用于验证核燃料元件辐照性能的辐照考验件及辐照装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于验证核燃料元件辐照性能的辐照考验件及辐照装置,辐照装置，包括用于包裹于辐照对象外周的内层辐照罐、套设于所述内层辐照罐外围的外层辐照罐、分别与所述外层辐照罐两相对端配合的第一端塞和第二端塞；所述第一端塞和/或所述第二端塞上设有与所述辐照对象配合以给所述辐照对象安装导向和定位并保持所述辐照对象在辐照过程中与辐照罐的总装配间隙稳定的导向定位结构。该辐照装置通过导向定位结构，从而可给辐照对象安装导向和定位，并保持辐照对象在辐照过程中与内层辐照罐的间隙稳定，可使得辐照对象在辐照罐中居中设置，避免偏中导致辐照对象的周向间隙不均匀，进而提高辐照对象在辐照温度分布的均匀性以及稳定性。

【技术实现步骤摘要】
用于验证核燃料元件辐照性能的辐照考验件及辐照装置
本专利技术涉及核电
，更具体地说，涉及一种用于验证核燃料元件辐照性能的辐照考验件及辐照装置。
技术介绍
核燃料的研发需要经历漫长的筛选流程，在最初通过堆外性能筛选试验后，还需进行堆内性能筛选试验。堆内性能筛选试验一般又可分为5个阶段：(1)研究堆内的材料级中子辐照试验：此阶段不关注燃料棒级相关的性能(如芯块-包壳相互作用)，此阶段可针对众多经过堆外筛选试验的设计概念进行二次筛选；此阶段一般借助辐照罐等设备开展堆内试验，目标试验材料不与回路冷却剂接触，但需模拟反应堆正常运行工况；(2)研究堆内的回路试验：经过第一阶段的堆内筛选试验后，将经过筛选后的材料概念制备成辐照小棒结构形式并开展回路试验验证。此阶段的辐照小棒直接与接近反应堆运行工况的高温高压冷却剂接触，以验证燃料性能、PCI性能以及包壳与冷却剂的相容性等；此阶段需模拟反应堆正常运行工况；(3)研究堆内的瞬态辐照试验：经过第二阶段筛选试验后，开展研究堆内的瞬态辐照试验，如模拟RIA工况，从而确定在该类瞬态下辐照小棒能否保证完整性；此阶段一般需对未辐照的小棒以及经过达到不同燃耗台阶的燃料棒开展试验；(4)先导棒/先导组件在研究堆内的瞬态试验：针对未辐照的先导棒以及经过达到不同燃耗台阶的先导棒开展试验。其中在第一阶段材料级中子辐照试验，因为是初期的研究堆内筛选，核材料性能存在较大不确定性，为防止辐照试验用的燃料小棒在第一阶段的辐照试验过程中发生破损，进而影响研究堆的安全运行，国际上通用的做法是采取辐照罐辐照，在保证安全的同时，也可以通过辐照罐控制辐照对象的辐照温度。在现有技术中，辐照对象燃料小棒与内层辐照罐及外层辐照罐是间隙配合，然而辐照对象燃料小棒在辐照罐内居中，当燃料小棒偏中时，会导致燃料小棒的周向间隙不均匀，进而导致燃料小棒的外表面的温度在周向发生变化，从而会影响燃料小棒的辐照验证试验的精确性。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种改进的辐照装置，进一步提供一种改进的用于验证核燃料元件辐照性能的辐照考验件。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种辐照装置，包括用于包裹于辐照对象外周的内层辐照罐、套设于所述内层辐照罐外围的外层辐照罐、分别与所述外层辐照罐两相对端配合的第一端塞和第二端塞；所述第一端塞和/或所述第二端塞上设有与所述辐照对象配合以给所述辐照对象安装导向和定位并保持所述辐照对象在辐照过程中与辐照罐的总装配间隙稳定的导向定位结构。优选地，所述导向定位结构包括设置在所述第一端塞和/或所述第二端塞上以供所述辐照对象插入的导向定位孔。优选地，所述导向定位孔与所述辐照对象之间在轴向方向上留设有设定导向距离。优选地，所述导向定位孔与所述辐照对象通过过盈配合连接固定。优选地，所述第一端塞包括第一塞体以及设置在所述第一塞体的中部且凸出设置以塞入所述外层辐照罐中的第一塞合部；所述第二端塞包括第二塞体以及设置在所述第二塞体的中部且凸出设置以塞入所述外层辐照罐中的第二塞合部；所述导向定位结构设置在所述第一塞合部和/或所述第二塞合部上。优选地，所述第一塞体和所述辐照对象之间设有第一环腔；所述第二塞体和所述辐照对象之间设有第二环腔。优选地，还包括填充于所述内层辐照罐和所述辐照对象之间的间隙和/或所述外层辐照罐和所述内层辐照罐之间的间隙的填充物；所述填充物为惰性气体或者导热材料。优选地，所述内层辐照罐包括在所述辐照对象轴向方向上并排设置的多个罐体单元。优选地，多个所述罐体单元的中子吸收截面不同。优选地，多个所述罐体单元中的至少一个所述罐体单元和/或所述外层辐照罐的侧壁上设有中子吸收截面大的可燃烧型材料。优选地，每个所述罐体单元包括在周向方向上相互配合的至少两个第一罐瓣结构。优选地，所述外层辐照罐包括在在周向方向上相互配合的至少两个第二罐瓣结构。优选地，多个所述罐体单元的径向尺寸不同。本专利技术还构造一种用于验证核燃料元件辐照性能的辐照考验件，包括本专利技术所述的辐照装置、以及装配于所述辐照装置中的辐照对象；所述辐照对象包括包壳、设置于所述包壳中的核燃料芯块、以及设置在所述包壳两相对端的上端塞和下端塞；所述上端塞和/或所述下端塞上设有与所述辐照装置的导向定位结构对应设置且相互配合的配合结构。优选地，所述配合结构包括设置在所述上端塞和/或所述下端塞上的导向定位凸台。优选地，所述辐照装置的第一端塞和第二端塞与所述上端塞以及所述下端塞的材质相同。实施本专利技术的用于验证核燃料元件辐照性能的辐照考验件及辐照装置，具有以下有益效果：该辐照装置通过在该第一端塞和/或第二端塞上设置与辐照对象配合的导向定位结构，从而可给辐照对象安装导向和定位，并保持辐照对象在辐照过程中与内层辐照罐的间隙稳定，可使得辐照对象在辐照罐中居中设置，避免偏中导致辐照对象的周向间隙不均匀，进而提高辐照对象在辐照温度分布的均匀性以及稳定性。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术一些实施例中用于验证核燃料元件辐照性能的辐照考验件的结构示意图；图2是图1所示用于验证核燃料元件辐照性能的辐照考验件的结构示意图；图3是图2所示用于验证核燃料元件辐照性能的辐照考验件中辐照装置的外层辐照罐的结构示意图；图4是图2所示用于验证核燃料元件辐照性能的辐照考验件中辐照装置的内层辐照罐的结构示意图；图5是图2所示用于验证核燃料元件辐照性能的辐照考验件中辐照装置的第一端塞的结构示意图；图6是图2所示用于验证核燃料元件辐照性能的辐照考验件中辐照装置的第二端塞的结构示意图；图7是图2所示用于验证核燃料元件辐照性能的辐照考验件中的辐照对象的结构示意图；图8是图2所示用于验证核燃料元件辐照性能的辐照考验件中的辐照对象的剖视图。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。图1及图2示出了本专利技术用于验证核燃料元件辐照性能的辐照考验件的一些优选实施例。该用于验证核燃料元件辐照性能的辐照考验件可用于核燃料元件的辐照试验。该辐照考验件可包括辐照装置10以及辐照对象20。该辐照装置10可包覆于该辐照对象20的外围，可避免辐照对象20在辐照试验过程中受损，其到保护辐照对象20的同时，也可控制该辐照对象的辐照温度。该辐照对象20可装配于该辐照装置10中。在一些实施例中，该辐照对象20可以为燃料小棒，当然，可以理解地，在其他一些实施例中，该辐照对象20可不限于燃料小棒。如图2所示，进一步地，在一些实施例中，该辐照装置10可包括外层辐照罐11、内层辐照罐12、第一端塞13和第二端塞14。该内层辐照罐12可包裹于该辐照对象20的外周，并将辐照对象20的外表面包裹完整。该外层辐照罐11可套设于该内层辐照罐12的外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种辐照装置，其特征在于，包括用于包裹于辐照对象(20)外周的内层辐照罐(12)、套设于所述内层辐照罐(12)外围的外层辐照罐(11)、分别与所述外层辐照罐(11)两相对端配合的第一端塞(13)和第二端塞(14)；/n所述第一端塞(13)和/或所述第二端塞(14)上设有与所述辐照对象(20)配合以给所述辐照对象(20)安装导向和定位并保持所述辐照对象(20)在辐照过程中与辐照罐总装配间隙稳定的导向定位结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种辐照装置，其特征在于，包括用于包裹于辐照对象(20)外周的内层辐照罐(12)、套设于所述内层辐照罐(12)外围的外层辐照罐(11)、分别与所述外层辐照罐(11)两相对端配合的第一端塞(13)和第二端塞(14)；
所述第一端塞(13)和/或所述第二端塞(14)上设有与所述辐照对象(20)配合以给所述辐照对象(20)安装导向和定位并保持所述辐照对象(20)在辐照过程中与辐照罐总装配间隙稳定的导向定位结构。


