CN103038832B - 用于核反应堆流体导管的、尤其是用于蒸汽发生器底部引流管的关闭装置 - Google Patents

用于核反应堆流体导管的、尤其是用于蒸汽发生器底部引流管的关闭装置 Download PDF

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Abstract

一种用于核反应堆部件的导管的关闭装置(27)，包括：多个弹性密封圈(41)，各弹性密封圈能够相对于共同的纵轴线在距离导管的壁某一距离处的缩回位置和与导管的壁密封接触的扩张位置之间径向扩张；被设计用于使密封圈(41)在其缩回位置和其扩张位置之间选择性地移动的装置；至少一个用于在要被关闭的导管中将关闭装置(27)锁定到位的元件(43)，所述锁定元件与密封圈(41)分开、能相对于所述中轴线在所述锁定元件(43)远离所述导管(21)的所述壁的缩回位置和所述锁定元件(43)承靠在所述导管(21)的所述壁上的扩张位置之间作径向扩张；被设计用于使锁定元件(43)在其缩回位置和其锁定位置之间选择性地移动的装置。

Description

用于核反应堆流体导管的、尤其是用于蒸汽发生器底部引流管的关闭装置
技术领域
本申请大体涉及用于核反应堆流体导管的关闭装置，并且更具体地涉及用于蒸汽发生器水箱引流管的关闭装置。
背景技术
如图1可见，蒸汽发生器1在下部具有称为“水箱”3的空间。水箱3由上方的管盘5和下方的蒸汽发生器的下底部7定界。水箱3由内部隔墙9分成两个空间：入口空间11和出口空间13。第一线路的来自反应堆的储罐的水经制成于下底部7中的入口15而穿透进入入口空间11。第一线路的水在在蒸汽发生器的管集合中流通并且将其热量释放给第二流体之后，穿透出口空间13并经未示出的出口流出出口空间13。管集合未在图1中示出。管集合的各管具有通过管盘5啮合并向入口空间11中打开的上游端部，以及通过管盘5啮合并向出口空间13中打开的下游端部。
此外，为了允许水箱3中的保养工作，蒸汽发生器的下部7中制有检修孔17。通过检修孔，可以进入入口空间11，且通过另一个检修孔可以进入出口空间13。隔墙9将入口空间11与出口空间13完全分隔开。
在蒸汽发生器正常操作期间，检修孔17关闭，并且第一线路的水连续地自入口管材15向第一线路的出口管材(未示出)流通。
必须周期性地在水箱中进行保养操作。这些操作例如旨在检查蒸汽发生器的管集合的管的完好性，或者旨在关闭可能存在异常的管。
为了进行这样的保养操作，首先令反应堆停止。将储罐的盖子去除，使得第一线路与反应堆池连通。
然后将蒸汽发生器清空。为此使反应堆的池的水平面下降到低于蒸汽发生器的下底部7的水平面。
如图1可见，蒸汽发生器的底部的下点19位于低于入口15的边缘的水平面处。对于出口而言，情况一样。
为能近乎完全地清空蒸汽发生器的底部7，在底部7制有引流管21。图1和图2中示出的引流管21是小直径的导管，带有在水箱内部在下点19附近打开的入口23，以及向第一线路的入口管材15中打开的出口25。引流管21略微倾斜，使得能利用第一液体的重力而从下点19最远流通至第一液体入口15中。
当反应堆池的水平面被降低以便清空水箱3时，引流管21可以将近乎全部第一液体放出水箱，仅在低于引流管21的入口的水平面处有相当少的剩余的量的第一液体。
在出口管材附近制有类似的引流管。
然后由特定的机械经检修孔将塞子16放置在入口15和出口(未示出)上。当反应堆池中的水位升高时，为了使第一液体不穿透水箱3，在保养操作期间将关闭装置27定位在引流管21内部。
由操作员将该关闭装置27自水箱3放入引流管21。然后便能升高反应堆池的水位。
用于在引流管21中放置关闭装置27的操作是精细的，并且所述关闭装置必须十分可靠，其原因有几个。
