高温气冷堆堆内构件模块组装厂房的制作方法

1.本发明涉及高温气冷堆技术领域，尤其涉及一种高温气冷堆堆内构件模块组装厂房。


背景技术：

2.高温气冷堆是一种先进第四代核电堆型技术，具有安全性好、效率高、经济性好和用途广泛等优势。高温气冷堆通过核能-热能-机械能-电能的转化实现发电，能够代替传统化石能源，实现经济和生态环境协调发展。
3.高温气冷堆堆内构件模块是高温气冷堆压力容器内除燃料元件外的所有结构件的总称。高温气冷堆堆内构件模块一般具有4节堆芯壳，每节堆芯壳的高度为5米，相邻两节堆芯壳通过螺栓及连接板连接，堆芯壳内安装有金属及陶瓷构件。
4.现有技术中，高温气冷堆堆内构件模块在核岛内安装，需要将堆芯壳依次吊入核岛的压力壳筒体内，并将各个堆芯壳进行组装固定，另外需要将金属及陶瓷构件吊装至堆芯壳内进行组装。由于高温气冷堆堆内构件模块需要在核岛内进行安装，即高温气冷堆堆内构件模块的安装属于反应堆整个组装工期的一部分，由于堆芯壳需要在反应堆内一节一节安装，将严重影响反应堆的整个主线工期，使得反应堆的组装工期较长。
5.因此，如何避免因在反应堆内组装堆芯壳和金属及陶瓷构件，而导致的反应堆主线工期过长的问题，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高温气冷堆堆内构件模块组装厂房，以避免因在反应堆内组装堆芯壳和金属及陶瓷构件，而导致的反应堆主线工期过长的问题。
7.为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
8.一种高温气冷堆堆内构件模块组装厂房，包括组装厂房本体，所述组装厂房本体的内部包括组装区域，所述组装区域包括至少一个用于组装高温气冷堆堆内构件模块的组装空间，所述组装空间由组装区域墙壁围设而成，且所述组装空间的底部设置有用于支撑高温气冷堆堆内构件模块的设备支撑组件；
9.所述组装厂房本体的顶部与所述组装区域对应的位置具有堆内构件吊出口，所述堆内构件吊出口用于通过吊具将高温气冷堆堆内构件模块由所述组装区域吊出所述组装厂房本体。
10.可选地，在上述高温气冷堆堆内构件模块组装厂房中，所述组装区域包括呈阵列布置的多个组装空间，相邻两个所述组装空间相互连通或通过组装区域墙壁隔开。
11.可选地，在上述高温气冷堆堆内构件模块组装厂房中，所述组装区域包括呈阵列布置的6个组装空间，且呈两行三列的方式布置或者呈三行两列的方式布置。
12.可选地，在上述高温气冷堆堆内构件模块组装厂房中，所述组装空间内设置有堆芯壳组装平台，所述堆芯壳组装平台设置于所述高温气冷堆堆内构件模块的每两节堆芯壳
连接位置的下方第一预设距离处；和/或，
13.所述组装空间内设置有壳内构件安装平台，所述壳内构件安装平台设置于位于顶部的堆芯壳的顶部下方第二预设距离处。
14.可选地，在上述高温气冷堆堆内构件模块组装厂房中，所述第一预设距离为0.8～1.2m；所述第二预设距离为0.8～1.2m。
15.可选地，在上述高温气冷堆堆内构件模块组装厂房中，所述组装空间包括地上空间和地下空间，所述设备支撑组件设置于所述地下空间的底部，所述设备支撑组件包括沿圆形均匀布置的多个设备支撑，所述设备支撑用于支撑高温气冷堆堆内构件模块。
16.可选地，在上述高温气冷堆堆内构件模块组装厂房中，所述设备支撑组件还包括沿圆形均匀布置的多个调整支撑，所述调整支撑用于调整高温气冷堆堆内构件模块。
17.可选地，在上述高温气冷堆堆内构件模块组装厂房中，所述设备支撑为 15个；和/或，
18.所述调整支撑为3个；和/或，
19.所述设备支撑和所述调整支撑布置于同一圆周上。
20.可选地，在上述高温气冷堆堆内构件模块组装厂房中，所述地下空间的底部设置有操作坑，所述操作坑用于操作人员对所述高温气冷堆堆内构件模块进行调整，所述操作坑位于所述设备支撑组件围成的区域之内。
21.可选地，在上述高温气冷堆堆内构件模块组装厂房中，位于所述地上空间内，且在地面之上的所述堆芯壳组装平台以及所述壳内构件安装平台设置有吊装孔，所述吊装孔用于吊装所述高温气冷堆堆内构件模块的金属及陶瓷构件。
