Машинное отделение АЭС с энергетическим реактором РБМК мощностью 1000 МВт

карагандинский университет, кафедра строительства
курсовой проект по дисциплине расчет металлических конструкции
на тему Машинное отделение АЭС с энергетическим реактором на быстрых нейтронах РБМК мощностью 1000 МВт

турбокомпрессор вврк мощность 1000МВт давление 7 атм
Турбинное отделение АЭС с РБМК 1000 МВт.

Данный дипломный проект разработан в соответствии с нормативной документацией. Были выдержаны все проектные, санитарно-гигиенические нормы, с учетом ГОСТов и стандартов, а так же с учетом современных требований научно-технического прогресса, достижений науки и техники в области строительства.
Мною был разработан дипломный проект на тему: Проектирование Машинного отделения Главного корпуса АЭС с энергетическим реактором на быстрых нейтронах РБМК, мощностью 1000 МВт.
В Казахстане развитие атомной энергетики происходит только в качестве научно-исследовательских направлениях. Однако необходимо отметить аналитические исследования ученных НИЯФ, которые заключили, что в ближайшее будущее строительство атомной электростанции в Казахстане, неизбежно. Это, прежде всего, связанно с возможным истощением угольных ресурсов, и переходом на более новое для Казахстана использование ядерной энергии. И именно в этом заключается актуальность и необходимость развития данной темы. Не говоря о перспективах АЭС в том, что одна мощная энергетическая станция могла бы снабжать половину Казахстана электроэнергией.
Проект содержит десять частей.
В архитектурно-конструктивной части, мною был запроектирован корпус в котором производится преобразование тепловой энергии в электрическую. Строительство его предусмотрено на территории комплекса АЭС. Архитектурно-планировочное решение генерального плана АЭС принято в соответствии с типовыми проектами энергетических комплексов мощностью 1000МВт.
Машинное отделение представляет собой прямоугольник и имеет размерность в плане 1328х45 м (показать сначало на генплане, затем на фасаде и плане), с шагом колонн (на плане) 12м, с общим числом шагов (на плане) 11. Таким образом ячейка цеха представляет собой 12х45(на плане);
Так же на генплане показаны весе вспомогательные здания комплекса (это …, показать пару зданий), между зданиями запроектирована автодорога (показать) шириной проезжей части 6 м., для обеспечения связи между зданиями. Территория в районе строительства частично ограждена. Площадь застройки территории составляет 280000 м2. Коэффициент использования территории 0,35, коэффициент озеленения территории 0,005, коэффициент асфальтирования территории 0,08. Отвод поверхностных вод запроектирован от зданий к лоткам автодорог, с последующим выпуском в канализацию.
Рельеф площадки спокойный, на протяжении всей площадки наибольшая разность перепадов составляет 2м на 200м (это можно наблюдать по высотным отметкам).
На втором чертеже показаны два фасада, один торцевой, и один продольный. Здание было ориентированно так, чтобы наибольшее значение повторяемости ветра по румбам приходилось на торцевую часть здания. Так же на фасаде показаны высотные отметки здания и остеклений, наивысшая точка 39,6 м (показать). Коэффициент остекления равен 0,33.
Так же в данном разделе был произведен выбор типовых конструкций, колон, стеновых панелей, оконных переплетов, плит покрытия, фундаментных балок, подкрановых балок (цех снабжен двумя мостовыми кранами грузоподъёмностью 200 и 30Т, показать) и фермы.
На четвертом листе показан продольный и поперечный разрез, машинного отделения. На разрезах показаны высоты нижней и верхних частей колон (верхняя – 11,2м, нижняя – 32м) уровень головки рельса (УГР для крана 200т– 29,5 м, для крана 30т– 23,9) (все показывать). На узлах показывается примыкание плит покрытия к стеновым панелям, где так же видна технология укладки трехслойного рубероидного ковра(узел3). Колона как мы видим, металлическая, двухветвевая (узел1), с сечением нижней части колоны 1.75х0,9 м, и верхней 1.5х 0,9 м. (показать на поперечном сечении); подкрановые балки приняты сборные стальные двутаврового сечения, высота профиля равна 1,2 м (показать на поперечном сечении, и узле1). В качестве главных несущих конструкций покрытия приняты металлические фермы с уклоном 0,1(показать). На чертеже так же показаны узлы, примыкания стеновых панелей друг к другу (узел 4), и так же (на узле 2) конструкция примыкания нижнего пояса фермы к колонне..
Второй раздел включает в себя статический расчет рамы, и расчет стропильной фермы. Рама однопролетная унифицированная, при расчете которой был использован метод перемещения. Статический расчет произведен для определения усилий возникающих в верхнем сечении колоны, возникающих моментов от жесткого сопряжения ригеля со стойками, для расчета стропильной фермы. Для фермы (показать лист 5) был выбран графический расчет – методом построения диаграммы Максвелла-Кремона, (которую вы можете наблюдать в пояснительной записке, в качестве приложенияА,Б). Определены сечения стержней, составлена спецификация метала (Лист 5). Стержни фермы изготавливаются из двух профилей, марка стали 18Г2АФп ГОСТ19282-73. В сечении профиля представляют собой уголоки, соединение которых между собой осуществляются посредством фасонок. Длины фасонок были подобраны из условия прочности связей сварных швов, по обушку и перу.
Необходимость статического расчета, заключается так же в определении усилий возникающих в нижнем сечении колоны, для расчета фундаментов.
