一种钢覆面结构及核工程厂房房间的制作方法

1.本发明属于核工业技术领域，具体涉及一种钢覆面结构以及包括该钢覆面结构的核工程厂房房间。


背景技术：

2.核工程厂房一般采用钢筋混凝土建造，在特殊工况或预想的事故情形下，厂房内部可能存在高温或侵蚀性物质泼洒的情况。以快中子反应堆为例，其采用金属钠作为冷却介质，液态金属钠在管道中循环带出堆芯中热量，再与外部回路进行热交换以带动汽轮机发电。但钠金属性质非常活泼，一旦管路发生破裂，液态金属钠与空气接触即发生燃烧现象，引发钠火灾。在厂房封闭空间内发生钠火灾后，温度急剧上升，钠燃烧火焰温度为几百度至上千度，且反应速率极快，很容易造成周围介质温度急剧升高。而钠金属与水反应更为剧烈，应避免钠与水直接接触。混凝土作为一种加水拌合硬化制作的物质，内部存在较多量的水，其以游离水和结晶水两种形态存在。在100℃左右，游离水即析出；而在200～300℃左右，结晶水也分解析出，强度不断下降。由此可见，若发生钠火灾，不但会产生温度效应对混凝土造成温度应力损伤，而且钠可与混凝土直接反应，引发其破坏。
3.在现有技术中，通常采用钢覆面配合温度隔绝板材的方法，用于防护钠火并隔绝钠与混凝土接触。其做法是在混凝土墙面浇筑完成后进行后贴法施工，用角钢打龙骨，空隙间填塞岩棉等保温材料，上覆钢板并焊接连为一体。但在事故发生时，一般都是局部产生高温，一体式钢覆面仅几毫米厚，分区段被焊接约束于龙骨上，有可能撕扯开裂。而且地震工况下钢覆面局部也可能产生破损。钢覆面与钢筋混凝土墙面形成一个封闭空间，如若钠等腐蚀性物质由破损进入此封闭空间内部，钠-混凝土反应产生的氢气、水蒸气、钠-水蒸气反应产生的产物会迅速充斥此有限空间，从而导致内部压力剧增，进而造成的更大面积钢覆面破损，造成更剧烈的反应和事故后果。由此可知，现有技术中的钢覆面保持完好时，可保持良好的防护功能；而一旦局部侵入钠等腐蚀性物质，容易受到连续性破损，其在应对较小的事故时的稳定性不够。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种钢覆面结构以及包括该钢覆面结构的核工程厂房房间，所述钢覆面结构能够有效地保护混凝土墙体不被腐蚀。
5.为了解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
6.一种钢覆面结构，包括钢覆面和排气组件，所述钢覆面贴敷于混凝土厂房的内壁上，所述排气组件包括排气单元，所述排气单元具有排气管和排气管盖，所述排气管设于所述钢覆面上，用于连通所述钢覆面和混凝土厂房的内壁之间的间隙，所述排气管盖盖设于所述排气管的出口端上。
7.优选的，所述钢覆面包括底板、顶板和侧板，所述排气单元包括第一排气单元、第
二排气单元，所述底板贴敷于混凝土厂房内的底壁上，第一排气单元设于底板上，所述第一排气单元包括第一排气管、第一排气管盖，所述第一排气管的入口端与底板和底壁之间的间隙连通，所述第一排气管盖盖设于所述第一排气管的出口端；和/或，所述顶板贴敷于混凝土厂房内的顶壁上，第二排气单元设于顶板上，所述第二排气单元包括第二排气管、第二排气管盖，所述第二排气管的入口端与顶板和顶壁之间的间隙连通，所述第二排气管盖盖设于所述第二排气管的出口端。
8.优选的，所述侧板为全包覆式，所述侧板覆盖所述混凝土厂房的整个侧壁，侧板的两端分别与顶端和底板相连，所述排气单元还包括第三排气单元第三排气单元设于侧板上，第三排气单元包括第三排气管、第三排气管盖，所述第三排气管的入口端与侧板和侧壁之间的间隙连通，所述第三排气管盖盖设于所述第三排气管的出口端。
