CN1018961B - 核反应堆的探测器导向管装置 - Google Patents

核反应堆的探测器导向管装置

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Abstract

一种探测器导向管装置，可使探测器通过，以便测量核反应堆1的燃料组件6的出口处的冷却剂温度。它具有套筒9，上部管柱12从其中穿过，在上部管柱12中成束地铺设着导向管10。导向管10沿核反应堆内周铺设后，成束地穿入下部管柱15，然后铺向与堆芯7接触的燃料组件6的冷却剂出口。这种装置为探测器导向管提供了抵御冷却剂流很好的保护作用。

Description

本发明涉及核反应堆的探测器导向管装置，特别适用于压水堆（PWR）的温度探测器，例如温差电偶。
更一般而言，本发明适用于各种可拆式探测器，可应用于具有容纳冷却剂的压力壳、该压力壳的可拆式盖、包括燃烧组件的堆芯、上板和固定在该上板，并位于该堆芯和该盖之间的上层内部设备的各种核反应堆。
各种不同的装置已为人所知，这些装置具有通过反应堆盖并向下伸到燃料组件顶面的导向管。
法国2065512号专利涉及用于压水堆仪表的一种装置，它描述了以下这种设计：为反应堆盖周围的球探测器或静态测量探测器安装导向管。这些导向管在支承臂上的内部设备之上水平地分开，然后向下伸到堆芯面。
这种技术方案有其缺点。这些导向管穿过主流，对震动或湍动却没有任何特殊的防护。导向管的数目受上层内部设备的密度，以及某些上层内部设备，例如反应堆控制棒束导向管，所需空间的限制。
但是，这样一种装置对本专业技术人员来说也许似乎是足够了，不过，某些测量点，例如在堆芯出口的冷却剂温度测量点，不是很多的。
本发明的目的是提供一种装置，它具有以下特点：
-导向管具有对穿过堆芯的冷却剂的动态效应有较好的保护作用，
-对棒束导向装置进行保养操作时具有较好防震保护作用，
-更好地利用上层内部设备组件之上的空间，因而为棒束控制装置留下更多的空间。
-由于导管的路径不再限制导管的数目，因而有可能增加测量点的数目。
为实现该目的，本发明为核反应堆提供一种导向装置，应用这种装置的核反应堆具有：
一个容纳加压冷却剂的压力壳，
一个该压力壳的可拆式顶盖，
一个位于该压力壳内的，该冷却剂流从中向上流过的堆芯，以及位于该堆芯和顶盖之间的内部设备，包括一个在该反应堆工作时支承在该堆芯之上的带孔的上堆芯板。
这种在压力壳中滑动导向的长形挠性探测器的导向装置，包括：
至少一个套管，密封地穿出并固定在该盖上，
相应于该套管的一个上部管柱，它位于该套管内，并且下端十分靠近该内部设备，
一组下部管柱，垂直穿过该内部设备并分布在该冷却剂流湍动减弱的区域内。
以及一组探测器导向管，其数目大于该下部管柱的数目，该组探测器导向管沿着并且在该上部管柱内穿入该压力壳，在该上部管柱的下端分成若干束，每束指向相应的一个下部管柱，并且在相应的下部管柱的下端，每束中的导向管都相互隔离，并且每根该导向管都大致水平地在一个紧贴该堆芯的水平面内铺设并指向一个终端位置，在该终端位置该导向管具有一个封闭的远端。
在具有大量棒束的反应堆中，例如在谱移堆和/或使用控制棒束以及改变中子能谱的棒束的次慢化堆中，上述装置都具有特别重要的优点。
一个推荐的实施例表明了穿过内部设备并且分布在堆芯周围的垂直的下部管柱。这些下部管柱的安装情况，不妨碍其自由地膨胀。导向管在上堆芯板顶面上加工出的槽内水平铺设，由机械零件组成的一系列盖子把其固定在位。
下面通过举例说明一个具体实施例，可以更清楚地理解本发明。本说明将对照附图进行，其中：
图1.是本装置及其周围设施的示意等角图。
图2.是反应堆上板的上视图，表明导向管铺设的一例。
图3.表明垂直的下部管柱的通过其轴线垂直面的剖视图。
对照图1，该图示明，压水堆（PWR）1具有压力壳2，加压冷却剂沿路径3流动，可拆式顶盖4，由燃料组件6构成的堆芯5，上堆芯板7以及内部设备8。象为人熟知的加压核反应堆一样，冷却剂在燃料组件中从下到上流过堆芯。
冷却剂通过孔6a流过上板7。在图1中，通常具有多边形截面的燃料组件6由虚线画出。
导向管10装有可拆式温差电偶探测器，用来测量燃料组件出口6a处的冷却剂流的温度。每个探测器导向管10具有一个封闭的远端。反应堆具有一组密封地伸出盖4的套筒9，用来铺设导向管10。为简单起见，图1中只画出一个套筒。在顶盖其它穿透处，例如插入棒束的穿透处，装有套筒9。棒束在内部设备中由导向柱11a导向。
导向管10在上部管柱12中铺设。这些管柱穿过密封伸出的套管9并垂直向下一直延伸到内部设备8的上板13及其它部分。这些管柱对准于分布顶盖4上的穿孔。
在上部管柱12的下端，导向管10分成若干束，以便沿着紧贴顶盖4和压力壳2内表面的路径铺设。
由于导向管排列紧密而且固定在上板13的环14上，因此，它们分布在离开冷却剂主流、相对来说受到了保护的区域。
导向管10铺设到反应堆的周边时，分成若干束，分别朝着下部管柱15延伸，每束都沿着并在该下部管柱中穿过内部设备8。下部管柱15排列在反应堆周边冷却剂流湍动较弱的区域，并包含在上层内部设备8的体积内，这些下部管柱，例如使用螺栓把其固定在上板13的上部，并且一直延伸到固定在上堆芯板7上的底座16。下部管柱15的下部在为其定心并导向的该底座16中滑动，膨胀不受妨碍。
下部管柱使温差电偶的导向管10可以弯曲通过，象在本发明的装置的其余部分中一样，不小于其最小曲率半径，因而使温差电偶的导线可被抽出并重新接合。对于压水堆中常用的温差电偶来说，该曲率半径的值大于150mm。
在堆芯5的上板7的平面上和各下部管柱的下端，导向管束10互相分离开，每根导向管指向各自的紧靠孔6a的终端位置，孔6a对着要监视的核燃料组件6的顶点。每根导向管都沿板7上的水平槽内的大至水平的路径铺设，槽的深度大于导向管的直径。
这些导向管由机械零件构成的盖17限制位置，盖17固定在堆芯5的上板上。