22.可选地，在上述高温气冷堆堆内构件模块组装厂房中，所述地上空间的地面与所述高温气冷堆堆内构件模块的中部位于同一平面内，且所述高温气冷堆堆内构件模块通过不少于一组侧向支撑装置进行支撑，所述侧向支撑装置位于所述地下空间，且靠近所述高温气冷堆堆内构件模块重心的位置
23.可选地，在上述高温气冷堆堆内构件模块组装厂房中，其中一个所述堆芯壳组装平台与所述地上空间的地面位于同一平面内。
24.可选地，在上述高温气冷堆堆内构件模块组装厂房中，所述堆芯壳组装平台和所述壳内构件安装平台上设置有除湿设备和加热设备。
25.可选地，在上述高温气冷堆堆内构件模块组装厂房中，相邻两个所述堆芯壳组装平台之间，以及所述堆芯壳组装平台和所述壳内构件安装平台之间均设置有楼梯。
26.可选地，在上述高温气冷堆堆内构件模块组装厂房中，所述组装空间的顶部设置用于封盖所述组装空间的顶部开口的盖板。
27.可选地，在上述高温气冷堆堆内构件模块组装厂房中，所述组装厂房本体的上部空间设有吊车。
28.可选地，在上述高温气冷堆堆内构件模块组装厂房中，所述组装厂房本体的内部还包括：
29.环形走廊，围绕所述组装区域设置，用于所述高温气冷堆堆内构件模块的运输及操作人员通行进出所述组装区域；
30.清洁及贮存区域，用于清洁所述高温气冷堆堆内构件模块的堆芯壳及存放所述高
温气冷堆堆内构件模块的部件；
31.功能区域，至少包括小件除油区域、空压机房、配电间、工具房、人员准备区和办公区中的一个。
32.本发明提供的高温气冷堆堆内构件模块组装厂房，在组装厂房本体的内部设置组装区域，组装区域内可根据需求设置若干个组装空间，各个组装空间用于组装高温气冷堆堆内构件模块。每个组装空间的底部设置有用于支撑高温气冷堆堆内构件模块的设备支撑组件，在组装空间内部组装时，首先将一节堆芯壳吊装至设备支撑组件上，然后将另外三节堆芯壳依次吊装至组装空间内，且每两节堆芯壳通过螺栓及连接板进行连接固定。本发明通过将高温气冷堆堆内构件模块在组装厂房内进行组装，然后将高温气冷堆堆内构件模块整体安装至反应堆内，无需在压力容器内部组装堆芯壳及堆内构件，减少了反应堆的主线工期，提高了反应堆的建造效率。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1为本发明实施例公开的高温气冷堆堆内构件模块组装厂房的结构示意图；
35.图2为本发明实施例公开的高温气冷堆堆内构件模块组装厂房地上0.2m 处的平面示意图；
36.图3为图2沿a-a的剖视图；
37.图4为图2沿b-b的剖视图；
38.图5为图2沿c-c的剖视图；
39.图6为图3中a处的俯视图；
40.图7为图6沿d-d的剖视图；
41.图8为本发明实施例公开的组装区域于侧向支撑装置位置处的截面图；
42.图9为本发明实施例公开的组装区域于堆芯壳组装平台位置处的截面图；
43.图10为本发明实施例公开的组装区域于除湿加热设备位置处的截面图。
44.图1至图10中的各项附图标记的含义如下：
45.100为组装厂房本体，101为组装区域，102为环形走廊，103为清洁及贮存区域，104为小件除油区域，105为空压机房，106为配电间，107为工具房，108为人员准备区，109为办公区，110为高温气冷堆堆内构件模块， 111为吊车，112为盖板，113为壳内构件安装平台，114为堆芯壳组装平台。 115为操作坑，116为设备支撑，117为调整支撑，118为除湿加热设备，119 为侧向支撑装置，120为吊装孔，121为楼梯，200为可拆卸式屋盖。
具体实施方式
46.本发明的核心在于提供一种高温气冷堆堆内构件模块组装厂房，以避免因在反应堆内组装堆芯壳和金属及陶瓷构件，而导致的反应堆主线工期过长的问题。
47.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
48.如图1所示，本发明实施例公开了一种高温气冷堆堆内构件模块组装厂房包括组装厂房本体100。如图2所示，组装厂房本体100的内部包括组装区域101，组装区域101包括至少一个用于组装高温气冷堆堆内构件模块110 的组装空间，即在组装区域101内可以根据需求设置多个组装空间，每个组装空间通过组装区域墙壁围设而成，使得相邻两个组装空间通过组装区域墙壁隔开，以形成独立的空间。
