压水堆核电站模拟事故工况的升温组件制造技术

本发明专利技术公开了一种压水堆核电站模拟事故工况的升温组件，升温组件包括加热棒和包壳管，加热棒包括薄壁管、第一加长部和第二加长部，第一加长部和第二加长部分别与薄壁管两端相连，包壳管套设加热棒并与加热棒紧密贴合，包壳管与加热棒均与电源相连以实现同步加热。薄壁管的横截面积小，发热电阻高，发热效率高，力学性能较好，在高温条件下不容易烧断。本发明专利技术公开的升温组件能够在短时间内实现快速升温，能够达到反应性引入事故的温升速率条件，进而能够满足包壳材料在事故工况下的服役性能试验需求。能试验需求。能试验需求。

Temperature rise assembly for PWR nuclear power plant to simulate accident conditions

【技术实现步骤摘要】
压水堆核电站模拟事故工况的升温组件


[0001]本专利技术涉及核反应堆
，尤其是涉及一种压水堆核电站模拟事故工况的升温组件。

技术介绍

[0002]反应性引入事故(RIA)，一般指反应堆发生控制棒弹出，属于压水堆核电站设计基准事故。当发生反应性引入事故时，几十毫秒至几百毫秒时间范围内，包壳管表面发生瞬态超功率的能量沉积，温度迅速升至800℃/s以上，包壳管因臌胀、熔化或者脆断而失效，导致放射性物质泄露等严重事故。反应性引入事故是燃料包壳材料性能考验必要任务之一，在包壳材料获得工程应用之前，必须要完成反应性引入事故性能的试验验证。相关技术中的反应堆模拟升温装置均无法实现在短时间内的大功率输入，无法达到反应性引入事故的温升速率条件，也就无法满足包壳材料在事故工况下的服役性能试验需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的实施例提出一种能够满足包壳材料在事故工况下的服役性能试验需求的压水堆核电站模拟事故工况的升温组件。
[0004]本专利技术实施例的压水堆核电站模拟事故工况的升温组件包括：加热棒，所述加热棒包括薄壁管、第一加长部和第二加长部，所述第一加长部和所述第二加长部分别与所述薄壁管两端相连；包壳管，所述包壳管套设所述加热棒并与所述加热棒紧密贴合，所述包壳管与所述加热棒均与电源相连以实现同步加热。
[0005]本专利技术实施例提供的压水堆核电站模拟事故工况的升温组件的加热棒包括用于快速升温的薄壁管，与棒状结构相比，薄壁管的横截面积更小，发热电阻更高，由此发热效率较高，与丝状材料相比，薄壁管力学性能较好，在高温条件下不容易烧断。本专利技术实施例提供的升温组件包壳管与加热棒同步升温，能够在短时间内实现快速升温，达到反应性引入事故的温升速率条件，进而能够满足包壳材料在事故工况下的服役性能试验需求。
[0006]在一些实施例中，所述薄壁管内限定出沿其长度方向延伸的内腔，所述加热棒还包括配合在所述内腔中的陶瓷棒。
[0007]在一些实施例中，所述第一加长部为合金管，所述合金管的一部分伸出所述包壳管，所述一部分开设有与所述合金管内部通道贯通的充压孔，所述合金管的位于所述包壳管内的部分设有与所述内部通道贯通的通孔，所述充压孔用于向所述包壳管内进行气体充压。
[0008]在一些实施例中，升温组件还包括充压管，所述充压孔设在所述合金管的伸出所述包壳管的端部，所述充压管与所述合金管的伸出所述包壳管的端部相连以与所述充压孔连通。
[0009]在一些实施例中，所述第二加长部为合金棒，所述合金棒的一部分伸出所述包壳
管。
[0010]在一些实施例中，所述薄壁管的外壁面设有环绕所述薄壁管的螺线槽。
[0011]在一些实施例中，所述第一加长部的一部分从所述包壳管的第一端伸出，所述升温组件包括第一密封件，所述第一密封件套设所述包壳管的第一端处以便对所述包壳管的第一端进行密封；
[0012]所述第二加长部的一部分从所述包壳管的第二端伸出，所述升温组件包括第二密封件，所述第二密封件套设所述包壳管的第二端处以便对所述包壳管的第二端进行密封。
[0013]在一些实施例中，所述第一密封件包括第一转接头和第一金属内衬，所述第一金属内衬套设所述包壳管和所述第一加长部中的每一者，所述第一转接头套设所述第一金属内衬；
[0014]所述第二密封件包括第二转接头和第二金属内衬，所述第二金属内衬套设所述包壳管和所述第二加长部中的每一者，所述第二转接头套设所述第二金属内衬。
[0015]在一些实施例中，所述第一转接头和所述第二转接头均为铜制转接头，所述第一金属内衬和第二金属内衬均为铜内衬。
[0016]在一些实施例中，升温组件还包括还包括用于输入瞬态功率的第一加热件和第二加热件，所述第一密封件导电，所述第一加热件与所述第一密封件相接触并连接电源正极，所述第二密封件导电，所述第二加热件与所述第二密封件相接触并连接电源负极。
[0017]在一些实施例中，升温组件还包括第一冷却套和第二冷却套，所述第一冷却套套设所述包壳管并靠近所述第一密封件设置，所述第二冷却套套设所述包壳管并靠近所述第二密封件设置。