必须以特别可靠的方式在引流管21中将关闭装置27封堵到位。事实上，当将反应堆池中的水位升高后，关闭装置21受到第一液体的压力。如果关闭装置21被排出，则所述第一液体会流过引流管21最远到达水箱3中，并由水箱3中穿过检修孔17进入反应堆建筑。这样的泄漏会引起相当大的保养操作的延误并且会推后核反应堆的重启。
关闭装置的放置应该尽量迅速，以便限制对介入水箱中的操作员的辐射。
一旦在引流管中就位后，关闭装置应该能被轻易去除而不会卡住。
因此，存在对这样的装置的需要，用所述装置能以充分可靠的方式关闭并密封用于清空蒸汽发生器的水箱的底部的引流管，以便支撑因反应堆池中的水位上升而致的过压。
发明内容
为此，本申请涉及一种用于核反应堆部件的导管的关闭装置，所述关闭装置包括：
多个弹性密封圈，各弹性密封圈能够相对于共同的中轴线在距离所述导管的壁某一距离处的缩回位置和与所述导管的所述壁密封接触的扩张位置之间作径向扩张；
被提供用于使所述密封圈在所述密封圈的缩回位置和所述密封圈的扩张位置之间选择性地发生位移的装置；
至少一个用于在要被关闭的所述导管中将所述关闭装置锁定到位的元件，所述锁定元件与所述密封圈分开、能相对于所述中轴线在所述锁定元件远离所述导管的所述壁的缩回位置和所述锁定元件承靠在所述导管的所述壁上的扩张位置之间作径向扩张；
被提供用于使所述锁定元件在所述锁定元件的缩回位置和所述锁定元件的扩张位置之间选择性地发生位移的装置，
其特性为，所述关闭装置包括主体和能相对于所述主体作轴向位移的控制杆，所述控制杆被布置为通过用于使所述密封圈发生位移的所述装置而在所述密封圈的缩回位置和所述密封圈的扩张位置之间驱动所述密封圈，并且通过用于使所述锁定元件发生位移的所述装置而在所述锁定元件的缩回位置和所述锁定元件的扩张位置之间驱动所述锁定元件；所述控制杆能通过相对于所述主体向前面位置滑动而发生位移，使得所述密封圈处于缩回位置，并且所述位置锁定元件被缩回；所述关闭装置包括至少一个弹性返回元件，所述弹性返回元件朝向所述密封圈的扩张位置推进所述密封圈并朝向所述锁定元件的锁定位置推进所述锁定元件，使得足以释放所述控制杆，从而使所述关闭装置在所述导管内部夹紧，并且所述密封圈在所述关闭装置和所述导管之间产生密封。
所述关闭装置还可具有单独或按照所有技术上可能的组合加以考虑的以下一个或多个特征：
用于使所述密封圈发生位移的所述装置包括彼此纵向分开并定位于所述密封圈任一侧的第一挤压构件和第二挤压构件，所述第一挤压构件结合到所述控制杆上，并且能通过所述控制杆而朝所述第二挤压构件发生位移；
所述第一挤压构件通过可移除的连结件结合到所述控制杆上；
所述锁定元件为圆柱形夹具，所述圆柱形夹具在第一端部处包括多个绕所述中轴线周向分布的叶片，各叶片在一个端部处具有圆柱形的外表面和截头圆锥形的内表面；
所述关闭装置将被放置在一导管中，该导管承受与将密封在所述导管中的流体相关的压力场，所述关闭装置包括沿所述控制杆定位的以下构件：
头部，所述头部形成附接到所述控制杆的所述端部并且要朝着所述压力场取向的所述第一挤压构件，
在所述第一挤压构件和所述第二挤压构件之间能滑动地安装到所述控制杆上的所述密封圈，
能滑动地安装到所述控制杆上的所述第二挤压构件，形成用于使所述锁定元件选择性地发生位移的所述装置，并且包括球形表面，所述球形表面被提供用于在所述控制杆相对于所述主体的位移的影响下啮合到所述叶片的所述端部的各截头圆锥形表面上，所述叶片的所述端部形成所述圆柱形夹具的所述第一端部，
所述圆柱形夹具的所述第一端部的所述内表面为朝所述压力场发散的截头圆锥形形状，使得当所述关闭装置承受所述压力场时，所述夹具的所述第一端部打开，以便在所述导管内部夹紧所述关闭装置；