49.组装空间的底部设置有用于支撑高温气冷堆堆内构件模块110的设备支撑组件，设备支撑组件的布置可以与反应堆内用于支撑高温气冷堆堆内构件模块110的设备支撑组件相同，以使得设备支撑组件可以与高温气冷堆堆内构件模块110的堆芯壳底部的接口完全耦合。
50.由于高温气冷堆堆内构件模块110具有4节堆芯壳，每节堆芯壳的高度为5米，每两节堆芯壳通过螺栓及连接板连接，使得组装好的高温气冷堆堆内构件模块110的高度超过20米，为了便于将组装好的或部分组装的高温气冷堆堆内构件模块110吊出高温气冷堆堆内构件模块组装厂房。本实施例中，在组装厂房本体100的顶部设置有堆内构件吊出口，该堆内构件吊出口位于与组装区域101对应的位置处，堆内构件吊出口用于通过吊具将组装好的高温气冷堆堆内构件模块由组装区域101吊出组装厂房本体100。堆内构件吊出口可设置可拆卸式屋盖200，高温气冷堆堆内构件模块110组装完成后，可以打开可拆卸式屋盖200，将高温气冷堆堆内构件模块110通过外部吊车吊出组装厂房。
51.本发明提供的高温气冷堆堆内构件模块组装厂房，在组装厂房本体100 的内部设置组装区域101，组装区域101内可根据需求设置若干个组装空间，各个组装空间用于组装高温气冷堆堆内构件模块110。每个组装空间的底部设置有用于支撑高温气冷堆堆内构件模块110的设备支撑组件，在组装空间内部组装时，首先将一节堆芯壳吊装至设备支撑组件上，然后如图5示出的将另外三节堆芯壳依次吊装至组装空间内，且每两节堆芯壳通过螺栓及连接板进行连接固定。本发明通过将高温气冷堆堆内构件模块110在组装厂房内进行组装，然后将组装好的高温气冷堆堆内构件模块110通过吊具由堆内构件吊出口吊出，并整体安装至反应堆内，无需在压力容器内部组装堆芯壳及堆内构件。本发明通过在高温气冷堆堆内构件模块组装厂房预制高温气冷堆堆内构件模块110，并将预制好的高温气冷堆堆内构件模块110再安装至反应堆内，从而可以减少反应堆的主线建造工期，提高了反应堆的建造效率。
52.由于在高温气冷堆堆内构件模块110组装过程中，需要通过测量设备进行测量，具体的测量设备和测量方式及数据，可参考在反应堆内组装高温气冷堆堆内构件模块110的工艺，在高温气冷堆堆内构件模块组装厂房内组装高温气冷堆堆内构件模块110与在反应堆内组装的工艺相同。为了保证一台测量设备可以同时对多个组装空间内的高温气冷堆堆内构件模块110，以减少测量设备的使用，在本实施例中，组装区域101包括呈阵列布置的多个组装空间，相邻两个组装空间相互连通或通过组装区域墙壁隔开，为不影响其他组装空间的组装活动，与其相邻组装区域间可通过组装区域墙壁隔成相互封闭的空间。本发明通过将多个组装空间呈阵列相邻布置，使得多个组装空间可以共用一个测量设备。
53.具体的，组装区域101包括如图2所示的呈阵列布置的6个组装空间，且呈两行三列的方式布置或者呈三行两列的方式布置，这样每台测量设备可以为至少4个组装空间内的高温气冷堆堆内构件模块110进行测量，即至少 4个相邻的组装空间可以共用一台测量设备。
54.由于高温气冷堆堆内构件模块110具有4节堆芯壳，每节堆芯壳的高度为5米，每两节堆芯壳通过螺栓及连接板连接，为了方便每两节堆芯壳的连接部分进行连接固定。如图4所示，在本实施例中，组装空间内可设置有堆芯壳组装平台114，堆芯壳组装平台114设置于高温气冷堆堆内构件模块110 的每两节堆芯壳连接位置的下方第一预设距离处，第一预设距离应当根据操作人员的身高进行设置，使得操作人员在站立在堆芯壳组装平台114上，对相邻两节堆芯壳通过螺栓及连接板进行连接固定时，能够方便操作即可。其中一个堆芯壳组装平台114可以与地上空间的地面位于同一平面内，当然也可根据实际情况，设定一定的高度差。
55.第一预设距离可设定为0.8～1.2m，以第一预设距离为1m为例，堆芯壳组装平台114设置在两节堆芯壳的连接部位以下1m处，按照中国人的平均身高1.7m为例，则操作人员站在堆芯壳组装平台114上进行操作时，操作人员可以高出两节堆芯壳的连接部位0.7m左右，属于一个比较方便操作人员操作的高度。
