CN101573766B

CN101573766B - 模块化反应器顶盖区组件

Info

Publication number: CN101573766B
Application number: CN2007800491213A
Authority: CN
Inventors: 姜泰交; 金贤民; 权宁株; 赵匡熙; 允基石; 金仁镕; 赵延镐; 李明九
Original assignee: KOREA POWER ENGINEERING Co Inc
Current assignee: KOREA POWER ENGINEERING Co Inc
Priority date: 2007-01-02
Filing date: 2007-12-31
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2027-12-31
Also published as: JP2010515077A; CN101573766A; WO2008082235A1; US8599989B2; EP2115749A1; PL2115749T3; KR100844439B1; US20100098205A1; EP2115749B1; EP2115749A4

Abstract

本发明公开一种模块化反应器顶盖区组件。模块化反应器顶盖区组件安装在反应器顶盖上，并且包括：地震支撑结构，所述地震支撑结构执行提升、移动和重新安装反应器顶盖和控制杆驱动装置、冷却控制杆驱动装置、保护导弹部分、并相对于地震荷载进行支撑的功能，并且分散施加到控制杆驱动装置的载荷；上模块，所述上模块是位于用于控制杆驱动装置的地震支撑结构的上部处的部件的组件；和下模块，所述下模块是位于用于控制杆驱动装置的地震支撑结构的下部处的部件的组件。上模块和下模块可相互拆卸地连接，使得可以容易地执行控制杆驱动装置的维护。

Description

模块化反应器顶盖区组件

技术领域

本发明涉及一种模块化反应器顶盖区组件，并且更具体地涉及一种可以容易地移除和装配使得可以以简单的方式执行安装在反应器上的控制杆驱动装置的维护的反应器顶盖区组件。

背景技术

反应器顶盖区组件是安装在压水反应器(PWR)顶盖上的结构。当反应器正常运转时，反应器顶盖区组件执行诸如冷却控制杆驱动装置、形成冷却空气通路、保护导弹部分和相对于地震荷载支撑所述结构的功能。此外，当执行反应器补给燃料(refuel)时，反应器顶盖区组件同时升起控制杆驱动装置和反应器顶盖。

如上所述，因为当补给燃料时，反应器顶盖区组件升起控制杆驱动装置和反应器顶盖，已经执行使反应器顶盖区组件集成化的研究，以减少当执行反应器补给燃料过程时应该移除或装配的结构的数量。韩国公开待审专利申请第2000-74957号公开一种集成的核反应器的顶盖区设计。

参照图1，在反应器顶盖区组件中的控制杆驱动装置6是安装在反应器顶盖0上以插入和取出控制在反应器的芯中的核反应速度的控制杆的结构。控制杆驱动装置6以大致管状形状形成，所述管状形状具有在其内的间隙。通过在控制杆驱动装置中的驱动轴使控制杆在上下方向上移动，以控制反应器芯的核反应速度。控制棒位置指示器是安装在控制杆驱动装置6上以感知控制杆的位置的传感器。电动机组件6a是用于驱动控制杆的结构。

与控制杆驱动装置6相关的操作例如是发动机组件6a的维护、位置导向器的维护、和在初始安装位置导向器或重新安装位置指示器时的校准。

图2显示根据传统技术的反应器顶盖区组件的示例。

传统的反应器顶盖区组件包括：上通风室(upper plenum)，所述上通风室包括冷却风扇1、钩环2和三脚架3；和在上通风室下方的被称为罩的环型结构。此外，电缆支撑组件、控制杆驱动装置和挡板(稍后说明)设置在罩中。

安装冷却风扇1以冷却控制杆驱动装置，并且钩环2和三脚架3用于提升反应器顶盖区组件。钩环2连接到吊车(未示出)，和钩环还连接到三脚架3，并且因此，当通过吊车向上施加提升力时，整个反应器顶盖区组件被提升。

图3是示出罩4、挡板5和控制杆驱动装置6的布置的视图。图3中所示的部分是图2中的反应器顶盖区组件的最下部。如图3中所示，结构(即，挡板5)围绕控制杆驱动装置6，并且罩4围绕挡板5。在图3中，设置一个控制杆驱动装置6以清楚说明挡板5和罩4，然而，实际上设置有多个控制杆驱动装置6(如图1中所示)。