所述关闭装置在一轴向端部处包括被提供用于从所述导管的所述壁驱出湿气或材料沉积物的圈；
所述关闭装置包括嵌入到所述密封圈之间的多个抗挤出圈，所述抗挤出圈被提供用于分散所述密封圈中的轴向压力。
根据第二方面，本申请涉及一种关闭组件，包括具有上述特征的关闭装置以及用于抓紧所述关闭装置的工具，所述抓紧工具包括用于抓紧所述关闭装置的头部以及用于使所述控制杆最远位移到所述密封圈处于缩回位置、并且所述锁定元件处于缩回位置的位置处的机构。
所述组件还可包括以下一个或多个特征：
所述抓紧工具能采用第一位置以及第二位置，在所述第一位置，所述抓紧头部刚性地附接到所述关闭装置上，在所述第二位置，所述抓紧头部能与所述关闭装置分开，所述抓紧头部将前面位置上的所述关闭装置的所述控制杆锁定到所述第一位置，所述抓紧工具进一步包括朝向所述第二位置推进所述抓紧工具的返回元件以及用于锁定所述抓紧工具的可移除的元件，所述可移除的元件能将所述抓紧工具锁定到所述第一位置，并且能将所述抓紧工具解锁到所述第二位置；
所述抓紧工具沿主要方向具有细长的形状，并可采用第一位置，在所述第一位置，所述抓紧头部刚性地附接到所述关闭装置上，在所述抓紧工具的所述第一位置，所述主要方向基本垂直于所述关闭装置的中轴线。
附图说明
通过以下参考附图作为示意而非限制来给出的详细的说明，将明了本申请的其它特征和有益效果，其中
图1为蒸汽发生器的下部的轴向剖视图；
图2为图1的细节的放大的剖视图，显示可用于清空蒸汽发生器的水箱的底部的引流管，并且根据本申请的关闭装置啮合到所述引流管的内部中；
图3为图2的关闭装置的纵向剖视图；
图4为图3的关闭装置的外侧视图；
图5为类似图3的视图，进一步示出了用于将所述关闭装置抓紧到位从而使得密封圈在缩回位置并且锁定元件在缩回位置的工具；以及
图6为用于抓紧所述关闭装置的工具的剖视图。
具体实施方式
图3示出的关闭装置更具体地用于关闭蒸汽发生器的底部引流管，例如在图1中示出的上述的引流管21。
关闭装置27包括：
具有中轴线X的管状主体29；
在主体29内部沿中轴线X延伸的控制杆31；
通过不能遗失的销37结合到控制杆31的前轴向端部35上的头部33；
扩张器芯39，具有带球形跨度(spherical span)的大致管形形状，围绕控制杆31在该控制杆31上滑动；
多个弹性的密封圈41，嵌有也为弹性的、具有分散(distribute)密封圈41的压迫负荷的功能的抗挤出圈42。弹性圈41和42围绕控制杆31在该控制杆31上滑动，并且轴向上介于头部33和扩张器芯39之间；
圆柱形夹具，具有径向扩张部43，该径向扩张部43形成用于将所述关闭装置锁定在所述引流管中的元件，围绕控制杆31在该控制杆31上滑动，并紧固到管状主体29的前轴向端部45上；
靴部47，(通过螺接或焊接)紧固到主体29的后轴向端部49上；
多个(碟式(Bellevilletype))弹性垫片51，定位在主体29内部，并且围绕控制杆31在该控制杆31上滑动。图3中仅示出所述多个垫片中的定位在前端部和后端部处的两个弹性垫片51。
在本说明中，术语“前”和“后”用于分别指轴向地转向所述关闭装置的头部33或轴向地转离所述关闭装置的头部33。
头部33具有向圆形尖端52收敛的前区域。头部33在内部具有向后打开的有内螺纹的(tapped)盲孔53。所述控制杆的前端部35啮合到盲孔53中。所述控制杆的前面端35具备与盲孔53的有内螺纹的螺纹配合的外螺纹。
此外，头部22包括在其整个直径上横跨头部33并且横跨盲孔53的几个径向孔洞55(图4)。所述控制杆的前端部35包括轴向取向的通槽57。销37啮合到孔洞55之一中，并穿过槽57。不能遗失的销37围绕轴X旋转地紧固控制杆31和头部33。
