本發(fā)明涉及一種筒型基礎(chǔ)的海上核電平臺,屬于海洋工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):海上油氣開發(fā)設(shè)施通常提供電力的方法是自發(fā)電、由陸地電網(wǎng)通過遠距離海底電纜供電、區(qū)域油田多個平臺電站聯(lián)網(wǎng)。如渤海油田主要通過自發(fā)電,以及區(qū)域油田多個平臺電站聯(lián)網(wǎng)的方式為生產(chǎn)設(shè)施提供電源。隨著海洋石油開發(fā)的不斷發(fā)展,面臨著海上油田伴生氣量快速衰減與電力需求迅速增加的矛盾。由于主力平臺自產(chǎn)伴生燃料氣嚴重不足,外輸燃料氣的燃料成本巨大,或燃燒價格昂貴的柴油作為補充燃料,成了制約油田開發(fā)的一個瓶頸。建設(shè)海上核電站是解決上述問題的一個經(jīng)濟有效的方法。核能屬于清潔能源,采用海上小型堆供電,不會產(chǎn)生碳化物和硫化物等有害氣體,保護海洋生態(tài)環(huán)境,符合國家促進節(jié)能減排,實現(xiàn)低碳經(jīng)濟的要求,可降低海洋油氣開發(fā)成本。
技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的是提供一種筒型基礎(chǔ)的海上核電平臺,本發(fā)明綜合考慮了建造、安裝、調(diào)試、運行、換料及應(yīng)急等各種工況,能滿足淺水環(huán)境及水深作業(yè)要求,可為大型整裝油田或油田群提供電力。本發(fā)明提供的筒型基礎(chǔ)的海上核電平臺,它包括上部平臺、下部船體、平臺樁腿和基礎(chǔ);所述上部平臺和所述下部船體分設(shè)于所述平臺樁腿的上部和下部;所述上部平臺設(shè)有核電站的配套設(shè)置;所述下部船體內(nèi)設(shè)有核島;所述基礎(chǔ)包括若干筒型基礎(chǔ),若干所述筒型基礎(chǔ)的一端均設(shè)置導(dǎo)向柱;所述下部船體設(shè)于所述基礎(chǔ)的上部,且通過所述導(dǎo)向柱實現(xiàn)連接配合。上述的海上核電平臺,所述基礎(chǔ)包括3~6個所述筒型基礎(chǔ)。上述的海上核電平臺,所述筒型基礎(chǔ)呈正邊形均勻布置,即所述筒型基礎(chǔ)之間按照直線連接,3個所述筒型基礎(chǔ)呈正三角形布置;4個所述筒型基礎(chǔ)呈正方形布置;5個所述筒型基礎(chǔ)呈正五邊形布置;6個所述筒型基礎(chǔ)呈正六邊形布置。上述的海上核電平臺,所述導(dǎo)向柱插入至所述下部船體內(nèi)實現(xiàn)所述下部船體與所述基礎(chǔ)之間的連接;所述連接為非剛性連接,能提供抵抗環(huán)境橫向的荷載。上述的海上核電平臺,所述筒型基礎(chǔ)之間連接有若干加強筋。上述的海上核電平臺,所述下部船體的橫截面為圓形、矩形或多邊形;所述下部船體為雙層殼結(jié)構(gòu);所述下部船體的底部為單層殼結(jié)構(gòu);所述下部船體在拖航時為所述上部平臺提供浮力,以保證所述上部平臺能定期移位返回陸地進行換料和大修。上述的海上核電平臺,所述下部船體上設(shè)有與海水連通的閥門,所述核島遇到堆芯融化等緊急情況時,可打開所述閥門,海水即進入所述核島中,將所述核島溫度降低;所述下部船體上于所述核島的位置相應(yīng)處設(shè)一液壓滑動式艙口蓋。上述的海上核電平臺,所述下部船體內(nèi)還設(shè)有蒸汽機廠房、凈化冷卻設(shè)備、檢測設(shè)備、廢物收集設(shè)備和應(yīng)急控制設(shè)備。上述的海上核電平臺,所述上部平臺上于所述核島的位置相應(yīng)處設(shè)有月池;所述上部平臺上緊鄰所述月池處設(shè)置換料機械裝置,換料時打開所述液壓滑動式艙口蓋,通過所述換料機械裝置完成換料。上述的海上核電平臺,所述上部平臺上設(shè)置的所述核電站的配套設(shè)施包括主變壓器間和應(yīng)急開關(guān)間;所述上部平臺上還設(shè)有制淡區(qū)、制熱區(qū)、生活樓和直升機甲板;所述上部平臺能提供核能發(fā)電、制淡水、制熱等能力,并提供工作人員的生活和居住條件。本發(fā)明筒型基礎(chǔ)的海上核電平臺,為保證所述核島工作的安全性,在所述核島外套設(shè)安全殼;所述核島設(shè)置在所述下部船體的內(nèi)部,能使所述核島中反應(yīng)堆處于海平面以下,保證所述核島工作的安全性。安裝本發(fā)明筒型基礎(chǔ)的海上核電平臺時,先將所述筒型基礎(chǔ)灌入海底泥面以下,在碼頭上將所述上部平臺和所述下部船體通過所述平臺樁腿完成對接,濕拖就位。然后所述基礎(chǔ)中的所述導(dǎo)向柱插入所述下部船體,進行非剛性連接的機械鎖緊,即完成安裝工作。棄置本發(fā)明筒型基礎(chǔ)的海上核電平臺時,將所述下部船體從所述基礎(chǔ)中的所述導(dǎo)向柱中拔出,所述上部平臺即可浮起,所述基礎(chǔ)也可拔起,然后濕拖至陸地或移位至其它場地服務(wù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點:(1)上部平臺可浮起,移位后返回陸地基地進行換料,提高了安全性。