一种套管式燃料贮存格架制造技术

本发明专利技术涉及一种套管式燃料贮存格架，其本体由四个支柱(1)、四个横槽钢Ⅰ(4)和四个横槽钢Ⅱ(13)连接成框架，格架的上方有一块倒U型顶板(5)，格架内部设有加强板(10)，加强板(10)与支柱相连，倒U型顶板(5)和加强板(10)上开有与燃料贮存小室(3)间隙配合的孔。本结构提高了格架的整体刚度，减小了燃料贮存小室在动载荷下的变形，避免了套管三点定位的超静定结构；优选地，两层斜梁减小了斜梁长度，斜梁和支柱在两侧面分别采用类似球铰形和插接配合结构，改善受力状况，结构更稳定。相对于由板材拼接而成的蜂窝式，采用套管式使贮存小室相对独立，避免了由于事故造成的损坏直接影响相邻贮存小室(或单元)的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种套管式燃料贮存格架
本专利技术专利技术属于核燃料贮存
，具体涉及一种套管式燃料贮存格架。
技术介绍
燃料贮存格架的结构大致分为两大类形式：由板材拼接而成的蜂窝式和独立贮存小室的套管式。贮存格架内每个贮存单元都是由方形或六角形小室形成，每个贮存小室之间都有一定间隙，各个贮存小室相互之间在布置上是相互独立的，所有小室都是通过上下底板在上下端固定在一起的，因此相对前者，格架的贮存小室具有离散分布的特点。对于具有独立贮存小室的小室式格架，在地震动载荷作用下，燃料组件与贮存小室之间将发生碰撞，即使没有装燃料组件，对于高径比较大，且具有两端支承的贮存小室来说，由于刚度有限，将可能发生弯曲晃动变形。这一点已经分析验证，这种弯曲变形的发生将使贮存小室上下端受力较大，并改变贮存小室之间中心距的大小。所以必须限制以保证结构和临界安全。尤其是抗震要求提高的情况，对于一些间距较大、不含中子毒物材料的新燃料贮存格架，经力学分析表明，原有结构由于弯曲晃动较大导致顶部及底部受力超出许用值。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的是提供一种结构稳定、可减小燃料格架贮存小室变形的套管式燃料贮存格架。为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是：一种套管式燃料贮存格架，其中，若干竖直的燃料贮存小室成排地设在该燃料贮存格架中，所述燃料贮存格架本体由四个支柱、四个横槽钢Ⅰ和四个横槽钢Ⅱ连接成矩形框架，所述燃料贮存格架本体的上方连接有一块套装在燃料贮存小室上部的倒U型顶板，所述燃料贮存格架本体内部设有一块套装在燃料贮存小室中部的加强板，所述加强板的边缘与支柱相连，所述倒U型顶板和加强板上开有与燃料贮存小室间隙配合的孔。进一步，所述燃料贮存格架的一组相对侧的中部分别连接有与横槽钢Ⅰ平行的横槽钢Ⅲ，另一组相对侧的中部分别连接有与横槽钢Ⅱ平行的横槽钢Ⅳ。再进一步，每个支柱由竖槽钢Ⅰ、竖槽钢Ⅱ、竖槽钢Ⅲ连接而成，其中，竖槽钢Ⅰ和竖槽钢Ⅲ的腰相连，竖槽钢Ⅰ和竖槽钢Ⅲ的同侧的腿分别与竖槽钢Ⅱ的腰相连；位于矩形框架同一侧的两个竖槽钢Ⅱ或竖槽钢Ⅲ的槽口对向设置；横槽钢Ⅰ、横槽钢Ⅱ、横槽钢Ⅲ、横槽钢Ⅳ的槽口朝下。更进一步，横槽钢Ⅰ与横槽钢Ⅲ之间设有两个交叉的斜梁Ⅰ，斜梁Ⅰ的两端连接有球形端。再更进一步，横槽钢Ⅰ和竖槽钢Ⅱ以及横槽钢Ⅲ和竖槽钢Ⅱ的连接处的两侧设有分别与槽钢的腿相连的直角挡板Ⅰ；每个斜梁Ⅰ的两个球形端位于分别位于横槽钢Ⅰ和竖槽钢Ⅱ、横槽钢Ⅲ和直角挡板Ⅰ所形成的凹槽中，球形端的外围还设有位于凹槽中的挡板Ⅱ、挡板Ⅲ。