扩张器芯39在内部具有通道59，通道59具有相应于控制杆31的外部直径的内部直径。芯39在其前端部具有超厚部61。超厚部61朝后由球形表面63定界，球形表面63用于引起(如下所述)圆柱形夹具43的锁定瓣的扩张。
超厚部(overthickness)61朝前由环形支撑表面65定界，环形支撑表面65基本垂直于轴X。
头部33朝后由第二环形支撑表面67定界，第二环形支撑表面67也垂直于X轴线。弹性圈41和42轴向地嵌入到第一和第二环形支撑表面65和67之间。
锁定元件43具有圆柱形夹具的形状，所述圆柱形夹具包括导向轴承69，以及自轴承69向前延伸的多个柔性叶片71。优选叶片71和轴承69制成单个零件。替换地，所述圆柱形夹具的叶片(blade)71与轴承69分开，并通过任何适合的措施例如螺接或焊接而附接到轴承69上。导向轴承69具备外螺纹73。导向轴承69啮合到主体29的前端部45中。该前端部在内部包括合适的有内螺纹的螺纹75，以便配合轴承69的螺纹73。锁定元件43由此附接到主体29上。此外，螺纹73和有内螺纹的螺纹75还具有调节弹性垫片51的预应力的功能(如下可见)。
叶片71全部相同，并围绕轴X周向规则地分布。例如，所述圆柱形夹具包括六个叶片71。这些叶片71朝前由向外打开的狭槽77彼此分开，并且朝后(即在所述圆柱形部分侧)闭合。
叶片71一起定界了具有基本为圆柱形形状的内部空间79(图5)。控制杆31轴向横跨内部空间79。扩张器芯39啮合到内部空间79中，径向地介于控制杆31和叶片71之间。内部空间79的直径略大于芯39的后部的外部直径。
叶片71的前自由端81(图5)包括超厚部83，前自由端81的外部表面为圆柱形，以便在所述锁定位置中接近所述引流管的内表面并承靠其上。此外，前自由端81具有径向内表面85(图5)，径向内表面85一起限定了基本为从后向前发散的截头圆锥形形状。表面85用于配合芯39的球形表面63，以便径向地扩张叶片71，以便在所述引流管中夹紧所述关闭装置。
所述锁定元件的导向轴承69在内部定界了圆柱形的通道87，圆柱形的通道87具有相应于控制杆31的外部直径的内部直径。所述控制杆啮合到通道87中，并横跨所述通道。在较小直径的通道87和较大直径的内部空间79之间形成有肩部89(图5)。
控制杆31为圆柱形的杆。其包括具有给定的直径的主要部分90，以及具有增大的直径的后端部91。肩部92将部分90和部分91分开。
弹性的垫片51为碟式或所谓(SUPRATEC注册商标)式。其围绕所述控制杆的主要部分90在该控制杆31上滑动。垫片51自轴承69的后端部95紧贴彼此地堆垛至肩部92上。所述弹性的垫片占据轴承69的后端部95和肩部92之间的整个空间。所述垫片既承靠于后端部95上，也承靠于肩部92上。所述垫片向后推进控制杆31。所述垫片被校准以便一起以预定的力向杆31上施加推进力。可以通过更改围绕所述杆在该控制杆31上滑动的垫片51的数目，或通过改变所述垫片的设置(相对、平行、两个平行垫片继以两个相对方向的垫片等)，来调节由垫片51施加在杆31上的预应力。通过由导向轴承69形成的螺杆-螺帽系统来实现对由所述垫片施加的力的最终调节，导向轴承69设置有外螺纹73，外螺纹73拧入管状主体29的内部的有内螺纹的螺纹75中。
控制杆31沿中轴线X延伸。其完全横跨主体29、锁定元件43、扩张器芯39和弹性圈41、42。其紧固到头部33上，其相对于圈41和42、芯39、锁定元件43和主体29自由滑动。