9.优选的，所述第一排气管/第二排气管/第三排气管的出口端向外延伸形成延伸段，所述延伸段上开设有限位孔，所述第一排气单元/第二排气单元/第三排气单元还包括限位端头与复位弹簧，所述限位端头包括限位板与连接杆，所述连接杆的一端固定在所述限位板上，所述连接杆的另一端穿过限位孔后与所述第一排气管盖/第二排气管盖/第三排气管盖固定连接，所述复位弹簧套设于所述连接杆上，且其两端分别与限位板和延伸段相抵。
10.优选的，所述第一排气单元还包括配重块，所述配重块固设在所述第一排气管盖上。
11.优选的，处于所述第一排气管附近的底板向上凸起，从而形成减压储存空间，所述减压储存空间与底板和底壁之间的间隙连通，用于容纳钠等物质侵蚀混凝土后产生的反应物。
12.优选的，所述第一排气单元/第二排气单元/第三排气单元的数量为多个，多个第一排气单元/第二排气单元/第三排气单元间隔均匀的分布在底板/顶板/侧板上。
13.优选的，所述底板和顶板均为全包覆式，所述顶板覆盖混凝土厂房的整个顶壁，所述底板覆盖所述混凝土厂房的整个底壁。
14.优选的，所述侧板为半包覆式，所述侧板贴敷于混凝土厂房内的侧壁的下部，其底端与底板相连，所述排气单元还包括第三排气单元，所述第三排气单元包括隔离板，所述隔离板为翻转的l型，隔离板与混凝土的侧壁共同形成半包围结构，所述侧板的顶部伸入所述半包围结构内。
15.本发明还提供一种核工程厂房房间，包括混凝土墙体，以及上述的钢覆面结构，所述钢覆面结构贴敷于所述混凝土墙体上。
16.本发明通过在混凝土墙体上贴敷钢覆面，可以有效地防止腐蚀物与混凝土墙体接触，并且在钢覆面上开设排气组件，使得钢覆面与混凝土墙体之间的气体通过排气组件排出，进而减少钢覆面与混凝土墙体之间的气压，防止气压过高对于钢覆面造成损坏。
附图说明
17.图1是本发明实施例1中钢覆面结构的示意图；
18.图2是本发明实施例1中的第二排气单元的放大示意图；
19.图3是本发明实施例1中的第一排气单元的放大示意图。
20.图中：1-顶壁，2-侧壁，3-底壁，4-顶板，5-侧板，6-底板，7-复位弹簧，8-限位板，9-连接杆，10-限位孔，11-配重块，12-隔离板，13-减压储存空间，14-第二排气管，15-第二排气管盖，16-第一排气管，17-第一排气管盖。
具体实施方式
21.下面将结合本发明中的附图，对发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的范围。
22.在本发明的描述中，需要说明的是，属于“上”等指示方位或位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于和简化描述，而并不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须设有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
23.在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。
24.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“设置”、“安装”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.本发明提供一种钢覆面结构，包括钢覆面和排气组件，所述钢覆面贴敷于混凝土厂房的内壁上，所述排气组件包括排气单元，所述排气单元具有排气管和排气管盖，所述排气管设于所述钢覆面上，用于连通所述钢覆面和混凝土厂房的内壁之间的间隙，所述排气管盖盖设于所述排气管的出口端上。
26.本发明还提供一种核工程厂房房间，包括混凝土墙体，以及上述的钢覆面结构，所述钢覆面结构贴敷于所述混凝土墙体上。
27.实施例1
