集成蒸汽通道的反应堆压力容器反向法兰结构制造技术

本发明专利技术公开了一种集成蒸汽通道的反应堆压力容器反向法兰结构，该反向法兰结构用于反应堆压力容器的筒体与顶盖之间的连接，所述反向法兰结构包括反向法兰本体，所述反向法兰本体呈一端内径大于另一端内径的筒状结构，且反向法兰本体内径较小的一端上还设置有多个螺栓孔，所述的多个螺栓孔均布于一个圆环上，且所述圆环的直径小于反向法兰本体内径较大端的内径。该法兰结构能减小密封环直径、顶盖厚度、顶盖高度、反应堆高度和反应堆重量，降低密封环和顶盖制造难度以及反应堆的轴向布置难度。

【技术实现步骤摘要】
集成蒸汽通道的反应堆压力容器反向法兰结构
本专利技术涉及反应堆结构设计
，特别是涉及一种集成蒸汽通道的反应堆压力容器反向法兰结构。
技术介绍
反应堆压力容器作为反应堆冷却剂系统的压力边界，是封闭放射性物质和屏蔽核辐射的主要屏障，故反应堆压力容器应具有有效的密封性；反应堆压力容器装容、固定并支承堆内构件、堆芯部件，在调试装料时需吊入堆内构件和堆芯部件，在换料检修时需吊出堆内构件和堆芯部件，故反应堆压力容器应可拆且能满足堆内构件和堆芯部件的进出通道要求。因此，反应堆压力容器通常包含顶盖、筒体、紧固密封件(包括密封环与螺栓紧固件)三个部分，顶盖与筒体通过紧固密封件连接形成一个密封良好、通道足够的整体，顶盖与筒体相接部位通常采用法兰结构，以便安装紧固密封件(包括密封环与螺栓紧固件)。现有的反应堆压力容器筒体法兰均采用普通法兰结构(法兰螺栓孔作用圆直径大于容器筒体内直径)，密封环直径、顶盖厚度、顶盖高度、反应堆高度和反应堆重量较大，从而给密封环、顶盖的制造以及整个反应堆的轴向布置带来严峻挑战，故现有的反应堆压力容器筒体法兰仅能实现一回路冷却剂的密封，已不能适应现代反应堆结构合理、壁厚较小、高度可控、制造容易、布置方便的发展需求，更不能满足现代一体化反应堆固定蒸汽发生器、集成蒸汽通道、减少外接蒸汽管道数量、降低系统管道布置难度的功能要求。
技术实现思路
针对上述提出的现有反应堆压力容器筒体法兰仅能实现一回路冷却剂的密封，已不能适应现代反应堆结构合理、壁厚较小、高度可控、制造容易、布置方便的发展需求的问题，本专利技术提供了一种集成蒸汽通道的反应堆压力容器反向法兰结构，该法兰结构能减小密封环直径、顶盖厚度、顶盖高度、反应堆高度和反应堆重量，降低密封环和顶盖制造难度以及反应堆的轴向布置难度。为解决上述问题，本专利技术提供的集成蒸汽通道的反应堆压力容器反向法兰结构通过以下技术要点来解决问题：集成蒸汽通道的反应堆压力容器反向法兰结构，该反向法兰结构用于反应堆压力容器的筒体与顶盖之间的连接，所述反向法兰结构包括反向法兰本体，所述反向法兰本体呈一端内径大于另一端内径的筒状结构，且反向法兰本体内径较小的一端上还设置有多个螺栓孔，所述的多个螺栓孔均布于一个圆环上，且所述圆环的直径小于反向法兰本体内径较大端的内径。具体的，本反向法兰作为反应堆压力容器的筒体与顶盖之间连接件，即所述反向法兰本体在运用时，设置有螺纹孔的一端用于与顶盖连接，反向法兰本体的另一端用于与筒体连接。