可整体装拆的堆芯仪表探头导管系统技术方案

本发明专利技术属于反应堆堆芯测量系统，具体涉及一种可整体装拆的堆芯仪表探头导管系统，旨在解决现有技术难以整体装拆堆芯仪表探头导管系统的问题，它包括安装在反应堆堆芯顶部的堆芯上板（８）、压紧板（４）、压紧柱（６）、探头导管（３），还包括探头导管卡（２）和导向套管（５），在导向套管（５）内部的导向杆（１０），在堆芯上板（８）的下方的梳理板（１１），在吊篮的内壁的导向键（１２），在堆芯上板（８）和梳理板（１１）的外缘的导向槽。其有益效果在于：无需其他辅助工具，可以整体反复准确装拆；使堆内测量系统与堆内压紧部件一起安装，缩短安装时间，有效地减少操作人员的集体剂量；能够保证导向杆运动的平稳；其结构简单，便于安装，能很好地将探头导管固定在压紧板上，又能有效地防止流体振动对探头导管的伤害。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于反应堆堆芯测量系统，具体涉及一种可整体装拆的堆芯仪表探头导管系统。
技术介绍
仪表探头入堆的探头导管结构，国外基本有两种方式，即美国西屋公司开发的堆芯测量系统和前西德西门子公司KWU开发的气动球堆芯测量系统。世界上几个主要核电国家(包括法国、西德、日本和韩国)的压水堆技术都是从西屋引进的，所以他们的堆芯测量系统在结构技术上都是相同的。堆芯测温用铠装热电偶束从反应堆堆顶引出，堆芯中子注量率探头导管逐根从反应堆压力容器底封头引出，探头导管由早期大U型发展到后来的大 L型。在反应堆里，引导堆芯探测仪表进入堆芯的探头导管必须满足两个基本要求，即既不能影响控制棒的运行和燃料组件的装卸，又必须可以反复装拆。为满足上述要求西屋公司的方法是分别处理堆芯温度测量的铠装热电偶探头由探头导管引导到燃料组件出水口处，固定在压紧部件中的这些探头导管可以随压紧部件一起装拆；而引导小型移动裂变室或自能给探测器的外压导管是从反应堆底封头向上插入堆芯的，反应堆更换燃料组件时需要把它们抽出堆芯。这是要一根一根的抽，而且要足够大的操作空间。西屋公司开发的这种堆芯测量技术，是目前压水堆核电站堆芯测量的主要技术， 虽然有所改进，但仪表探头入堆通道的结构技术基本上没变化，仅仅是探头导管的堆外部分，由初期的大U型改为现在的大L型，因减少一个90°大弯角，使其在抽插时因摩擦变小而容易一些，并缩短了时间。西门子公司KWU虽然引进了西屋公司的压水堆技术，但在反应堆结构上做了很多改进。特别是堆芯测量系统，他们开发了堆芯温度测量和堆芯中子注量率测量的专用系统一气动球测量系统，使探头导管系统从堆顶引出，避免了在反应堆压力容器底封头上穿孔的安全隐患。西门子公司的方法如图1所示，把铠装热电偶和气动球管融为一体，包容在探测梁17内，探头导管3的前端伸入到指套管9里，指套管9的下端可以伸入燃料组件的仪表导管里，指套管9上端与探测梁17固定。一般来说，每个探测梁17上可以固定四个左右的指套管9，形成一个探测梁组件。这种探测梁的装拆方便。只要在反应堆开盖后将每组气动球探测梁17垂直拔出就可以了。不足之处是它必须一组一组的单独装拆，延长了反应堆开盖后的堆上操作时间，会增加工作人员的集体剂量。如果指套管9在堆芯辐照作用下出现较大变形，则复装时必须使用专门的辅助工具进行梳理，以确保每根指套管9都能准确地插入堆芯相应的位置。该项技术目前正被欧洲压水堆所使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述技术问题，提供一种无需辅助工具、可整体装拆的堆芯仪表探头导管系统。