28.如图1所示，本实施例公开一种钢覆面结构，包括钢覆面和排气组件，钢覆面贴敷于混凝土厂房的内壁上，排气组件具有排气单元，排气单元包括排气管和排气管盖，排气管设于钢覆面上，用于连通钢覆面和混凝土厂房的内壁之间的间隙，排气管盖盖设于排气管的出口端上。
29.在本实施例中，钢覆面结构主要是用于防止核工程厂房房间内作为冷却介质的钠等对混凝土结构有腐蚀作用的物质直接与混凝土接触，其中，钠的泄漏方式分为流出与泼洒，流出这种泄漏方式主要是在地面形成池状积聚的腐蚀物，而这种泄露方式主要是对混凝土底壁3以及低位墙体造成影响；而泼洒这种泄露方式是从压力管道中喷溅而出，或落于地面上，或向四周飞溅，对混凝土厂房的各个角落都具有威胁，本实施例主要是介绍一种能够应对泼洒这种泄露方式的钢覆面结构。
30.在本实施例中，钢覆面包括底板6、侧板5和顶板4；排气单元包括第一排气单元、第二排气单元，底板6贴敷于混凝土厂房内的底壁3上，侧板贴敷于混凝土厂房内的侧壁上，顶板4贴敷于混凝土厂房内的顶壁1上。对于金属钠这种泼洒的喷溅方式，侧板5采用全包覆
式，也就是说，侧板5能够覆盖混凝土厂房的整个侧壁2，其顶端与顶板4相连，其底端与底板6相连，从而保证混凝土厂房的整个侧壁2不会与钠接触，进而保证混凝土的结构强度。
31.第一排气单元设于底板6上，第一排气单元包括第一排气管16、第一排气管盖17，第一排气管16的入口端与底板6和底壁3之间的间隙连通，第一排气管盖17盖设于第一排气管16的出口端；第二排气单元设于顶板4上，第二排气单元包括第二排气管14、第二排气管盖15，第二排气管14的入口端与顶板4和顶壁1之间的间隙连通，第二排气管盖15盖设于第二排气管14的出口端。通过第一排气单元与第二排气单元能有效地排出底板6与混凝土厂房底壁3之间以及顶板4与混凝土顶壁1之间的气体，从而减少其间隙内的压力。
32.在本实施例中，排气单元还包括第三排气单元。第三排气单元设于侧板5上，第三排气单元包括第三排气管、第三排气管盖，第三排气管的入口端与侧板5和侧壁2之间的间隙连通，第三排气管盖盖设于第三排气管的出口端。
33.具体的，第一排气管16、第二排气管14以及第三排气管的结构形状相同，均为圆柱形壳体，因为腐蚀性泄漏物易在底壁3中心形成池状聚集，所以设置第一排气管16的长度长于第二排气管14以及第三排气管。
34.如图2所示，第一排气管16、第二排气管14、以及第三排气管的出口端均向外延伸形成延伸段，延伸段上开设有限位孔10，本实施例中，限位孔10开设有多个。第一排气单元/第二排气单元/第三排气单元还包括限位端头与复位弹簧7，限位端头包括限位板8与连接杆9，连接杆9的一端固定在限位板8上，二者共同构成倒立的t形结构(从截面图看)，连接杆9的另一端穿过限位孔10后与第一排气管盖17/第二排气管盖15/第三排气管盖固定连接，第一排气管盖17/第二排气管盖15/第三排气管盖的直径微大于第一排气管16/第二排气管14/第三排气管的直径。限位板8设于限位孔10的下方，且限位板8为圆形，其直径大于限位孔10的直径，从而防止各个管盖与管口分离。复位弹簧7采用多个，每个复位弹簧7套设于每个连接杆9上，且复位弹簧7的两端分别与限位板8以及延伸段相抵。
35.具体的，当第一排气管16/第二排气管14/第三排气管内压力达到排放压力阈值后，气体将第一排气管盖17/第二排气管盖15/第三排气管盖顶开，从而到达气体自动排放的目的，当第一排气管16/第二排气管14/第三排气管内压力恢复到排放压力阈值以下时，第一排气管盖17/第二排气管盖15/第三排气管在复位弹簧7的作用下恢复初始状态(即第一排气管盖17/第二排气管盖15/第三排气管盖设于第一排气管16/第二排气管14/第三排气管的出口端)。
36.如图3所示，第一排气单元还包括配重块11，配重块11固设在第一排气管盖17上，当第一排气管16排放气体后，在配重块11的重力作用下第一排气管盖17恢复初始位置。