本方案中，相较于现有反向法兰，所述反向法兰本体上内径较小的一端相当于为一个缩颈端，这样，相当于在保证设计压力满足使用要求的前提下，为实现压力容器的可拆卸连接，本方案提供的反向法兰能够减小顶盖、压力容器上法兰、法兰之间密封环的直径，以上直径的减小，可使得顶盖、法兰的厚度、法兰连接点处的筒体部分的厚度能够设计得更薄，顶盖高度、反应堆高度、反应堆重量等数值相较于现有技术也能够设计得更小，从而达到切实降低密封环和顶盖制造难度、反应堆的轴向布置难度，使得相应反应堆具有压力容器结构合理、壁厚较小、高度可控、制造容易、布置方便的特点。更进一步的技术方案为：所述反向法兰本体上还设置有多个蒸汽腔孔，各蒸汽腔孔均贯穿反向法兰本体侧壁的内、外侧，还包括数量与蒸汽腔孔数量相等的端盖，各蒸汽腔孔远离反向法兰本体中心的一端上均固定有一块端盖，所述端盖作为对应蒸汽腔孔外侧的封板；各蒸汽腔孔的内侧均设置有一蒸汽发生器；还包括设置于反向法兰本体上的蒸汽孔道与蒸汽出口接管，所述蒸汽孔道作为蒸汽腔孔与蒸汽出口接管之间的中间连通通道。以上方案提供了一种继承蒸汽发生器的一体化反应堆压力容器，同时蒸汽通道集成于压力容器上，具有减少外接蒸汽管道数量、降低系统管道布置难度等特点；同时采用以上盖板作为蒸汽腔孔的封板，可使得本结构在加工时，可直接由反向法兰的外侧加工出蒸汽腔孔，在完成蒸汽发生器安装后，利用封板封闭蒸汽腔孔即可；同时，所述封板可用于蒸汽腔孔的位置标定，方便对压力容器进行维修和维护。作为一种反向法兰在周向方向上力学性能均匀、可均匀利用核反应释热的方案，各蒸汽腔孔的轴线方向均位于反向法兰本体的径向方向，多个蒸汽腔孔环状均布于反向法兰本体上。所述蒸汽出口接管的数量为蒸汽腔孔数量的一半，所述蒸汽孔道的数量与蒸汽腔孔的数量相等；各蒸汽出口接管均通过两个蒸汽孔道与两个蒸汽腔孔相通，且蒸汽出口接管朝向反向法兰本体的轴线方向；各蒸汽出口接管均与相邻的两个蒸汽腔孔相连。本方案中，相当于一根蒸汽出口接管对应两个蒸汽腔孔，这样，在加工时，可由蒸汽出口接管的管口位置，钻制出两个蒸汽孔道用于连通两个蒸汽腔孔。本方案中，对应蒸汽管道在安装时管口与蒸汽出口接管出口对接，可达到进一步降低系统管道布置难度，减小核反应堆内蒸汽管道所占据空间的目的。为使得采用本反向法兰的压力容器能够合理的利用核反应堆内空间，所述反向法兰本体用于与顶盖螺栓连接的一端呈内侧突出的台阶状，所述螺栓孔所在的圆环位于蒸汽出口接管的内侧。本方案在运用于压力容器上后，相当于压力容器的底部尺寸大于顶部尺寸，本方案中相当于相应蒸汽管道的接口位于顶盖的四周，这样，可使得蒸汽管道尽可能的不影响到压力容器周围空间。为使得在反向法兰的周向方向上力学性能均匀性好，所述蒸汽出口接管均为轴线与反向法兰本体轴线平行的直管段，蒸汽出口接管、与该蒸汽出口接管相连的两个蒸汽孔道、与该蒸汽出口接管通过蒸汽孔道相连的两个蒸汽腔孔五者存在以下关系：两个蒸汽孔道相对于蒸汽出口接管的轴线对称、两个蒸汽腔孔相对于蒸汽出口接管的轴线对称。本方案中，相当于各蒸汽出口接管均位于对应的两个蒸汽腔孔的中央，这样，可使得各蒸汽孔道长度一直、相对于反向法兰的轴线倾角一致，这样可使得本结构具有加工质量可控性好、压力容器在工作时周向方向上受力较为均匀等特点。作为具体的蒸汽发生器在蒸汽腔孔中的安装形式，所述蒸汽腔孔及蒸汽发生器上均设置有定位段，各蒸汽发生器均通过其上的定位段与对应蒸汽腔孔上的定位段相互约束而固定于对应蒸汽腔孔内。本方案不仅提供了一种具体的一体化压力容器的具体实现形式，同时本方案中蒸汽发生器在蒸汽腔孔内位置定位精确、装配方便。作为相互约束的具体实现形式，所述相互约束为过盈配合。本方案中，优选将蒸汽发生器与蒸汽腔孔均设置为锥状，这样，便于实现两者配合面的自密封。