2.根据权利要求1所述的辐照装置，其特征在于，所述导向定位结构包括设置在所述第一端塞(13)和/或所述第二端塞(14)上以供所述辐照对象(20)插入的导向定位孔(15)。


3.根据权利要求2所述的辐照装置，其特征在于，所述导向定位孔(15)与所述辐照对象(20)之间在轴向方向上留设有设定导向距离。


4.根据权利要求1所述的辐照装置，其特征在于，所述导向定位孔(15)与所述辐照对象(20)通过过盈配合连接固定。


5.根据权利要求1所述的辐照装置，其特征在于，所述第一端塞(13)包括第一塞体(131)以及设置在所述第一塞体(131)的中部且凸出设置以塞入所述外层辐照罐(11)中的第一塞合部(132)；
所述第二端塞(14)包括第二塞体(141)以及设置在所述第二塞体(141)的中部且凸出设置以塞入所述外层辐照罐(11)中的第二塞合部(142)；
所述导向定位结构设置在所述第一塞合部(132)和/或所述第二塞合部(142)上。


6.根据权利要求5所述的辐照装置，其特征在于，所述第一塞体(131)和所述辐照对象(20)之间设有第一环腔(16)；
所述第二塞体(141)和所述辐照对象(20)之间设有第二环腔(17)。


7.根据权利要求1所述的辐照装置，其特征在于，还包括填充于所述内层辐照罐(12)和所述辐照对象(20)之间的间隙和/或所述外层辐照罐(11)和所述内层辐照罐(12)之间的间隙的填充物；
所述填充物为惰性气体...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢志威，温建，
申请(专利权)人：岭东核电有限公司，中广核研究院有限公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44