核电站钢结构围护中的新材料应用

陈斌

摘 要：随着社会经济的发展，电能资源的需求量越来越大，在当今环保和节约能源的大潮下，核电站开始出现在人们的视野中，我国也在大力兴建核电站。截止2013年2月21日，我国已有7座核电站15台机组投入商业运行，装机容量达1259.4万千瓦。由于核电站在运行中会产生大量的放射性废物，会对人体造成极大的伤害。因此，在核电站中就有了围护结构，它能有效切断核电站与外部环境的联系，保护环境和人们的生命安全。在以前的围护结构中大量采用镀锌压型钢板材料。而随着科学技术的发展，市场上出现了越来越多新型材料，比如：高强镀铝锌压型钢板。本文就核电站围护结构中高强镀铝锌压型钢板的运用进行分析探讨。

关键词：核电站；钢结构；围护结构；新材料

中图分类号：TU391 文献标识码：B 文章编号：1671-3362（2013）07-0042-01

1钢结构概述

钢结构就是以钢材制作为主的结构，是主要的建筑结构类型之一，它具有强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强等特点，故特别适宜用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物。材料匀质性和各向同性好，属理想弹性体，最符合一般工程力学的基本假定。材料塑性、韧性好，可有较大变形，能很好地承受动力荷载。工业化程度高，可进行机械化程度高的专业化生产。

钢结构建筑的多少，标志着一个国家或一个地区经济实力和经济发展程度的高低。进入21世纪以后，我国钢产量迅速增加，钢结构建筑在全国范围内扩展开来，尤其是在经济发达地区钢结构建筑更多，钢结构建筑在制作安装技术工艺方面也有了很大改进。核电站的围护结构对核电站的正常运行起到重要作用，它既能有效减少核电站对周围环境的不良影响，也能避免外界环境对核电站的不利影响。在围护结构中运用钢结构早已是不争的事实，而随着科学技术的发展，钢结构的材质在不断更新换代，现在运用越来越多的是高强镀铝锌压型钢板。

2高强镀铝锌压型钢板概述

在核电站围护结构中采用的钢材为G550高强度彩色镀铝锌压型钢板，它的厚度（不含烤漆层）为0.53mm，屈服强度大于550MPa。而BTS中要求采用的钢板是厚度为0.7mm，屈服强度大于等于230N/mm2，可以看出，G550在屈服强度上大大提高了，也就是说，在相同的情况下，G550高强度钢板的承载力要比低强度钢板的承载力大3倍以上。G550高强钢板的抗台风能力也大大提高。一旦发生台风，G550高强钢板可以避免钢板从固定螺钉处撕裂、吹飞情况的发生，这是因为G550高强钢板的强度大大提高了，它可以保证钢板不会从螺钉穿孔处破坏，从而保证围护结构的安全。同时，G550高强钢板减少了用钢量，这样就减轻了主结构的荷载，使得围护结构更加安全。

高强镀铝锌压型钢板在涂层生产工艺上采用XRW烤漆。传统的涂层生产工艺无法进行工厂化生产，一般是在钢板压型之后，在现场采用无气或有气喷涂的手工涂层法，但是由于现场条件和天气情况的变化，很多时候都无法保证涂层的质量。而XRW烤漆采用无机陶瓷天然矿物颜料为色素，它能够反射紫外线、红外线，可以最大程度降低紫外线、红外线对钢材涂层的破坏，可以抵抗灰尘的粘附，可以保证围护结构长久的光鲜亮丽。BTS中规定的涂层是有机颜料，易分解，颜色会随着时间的推移而淡化。同时，XRW烤漆具有抵抗灰尘粘附的作用，当灰尘依附在钢材上时，雨水的冲刷就可以冲走灰尘，保证钢材的清洁。

3高强镀铝锌压型钢板在核电站围护结构中的应用

我国核电站围护结构的建设中运用高强镀铝锌压型钢板的还比较少，而国外很多国家早就使用高强镀铝锌压型钢板了，这主要是因为我国核电站发展还不成熟。国外很多国家采用高强镀铝锌压型钢板来建设围护结构，在后期基本上不需要围护工作，围护结构既能长久保持光鲜亮丽的外表，还可以有效抵御台风的影响，有着较长的使用寿命。而我国在岭澳二期核电站之前所建的核电站中围护结构均采用镀锌压型钢板，如：大亚湾核电站、岭澳一期核电站。采用高强镀铝锌压型钢板的如：红沿河核电站、岭澳二期核电站、海阳核电站。

大亚湾核电站在围护结构中采用镀锌压型钢板，抗腐蚀能力差，在屋面和墙面的局部都已出现腐蚀现象，出现了漏水的情况，使得后期维护工作大大增加，同时也增加了工程成本。同时，围护结构采用的单层压型钢板，室内的温度较高，尤其是在夏天，温度甚至会达到35℃以上，这样大大恶化了核电站的工作环境。

在红沿河核电站的建设中采用高强镀铝锌压型钢板，大大提高了抗腐蚀性能，提高了抵抗台风的能力。由于红沿河核电站位于海边，容易遭受侵蚀，同时此地为高台风和大风多发区，全年8级以上大风日在70天以上，常年在5、6级风以上达180天，因此在围护结构的建造中对抗腐蚀性能和抗台风性能的要求大大提高。采用高强镀铝锌压型钢板之后既保证了耐腐蚀、抗台风的要求，还使得围护结构的安全性能大大提高，因为高强镀铝锌压型钢板的强度较高，所以有效避免了钢板从固定螺钉处撕裂、吹走现象的发生。

红沿河工程的围护结构建造中，用型钢组成钢构架，然后将高强镀铝锌压型钢板和保温层用自攻螺栓等紧固件固定在型钢上。部分厂房采用单层高强镀铝锌压型钢板，部分厂房采用双层高强镀铝锌压型钢板。在其他建筑材料的选择中也是精益求精，这样使得围护结构性能大大高于以往的核电站围护结构性能。

4结束语

高强镀铝锌压型钢板在核电站围护结构中的运用大大提高了围护结构的性能，提高了使用寿命，提高了防腐蚀、抗台风、防紫外线、红外线、防灰尘颗粒性能。岭澳二期核电站2号机组自2011年8月投入商业运行以来尚未出现围护结构的后期维护工作，维护结构保持着亮丽的外表，性能也没有降低。在未来核电站围护结构的建设中，我国要不断吸取国内外有用经验教训，运用新型材料，合理设计围护结构，促进围护结构性能的提高，促进核电站的正常运行。

参考文献

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[2]程瑞，王馨，张寅平.营造可持续建筑蓄能围护结构的新思路及新方法[J].南方建筑，2012（1）.