37.如图1所示，在本实施例中，底板6与混凝土厂房的底壁3之间还设有减压储存空间13。具体的，处于第一排气管16附近的底板6向上凸起，从而形成处于底板6与混凝土厂房的底壁3之间的减压储存空间13。减压储存空间13与底板6和底壁3之间的间隙连通，由于钠等腐蚀物与混凝土反应后不仅产生气体，还会生成一些固体反应物，这些固体反应物容易堆积在底壁3与底板6之间的间隙内，所以减压储存空间13可用于容纳固体反应物，增大混凝土底壁3与底板6的空间，并且减少底板6与底壁3之间的气体压力。
38.可选的，第一排气单元/第二排气单元/第三排气单元的数量为多个，多个第一排气单元/第二排气单元/第三排气单元间隔均匀的分布在底板6/顶板4/侧板5上，从而使得
位于底板6/顶板4/侧板5各段的气体能顺利排出，不会发生堵塞。
39.在本实施例中，底板6和顶板4均为全包覆式，顶板4覆盖混凝土厂房的整个顶壁1，底板6覆盖混凝土厂房的整个底壁3。
40.本实施例中的钢覆面结构包括顶板4、底板6以及侧板5，其包覆方式均为其全包覆方式，可以有效地防止泼洒喷溅出的金属钠与混凝土厂房的墙体接触，并且在钢覆面上开设有多个排气管，将混凝土墙体与钢覆面之间间隙内的气体排出，以防止气体积聚破坏钢覆面，从而保证混凝土的结构强度。
41.实施例2
42.本实施例公开一种钢覆面结构，本实施例中的钢覆面结构与实施例1中钢覆面结构的区别在于：本实施例中的钢覆面结构主要应用于金属钠的泄漏方式是流出的状况。
43.在本实施例中，钢覆面包括底板6、顶板4和侧板5，排气单元包括第一排气单元、第二排气单元以及第三排气单元，其中，底板6、顶板4与第一排气单元、第二排气单元的结构均与实施例1中的相同，这里不再赘述。
44.侧板5为半包覆式(墙裙式)，侧板5贴敷于混凝土厂房内的侧壁2的下部，其底端与底板6相连，第三排气单元包括隔离板12，隔离板12为翻转的l型，隔离板与混凝土厂房的侧壁2形成共同形成半包围结构，侧板的顶部伸入半包围结构内。
45.具体来说，隔离板的水平端固定在混凝土厂房的侧壁2上，并且位于侧板5的上方，隔离板12的竖直端向下延伸，遮盖在侧板5外部，用于防止泄漏物侵入侧板5与侧壁2的间隙内，而侧板5与侧壁2的间隙的气体可以通过隔离板12弯折的空隙排出。
46.本实施例中的钢覆面结构用于腐蚀物较少的混凝土厂房，其侧壁2采用半包覆式的侧板5，有利于减少钢覆面材料的消耗，并且对混凝土墙体可以起到有效的保护作用。
47.实施例3
48.本实施例公开一种核工程厂房房间，包括混凝土墙体，以及实施例1或实施例2中的钢覆面结构，钢覆面结构贴敷于混凝土墙体上。
49.在本实施例中，顶板4与底板6均采用全包覆式，底板6包覆混凝土厂房的底壁3，顶板4包覆混凝土的顶壁1，对于侧板5，可选择全包覆式或者半包覆式，其具体情况可以根据核工程厂房房间内的钠等腐蚀物的泄漏方式，当泄漏方式为泼洒时，侧板5应当选择全包覆式，当泄漏方式为流出时，侧板5可选择半包覆式或者全包覆式。
50.可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种钢覆面结构，其特征在于，包括钢覆面和排气组件，所述钢覆面贴敷于混凝土厂房的内壁上，所述排气组件包括排气单元，所述排气单元具有排气管和排气管盖，所述排气管设于所述钢覆面上，用于连通所述钢覆面和混凝土厂房的内壁之间的间隙，所述排气管盖盖设于所述排气管的出口端上。2.