罩4作为遮盖在其内的结构的覆盖物来运行，并且挡板5形成罩4和挡板5之间的空气的流动通道，使得由冷却风扇1吸入的空气能够通过所述流动通道充分地流动。因此，可以容易地将控制杆驱动装置6和反应器顶盖冷却下来。

同时，罩4被设置在罩4的上部分和下部分上的支撑柱7支撑。

支撑柱7不是由设置在垂直方向上的H形梁形成，而是由在罩4的上部分和下部分上的多个H形梁形成，所述多个H形梁相互连接。此外，罩4不是壳体，而是由多个板形成。一个反应器顶盖区组件包括的三到五层罩4，罩层的数量等于形成一个支撑柱7的H梁的数量。在图2的反应器顶盖区组件中形成四个罩层。

电缆支撑组件支撑电缆10(在图4中示出)，所述电缆10连接到控制杆驱动装置6以将电力供应给控制杆驱动装置6，或者连接从位于控制杆驱动装置6中的位置导向器(未显示)产生的将被输出的信号。电缆支撑组件设置在控制杆驱动装置6的上部上，并且位于在图2中由C表示的部分上。图4图示电缆10被电缆支撑组件支撑的状态。

如图4中所示，电缆支撑组件包括电缆支撑环梁8和多个电缆支撑线9。电缆支撑线9包括形成栅格的多个层，因此，电缆支撑线9可以利用电缆10之间的预定距离支撑电缆10。同时。电缆支撑线9的两端部分固定在电缆支撑环梁8上，并且电缆支撑线9通过穿透挡板5来支撑电缆10。

发明内容

技术问题

在传统的反应器顶盖区组件中，当执行与控制杆驱动装置6有关的操作时，首先提升冷却风扇1、钩环2、三脚架3和通风室，然后拆卸包括安装在通风室下方的电缆支撑线9的电缆支撑结构，以移除电缆10和电缆支撑结构。之后，分离挡板5。

如上所述，执行独立地拆卸反应器顶盖区组件的元件的操作要花费长时间，并且在此过程期间一些元件可能变形。此外，如果在拆卸过程期间产生变形，则由于变形，在操作被完成之后难以重新安装所述元件。

同时，还要花费长时间来拆卸或移除位于控制杆驱动装置上的结构，因此，仅拆卸元件中的一些来执行操作。此时，难以确保足够的操作空间。

技术方案

发明提供一种模块化反应器顶盖区组件，所述模块化反应器顶盖区组件的结构可以简单地拆卸，使得可以容易地执行与控制杆驱动装置有关的操作。

根据本发明的一方面，提供一种安装在反应器顶盖上的模块化反应器顶盖区组件，模块化反应器顶盖区组件包括：地震支撑结构，所述地震支撑结构相对于地震荷载进行支撑并分散施加到控制杆驱动装置的载荷；上模块，所述上模块是位于用于控制杆驱动装置的地震支撑结构的上部处的部件的组件；和下模块，所述下模块是位于地震支撑结构的下部处的部件的组件，其中上模块和下模块彼此可拆卸地连接，使得可以容易地执行控制杆驱动装置的维护。

上模块可以包括：上罩壳，所述上罩壳形成为具有开口的上下端部的圆筒；上挡板，所述上挡板固定在上罩壳中以被罩壳支撑，并形成用于将控制杆驱动装置冷却下来的空气通路；冷却风扇，所述冷却风扇用于冷却控制杆驱动装置、连接到吊车的用于提升力的钩环、连接到钩环的三脚架、和支撑冷却风扇、钩环和三脚架的并连接到上罩壳的上部的通风室；电缆，所述电缆连接到控制杆驱动装置以供应电力，并传送从安装在反应器中的测量器产生的信号；和电缆支撑组件，所述电缆支撑组件包括固定在上罩壳体的电缆支撑环梁和电缆支撑线，所述电缆支撑线的两端部分都固定在电缆支撑环梁上以支撑电缆。