靴部(shoe)47附接到主体29的后端部49上。为此，靴部47包括前圆柱形部分97(图5)，部分97具备外螺纹，该外螺纹与主体29的后端部的内部的有内螺纹的螺纹配合。该靴部47向后轴向延伸主体29。靴部47包括用于抓紧所述关闭装置的矩圆形的管腔99，以及圆柱形的孔洞101，孔洞101用于让所述控制杆穿过，使管腔99的内部与主体29的内部连通。所述靴部的前圆柱形部分97包括槽94，销93可在槽94中自由滑动，销93附接到杆31上，用于将靴部27与杆31可转地紧固。管腔99沿基本垂直于X轴线的方向完全横跨靴部47。其沿X轴线为细长的形状。圆柱形孔洞101自管腔99轴向向前延伸。圆柱形孔洞101横跨所述靴部的有螺纹的部分97，并向主体29的内部打开。控制杆31与其后部91啮合，后部91在孔洞101中自由滑动。孔洞101的内部直径基本相应于部分91的外部直径。部分91的后端部在管腔99内部向孔洞101外凸出。
此外，靴部47具备相对于主体29径向凸出的径向耳部104。
关闭装置27典型地包括两种由不同硬度和直径的弹性体制成的不同类型的弹性圈41和42。第一种类型的圈41为弹性体密封圈。第二种类型的弹性的圈42为抗挤出圈，抗挤出圈的功能是当压力施加到所述关闭装置的头部33上时，将压迫负荷分散到圈列上。与抗挤出圈42的弹性体相比，密封圈41以更低硬度、不同材料的弹性体制成，且密封圈41的直径略大于抗挤出圈42的直径。第一种和第二种类型的圈沿所述控制杆轴向交替。优选在弹性圈的堆垛的后端部的前面见到抗挤出圈42。
此外，所述关闭装置可包括配备有圆柱形刷子的间隔物103，用于从要嵌入所述关闭装置的引流管的壁驱除湿气和材料沉积物。间隔物103安装在弹性圈41、42的前面，并例如介于弹性圈41、42和头部33的压力表面67之间。间隔物103也可由刮片取代。
如图3所示，所述关闭装置通常处于关闭状态(所述圈扩张)。在该状态下，控制杆31被弹性垫片51向后推进，至后面位置。当所述关闭装置未受到负荷(即未嵌入引流管21中)时，该后面位置由芯39的后轴向端部限定，芯39的后轴向端部会轴向贴靠所述锁定元件的肩部89。当所述关闭装置被嵌入到引流管21中时，在芯39的轴向后端部和肩部89之间留有残余游隙，通过在所述引流管的内壁上变化的柔性叶片71的超厚部83的圆柱形外部表面来实现所述引流管中的锁定。在该后面位置处，所述控制杆在所述靴部的管腔99中的小轴向长度上凸出。
头部33受控制杆31驱动，并会压迫弹性圈41、42。这些弹性圈被卡在两个压力表面65和67之间，并轴向地受到压迫。该轴向压迫引起所述弹性圈的径向扩张，至扩张位置，在所述扩张位置上，密封圈41承靠在引流管21的内壁上。
如上所示，控制杆31至其后面位置的轴向驱促还具有向后挪动扩张器芯39的效果。因此，球63会轴向地承靠叶片71的内表面85。该轴向驱促引起叶片71径向扩张至各锁定位置，在所述各锁定位置上，叶片71的端83的外部圆柱形表面会承靠在所述引流管的内壁上。
由垫片51施加的力散布为弹性圈41、42上的压迫力，以及叶片71上的扩张力。通过作用于多种因素，特别是作用于弹性圈41和42的材料和尺寸、叶片71的材料和尺寸、球63以及所述叶片的内部圆锥形表面85的剖面轮廓(例如通过作用于所述圆锥的角度)，来校准所述力的分布。
由弹性垫片51传递给圈41和42以及叶片71的形变能量必须足以确保密封功能以及将所述关闭装置封堵到位，同时足够温和，使得叶片71不致损害引流管21的表面。该能量还应该与操作员用于通过以下所述的抓紧工具使所述密封圈和锁定元件发生位移而可给出的最大的力相当。
控制杆31可(例如通过图5和图6所示的工具102)相对于主体29轴向地向前发生位移至图5示出的前面位置。该工具将随后说明。通过逆着弹性垫片51的返回力滑动来实现控制杆31的位移。控制杆31驱动头部33向前的效果是降低弹性圈41、42的轴向压迫，以及降低由球63施加到叶片71上的轴向驱促力。因此，弹性圈41、42返回到缩回位置，在所述缩回位置上，所述圈各自具有的直径小于各自在扩张位置上的直径。叶片71也弹性地返回到缩回位置上，在该缩回位置上，所述叶片与在其锁定位置上时相比，自所述关闭装置的中轴线径向向外空间分布的程度更低。