56.在将堆芯壳组装完成后，需要安装堆芯壳内部构件(即金属及陶瓷构件)，为了方便安装金属及陶瓷构件，在本实施例中，组装空间内还设置有壳内构件安装平台113，壳内构件安装平台113设置于位于顶部的堆芯壳的顶部下方第二预设距离处。操作人员站在壳内构件安装平台113上，以协助吊装设备将金属及陶瓷构件吊装至堆芯壳内部进行安装。
57.第二预设距离可设定为0.8～1.2m，以第二预设距离为1m为例，壳内构件安装平台113设置在位于顶部的堆芯壳的顶部下方1m处，按照中国人的平均身高1.7m为例，则操作人员站在壳内构件安装平台113上进行操作时，操作人员可以高出位于顶部的堆芯壳0.7m左右，属于一个比较方便操作人员操作的高度。
58.为缩短高温气冷堆堆内构件模块110的吊装距离、减少倾覆风险，高温气冷堆堆内构件模块110的组装空间采用半地下式结构。即组装空间包括地上空间和地下空间，设备支撑组件设置于地下空间的底部。
59.如图6和图7所示，设备支撑组件包括沿圆形均匀布置的多个设备支撑 116，设备支撑116用于支撑高温气冷堆堆内构件模块110。设备支撑116用于与堆芯壳底部接口耦合，以达到与堆芯壳稳定配合的目的。设备支撑116 可以与反应堆内用于支撑高温气冷堆堆内构件模块110的设备支撑数量相同，即为15个，15个设备支撑116沿圆形均匀布置，若以图6视角，第一象限的横轴为0
°
，则设备支撑116自顺时针180
°
开始布置，沿圆形均匀布置15个。
60.在组装堆芯壳时，需要调整堆芯壳的轴线角度等参数，因此在本实施例中，设备支撑组件还包括沿圆形均匀布置的多个调整支撑117，调整支撑117 用于调整高温气冷堆堆内构件模块110。调整支撑117一般为千斤顶等液压装置，通过调整支撑117的活塞杆伸出长度，调节堆芯壳的位置参数。
61.调整支撑117可以与反应堆内用于调整高温气冷堆堆内构件模块110的调整支撑数量相同，即为3个，3个调整支撑117沿圆形均匀布置，若以图6 视角，第一象限的横轴为0
°
，则调整支撑117自顺时针44
°
开始布置，沿圆形均匀布置3个。设备支撑116和调整支撑
117布置于同一圆周上，以使得设备支撑116和调整支撑117可以同时支撑高温气冷堆堆内构件模块110。
62.如图5和图7所示，为了进一步方便对高温气冷堆堆内构件模块110进行调整，本发明一具体实施例中，地下空间的底部设置有操作坑115，操作坑115用于操作人员对高温气冷堆堆内构件模块110进行调整，操作坑115 位于设备支撑组件围成的区域之内。操作坑115的深度应该根据人的身高进行设置，以方便操作人员在操作坑115内可方便观察调整支撑117对高温气冷堆堆内构件模块110的调整结构，以及对调整支撑117进行操作。
63.金属及陶瓷构件需要运输至组装区域101，并在组装空间的地面上吊装至位于顶部的堆芯壳之上，然后通过顶部的堆芯壳吊装至堆芯壳内部。由于组装空间设置有堆芯壳组装平台114，堆芯壳组装平台114可以不完全封闭组装空间的横截面，也可封闭组装空间的横截面，在堆芯壳组装平台114完全封闭组装空间的横截面时，将会阻挡金属及陶瓷构件由组装空间的地面吊装至位于顶部的堆芯壳之上。
64.基于此，在本发明一具体实施例中，如图9所示，位于地上空间内，且在地面之上的堆芯壳组装平台114以及壳内构件安装平台113设置有吊装孔 120，吊装孔120用于吊装高温气冷堆堆内构件模块110的金属及陶瓷构件。本实施例中，通过在地面之上的平台(部分堆芯壳组装平台114以及壳内构件安装平台113)开设吊装孔120，使得可通过该吊装孔120，保证金属及陶瓷构件的通过，方便吊装。
65.如图8所示，在本发明一具体实施例中，地上空间的地面与高温气冷堆堆内构件模块110的中部位于同一平面内，可以减少金属及陶瓷构件的运输距离，即只需要吊装一半距离即可吊装至堆芯壳的顶部，而且高温气冷堆堆内构件模块110的重心位于其中部位置，因此可将高温气冷堆堆内构件模块 110通过不少于一组侧向支撑装置119进行支撑，侧向支撑装置119位于地下空间，且靠近高温气冷堆堆内构件模块110重心的的位置。高温气冷堆堆内构件模块110的重心位于其中部位置，4组侧向支撑装置119设置在高温气冷堆堆内构件模块110的中部附近，也就是设置在地下空间内，地下空间为钢筋混凝土结构，更有利于侧向支撑装置119设置。