进一步，横槽钢Ⅱ和横槽钢Ⅳ之间连接有两个交叉的斜梁Ⅱ；斜梁Ⅱ的端部嵌入到竖槽钢Ⅲ和横槽钢Ⅱ或横槽钢Ⅳ的端部所形成的凹槽内，斜梁Ⅱ的端部具有与所述凹槽相配合的形状。进一步，所述燃料贮存格架还包括设在所述矩形框架底部的用于支撑燃料贮存小室的底板，所述底板与与方形框架固定连接；所述方形框架内的底板上设有位于相邻燃料贮存小室下部之间的倒U型固定件以及位于燃料贮存格架本体和燃料贮存小室下部之间的方形固定件；对每一组成列的燃料贮存小室，分别设在其两侧的方形固定件和倒U型固定件或两个倒U型固定件位于一条直线上。进一步，所述燃料贮存格架还包括连接在燃料贮存格架本体下方的两个底座槽钢，底座槽钢与横槽钢Ⅰ平行，两个底座槽钢的槽口背向设置。本专利技术提供的一种套管式燃料贮存格架，采用框架结构，提高了整体刚度，加强板开孔预留间隙的设置，减小了燃料贮存小室在动载荷下的变形，又避免了贮存套管三点定位的超静定结构；在优选的实施方案中，本结构采用两层斜梁分布，使斜梁长度大大减小，在燃料贮存格架的一组相对的两侧面，斜梁和支柱采用类似球铰形结构，在另外一组相对的两侧面，斜梁和支柱采用插接和平面配合的方式连接，与一层斜梁和节点单纯焊接连接方式相比，受力得到改善，结构稳定。附图说明图1是本专利技术提供的一种套管式燃料贮存格架的主视图；图2是图1中A向示意图；图3是图1中B向示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步描述。本专利技术提供了一种套管式燃料贮存格架，其中，若干竖直的燃料贮存小室3成排地设在该燃料贮存格架中。结合图1和图2可以看出，本专利技术所提供的一种套管式燃料贮存格架中，燃料贮存格架本体由四个支柱、四个横槽钢Ⅰ4和四个横槽钢Ⅱ13连接成方形框架，所述燃料贮存格架本体的上方连接有一块套装在燃料贮存小室3上部的倒U型顶板5，所述燃料贮存格架本体内部设有一块套装在燃料贮存小室3中部的加强板10，所述加强板10的边缘与支柱相连，所述倒U型顶板5和加强板10上开有与燃料贮存小室3间隙配合的孔。本专利技术利用一个倒U型顶板5和一个加强板10将贮存小室3分为各个独立体。除了在燃料贮存小室3的顶部和底部进行定位外，本专利技术在框架结构中对应燃料贮存小室3中部易发生较大变形处加强板10进行限位，并防止贮存小室过度变形，并且，加强板10的开孔应大于燃料贮存小室3外径一定数值，以保证装配后不出现超静定结构，并允许发生许用应力范围内的弹性变形，而且不允许发生超临界的变形。在优选的实施方案中，所述燃料贮存格架的一组侧框架的中部分别连接有与横槽钢Ⅰ4平行的横槽钢Ⅲ17，另一组侧框架的中部分别连接有与横槽钢Ⅱ13平行的横槽钢Ⅳ16。每个支柱可以由竖槽钢Ⅰ1、竖槽钢Ⅱ12、竖槽钢Ⅲ15连接而成，其中，竖槽钢Ⅰ1、竖槽钢Ⅲ15和竖槽钢Ⅱ12相连；位于矩形框架同一侧的两个竖槽钢Ⅱ12或竖槽钢Ⅲ15的开口相向设置；横槽钢Ⅰ4、横槽钢Ⅱ13、横槽钢Ⅲ17、横槽钢Ⅳ16的开口朝下。在更优选的实施方案中，横槽钢Ⅰ4与横槽钢Ⅲ17之间设有两个交叉的斜梁Ⅰ6，八个斜梁I6用于固定框架形状，以保持矩形结构。同样地，横槽钢Ⅱ13和横槽钢Ⅳ16之间也可以连接两个交叉的斜梁Ⅱ14。其中，每个斜梁Ⅰ6的两端可以连接有球形端8；横槽钢Ⅰ4和竖槽钢Ⅱ12以及横槽钢Ⅲ17和竖槽钢Ⅱ12的连接处的两侧设有分别与槽钢固定的直角挡板Ⅰ2，每个斜梁Ⅰ6的两个球形端8位于分别位于横槽钢Ⅰ4和竖槽钢Ⅱ12、横槽钢Ⅲ17和直角挡板Ⅰ2所形成的凹槽中，球形端8的外围还设有位于凹槽中的挡板Ⅱ7、挡板Ⅲ9，以限定球形端8的移动幅度。