[實用新型]冷卻塔倒塌模擬試驗裝置

有效

• 申請號: 201220453769.5
• 申請日: 2012-09-06
• 公開（公告）號: CN202735108U
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 劉立威;羅必雄;彭雪平;湯東升;馬兆榮;陸曉琴;徐榮彬;孫小兵;劉東華;李樂
• 申請（專利權）人: 中國能源建設集團廣東省電力設計研究院
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 曾旻輝

技術領域

本實用新型涉及模擬試驗裝置，尤其是指一種冷卻塔倒塌模擬試驗裝置。

背景技術

在核電工程的二次循環冷卻系統中，需要設置冷卻塔，作為循環水與冷卻介質發生熱交換，帶走熱量并溫度降低的場所。由于核電單機容量大，循環水量也相應較大，因此冷卻塔的幾何體量也是相當巨大。根據現有的行業認知，1000MW級別核電站的冷卻塔，塔高一般需要達到200m以上，零米直徑180m以上。核電冷卻塔一般采用雙曲線型鋼筋混凝土結構。超大型冷卻塔結構主要分為基礎、支柱、塔筒及塔內淋水構架4個結構組成部分。

核電工程關乎國計民生，因此核電站的安全級別很高。作為核電站內單體幾何尺寸最大的建筑物之一，超大型冷卻塔結構安全性對整個核電站的核安全有至關重要的影響。核電站超大型冷卻塔倒塌不僅會對鄰近建筑物產生直接的巨大物理沖擊，造成鄰近建筑倒塌，而且超大型冷卻塔倒塌產生的地面振動尚會對核島造成影響，危及核安全。因此，在超大型冷卻塔結構設計中，不僅要求對冷卻塔結構本身的強度、穩定性進行科學、詳細的力學計算，尚需對超大型冷卻塔在不可預知的外部偶然荷載作用下倒塌過程進行計算研究，作為評估核安全性的一則重要依據。

因為目前世界上已投運及在建的核電站主要是直流循環(一次循環)，所以針對二次循環的核電站超大型冷卻塔的分析技術相對匱乏，尤其是針對超大型冷卻塔倒塌過程的研究。目前世界上尚無針對核電超大型冷卻塔倒塌的物理模型實驗成果，此領域的研究尚屬空白。我國現行的規范體系，也尚無針對超大型冷卻塔倒塌量化分析的技術標準。

實用新型內容

鑒于此，本實用新型提供一種冷卻塔倒塌模擬試驗裝置，其能夠模擬冷卻塔倒塌的過程，得出冷卻塔的倒塌規律，作為冷卻塔設計及核電站安全評估的重要依據，提高冷卻塔的安全性。

本實用新型的目的是這樣實現的：

一種冷卻塔倒塌模擬試驗裝置，其包括有冷卻塔模型、數據采集裝置、數據處理裝置、多個支柱、臺座及柱支撐裝置，所述數據采集裝置與所述數據處理裝置連接，所述冷卻塔模型底部一部分通過多個所述支柱支撐于所述臺座上，所述冷卻塔模型的另一部分通過所述柱支撐裝置支撐，所述支撐裝置的高度可調，所述數據采集裝置設置于所述冷卻塔模型倒塌方向的前方或/和垂直于所述冷卻塔模型倒塌方向，其中，所述冷卻塔模型及所述支柱均采用砂漿及鋼筋澆筑形成，所述砂漿的抗壓強度與冷卻塔的實際抗壓強度一致。

建立冷卻塔模型，并將所述冷卻塔底部一部分通過支柱支撐于所述臺座上，而另一部分直接通過所述支撐裝置支撐；在實驗時，降低所述支撐裝置的高度，所述支撐裝置失去承載能力，所述冷卻塔模型倒塌或傾覆；在所述冷卻塔模型倒塌的過程中，所述數據采集裝置根據需要采集數據。

在其中一個實施例中，其還包括有支撐板，所述支撐板位于所述柱支撐裝置上。

在其中一個實施例中，所述數據采集裝置包括有地振動數據采集裝置，所述地振動數據采集裝置包括有用于采集地面點處X、Y、Z三軸加速度的加速度傳感器及加速度數據采集裝置，所述加速度數據采集裝置與所述數據處理裝置連接。

通過所述加速度傳感器將采集到的數據傳輸給所述數據采集裝置進行處理，可得到地面點處X、Y、Z三軸的加速度時程曲線，根據測量結果的得出所述冷卻塔模型倒塌后對核島產生的影響，并且能夠應用于爆破拆除中地面振動監測。

在其中一個實施例中，所述數據采集裝置還包括位移數據采集裝置，所述位移數據采集裝置包括多個位移計及位移數據采集裝置，所述位移數據采集裝置與所述數據處理裝置連接，多個所述位移計與所述位移數據采集裝置連接，其中，多個所述位移計固定于所述臺座上，其余所述位移計固定于所述冷卻塔塔頂的同一水平面上。

測量所述支柱的位移計和下環梁處的位移參數的位移計設置在所述臺座上，并且多個位移計之間相互錯開，并優選將其中一個所述位移計墊高保證其相互之間具有一定的高差；而用于測量所述冷卻塔頂端的多個位移計由于量程的問題，則優選可通過腳手架固定于與所述冷卻塔模型塔頂的同一水平面上，且多個所述位移計位置錯開，并具有一定的高差。

在其中一個實施例中，在靠近所述柱支撐裝置處的多個支柱上設置震動感應片，所述震動感應片與所述位移數據采集裝置連接。

當所述柱支撐裝置的支撐失效，所述支撐板下落，所述冷卻塔模型會繞剩余的支撐面積(即所述支柱部分)轉動，靠近所述冷卻塔模型中心的支柱在試驗開始后受壓作用明顯，壓應力最大最容易破壞，而在靠近所述柱支撐裝置處(即所述冷卻塔模型的中心軸線上)的多個支柱上設置震動感應片，便于測量所述支柱上的應變時程關系。