滑动式舱口盖；
所述基础包括若干筒型基础，若干所述筒型基础的一端均设置导向柱；
所述下部船体设于所述基础的上部，且通过所述导向柱实现连接配合；所述导向柱插入至所述下部船体内实现所述下部船体与所述基础之间的非刚性连接的机械锁紧；
所述上部平台上于所述核岛的位置相应处设有月池；所述上部平台上紧邻所述月池处设置换料机械装置；
弃置所述筒型基础的海上核电平台时，将所述下部船体从所述导向柱中拔出，所述上部平台即可浮起，所述基础也可拔起，然后湿拖至陆地或移位至其它场地服务。
2.根据权利要求1所述的海上核电平台，其特征在于：所述基础包括3～6个所述筒型基础。
3.根据权利要求1或2所述的海上核电平台，其特征在于：所述筒型基础呈正边形均匀布置。
4.根据权利要求1或2所述的海上核电平台，其特征在于：所述导向柱插入至所述下部船体内实现所述下部船体与所述基础之间的连接。
5.根据权利要求1或2所述的海上核电平台，其特征在于：所述筒型基础之间连接有若干加强筋。
6.根据权利要求1或2所述的海上核电平台，其特征在于：所述下部船体的横截面为圆形、矩形或多边形；
所述下部船体为双层壳结构。
7.根据权利要求1或2所述的海上核电平台，其特征在于：所述下部船体上设有与海水连通的阀门。
8.根据权利要求1或2所述的海上核电平台，其特征在于：所述下部船体内还设有蒸汽机厂房、净化冷却设备、检测设备、废物收集设备和应急控制设备。
9.根据权利要求1或2所述的海上核电平台，其特征在于：所述上部平台上设置的所述核电站的配套设施包括主变压器间和应急开关间；
所述上部平台上还设有制淡区、制热区、生活楼和直升机甲板。
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