[发明专利]超大型环形混凝土不锈钢水箱及其制作方法

说明书

本发明公开了一种超大型环形混凝土不锈钢水箱及其制作方法，所述水箱包括混凝土结构、多个不锈钢水箱单元和多个连通装置；所述多个不锈钢水箱单元通过加强筋和锚筋镶嵌在混凝土结构中并依次串联成环形结构，每一不锈钢水箱单元均通过镶嵌在混凝土结构中的连通装置与相邻的两个不锈钢水箱单元连通，共同形成环形水池。本发明的多个不锈钢水箱单元和连通装置均镶嵌在混凝土结构中，与内外环墙形成一个车轮状的整体混凝土结构，不锈钢水箱单元将水压传递给混凝土结构承受，增强了整个结构的稳定性和抗震性能，而且不锈钢水箱单元和连通装置可以在工厂预制成型后整体运输到核电现场进行组装，便于工厂并行制作不锈钢水箱单元以及现场的模块化施工。

技术领域

本发明属于核电厂超大型水箱制作领域，更具体地说，本发明涉及一种超大型环形混凝土不锈钢水箱及其制作方法。

背景技术

核电厂长期贮存水的大型水池一般大于1000m³小于2000m³，既用于储存除盐水或含硼水等冷却剂，也是防止放射性物质外泄的一道屏障，密封要求高、抗腐蚀性强，整体结构要求抗震，且使用寿命长达60年，并要求表面平整、要便于去污，避免放射性物质积聚。

常规的大型不锈钢消防水箱虽然容积能做到核电厂大型水池要求，但由于不锈钢面板壁薄，通常需要将面板冲压成凹凸状增加刚性，同时内部需要大量的拉筋抵抗水压。而这种结构特征不利于内部去污，容易造成放射性物质积聚，形成放射性热点。另外，核电厂要求水箱抗震、使用寿命长达60年，普通消防水箱也难以满足要求。

目前，核电厂长期贮存水的大型水池通常是上方敞口的混凝土钢衬里结构，即在混凝土水池里面贴上一层不锈钢的钢覆面作为衬里，以防止液体泄漏。钢覆面由多块不锈钢平板现场焊接而成，每条焊缝背后设置支撑骨架以及泄漏监测收集槽，并被浇筑在混凝土里。钢覆面不直接承压，而是将水压传递给混凝土结构承受，以满足长期使用和抗震的要求。这种水池钢覆面全部工作均在现场完成，需要大量人工，且施工周期非常长，而且这种结构的水池钢覆面是由平面的不锈钢板组成，因此结构形状不能太复杂。对于某些局部结构复杂的区域，往往需要先在工厂通过模具压制成型，然后在现场拼接，但由于现场土建施工误差大，工厂制作的结构由于运输和吊装变形，导致组对困难，焊缝间隙偏差大，焊接合格率非常低，甚至无法焊接。

可见，上述大型水池并不是一种好的解决方案。事实上，对于超大型水池，尤其是容积大于2000m³，且结构复杂，并带有曲面的封闭式水池，目前国内核电厂还没有成熟可行的解决方案。

有鉴于此，确有必要提供一种能够解决上述问题的超大型环形混凝土不锈钢水箱及其制作方法。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种结构稳定、现场工作量少、施工难度低的超大型环形混凝土不锈钢水箱及其制作方法，以缩短施工周期，提高施工质量。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种超大型环形混凝土不锈钢水箱，其包括混凝土结构、多个不锈钢水箱单元和多个连通装置；所述多个不锈钢水箱单元通过加强筋和锚筋镶嵌在混凝土结构中并依次串联成环形结构，每一不锈钢水箱单元均通过镶嵌在混凝土结构中的连通装置与相邻的两个不锈钢水箱单元连通，共同形成环形水池。

作为本发明超大型环形混凝土不锈钢水箱的一种优选实施方式，所述混凝土结构包括底部混凝土、侧壁混凝土和顶部混凝土楼板，不锈钢水箱单元镶嵌在底部混凝土和侧壁混凝土中且为敞口结构，顶部混凝土楼板遮盖在不锈钢水箱单元上方，将串联的不锈钢水箱单元封闭为封闭式环形水池，封闭式环形水池内部上方充有氮气。

作为本发明超大型环形混凝土不锈钢水箱的一种优选实施方式，所述顶部混凝土楼板设有充氮气管线、气体排放阀、超压爆破安全阀、向不锈钢水箱单元充水的充水管线和与检修爬梯连接的人孔；所述不锈钢水箱单元为预制模块，内部无支撑，表面光滑平整，底部有斜坡和排水管线。