Claims (5)

1、一种核反应堆内探测器的导向管装置，上述核反应堆具有承受冷却剂压力并装有可拆式反应堆压力壳顶盖(4)的压力壳(2)，一个由燃料组件(6)构成的，具有多孔上堆芯板(7)的堆芯(5)，固定有上述上堆芯板(7)并设置在堆芯(5)和顶盖(4)之间的内部设备(8)；上述探测器导向管装置具有至少一个套筒(9)密封地伸出盖(4)，一组固定的导向管(10)，每根导向管都终止于堆芯(5)附近，并对着来自堆芯组件的冷却剂出口，每根导向管(10)在其穿过内部设备处沿下部管柱(15)内铺设，用来接纳一个与位于导向管端部的探测器联接的长形构件，其特征在于：
穿入同一套筒的全部导向管(10)都处于通过套筒(9)进上述压力壳的一条上部管柱(12)中，并垂直向下延伸至内部设备(8)附近上方的一点；
然后，导向管(10)沿着靠近盖(4)内表面和上述压力壳内表面的垂直于组件的横向路径分布，导向管(10)然后组成许多管束，每条管束都有许多导管，每条管束通过一条垂直的下部管柱(15)穿过内部设备(8)，下部管柱(15)分布在上述内部设备周边冷却剂湍动减弱的区域之内；以及
每条管束的导向管(10)然后沿着垂直于组件，靠近上堆芯板(7)的路径分布，直到紧靠各自组件出口的位置。
2、按照权利要求1所述的导向管装置，其特征在于：每束导向管位于该上部管柱和相应的下部管柱之间，紧靠所述盖和所述压力壳的内表面处。
3、按照权利要求1所述的导向管装置，其特征在于：在紧靠组件出口处水平铺设的导向管（10）被嵌入上堆芯板（7）之中。
4、按照权利要求1所述的导向管装置，其特征在于：所述下部管柱的上端固定在所述内部设备的上板上，其下端滑动地连接于上堆芯板。
5、按照权利要求1所述的导向管装置，其特征在于：所述导向管曲率半径大于150mm。
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