下模块可以包括：下罩壳，所述下罩壳形成为具有开口的上下端的圆筒；下挡板，所述下挡板固定在下罩壳中，以被下罩壳支撑；多个控制杆驱动装置，所述多个控制杆驱动装置设置在下罩壳中，用于提升或插入反应器的控制杆；和用于控制杆驱动装置的地震基板(seismic cap plate)、地震支撑板和地震支撑环梁，所述地震基板、所述地震支撑板和所述地震支撑环梁形成在下罩壳的上部上，以将施加到控制杆驱动装置的载荷传递到外部结构。

上罩壳和上挡板可以可拆卸地固定在地震支撑环梁上。

凸缘可以形成在上罩壳的下端部分中的每一个上，并且上挡板被上罩壳支撑，并且使用螺栓将形成在上罩壳上的凸缘连接到地震支撑环梁，使得包括上罩和上挡板的上模块可以通过除去螺栓而与下模块分离。

电缆支撑环梁可以固定在上罩壳的外部上，并且电缆支撑线穿透上罩壳和上挡板以支撑电缆。

有益效果

根据本发明，提供包括多个堆叠的模块的模块化反应器顶盖区组件，使得可以同时移除或安装反应器顶盖区组件的一些部分。根据本发明，可以使用简单的拆卸过程移除反应器顶盖区组件的部件，因此，操作者可以容易地执行位于反应器顶盖区组件中的控制杆驱动装置的维护，并且在开始安装反应器顶盖区组件期间可以容易地执行模块化反应器顶盖区组件的移动和处理。

此外，提供模块化反应器顶盖区组件，并且因此，可以容易地制造反应器顶盖区组件。此外，因为可以最小化在制造厂执行的操作，因此，可以提高结构的统一性。

附图说明

参照附图通过详细描述本发明的示例性实施例，本发明的以上及其它特征和优点将变得更加清楚，其中：

图1是控制杆驱动装置的视图；

图2是根据传统技术的反应器顶盖区组件的视图；

图3是图2的反应器顶盖区组件的内部结构的视图；

图4是图2的反应器顶盖区组件的电缆支撑组件的视图；

图5是根据本发明的实施例的模块化反应器顶盖区组件的上模块的透视图；

图6是图5的上模块的透视图，其中上罩壳体被移除；

图7是包括在图5的上模块中的电缆支撑组件的透视图；

图8是根据本发明的实施例的模块化反应器顶盖区组件的下模块的透视图；

图9是相互连接的图5的上模块组件和图8的下模块组件的透视图；和

图10是用于图8的下模块中的控制杆驱动装置的地震板的透视图。

具体实施方式

由此，相对附图描述本发明的模块化反应器顶盖区组件如下。

图5是根据本发明的实施例的模块化反应器顶盖区组件的上模块的透视图，图6是图5的上模块的透视图，其中上罩壳被移除，以及图7是包括在图5的上模块中的电缆支撑组件的透视图。图8是根据本发明的模块化反应器顶盖区组件的下模块的透视图，图9是当图5的上模块和图8中的下模块相互连接时的透视图，以及图10是用于图8的下模块中的控制杆驱动装置的地震板的透视图。

根据本实施例的模块化反应器顶盖区组件包括上模块和下模块。

反应器顶盖区组件安装在反应器顶盖(0，参考图1)上。反应器顶盖区组件执行诸如提升和安装所有顶盖区结构、冷却控制杆驱动装置、和保护导弹部分、并且另外地相对于地震荷载支撑控制杆驱动装置的功能。

用于分布施加到反应器顶盖区组件的载荷的地震支撑结构设置在反应器顶盖区组件中。地震支撑结构包括地震基板240(图8)和地震支撑环梁250。

用于控制杆驱动装置的地震基板240包括地震杯241和用于连接电缆的电缆连接端子242。将电力供应给控制杆驱动装置的电源电缆和用于感知控制杆的位置的位置导向器(未显示)的电缆连接到电缆连接端子242。位置导向器是从控制杆驱动装置的中间部分到上端部分垂直地安装在控制杆驱动装置中的传感器。

如上所述，与控制杆驱动装置有关的操作是发动机组件的维护、位置导向器的维护、和在导向器的初始安装位置导向器或重新安装位置中的校准。为了有效地执行以上操作，操作者需要在地震基板240上确保足够的操作空间的状态下操作，因此，移除用于控制杆驱动装置的地震支撑结构上的结构是重要的。