3本专利技术是这样实现的一种可整体装拆的堆芯仪表探头导管系统，它包括安装在反应堆堆芯顶部的堆芯上板、压紧板以及设在压紧板和堆芯上板之间的压紧柱，贯穿反应堆压力容器顶盖的探头导管、在探头导管上端设有出口密封塞、容纳探头导管前端的竖直指套管，指套管穿过堆芯上板，其中，它还包括将探头导管固定在压紧板上的探头导管卡和三个竖直的导向套管，导向套管的上端固定在压紧板上，下端抵在堆芯上板上面，在导向套管内部设有一导向杆，导向杆上端有一大径防脱头，在堆芯上板上开有与导向套管同轴的导向孔，导向孔直径大于导向杆的直径，但小于防脱头的直径；在堆芯上板的下方设有一个与其平行的梳理板，导向杆下端设有托头以托住梳理板；梳理板与堆芯上板有着相同的几何形状和开孔，对应于指套管处开有指套管孔，指套管下部能在指套管孔中上下滑动，在吊篮的内壁设有周向均布的导向键，在堆芯上板和梳理板的外缘开有相应的导向槽。如上所述指套管固定在压紧柱内，再穿过堆芯上板，下端堆芯段与堆芯内燃料组件内的控制棒导向管对齐。如上所述的导向套管壁上开有若干流水孔。如上所述的探头导管卡由两个相同的L形导管半卡对合而成，每个L形导管半卡由相互垂直的立板和底板构成，在立板内侧表面上开有若干个截面为半圆形的L形沟槽， 沟槽分水平段、圆角段和竖直段，各个沟槽对应的各段相互平行，沟槽的两端分别延伸至导管半卡底面和导管半卡内侧表面，每个导管半卡的立板上开有与立板外侧平面垂直的螺栓孔，导管半卡的底板也开有螺栓孔。本专利技术的优点在于采用一套梳理机构，靠重力作用的梳理板，确保全部含有探头导管的指套管，无需其他辅助工具，可以整体反复准确装拆进出堆芯。采用探头导管卡将所有探头导管引入指套管并一组一组固定在堆芯压紧板上，使之与堆芯压紧部件可一起吊装，实现仪表测量导管系统整体远距离装拆，缩短操作时间，减少操作人员的集体剂量；摒弃了在反应堆压力容器底封头上焊接众多仪表贯穿套管的方案所带来的弊端。另外，梳理机构的导向套管壁开有若干流水孔，避免了流水阻力对导向杆滑动造成的扰动，保证导向杆运动的平稳。还有，分体的探头导管卡，结构简单，便于安装，能很好地将探头导管固定在压紧板上并引导进入指套管，又能有效地防止流体振动对探头导管地伤害。附图说明图1为现有技术中的探测梁组件的结构示意图；图2为本专利技术提供的一种可整体装拆的堆芯仪表探头导管系统的结构示意图；图3为本专利技术提供的探头导管卡的结构示意图；图4为图3A-A断面的剖视图；图5为加长加倒角的导向键的结构示意图；图6为图5的侧视图。图中，1、出口密封塞；2、探头导管卡；3、探头导管；4、压紧板；5、导向套管；6、压紧柱；7、堆芯吊篮；8、堆芯上板；9、指套管；10、导向杆；11、梳理板；12、导向键；13、燃料组件；14、导向孔；15、指套管孔；16、防脱头；17、探测梁；18、立板外侧表面；19、沟槽；19a、沟槽水平段；1%、沟槽圆角段；19c、沟槽竖直段；20、立板；21、底板；22、底板底面；23、螺栓孔；24、立板外侧端面；具体实施方式下面结合附图和具体实施方式，对本专利技术做进一步的详细描述。如图2所示，一种可整体装拆的堆芯仪表探头导管系统，包括反应堆堆芯顶部的堆芯上板8、压紧板4、压紧板4和堆芯上板8之间的压紧柱6、插接在反应堆压力容器顶部内侧的探头导管3、贯穿在反应堆压力容器顶盖的出口密封塞1、固定探头导管在压紧板4 上的探头导管卡2、竖直指套管9 ；出口密封塞1与反应堆压力容器顶盖堆芯测量组件出口管座接口，实现对压力边界的密封。