图6示出、以及图5部分地示出的工具旨在用于抓紧、放置和撤回图3至图5所示的关闭装置。
由图6可见，该工具102为这样的夹具，所述夹具包括第一和第二臂105和107、两个臂之间的枢轴连结件109、弹性返回元件111以及锁113。臂105、107各自自所述枢轴连结件的上侧包括有套筒115、117，并自所述枢轴连结件的下侧包括有L形的钩部119、121。钩部119、121的自由端基本指向相反方向。这些方向基本垂直于套筒115和117的各自的中轴线。枢轴连结件109的转动轴基本垂直于将钩部119和121包括在内的平面。钩部119和121形成用于抓紧关闭装置27的头部。
弹性元件111介于套筒115和117之间，并推进套筒117沿着互相分离的方向围绕枢轴连结件109转动。锁113例如附接到套筒115的上端上，并用于使套筒115和117逆着弹性元件111的返回力贴着彼此锁定。套筒115进一步具备用于对所述臂进行导向的箍122。
在图6示出的位置上，套筒115和117通过弹性元件111而远离彼此移动，并且钩部119和121处在彼此更接近的位置上。在该位置上，钩部119和121可以被引入到所述关闭装置的靴部的矩圆形管腔99中。指向两个钩部的相反方向的端基本沿这所述关闭装置的中轴线取向。然后可以通过逆着弹性元件111的返回力的方向枢转套筒115和117而使套筒115和117彼此更接近。如图5所示，L形钩部121的端形成肩部，所述肩部将在靴部47的矩圆形的管腔的后端部处容纳在管腔99的外围边缘下。钩部119的端轴向地啮合到圆柱形孔洞101中，并使控制杆31向其前面位置发生位移。这具有的效果是将弹性圈41、42放置在其缩回位置上，并将叶片71放置在其缩回位置上。
工具102和关闭装置27之间的界面避免这两个部件的意外脱离啮合。这特别是由钩部119、121的几何形状和所述控制杆的端部91的表面125的碗形形状导致的。该表面125向管腔99返回，并用于与钩部119配合。所述工具通过两个钩部119、121在管腔99的相对两端处锁定而由此在靴部99中转动并锁定到位。这显著地限制了所述关闭装置在放置和去除阶段期间松脱的风险。
锁113允许套筒115和117贴着彼此保持平坦。
在工具102的该锁定位置上，操作员可通过抓紧工具102来使所述关闭装置27发生位移。他/她可特别是以非常方便的方式将所述关闭装置引入到引流管21中，所述关闭装置的头部33通过所述引流管的入口23首先穿透进入所述引流管。当所述关闭装置完全啮合到引流管21中时，耳部104则将承靠所述引流管的入口23的外围边缘。这防止所述关闭装置沿所述引流管滑动并落入主要线路的管材的入口15中。头部33、主体29、在缩回位置上的弹性圈41、42以及在缩回位置上的叶片71的外部直径略小于引流管21的内部直径。
如图2可见，一旦就位，靴部47贴合蒸汽发生器的底部的内表面的形状。这给出显著降低几何形状的不连续性的可能性，并由此避免任何对设备的干扰或损坏，或对在保养操作期间介入水箱中的操作员的伤害。
一旦所述关闭装置在所述引流管中就位，使用者将锁113解锁，并让套筒115和117在弹性元件111的作用下自彼此移开。然后工具102则处于解锁位置，在该解锁位置上，使用者则可使钩部119和121自管腔99中脱离啮合。
在弹性垫片51的作用的影响下，密封圈41采用其扩张位置，即密封圈41与所述引流管的壁处于密封接触。此外，叶片71采用其锁定和翻边位置，即叶片71承靠所述导管的壁，并将所述关闭装置锁定到位。