作为端盖的具体安装方案，所述端盖焊接于反向法兰本体上。本方案中，端盖对蒸汽腔孔的密封性好，同时端盖的安装对反向法兰的强度影响小。为方便反向法兰与筒体的连接，所述反向法兰本体直径较大的一端上还设置有焊接坡口。本专利技术具有以下有益效果：具体的，本反向法兰作为反应堆压力容器的筒体与顶盖之间连接件，即所述反向法兰本体在运用时，设置有螺纹孔的一端用于与顶盖连接，反向法兰本体的另一端用于与筒体连接。本方案中，相较于现有反向法兰，所述反向法兰本体上内径较小的一端相当于为一个缩颈端，这样，相当于在保证设计压力满足使用要求的前提下，为实现压力容器的可拆卸连接，本方案提供的反向法兰能够减小顶盖、压力容器上法兰、法兰之间密封环的直径，以上直径的减小，可使得顶盖、法兰的厚度、法兰连接点处的筒体部分的厚度能够设计得更薄，顶盖高度、反应堆高度、反应堆重量等数值相较于现有技术也能够设计得本文档来自技高网...

【技术保护点】
集成蒸汽通道的反应堆压力容器反向法兰结构，其特征在于，该反向法兰结构用于反应堆压力容器的筒体与顶盖(1)之间的连接，所述反向法兰结构包括反向法兰本体(2)，所述反向法兰本体(2)呈一端内径大于另一端内径的筒状结构，且反向法兰本体(2)内径较小的一端上还设置有多个螺栓孔，所述的多个螺栓孔均布于一个圆环上，且所述圆环的直径小于反向法兰本体(2)内径较大端的内径。

【技术特征摘要】
1.集成蒸汽通道的反应堆压力容器反向法兰结构，其特征在于，该反向法兰结构用于反应堆压力容器的筒体与顶盖(1)之间的连接，所述反向法兰结构包括反向法兰本体(2)，所述反向法兰本体(2)呈一端内径大于另一端内径的筒状结构，且反向法兰本体(2)内径较小的一端上还设置有多个螺栓孔，所述的多个螺栓孔均布于一个圆环上，且所述圆环的直径小于反向法兰本体(2)内径较大端的内径。2.根据权利要求1所述的集成蒸汽通道的反应堆压力容器反向法兰结构，其特征在于，所述反向法兰本体(2)上还设置有多个蒸汽腔孔(6)，各蒸汽腔孔(6)均贯穿反向法兰本体(2)侧壁的内、外侧，还包括数量与蒸汽腔孔(6)数量相等的端盖(5)，各蒸汽腔孔(6)远离反向法兰本体(2)中心的一端上均固定有一块端盖(5)，所述端盖(5)作为对应蒸汽腔孔(6)外侧的封板；各蒸汽腔孔(6)的内侧均设置有一蒸汽发生器(4)；还包括设置于反向法兰本体(2)上的蒸汽孔道(8)与蒸汽出口接管(9)，所述蒸汽孔道(8)作为蒸汽腔孔(6)与蒸汽出口接管(9)之间的中间连通通道。3.根据权利要求2所述的集成蒸汽通道的反应堆压力容器反向法兰结构，其特征在于，各蒸汽腔孔(6)的轴线方向均位于反向法兰本体(2)的径向方向，多个蒸汽腔孔(6)环状均布于反向法兰本体(2)上。4.根据权利要求3所述的集成蒸汽通道的反应堆压力容器反向法兰结构，其特征在于，所述蒸汽出口接管(9)的数量为蒸汽腔孔(6)数量的一半，所述蒸汽孔道(8)的数量与蒸汽腔孔(6)的数量相等；各蒸汽出口接管(9)均通过两个蒸汽孔道(8)与两...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉光，王小彬，方才顺，罗英，付强，张亚斌，尹祁伟，周高斌，董元元，邱天，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：四川,51