由于以上需要，本实施例的模块化反应器顶盖区组件包括上模块100和下模块200，所述上模块是位于用于控制杆驱动装置的地震支撑结构的上部上的部件的组件，所述下模块是位于用于控制杆驱动装置的地震支撑结构的下部上的部件的组件。

以下，参照图5至7详细地说明上模块100。

参照图5和6，上模块100包括上罩壳110、上挡板120、通风室130、和电缆以及电缆支撑组件150。

上罩壳110是具有开口的上下部分的圆柱形结构，并且可以形成为壳体。上罩壳110执行作为围绕反应器顶盖区组件的最外部分的覆盖物，并支撑上挡板120、通风室130、和电缆以及电缆支撑组件150的整个结构。

从上罩壳110的圆周向外突出的凸缘111形成在上罩壳110的下端部分上，并且开口以在其之间具有预定距离的情况下形成在凸缘111上。

门112形成在上罩壳110的部分上，使得经过门112可以在反应器顶盖区组件内执行将电缆与电缆连接端子242分离的操作。此外，在上模块100中的电缆可以通过门112而外部地连接。具有电缆连接板113的电缆桥114安装在形成在上罩壳110上的门112的外侧上，从而被连接到电缆。电缆桥114提供电缆从IHA内侧到外侧的路由选择通路(routing path)，并且所述电缆桥114允许从操作台接近在电缆连接板113上的电缆连接器。

上挡板120如图6中所示，并且图6显示当上罩壳110被移除时图5的上模块。

上挡板120是具有围绕控制杆驱动装置的多边形状的薄板型结构，并被上罩壳110的内侧固定地支撑。

由于冷却控制杆驱动装置而已经变热的空气通过上罩壳110与上挡板120之间的空间被引导向冷却风扇，因此，上挡板120形成用于将控制杆驱动装置冷却下来的空气通路。

与在上罩壳110中类似，凸缘形成在上挡板120的下端部分上，然而，上挡板120的凸缘从上挡板120的下端部分向内突出。

通风室130是支撑冷却风扇131、钩环132和三脚架133的结构，并安装在上罩壳110上。通风室130提供空间，在所述空间内，通过上罩壳110与上挡板120之间的空间上升的空气在被引导进冷却风扇131的入口之前混合在一起。

本实施例的冷却风扇131、钩环132和三脚架133与传统技术的冷却风扇、钩环和三脚架大致相同，因此，这里省略冷却风扇、钩环和三脚架的详细说明。

图4中示出传统的电缆，并且本实施例的电缆经由形成在地震基板240上的电缆连接端子242而连接到控制杆驱动装置。电缆可以包括用于将电力供应给控制杆驱动装置的电缆，和通过门112和在电缆桥114上的电缆连接板113将从反应器内的位置导向器产生的信号传送到反应器顶盖区组件的外部的电缆。

电缆支撑组件150包括电缆支撑环梁151和电缆支撑线152。图5和图7中示出电缆支撑组件150，并且图7仅示出电缆支撑组件150。

如图5中所示，电缆支撑环梁151固定在上罩壳110的外部上。

电缆支撑线152中的每一个的两端都固定在电缆支撑环梁151上，并且电缆支撑线152基本上支撑电缆。参照图7，电缆支撑线152被布置以形成栅格，并且还被布置成多层。电缆支撑线152的一端固定在电缆支撑环梁151上，并穿透上罩壳110和上挡板120以支撑电缆，并且电缆支撑线152的另一端首先穿透上挡板120，且然后穿透上罩壳110，并固定在电缆支撑环梁151的另一侧上。

以下，参照图8和图10详细描述下模块200。

下模块200包括下罩壳210、下挡板220、控制杆驱动装置、地震基板240、地震板252、地震支撑环梁250和主柱260。

与上罩壳110类似，下罩壳210是具有开口的上下部分的圆柱形壳体，并且凸缘(未显示)形成在下罩壳210的下端部分上，使得下罩壳210可以连接到反应器顶盖0的上部。此外，下罩壳210包括窗口和下门，冷却空气通过所述窗口被引入，操作者可以通过所述下门进入反应器顶盖以执行维护。

