[实用新型]带闭锁功能的核电厂核岛结构基础隔震装置

说明书

技术领域

本实用新型属于核电厂核岛结构土建技术领域，具体是核电厂核岛结构的土建隔震技术领域。

背景技术

八十年代初期，法国EDF在接到南非Koeberg核电厂及伊朗Karun河核电厂的设计订单时发现用户要求的设计基准地震SSE为0.3g，这已经超出EDF原先标准设计的基准地震0.2g的范围。出于各种因素的综合考虑，EDF在美国Argonne国立试验室等单位专家的支持下，决定在不改变EDF全套标准设计的前提下，只在核岛结构基础下采用加设隔震垫的方法以适应设计订单中高地震值的要求。

从法国核电厂基础隔震设计的效果看，(见“On the French NuclearIndustry Experience in the Design of seismic Isolation of Nuclear Power Plants”。Argonne National Laboratory，Illinois)设计后的地震输入荷载(加速度)虽能增加至原先的1.5倍，这是很成功的，但同时伴生的大位移可能会造成进出核岛的室外管线断裂，这是当时没有很好解决的隐患。

2007年7月16日，日本新泻县发生的6.8级地震导致震中附近的柏崎刈羽核电厂经受了超过原先设计基准(相当于SSE)1.5～2.0倍的实测地震，引起了世界各国的重大关注，看来今后核电厂址确实会发生超过规范原定的设计基准地震的可能。

对超过设计基准地震的考虑，核电工程设计惯用的手法是在不改动核岛结构和内部设施的原先全套标准设计前提下，只采用基础下设置隔震垫装置来提升核电厂超原先设计基准地震SSE大致为1.5～2.0倍的能力。

在传统的核岛基础隔震设计中，上部结构的地震荷载(加速度)虽能得到有效的降低，但同时却带来结构的地震位移的大幅增加，以致在原本非隔震设计中能安全承受的，发生概率又较高的中等规模地震事件下，因其位移高出同样非隔震基础10倍以上而引发多根进出核岛的室外管线在核岛连接处断裂，造成一系列中小次生事故，这是传统的核岛基础隔震设计中在减少地震荷载的同时必然带来的弊端。

对不设置闭锁装置的核岛结构基础隔震的传统设计而言，它对其超过原标准设计地震的大地震固然有降低荷载的隔震效果，但同时也由于隔震结构的基频降低，根据位移d＝a/ω²关系，导致高出原本同样的非隔震基础结构10倍以上大位移伴生而引发室外管线断裂造成的次生事故的风险。同时要指出这些次生事故并不单在大地震中发生而且也存在于厂址中等规模且发生概率更多的地震事件中。其中最严重的是那些第二代核电厂中的重要厂用水管线的断裂更会引发核安全事故。简单地说，传统的核岛结构基础的隔震设计同时带来较大的不利因素。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对今后的超设计基准地震的影响，在不改动核岛结构和内部设施全套的标准设计前提下，运用带闭锁装置的隔震垫的隔震效果来提升核电厂对超设计基准地震(大致为原设计基准的1.5～2.0倍)能力的同时，通过设置闭锁装置阈值的调整，来最大限度地减少大位移所造成的风险。

本实用新型是这样实现的：一种带闭锁功能的核电厂核岛结构基础隔震装置，其中，所述的基础隔震装置安装设置于下底板上的混凝土支座和核岛筏基板上底板之间，所述的基础隔震装置包括平行设置的隔震垫和闭锁装置，隔震垫为带铅芯的叠层橡胶垫；闭锁装置包括上下两个支撑部，上下两个支撑部的接合处分别是上连接孔板和下连接孔板，两者通过螺杆连接在一起，在闭锁装置打开时，采用剪断螺杆的方式打开。

如上所述的一种带闭锁功能的核电厂核岛结构基础隔震装置，其中，螺杆的数量为4个。

如上所述的一种带闭锁功能的核电厂核岛结构基础隔震装置，其中，所述的螺杆采用B级精制螺栓，并在螺栓的理论剪切面处预先加工刻槽。

本实用新型的优点是：

(1)本专利采用闭锁装置联合配置的设计思想正是针对传统的核岛结构基础光考虑设置隔震支座垫的不利因素。对于闭锁阈值的选定可以根据核电厂址的地震背景，在二个地震设计级别OBE(SL-1)及SSE(SL-2)之间任意调节。

(2)目前核电规范的抗震设计要求均是针对按SSE要求执行的。倘若闭锁阈值设定为核电厂址所确定的SSE值，那么采用本专利后在SSE这种万年一遇的低概率地震作用下仍处于闭锁状态，虽然基础底下多了一层隔震垫，但核岛结构的行为仍与原先不设置隔震垫时的常规设计一样，也不会有管线断裂的风险，全部符合现行设计规范的各种要求。此种情形设置隔震垫只是出于对核电厂今后地震安全的进一步考虑。