陳斌
摘 要:隨著社會經濟的發(fā)展,電能資源的需求量越來越大,在當今環(huán)保和節(jié)約能源的大潮下,核電站開始出現在人們的視野中,我國也在大力興建核電站。截止2013年2月21日,我國已有7座核電站15臺機組投入商業(yè)運行,裝機容量達1259.4萬千瓦。由于核電站在運行中會產生大量的放射性廢物,會對人體造成極大的傷害。因此,在核電站中就有了圍護結構,它能有效切斷核電站與外部環(huán)境的聯系,保護環(huán)境和人們的生命安全。在以前的圍護結構中大量采用鍍鋅壓型鋼板材料。而隨著科學技術的發(fā)展,市場上出現了越來越多新型材料,比如:高強鍍鋁鋅壓型鋼板。本文就核電站圍護結構中高強鍍鋁鋅壓型鋼板的運用進行分析探討。
關鍵詞:核電站;鋼結構;圍護結構;新材料
中圖分類號:TU391 文獻標識碼:B 文章編號:1671-3362(2013)07-0042-01
1鋼結構概述
鋼結構就是以鋼材制作為主的結構,是主要的建筑結構類型之一,它具有強度高、自重輕、整體剛性好、變形能力強等特點,故特別適宜用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物。材料勻質性和各向同性好,屬理想彈性體,最符合一般工程力學的基本假定。材料塑性、韌性好,可有較大變形,能很好地承受動力荷載。工業(yè)化程度高,可進行機械化程度高的專業(yè)化生產。
鋼結構建筑的多少,標志著一個國家或一個地區(qū)經濟實力和經濟發(fā)展程度的高低。進入21世紀以后,我國鋼產量迅速增加,鋼結構建筑在全國范圍內擴展開來,尤其是在經濟發(fā)達地區(qū)鋼結構建筑更多,鋼結構建筑在制作安裝技術工藝方面也有了很大改進。核電站的圍護結構對核電站的正常運行起到重要作用,它既能有效減少核電站對周圍環(huán)境的不良影響,也能避免外界環(huán)境對核電站的不利影響。在圍護結構中運用鋼結構早已是不爭的事實,而隨著科學技術的發(fā)展,鋼結構的材質在不斷更新換代,現在運用越來越多的是高強鍍鋁鋅壓型鋼板。
2高強鍍鋁鋅壓型鋼板概述
在核電站圍護結構中采用的鋼材為G550高強度彩色鍍鋁鋅壓型鋼板,它的厚度(不含烤漆層)為0.53mm,屈服強度大于550MPa。而BTS中要求采用的鋼板是厚度為0.7mm,屈服強度大于等于230N/mm2,可以看出,G550在屈服強度上大大提高了,也就是說,在相同的情況下,G550高強度鋼板的承載力要比低強度鋼板的承載力大3倍以上。G550高強鋼板的抗臺風能力也大大提高。一旦發(fā)生臺風,G550高強鋼板可以避免鋼板從固定螺釘處撕裂、吹飛情況的發(fā)生,這是因為G550高強鋼板的強度大大提高了,它可以保證鋼板不會從螺釘穿孔處破壞,從而保證圍護結構的安全。同時,G550高強鋼板減少了用鋼量,這樣就減輕了主結構的荷載,使得圍護結構更加安全。
高強鍍鋁鋅壓型鋼板在涂層生產工藝上采用XRW烤漆。傳統的涂層生產工藝無法進行工廠化生產,一般是在鋼板壓型之后,在現場采用無氣或有氣噴涂的手工涂層法,但是由于現場條件和天氣情況的變化,很多時候都無法保證涂層的質量。而XRW烤漆采用無機陶瓷天然礦物顏料為色素,它能夠反射紫外線、紅外線,可以最大程度降低紫外線、紅外線對鋼材涂層的破壞,可以抵抗灰塵的粘附,可以保證圍護結構長久的光鮮亮麗。BTS中規(guī)定的涂層是有機顏料,易分解,顏色會隨著時間的推移而淡化。同時,XRW烤漆具有抵抗灰塵粘附的作用,當灰塵依附在鋼材上時,雨水的沖刷就可以沖走灰塵,保證鋼材的清潔。
3高強鍍鋁鋅壓型鋼板在核電站圍護結構中的應用
我國核電站圍護結構的建設中運用高強鍍鋁鋅壓型鋼板的還比較少,而國外很多國家早就使用高強鍍鋁鋅壓型鋼板了,這主要是因為我國核電站發(fā)展還不成熟。國外很多國家采用高強鍍鋁鋅壓型鋼板來建設圍護結構,在后期基本上不需要圍護工作,圍護結構既能長久保持光鮮亮麗的外表,還可以有效抵御臺風的影響,有著較長的使用壽命。而我國在嶺澳二期核電站之前所建的核電站中圍護結構均采用鍍鋅壓型鋼板,如:大亞灣核電站、嶺澳一期核電站。采用高強鍍鋁鋅壓型鋼板的如:紅沿河核電站、嶺澳二期核電站、海陽核電站。
大亞灣核電站在圍護結構中采用鍍鋅壓型鋼板,抗腐蝕能力差,在屋面和墻面的局部都已出現腐蝕現象,出現了漏水的情況,使得后期維護工作大大增加,同時也增加了工程成本。同時,圍護結構采用的單層壓型鋼板,室內的溫度較高,尤其是在夏天,溫度甚至會達到35℃以上,這樣大大惡化了核電站的工作環(huán)境。
在紅沿河核電站的建設中采用高強鍍鋁鋅壓型鋼板,大大提高了抗腐蝕性能,提高了抵抗臺風的能力。由于紅沿河核電站位于海邊,容易遭受侵蝕,同時此地為高臺風和大風多發(fā)區(qū),全年8級以上大風日在70天以上,常年在5、6級風以上達180天,因此在圍護結構的建造中對抗腐蝕性能和抗臺風性能的要求大大提高。采用高強鍍鋁鋅壓型鋼板之后既保證了耐腐蝕、抗臺風的要求,還使得圍護結構的安全性能大大提高,因為高強鍍鋁鋅壓型鋼板的強度較高,所以有效避免了鋼板從固定螺釘處撕裂、吹走現象的發(fā)生。
紅沿河工程的圍護結構建造中,用型鋼組成鋼構架,然后將高強鍍鋁鋅壓型鋼板和保溫層用自攻螺栓等緊固件固定在型鋼上。部分廠房采用單層高強鍍鋁鋅壓型鋼板,部分廠房采用雙層高強鍍鋁鋅壓型鋼板。在其他建筑材料的選擇中也是精益求精,這樣使得圍護結構性能大大高于以往的核電站圍護結構性能。
4結束語
高強鍍鋁鋅壓型鋼板在核電站圍護結構中的運用大大提高了圍護結構的性能,提高了使用壽命,提高了防腐蝕、抗臺風、防紫外線、紅外線、防灰塵顆粒性能。嶺澳二期核電站2號機組自2011年8月投入商業(yè)運行以來尚未出現圍護結構的后期維護工作,維護結構保持著亮麗的外表,性能也沒有降低。在未來核電站圍護結構的建設中,我國要不斷吸取國內外有用經驗教訓,運用新型材料,合理設計圍護結構,促進圍護結構性能的提高,促進核電站的正常運行。
參考文獻
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