本實(shí)用新型屬于用于蓄能電站的壓縮空氣儲(chǔ)能設(shè)施,具體涉及一種用于蓄能電站可進(jìn)行缺陷檢測(cè)、監(jiān)測(cè)的地下巖洞儲(chǔ)氣庫(kù)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

地下儲(chǔ)氣庫(kù)壓縮空氣蓄能電站主要為配合風(fēng)能、潮汐能和水電能源，把電網(wǎng)中電力負(fù)荷低谷時(shí)的多余電能轉(zhuǎn)化成壓縮空氣的勢(shì)能存在地下儲(chǔ)氣庫(kù)中，在用電高峰時(shí)期釋放被壓縮空氣發(fā)電，起到“蓄電池”的作用，在電力系統(tǒng)中有削峰填谷、優(yōu)化電網(wǎng)和緊急備用作用。

本課題組首次提出采用地下巖洞進(jìn)行高壓氣體密封,其結(jié)構(gòu)是在開(kāi)挖裸洞基礎(chǔ)上先后用初襯混凝土層、防水層、二襯混凝土層、及玻璃鋼材料密封。玻璃鋼由于具有一定的強(qiáng)度、剛度、變形能力且價(jià)格低廉，是目前可應(yīng)用于地下儲(chǔ)氣庫(kù)密封的性價(jià)比最高的材料。

但純玻璃鋼密封材料密封地下巖洞儲(chǔ)氣庫(kù)存在以下問(wèn)題：

1）玻璃鋼施工效果如何，是否存在微裂隙、孔隙等缺陷，無(wú)法通過(guò)電火花等現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)手段檢測(cè)。

2）在儲(chǔ)氣庫(kù)充放氣過(guò)程中，玻璃鋼的密封效果如何，是否存在漏氣等現(xiàn)象，無(wú)法進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型旨在提供一種方便對(duì)缺陷進(jìn)行檢測(cè)和監(jiān)測(cè)的玻璃鋼材料密封的地下巖洞儲(chǔ)氣庫(kù)結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型解決問(wèn)題的技術(shù)方案是：一種可進(jìn)行缺陷檢測(cè)、監(jiān)測(cè)的地下巖洞儲(chǔ)氣庫(kù)結(jié)構(gòu)，包括在地下巖體開(kāi)鑿的儲(chǔ)氣腔，所述儲(chǔ)氣腔從外向內(nèi)包括初襯混凝土層、防水層、二襯混凝土層、碳纖維層、玻璃鋼密封層；

所述二襯混凝土層和碳纖維層之間設(shè)有分布式光纖傳感系統(tǒng)；

所述儲(chǔ)氣腔的一端對(duì)接設(shè)有密封門(mén)，該密封門(mén)固定于地下巖體，密封門(mén)上設(shè)有和儲(chǔ)氣腔連通的充氣通道和放氣通道；

密封門(mén)與儲(chǔ)氣腔的對(duì)接處密封。

上述方案中，利用碳纖維層的導(dǎo)電性，可采用電火花檢測(cè)玻璃鋼密封層中的微裂縫及缺陷，從而檢測(cè)玻璃鋼密封層的氣密性。

在熱傳導(dǎo)作用下，儲(chǔ)氣庫(kù)充放氣過(guò)程中，二襯混凝土層及玻璃鋼密封層之間各處溫度趨于一致，利用分布式光纖對(duì)溫度的敏感性，可以監(jiān)測(cè)各處的溫度變化，發(fā)生溫度突變處則可能出現(xiàn)玻璃鋼漏氣，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

進(jìn)一步的，所述分布式光纖傳感系統(tǒng)的光纖沿儲(chǔ)氣腔軸向、在二襯混凝土層的內(nèi)壁上螺旋纏繞布置。

進(jìn)一步的，所述儲(chǔ)氣腔的兩端為平滑過(guò)渡的球面。

上述方案中，兩端采用球面的目的在于，在儲(chǔ)氣腔腔身與端部銜接處能夠平滑過(guò)渡，不會(huì)出現(xiàn)突變，可避免玻璃鋼密封材料出現(xiàn)應(yīng)力集中而導(dǎo)致的脫落。