探头导管卡2是专门用来固定、卡紧和引导探头导管3 的，如图3及图4所示，探头导管卡2是对开倒T字形结构，探头导管卡2包括两个相同的L 形导管半卡，每个L形导管半卡由相互垂直的立板20和底板21构成，立板外侧表面18上开有4个截面为半圆形的圆角L形沟槽19，沟槽19分水平段19a、圆角段19b和竖直段19c， 各个沟槽19对应的各段相互平行；沟槽19的两端分别延伸至导管半卡底面22及立板外侧端面M ；每个导管半卡的立板20上开有与立板外侧平面18垂直的螺栓孔23。以便用螺栓将两个相同的L形导管卡连接在一起，使立板外侧表面18的半圆形的圆角L形沟槽19形成为圆形断面的L形通道。导管半卡的底板21亦开有一定数量的螺栓孔，以便用螺栓将探头导管卡2固定在压紧板4上，以确保仪表探头在管内抽插时，不引起探头导管3的位移并防止流体振动对探头导管3的伤害。指套管9穿过堆芯上板8，指套管9的下端堆芯段与堆芯内燃料组件13的仪表套管对齐；此外，也可将指套管9固定在压紧柱6内，再穿过堆芯上板8，下端堆芯段与堆芯内燃料组件13的仪表套管对齐。在反应堆内探本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可整体装拆的堆芯仪表探头导管系统，它包括安装在反应堆堆芯顶部的堆芯上板（８）、压紧板（４）以及设在压紧板（４）和堆芯上板（８）之间的压紧柱（６）、探头导管（３）、贯穿在反应堆压力容器顶盖的出口密封塞（１）、容纳探头导管（３）前端的竖直指套管（９）；探头导管（３）穿过出口密封塞（１）进入堆内，指套管（９）穿过堆芯上板（８），其特征在于：它还包括将探头导管（３）固定在压紧板（４）上的探头导管卡（２）和三个竖直的导向套管（５），导向套管（５）的上端固定在压紧板（４）上，下端抵在堆芯上板（８）上面，在导向套管（５）内部设有一导向杆（１０），导向杆（１０）上端有一大径防脱头（１６），在堆芯上板（８）上开有与导向套管（５）同轴的导向孔（１４），导向孔（１４）直径大于导向杆（１０）的直径，但小于防脱头（１６）的直径；在堆芯上板（８）的下方设有一个与其平行的梳理板（１１），导向杆（１０）下端设有托头以托住梳理板（１１）；梳理板（１１）与堆芯上板（８）有着相同的几何形状和开孔，对应于指套管（９）处开有指套管孔（１５），指套管（９）下部能在指套管孔（１５）中上下滑动，在吊篮的内壁设有周向均布的导向键（１２），在堆芯上板（８）和梳理板（１１）的外缘开有相应的导向槽。...

【技术特征摘要】
1.一种可整体装拆的堆芯仪表探头导管系统，它包括安装在反应堆堆芯顶部的堆芯上板(8)、压紧板以及设在压紧板(4)和堆芯上板(8)之间的压紧柱(6)、探头导管(3)、 贯穿在反应堆压力容器顶盖的出口密封塞(1)、容纳探头导管(3)前端的竖直指套管(9)； 探头导管(3)穿过出口密封塞(1)进入堆内，指套管(9)穿过堆芯上板(8)，其特征在于它还包括将探头导管C3)固定在压紧板(4)上的探头导管卡( 和三个竖直的导向套管(5)， 导向套管(5)的上端固定在压紧板(4)上，下端抵在堆芯上板(8)上面，在导向套管(5)内部设有一导向杆(10)，导向杆(10)上端有一大径防脱头(16)，在堆芯上板(8)上开有与导向套管(5)同轴的导向孔(14)，导向孔(14)直径大于导向杆(10)的直径，但小于防脱头 (16)的直径；在堆芯上板(8)的下方设有一个与其平行的梳理板(11)，导向杆(10)下端设有托头以托住梳理板(11)；梳理板(11)与堆芯上板(8)有着相同的几何形状和开孔，对应于指套管(9)处开有指套管孔(15)，指套管...

【专利技术属性】
技术研发人员：关建维，张振亚，何大明，段远刚，曹锐，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]