允许操作者执行维护的操纵台211和栏杆212形成在下罩壳210的上部上。

下挡板220固定在下罩壳210内，并被下罩壳210支撑。下挡板220的结构、功能和与下罩壳210的连接类似于上挡板120的结构、功能和与上罩壳110的连接，因此省略所述结构、功能和连接的详细说明。

多个控制杆驱动装置安装在下挡板220中。虽然由于下挡板220，而没有在图8中显示控制杆驱动装置，但是已经在参照图1-4的传统技术的说明中描述了所述控制杆驱动装置。因此，省略控制杆驱动装置的详细说明。

地震基板240安装在控制杆驱动装置的上部上，并且包括用于保护控制杆驱动装置的上端部分的地震罩241和用于连接到电缆的电缆连接端子242。用于控制杆驱动装置的地震基板240在控制杆驱动装置的驱动期间水平地传递控制杆驱动装置的振动，或者在地震期间将施加到控制杆驱动装置的载荷传递到地震支撑环梁250。

地震支撑环梁250将从用于控制杆驱动装置的地震基板240传递的载荷通过地震支撑板252传递到设置在反应器顶盖区组件的外部上的飞机库(hangar)。

多个螺栓孔251设置在地震支撑环梁250上，因此，可以使用穿透形成在上罩壳110的凸缘111上的开口的螺栓将地震支撑环梁250可拆卸地连接到上罩壳110。

因为上挡板120包括凸缘和开口，所以可以使用螺栓将上挡板120连接到地震支撑环梁250。然而，上挡板120简单地提供空气通路并且没有支撑载荷，并固定在上罩壳110上，而上罩壳110支撑载荷，因此，上挡板120可以通过被安装在地震环梁250上而连接到地震环梁250。

地震环梁250的高度等于用于控制杆驱动装置的地震基板240的高度，并且操纵台211也设置在相同的高度处。

为了执行与控制杆驱动装置有关的操作，应该暴露用于控制杆驱动装置的地震基板240。此外，因为用于控制杆驱动装置的地震基板240的高度和地震环梁250的高度彼此相等，所以地震支撑环梁250和上模块100中的上罩壳110和上挡板120相互连接。此外，因为地震支撑环梁250是刚性结构，因此，上模块100的上罩壳110和上挡板120连接到地震支撑环梁250是结构性的稳定。

主柱260直接连接到反应器顶盖0并穿透下模块200以被连接到三脚架133。参照图9，主柱260是杆，当上模块100和下模块200接合在一起而提升整个反应器顶盖区组件时，所述杆支撑施加到反应器顶盖区组件的载荷。当提升上模块100时由于主柱260固定在反应器顶盖0上，主柱260保持在下模块200中。

以下，参照图9描述在上模块100和下模块200相互连接的状态下将上模块100与下模块200分离以执行与控制杆驱动装置有关的操作的过程。

为了使上模块100和下模块200相互分离，首先通过形成在上罩壳110的外部上的电缆桥114将电缆与电缆连接板113分离。为了将电缆与电缆连接端子242分离，操作者通过形成在上罩壳110内的门112进入上罩壳110，然后操作者断开电缆与电缆连接端子242。

当将电缆与电缆连接端子242分离时，在通风室130的上部上的三脚架133与主柱260之间的连接被解除。

当三脚架133与主柱260相互分离时，使用螺栓进行的上挡板120与地震支撑环梁250之间的连接在上罩壳110中被解除。如果上挡板120以上挡板120的凸缘留在地震支撑环梁250上的方式连接到地震支撑环梁250，则没必要移除螺栓。

之后，使用螺栓进行的上罩壳110与地震支撑环梁250之间的连接由操纵台211上的操作者解除。当解除操作完成时，上模块100与下模块200之间的连接被断开，并且上下模块100和200可以相互分离。

在此状态下，当吊车连接到钩环132并且向上施加提升力时，上模块100被移除，并且反应器顶盖区组件变得与图8中所示的相同。此时，主柱260如上所述保持与反应器顶盖0连接，并从地震支撑环梁250突出。

然后，充分地保证用于执行与控制杆驱动装置有关的操作的操作空间，因此，操作者可以稳定地操作。

在以上说明中，地震支撑环梁包括在下模块中，并且上模块可拆卸地连接到地震支撑环梁。然而，反应器顶盖区组件的结构不限于上述结构，即，地震支撑环梁可以包括在上模块中，并且下模块可以被可拆卸地连接到地震支撑环梁。在这种情况下，通过暴露用于控制杆驱动装置的地震基板可以容易地执行与控制杆驱动装置有关的操作。