这种结构形成了八组球铰结构,在地震的动载荷作用下，可改善框架的受力状态。此外，斜梁Ⅱ14的端部嵌入到竖槽钢Ⅲ15和横槽钢Ⅱ13或横槽钢Ⅳ16的端部所形成的凹槽内，斜梁Ⅱ14的端部具有与所述凹槽相配合的形状，以便与竖槽钢Ⅲ15和横槽钢Ⅱ13/横槽钢Ⅳ16能焊在一起，形成一个整体的平面结构。焊接时可在周边可以点焊或周边焊固定，平面配合结构使框架更稳固，受力面积较大，减少局部焊接受力。这样，本专利技术提供的燃料贮存格架在每个侧面采用双层斜撑结构，斜撑端部类似球铰形结构或拼插配合结构，可大大改善节点受力较大的问题。此外，所述燃料贮存格架还包括设在所述矩形框架底部的用于支撑燃料贮存小室3的底板11，所述底板11与与方形框架固定连接。所述方形框架内的底板11上设有位于相邻燃料贮存小室3下部之间的倒U型固定件18以及位于燃料贮存格架本体和燃料贮存小室3下部之间的方形固定件19。一般，所述方形固定件19应设置在靠近燃料贮存格架边缘的燃料贮存小室3与位于燃料贮存格架本体底部的横槽钢Ⅰ4之间。对每一组成列的燃料贮存小室3，分别设在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种套管式燃料贮存格架，其中，若干竖直的燃料贮存小室(3)成排地设在该燃料贮存格架中，其特征在于，所述燃料贮存格架本体由四个支柱、四个横槽钢Ⅰ(4)和四个横槽钢Ⅱ(13)连接成方形框架，所述燃料贮存格架本体的上方连接有一块套装在燃料贮存小室(3)上部的倒U型顶板(5)，所述燃料贮存格架本体内部设有一块套装在燃料贮存小室(3)中部的加强板(10)，所述加强板(10)的边缘与支柱相连，所述倒U型顶板(5)和加强板(10)上开有与燃料贮存小室(3)间隙配合的孔。

【技术特征摘要】
1.一种套管式燃料贮存格架，其中，若干竖直的燃料贮存小室(3)成排地设在该燃料贮存格架中，其特征在于，所述燃料贮存格架本体由四个支柱、四个横槽钢Ⅰ(4)和四个横槽钢Ⅱ(13)连接成方形框架，所述燃料贮存格架本体的上方连接有一块套装在燃料贮存小室(3)上部的倒U型顶板(5)，所述燃料贮存格架本体内部设有一块套装在燃料贮存小室(3)中部的加强板(10)，所述加强板(10)的边缘与支柱相连，所述倒U型顶板(5)和加强板(10)上开有与燃料贮存小室(3)间隙配合的孔。2.根据权利要求1所述的一种套管式燃料贮存格架，其特征在于，所述燃料贮存格架的一组相对侧的中部分别连接有与横槽钢Ⅰ(4)平行的横槽钢Ⅲ(17)，另一组相对侧的中部分别连接有与横槽钢Ⅱ(13)平行的横槽钢Ⅳ(16)。3.根据权利要求2所述的一种套管式燃料贮存格架，其特征在于，每个支柱由竖槽钢Ⅰ(1)、竖槽钢Ⅱ(12)、竖槽钢Ⅲ(15)连接而成，其中，竖槽钢Ⅰ(1)和竖槽钢Ⅲ(15)背向相连，竖槽钢Ⅰ(1)和竖槽钢Ⅲ(15)与竖槽钢Ⅱ(12)相连；位于矩形框架同一侧的两个竖槽钢Ⅱ(12)的槽口对向设置；横槽钢Ⅰ(4)、横槽钢Ⅱ(13)、横槽钢Ⅲ(17)、横槽钢Ⅳ(16)的槽口朝下。4.根据权利要求3所述的一种套管式燃料贮存格架，其特征在于，横槽钢Ⅰ(4)与横槽钢Ⅲ(17)之间设有两个交叉的斜梁Ⅰ(6)，斜梁Ⅰ(6)的两端连接有球形端(8)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王燕，沈艳祥，周超，金青，
申请(专利权)人：中国核电工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11