Геологический разрез участка был составлен на основе инженерно- геологических изысканий, которые показали, что на участке залегают грунты: песок – растительный слой 0,2м, суглинок желто-коричневый, твердый мощностью слоя 1,3 м, глина, зелено – серая, полутвердая, мощностью слоя 6,5 м. Мы видим, что оба слоя вполне могут являтся несущими. В разделе основания и фундаменты был произведен расчет двух типов фундаментов (показать на листе 6): монолитного железобетонного фундамента, под стальную колонну, и свайного железобетонного фундамента. В соответствии с нормативной глубиной промерзания (в данном районе) 2м, УГР – 2м, а так же технологических требований и конструктивного решения определена глубина заложения фундамента – 4,3 м. Было произведено технико-экономическое сравнениям двух типов фундаментов. Анализ технико – экономических показателей сравниваемых вариантов показывает, что наиболее экономичен как с финансовой точки зрения, так и с учетом трудозатрат, вариант 2 - фундамент свайный, из забивных железобетонных свай (показать на листе 6). Расчеты показали необходимость 4 свай под одну колону, соединенных ростверком (лист6). Свая квадратного сечения 0,3х0,3м, марки С-6-30 имеет следующие размеры: общая длина сваи – 4,35 м, длина острия сваи – 0,25 м. Длина сваи определена из условия обеспечения несущей способности. Размеры растверка определены согласно конструктивным требованиям: горизонтальные – 1,8х3,1м, вертикальные – 0,45м. В данном разделе так же произведен расчет осадки фундамента, полученная осадка составляет 8.1 см, что меньше предельно допустимой (для промзданий 10см), следовательно, основное условие второй группы предельных состояний выполняется.
В технологической части мною разработаны две технологические карты: монтажа наземной части и на устройство кровли. В состав работ, рассматриваемых картой, входит монтаж основных строительных конструкций: колонн, подкрановых балок, стропильных ферм, связей по колонам и фермам, плит покрытия, стеновых и оконных блоков. Работы производятся по двум захваткам размеры первой захватки 45х72м, второй 45х60м. Мною был произведен расчет двух типов кранов: стрелового крана на железнодорожном ходу МК-20-14, и, и башенного крана БК – 300 (лист 7). Расчет ведется по требуемым геометрическим (габаритам) и техническим параметрам (грузоподъемности) крана. Заключение расчета себестоимости монтажных работ говорит о эффективности использования двух типов кранов. То есть монтаж ферм и плит покрытия осуществляется башенным краном, а все остальные конструкции монтирует кран МК-20-14. Продолжительность монтажа первой захватки, согласно расчету калькуляции работ составляет 36, второй – 32 дней. В состав работ, рассматриваемых картой по устройству кровли, входят: отчистка основания от мусора; устройство пароизоляции; устройство теплоизоляции; устройство бетонной стяжки; огрунтова стяжки; отделка водосточных воронок; устройство гидроизоляции; устройство защитного слоя. Согласно расчету калькуляции работ сроки устройства кровли, для первой захватки составили 22 дней и для второй 23 дней (показать на листе 8 – график производства работ).
Организационная часть включает в себя разработку сетевого графика и строительного генплана. Сетевая модель (показать лист 9) позволяет четко отобразить структуру проекта, установить взаимосвязь работ, осуществить прогнозирование критических работ. Для построения сетевой модели производства, мною были составлены: ведомость подсчета объемов работ по захваткам, ведомость подсчета трудоемкости работ в соответствии с Едиными Нормами и Расценками. А так же определена наибольший путь непрерывной последовательности работ называемый критическим показать на листе 10). Из расчетов сетевого графика на строительстве промышленного объекта работает максимальное количество – 82 человека. Проектирование стройгенплана, производилось с соблюдением следующих принципов: рассчитанные временные здания и сооружения предусмотрены передвижными на колесах и в наименьшем количестве (показать на 11); Временные ЗиС размещены так, что они удобны в эксплуатации, не нарушают безопасности работ; протяженность временных сетей водо- и энергоснабжения принята минимальной (показать на 11); временные дороги (показать) и склады (показать) отвечают требованиям безопасности и размещены так, что число перегрузок сведено к минимуму. Расчет складов производился по трехдневному запасу местных материалов и десятидневному привозных. Временные ЗиС рассчитывались по нормам Справочника проектировщика организации строительства. Диаметр трубы для временного водоснабжения рассчитывался по максимальному расходу воды на производственный и хозяйственно-бытовые нужды, пожаротушение. Расчетом деаметр трубы определен равным 100мм. Расчет мощности трансформатора велся по потребителям электроэнергии на производственные нужды и технологические нужды (краны, бетономешалки, растворонасосы и пр), наружное и внутреннее освещение. Согласно расчету принято два трансформатора ТМ – 30/6, общей мощностью 100кВт.
Раздел охраны труда включает мероприятия по предотвращению травматизма при монтаже промышленных зданий, профилактика травматизма на земляных работах, а тек же светотехнического расчета, определения коэффициента световой эффективности на основе которого подобрано количество оконных проемов. Расчет производится с использованием диаграммы Данилюка, методом наложения.
В разделе инженерные сети был произведен расчет естественной и искувственной вентиляции. Приток воздуха в помещение местный в виде воздушных душей, и общеобменный естественным путем. Из общего объема приточного воздуха 20-25% подается в машинное отделение.
Раздел экология включает в себя разработку экологического паспорта предприятия. В данном разделе мною был произведен расчет по определению границ санитарно-защитной зоны с учетом поправки на розу ветров. Усредненное значение площади санитарно –защитной зоны равняется 2832000 м2. Поскольку выбросы вредных веществ на АЭС практически отсутствуют, зато количество тепла отдаваемого в среду, при одинаковых мощностях станций (по сравнению с ТЭЦ) больше на 50%, то мною был произведен расчёт выброса тепла в атмосферу. Расчет произведен по принципу теплового баланса, отбираемое тепло от пара, равна теплу уносимому водой.