如上所述，根据本发明，提供包括多个堆叠的模块的模块化反应器顶盖区组件，使得可以同时移除或安装反应器顶盖区组件的一些部分。根据本发明，可以使用简单的拆卸过程移除反应器顶盖区组件的部件，因此，操作者可以容易地执行对位于反应器顶盖区组件中的控制杆驱动装置的维修，并且在开始安装反应器顶盖区组件期间可以容易地执行模块化反应器顶盖区组件的移动和处理。

此外，提供模块化反应器顶盖区组件，因此，可以容易地制造反应器顶盖区组件。此外，因为可以最小化在制造厂执行的操作，因此，可以提高结构的统一性。

虽然已经参照本发明的示例性实施例显示和描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解的是，在本发明中所做的形式和细节上的各种改变不背离由以下权利要求限定的本发明的精神和保护范围。

Claims

1.一种安装在反应器顶盖上的模块化反应器顶盖区组件，所述模块化反应器顶盖区组件包括：

地震支撑结构，所述地震支撑结构相对于地震荷载支撑控制杆驱动装置，并分散施加到控制杆驱动装置的载荷；

上模块，所述上模块是位于用于所述控制杆驱动装置的所述地震支撑结构的上部处的部件的组件；和

下模块，所述下模块是位于所述地震支撑结构的下部处的部件的组件，

其中，所述上模块和所述下模块相互能够拆卸地连接，使得能够容易地执行所述控制杆驱动装置的维护，

其中，所述上模块包括：

上罩壳，所述上罩壳形成为具有开口的上端部和开口的下端部的圆筒；

上挡板，所述上挡板固定在所述上罩壳中，以被所述上罩壳支撑，并且形成用于冷却所述控制杆驱动装置的空气通路。

2.根据权利要求1所述的模块化反应器顶盖区组件，其中，所述上模块包括：

冷却风扇，所述冷却风扇用于冷却所述控制杆驱动装置、连接到吊车的用于传递力的钩环、连接到所述钩环的三脚架和支撑所述冷却风扇、所述钩环和所述三脚架并且连接到所述上罩壳的上部的通风室；

电缆，所述电缆连接到所述控制杆驱动装置以供应电力，并传送由安装在所述反应器中的测量器产生的信号；和

电缆支撑组件，所述电缆支撑组件包括固定在所述上罩壳上的电缆支撑环梁和电缆支撑线，所述电缆支撑线的两端部分都固定在所述电缆支撑环梁上以支撑所述电缆。

3.根据权利要求2所述的模块化反应器顶盖区组件，其中，所述下模块包括：

下罩壳，所述下罩壳形成为具有开口的上端部和开口的下端部的圆筒；

下挡板，所述下挡板固定在所述下罩壳中以被所述下罩壳支撑；

多个控制杆驱动装置，所述多个控制杆驱动装置设置在所述下罩壳中，用于升降或插入所述反应器的控制杆；和

用于所述控制杆驱动装置的地震基板、地震支撑板、和地震支撑环梁，所述地震基板、所述地震支撑板和所述地震支撑环梁形成在所述下罩壳的上部上以将施加到所述控制杆驱动装置的载荷传递到外部结构。

4.根据权利要求3所述的模块化反应器顶盖区组件，其中，所述上罩壳和所述上挡板能够拆卸地固定在所述地震支撑环梁上。

5.根据权利要求4所述的模块化反应器顶盖区组件，其中，凸缘形成在所述上罩壳的下端部中的每一个上，并且所述上挡板被所述上罩壳支撑，并且使用螺栓将形成在所述上罩壳上的所述凸缘连接到所述地震支撑环梁，使得能够通过移除所述螺栓使包括所述上罩壳和所述上挡板的所述上模块与所述下模块分离。

6.根据权利要求2所述的模块化反应器顶盖区组件，其中，所述电缆支撑环梁固定在所述上罩壳的外部上，并且所述电缆支撑线穿透所述上罩壳和所述上挡板，以支撑所述电缆。