(2)能夠?qū)崿F(xiàn)自安裝,降低了施工費用。(3)具有可移動性,整個核電平臺包括基礎(chǔ)可以整體搬遷再利用,可服務(wù)多個油田或油田群。(4)將核島(反應(yīng)堆)置于海水面以下,并設(shè)置與海水聯(lián)通的閥門,緊急情況時海水將進入船體,大大提高了應(yīng)急工況的安全性。(5)船體頂部能露出水面,方便人員進入下部船體內(nèi)部艙室進行維修;(6)上部設(shè)有月池和換料裝置,可實現(xiàn)海上換料,也可返回陸地換料。(7)下部船體具有足夠的空間,可安裝多個小型反應(yīng)堆,其內(nèi)部的設(shè)備布置較為容易。(8)棄置簡單,費用低。附圖說明圖1為本發(fā)明筒型基礎(chǔ)的海上核電平臺的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明上部平臺的俯視圖。圖3為本發(fā)明下部船體的橫剖面圖。圖4為本發(fā)明基礎(chǔ)的側(cè)視圖。圖5為本發(fā)明基礎(chǔ)的橫剖面圖。圖中標(biāo)記如下:1上部平臺,2下部船體,3基礎(chǔ),4月池,5換料機械裝置,6液壓滑動式艙口蓋,7筒型基礎(chǔ),8導(dǎo)向柱,9核島,10平臺樁腿,11生活樓和直升機甲板,12主變壓間和應(yīng)急開關(guān)間,13制淡區(qū)和制熱區(qū),14安全殼,15蒸汽機廠房,16凈化冷卻設(shè)備,17檢測設(shè)備,18廢物收集設(shè)備,19應(yīng)急控制設(shè)備。具體實施方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行進一步說明,但本發(fā)明并不局限于以下實施例。如圖1所示,為本發(fā)明筒型基礎(chǔ)的海上核電平臺的結(jié)構(gòu)示意圖,它包括上部平臺1、下部船體2、平臺樁腿11和基礎(chǔ)3;上部平臺1和下部船體2分設(shè)于6個平臺樁腿10的上部和下部。如圖2所示,上部平臺1主體采用鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu),上部平臺1上于核島9的位置對應(yīng)處設(shè)有月池4;上部平臺1上緊鄰月池4處設(shè)置換料機械裝置5。上部平臺1上設(shè)置的核電站的配套設(shè)施包括主變壓器間和應(yīng)急開關(guān)間12;上部平臺上還設(shè)有制淡區(qū)和制熱區(qū)13、生活樓和直升機甲板11,從而上部平臺1能提供核能發(fā)電、制淡水、制熱等能力,并提供工作人員的生活和居住條件。如圖3所示,下部船體2采用鋼結(jié)構(gòu)的雙層殼結(jié)構(gòu),其底部為單層殼結(jié)構(gòu),橫截面為六邊形,下部船體2在拖航時為上部平臺1提供浮力,以保證上部平臺1能定期移位返回陸地進行換料和大修。下部船體2內(nèi)設(shè)有核島9,核島9外套設(shè)安全殼15,核島9設(shè)置在下部船體2的內(nèi)部,能使核島9中反應(yīng)堆處于海平面以下,保證核島9工作的安全性,在核島9外套設(shè)安全殼15進一步保證了核島9工作的安全性。下部船體2上設(shè)有與海水連通的閥門(圖中未示),核島9遇到堆芯融化等緊急情況時,可打開閥門,海水即進入核島9中,將核島9溫度降低。下部船體2上于核島9的位置對應(yīng)處設(shè)有一液壓滑動式艙口蓋(圖中未示),換料時打開液壓滑動式艙口蓋,通過換料機械裝置5完成換料。下部船體2內(nèi)還設(shè)有蒸汽機廠房15、凈化冷卻設(shè)備16、檢測設(shè)備17、廢物收集設(shè)備18和應(yīng)急控制設(shè)備19。如圖4和5所示,基礎(chǔ)3包括3個筒型基礎(chǔ)7;3個筒型基礎(chǔ)7呈正三角形布置,3個筒型基礎(chǔ)7之間連接有多根加強筋;筒型基礎(chǔ)7的一端均設(shè)置導(dǎo)向柱8。下部船體2設(shè)于基礎(chǔ)3的上部,且通過導(dǎo)向柱8實現(xiàn)連接配合,具體是通過如下方式:將導(dǎo)向柱8插入至下部船體2內(nèi)實現(xiàn)下部船體2與基礎(chǔ)3之間的非剛性連接的機械鎖緊,能提供抵抗環(huán)境橫向的荷載。安裝本發(fā)明筒型基礎(chǔ)的海上核電平臺時,先將筒型基礎(chǔ)7灌入海底泥面以下,在碼頭上將上部平臺1和下部船體2通過平臺樁腿10完成對接后,濕拖就位?;A(chǔ)3上的導(dǎo)向柱8插入下部船體2,進行非剛性連接的機械鎖緊,即完成安裝工作。棄置本發(fā)明筒型基礎(chǔ)的海上核電平臺時,將下部船體2從導(dǎo)向柱中拔出,上部平臺1即可浮起,基礎(chǔ)3也可拔起,然后濕拖至陸地或移位至其它場地服務(wù)。