66.如图10所示，高温气冷堆堆内构件模块110进行核岛外组装时，对组装环境的温度、湿度、灰尘有一定要求。基于此，本实施例在堆芯壳组装平台 114和壳内构件安装平台113上设置有除湿加热设备118。通过该除湿加热设备118对周围环境进行加热和除湿，以满足高温气冷堆堆内构件模块110组装期间对环境的要求。
67.为了方便操作人员在平台之间走动，本实施例中，相邻两个堆芯壳组装平台114之间，以及位于顶部的堆芯壳组装平台114和壳内构件安装平台113 之间均设置有楼梯121，通过楼梯121方便操作人员在不同平台之间走动，当然也可通过电梯实现平台之间的连接。
68.如图3所示，由于各个组装空间内的高温气冷堆堆内构件模块110不在同一时间吊出组装厂房，为了避免在吊装高温气冷堆堆内构件模块110，不影响其他组装空间的组装活动，在组装空间的顶部可以设置用于封盖组装空间的顶部开口的盖板112。在每个高温气冷堆堆内构件模块110吊装时，可以单独打开其组装空间的盖板112，其他正在组装作业的组装空间，可保持盖板112关闭状态，以避免影响该组装空间的组装活动。
69.如图3所示，由于部分构件需要在组装厂房内部吊装，因此在本实施例中，可在组装厂房本体100的上部空间设置吊车111，可以满足高温气冷堆堆内构件模块110的各个部
件的吊装要求。
70.如图3所示，根据功能需要，组装厂房本体100的内部还可包括环形走廊102，环形走廊102围绕组装区域101设置，用于高温气冷堆堆内构件模块110的运输及操作人员通行进出组装区域101。组装区域101的各个组装空间均具有独立的门体，沿环形走廊102操作人员可以进入组装区域101的各个组装空间。
71.由于环形走廊102围绕组装区域101一周，因此其长度较长，为了方便操作人员由组装厂房本体100的外部进入该环形走廊102的多个位置，以使得可快速达到目的地。环形走廊102可在不同位置设置多个连通组装厂房本体100外部的门体。
72.组装厂房本体100的内部还可包括清洁及贮存区域103，清洁及贮存区域103可位于环形走廊102的一侧，清洁及贮存区域103具有连通环形走廊 102的门体，即使得操作人员可通过环形走廊102达到清洁及贮存区域103。清洁及贮存区域103用于清洁高温气冷堆堆内构件模块110的堆芯壳及存放高温气冷堆堆内构件模块110的部件，即清洁及贮存区域103除了可以用于清洁堆芯壳之外，还可作为高温气冷堆堆内构件模块110的部件的零散存放仓库。
73.组装厂房本体100的内部还可包括一些其他功能区域，该功能区域可至少包括小件除油区域104、空压机房105、配电间106、工具房107、人员准备区108和办公区109中的一个。其中，小件除油区域104具有连通组装厂房本体100外部的门体，空压机房105、配电间106、工具房107、人员准备区108和办公区109均具有分别连通环形走廊102和组装厂房本体100外部的门体，人员准备区108和办公区109之间也通过门体连通。小件除油区域 104位于清洁及贮存区域103的一侧，且小件除油区域104、空压机房105、配电间106、工具房107、人员准备区108和办公区109可依次布置。
74.需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
75.如本技术和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
76.其中，在本技术实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，a/b可以表示a或b；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在 a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，在本技术实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。
77.以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
78.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。