所述密封門(mén)為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，其前端封閉，后端敞開(kāi)，前端開(kāi)有安裝充氣通道和放氣通道的凹槽,敞開(kāi)端與儲(chǔ)氣腔一端對(duì)接；

密封門(mén)通過(guò)軸向緊固螺栓和環(huán)向緊固螺栓與巖體固定。

優(yōu)選的，所述密封門(mén)與儲(chǔ)氣腔的對(duì)接處通過(guò)橡膠墊密封。

進(jìn)一步的，所述玻璃鋼密封層為現(xiàn)場(chǎng)涂覆制成?，F(xiàn)場(chǎng)直接制作密封層，不會(huì)產(chǎn)生接縫。

本實(shí)用新型的顯著效果是：

1. 設(shè)置碳纖維層可以簡(jiǎn)便地進(jìn)行電火花試驗(yàn)，以檢查玻璃鋼密封層中的缺陷、裂隙，對(duì)玻璃鋼的施工效果做出評(píng)價(jià)，排除風(fēng)險(xiǎn)，提高安全性。同時(shí)碳纖維層還具有厚度小，體積小，自重小，施工簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)。

2. 設(shè)置分布式光纖傳感系統(tǒng)可在很大的空間范圍內(nèi)連續(xù)地進(jìn)行傳感，測(cè)量精度可確定在0.5米以內(nèi)。同時(shí)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，性價(jià)比高的優(yōu)點(diǎn)。

總之，在儲(chǔ)氣庫(kù)結(jié)構(gòu)中加入碳纖維層及分布式光纖傳感系統(tǒng)既能達(dá)到對(duì)玻璃鋼密封效果分別進(jìn)行檢測(cè)及監(jiān)測(cè)的目的，又具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工簡(jiǎn)便、造價(jià)低廉的優(yōu)點(diǎn)，具有良好的應(yīng)用價(jià)值。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是儲(chǔ)氣庫(kù)立體圖。

圖2是儲(chǔ)氣庫(kù)縱剖視圖。

圖3是儲(chǔ)氣腔斷面圖。

圖中：1-巖體，2-初襯混凝土層，3-防水層，4-二襯混凝土層，5-玻璃鋼密封層，6-球面，7-凹槽,8-密封門(mén)，9-軸向緊固螺栓，10-環(huán)向緊固螺栓,11-碳纖維層，12-儲(chǔ)氣腔，13-分布式光纖傳感系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

如圖1～3所示，一種可進(jìn)行缺陷檢測(cè)、監(jiān)測(cè)的地下巖洞儲(chǔ)氣庫(kù)結(jié)構(gòu)，包括在地下巖體1開(kāi)鑿的儲(chǔ)氣腔12，所述儲(chǔ)氣腔12從外向內(nèi)包括初襯混凝土層2、防水層3、二襯混凝土層4、碳纖維層11、玻璃鋼密封層5。

所述二襯混凝土層4和碳纖維層11之間設(shè)有分布式光纖傳感系統(tǒng)13。所述分布式光纖傳感系統(tǒng)13的光纖沿儲(chǔ)氣腔12軸向、在二襯混凝土層4的內(nèi)壁上螺旋纏繞布置。

所述玻璃鋼密封層5為現(xiàn)場(chǎng)涂覆制成?，F(xiàn)場(chǎng)直接制作密封層，不會(huì)產(chǎn)生接縫。所述儲(chǔ)氣腔12的兩端為平滑過(guò)渡的球面6。

所述儲(chǔ)氣腔12的一端對(duì)接設(shè)有密封門(mén)8，該密封門(mén)8通過(guò)軸向緊固螺栓9和環(huán)向緊固螺栓10與巖體1固定。所述密封門(mén)8為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，其前端封閉，后端敞開(kāi)，前端開(kāi)有安裝充氣通道和放氣通道的凹槽7,敞開(kāi)端與儲(chǔ)氣腔12一端對(duì)接。對(duì)接處通過(guò)橡膠墊密封。

密封門(mén)8上設(shè)有和儲(chǔ)氣腔12連通的充氣通道和放氣通道。