[0018]在一些实施例中，升温组件还包括若干热电偶，所述若干热电偶分别设在所述包壳管的外壁面的若干点位处，所述热电偶用于对所述包壳管进行测温。
[0019]在一些实施例中，升温组件还包括金属导流管，所述金属导流管套设所述包壳管并与所述包壳管之间具有间隔，所述若干热电偶位于所述间隔内。
附图说明
[0020]图1是本专利技术实施例提供的压水堆核电站模拟事故工况的升温组件的结构示意图。
[0021]附图标记：
[0022]升温组件100、包壳管1、第一端11、第二端12、薄壁管21、陶瓷棒211、螺线槽212、第一加长部22、内部通道221、充压孔222、通孔223、第二加长部23、充压管24、第一密封件3、第一转接头31、第一金属内衬32、第二密封件4、第二转接头41、第二金属内衬42、第一加热件5、第二加热件6、第一冷却套7、第二冷却套8、热电偶9、金属导流管10。
具体实施方式
[0023]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0024]下面根据图1描述本专利技术实施例提供的压水堆核电站模拟事故工况的升温组件100，升温组件100包括加热棒和包壳管1。加热棒包括薄壁管21、第一加长部22和第二加长
部23，第一加长部和22和第二加长部23分别与薄壁管21两端相连。包壳管1套设加热棒并与加热棒紧密贴合，包壳管1与加热棒均与电源相连以实现同步加热。也就是说，由于包壳管1与加热棒紧密贴合并均与电源的正负极相连，包壳管1与加热棒同步升温，因此升温速率更快。
[0025]具体地，薄壁管21可以为两端敞开、一端敞开或两端封闭的管状结构，作为加热棒发热的中心区域，对包壳管1进行快速升温，以模拟事故工况。薄壁管21在其长度方向上具有相对的第一端和第二端，第一加长部22与薄壁管21的第一端相连，第二加长部23与薄壁管21的第二端相连，第一加长部22和第二加长部23用于延长加热棒的长度。包壳管1至少套设在薄壁管21上。包壳管1与加热棒之间紧密贴合，加热棒的热量从而能够迅速传至包壳管1表面，使其升温。第一加长部22和第二加长部23分别与电源的正负极相连。
[0026]本专利技术实施例提供的压水堆核电站模拟事故工况的升温组件的加热棒包括用于快速升温的薄壁管，与棒状结构相比，薄壁管的横截面积更小，发热电阻更高，由此发热效率较高，与丝状材料相比，薄壁管力学性能较好，在高温条件下不容易烧断。本专利技术实施例提供的升温组件包壳管与加热棒同步升温，能够在短时间内实现快速升温，达到反应性引入事故的温升速率条件，进而能够满足包壳材料在事故工况下的服役性能试验需求。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压水堆核电站模拟事故工况的升温组件，其特征在于，包括：加热棒，所述加热棒包括薄壁管、第一加长部和第二加长部，所述第一加长部和所述第二加长部分别与所述薄壁管两端相连；包壳管，所述包壳管套设所述加热棒并与所述加热棒紧密贴合，所述包壳管与所述加热棒均与电源相连以实现同步加热。2.根据权利要求1所述的压水堆核电站模拟事故工况的升温组件，其特征在于，所述薄壁管内限定出沿其长度方向延伸的内腔，所述加热棒还包括配合在所述内腔中的陶瓷棒。3.根据权利要求1所述的压水堆核电站模拟事故工况的升温组件，其特征在于，所述第一加长部为合金管，所述合金管的一部分伸出所述包壳管，所述一部分开设有与所述合金管内部通道贯通的充压孔，所述合金管的位于所述包壳管内的部分设有与所述内部通道贯通的通孔，所述充压孔用于向所述包壳管内进行气体充压。4.根据权利要求3所述的压水堆核电站模拟事故工况的升温组件，其特征在于，还包括充压管，所述充压孔设在所述合金管的伸出所述包壳管的端部，所述充压管与所述合金管的伸出所述包壳管的端部相连以与所述充压孔连通。5.根据权利要求1所述的压水堆核电站模拟事故工况的升温组件，其特征在于，所述第二加长部为合金棒，所述合金棒的一部分伸出所述包壳管。6.根据权利要求1所述的压水堆核电站模拟事故工况的升温组件，其特征在于，所述薄壁管的外壁面设有环绕所述薄壁管的螺线槽。7.根据权利要求1所述的压水堆核电站模拟事故工况的升温组件，其特征在于，所述第一加长部的一部分从所述包壳管的第一端伸出，所述升温组件包括第一密封件，所述第一密封件套设所述包壳管的第一端处以便对所述包壳管的第一端进行密封；所述第二加长部的一部分从所述包壳管的第二端伸出，所述升温组件包括第...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪峰，肖嘉，郑罡，
申请(专利权)人：国家电投集团科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：