根据权利要求1所述的钢覆面结构，其特征在于，所述钢覆面包括底板(6)、顶板(4)和侧板，所述排气单元包括第一排气单元、第二排气单元，所述底板(6)贴敷于混凝土厂房内的底壁(3)上，第一排气单元设于底板(6)上，所述第一排气单元包括第一排气管(16)、第一排气管盖(17)，所述第一排气管(16)的入口端与底板(6)和底壁(3)之间的间隙连通，所述第一排气管盖(17)盖设于所述第一排气管(16)的出口端；和/或，所述顶板(4)贴敷于混凝土厂房内的顶壁(1)上，第二排气单元设于顶板(4)上，所述第二排气单元包括第二排气管(14)、第二排气管盖(15)，所述第二排气管(14)的入口端与顶板(4)和顶壁(1)之间的间隙连通，所述第二排气管盖(15)盖设于所述第二排气管(14)的出口端。3.根据权利要求2所述的钢覆面结构，其特征在于，所述侧板(5)为全包覆式，所述侧板(5)覆盖所述混凝土厂房的整个侧壁(2)，侧板的两端分别与顶板(4)和底板(6)相连，所述排气单元还包括第三排气单元，第三排气单元设于侧板(5)上，第三排气单元包括第三排气管、第三排气管盖，所述第三排气管的入口端与侧板(5)和侧壁(2)之间的间隙连通，所述第三排气管盖盖设于所述第三排气管的出口端。4.根据权利要求3所述的钢覆面结构，其特征在于，所述第一排气管(16)/第二排气管(14)/第三排气管的出口端向外延伸形成延伸段，所述延伸段上开设有限位孔(10)，所述第一排气单元/第二排气单元/第三排气单元还包括限位端头与复位弹簧(7)，所述限位端头包括限位板(8)与连接杆(9)，所述连接杆(9)的一端固定在所述限位板(8)上，所述连接杆(9)的另一端穿过限位孔(10)后与所述第一排气管盖(17)/第二排气管盖(15)/第三排气管盖固定连接，所述复位弹簧(7)套设于所述连接杆(9)上，且其两端分别与限位板(8)和延伸段相抵。5.根据权利要求2所述的钢覆面结构，其特征在于，所述第一排气单元还包括配重块(11)，所述配重块(11)固设在所述第一排气管盖(17)上。6.根据权利要求5所述的钢覆面结构，其特征在于，处于所述第一排气管(16)附近的底板(6)向上凸起，从而形成处于所述底板(6)与混凝土厂房的底壁(3)之间的减压储存空间(13)，所述减压储存空间(13)与底板(6)和底壁(3)之间的间隙连通，用于容纳钠等物质侵蚀混凝土后产生的反应物。7.根据权利要求3所述的钢覆面结构，其特征在于，所述第一排气单元/第二排气单元/第三排气单元的数量为多个，多个第一排气单元/第二排气单元/第三排气单元间隔均匀的分布在底板(6)/顶板(4)/侧板(5)上。
8.根据权利要求2-7任一项所述的钢覆面结构，其特征在于，所述底板(6)和顶板(4)均为全包覆式，所述顶板(4)覆盖混凝土厂房的整个顶壁(1)，所述底板(6)覆盖所述混凝土厂房的整个底壁(3)。9.根据权利要求2所述的钢覆面结构，其特征在于，所述侧板(5)为半包覆式，所述侧板(5)贴敷于混凝土厂房内的侧壁(2)的下部，其底端与底板(6)相连，所述排气单元还包括第三排气单元，所述第三排气单元包括隔离板(12)，所述隔离板(12)为翻转的l型，隔离板与混凝土厂房的侧壁(2)形成共同形成半包围结构，所述侧板的顶部伸入所述半包围结构内。10.一种核工程厂房房间，其特征在于，包括混凝土墙体，以及权利要求1-9任一项所述的钢覆面结构，所述钢覆面结构贴敷于所述混凝土墙体上。

技术总结
本发明公开一种钢覆面结构以及包括该钢覆面结构的核工程厂房房间，所述钢覆面结构包括钢覆面和排气组件，所述钢覆面贴敷于混凝土厂房的内壁上，所述排气组件包括排气单元，所述排气单元具有排气管和排气管盖，所述排气管设于所述钢覆面上，用于连通所述钢覆面和混凝土厂房的内壁之间的间隙，所述排气管盖盖设于所述排气管的出口端上。所述钢覆面结构可以有效地防止腐蚀物与混凝土墙体相接触。效地防止腐蚀物与混凝土墙体相接触。效地防止腐蚀物与混凝土墙体相接触。


技术研发人员：李荣鹏 王宝树 蒋迪 姚迪 孙晓颖 王冬梅 宋孟燕 甘莹莹
受保护的技术使用者：中国核电工程有限公司
技术研发日：2022.03.07
技术公布日：2022/5/25