所述关闭装置的撤回按照完全相反的程序来实现。
以上所述的关闭装置具有多种有益效果。
由于其具有与所述密封圈分开的、用于将所述关闭装置在所述导管中锁定到位的元件，从而得以可靠地确保将所述关闭装置锁定到位。实际上，这些是确保两种功能(即密封和锁定到位)的不同的元件。
密封圈41和抗挤出圈42以及所述锁定元件通过同一控制杆而发生位移，这允许了所述关闭装置的紧凑设计，适用于小直径的导管。通过借助经所述控制杆向彼此发生位移的挤压构件，所述弹性圈自其缩回位置移向其扩张位置，这样也能获得所述关闭装置的简单而紧凑的结构。
所述两个挤压构件之一(头部33)可以被拆开的事实允许所述弹性圈在磨损时容易被替换。
径向可扩张的叶片的使用允许在所述引流管中有效地夹紧所述关闭装置。用于扩张所述叶片的挤压在所述叶片的内部圆锥形表面上的球形表面的使用给出使所述关闭装置机械上简单而紧凑而又没有任何封堵的风险的可能性。
所述控制杆通过相对于所述主体滑动而可移动的事实确保了在由第一液体在所述关闭装置的头部上施加高压的情况下，将所述锁定元件贴着所述引流管的内壁压扁的压力被增加。所述第一液体的压力越高，所述关闭装置在所述引流管中的夹紧力越大，这允许固定性能的增加，并可避免意外过压期间所述关闭装置被排出。
所述关闭装置包括朝向弹性圈的扩张位置推进弹性圈41、42、并朝向锁定元件的锁定位置推进所述锁定元件的弹性返回元件(垫片51)的事实确保显著地便利所述关闭装置的放置。事实上，如上所述，松开所述控制杆足以使所述关闭装置在所述引流管内部翻边，并使所述弹性圈在所述关闭装置和所述引流管的内壁之间产生密封。操作员不必通过工具调节固紧扭力矩。弹性垫片51被校准，以便自动获取足以使所述弹性圈和所述锁定元件贴靠所述引流管的内壁的压力。
因而便利了所述关闭装置的放置，使得操作员可以在水箱内部停留更少的时间，并使由这些操作员融合的剂量保持最低。
所述关闭装置在所述引流管内部卡住的风险也被最小化，因为只要推动用以解锁所述关闭装置的所述控制杆就行了。此外，在所述扩张器芯和所述圆柱形夹具的叶片处的“球上的圆锥”的接触也防止了所述圆柱形夹具被堵在翻边位置上。
所述靴部所具备的防止所述靴部完全穿透进入到所述引流管中的耳部显著地降低了将所述关闭装置丢失在所述第一线路中的风险。
此外，如图1可见，在所述引流管的入口23和所述水箱的内部隔墙9之间可得的空间得以降低。通过使用与所述密封圈分开的锁定元件，可以限制所述关闭装置的轴向阻塞。为了仅用弹性圈在所述导管上获取所述关闭装置的相同的夹紧力，必须使用更大数目的弹性圈，这会显著增加所述关闭装置的轴向长度。
此外，抓紧工具102在沿着套筒115的主要方向上具有细长的形状，当抓紧工具102啮合到所述关闭装置的靴部47中时，该主要方向基本垂直于关闭装置27的轴线。考虑到引流管21的取向，以及在所述引流管的孔隙23和所述蒸汽发生器的下底部的内部隔墙9之间可得的有限的空间，这便利了操作员对关闭装置27的处理。
所述关闭装置自动适应于所述引流管的直径的来源于制造公差、操作变形、沉积物等的不规则性。所述关闭装置可具有多个替代方案。由所述弹性垫片施加到所述控制杆上的弹性力压迫所述密封圈，并驱促所述锁定元件，直到所述锁定元件能自动承靠所述引流管的壁。不要求有用于根据所述引流管的实际直径来配置所述关闭装置的调节操作。
所述关闭装置可包括任何数目的密封圈，这些圈可以为任何性质，并可由任何适合的材料组成。
用于扩张所述密封圈的装置可以为任何适合的类型。在非优选的替代实施例中，所述圈可通过充气措施或通过外凸轮系统得以扩张。
所述关闭装置还可包括一个或多个锁定元件，这些锁定元件为任何适合的类型。所述锁定元件可以不包括径向可扩张的叶片，而是例如包括摩擦性径向可位移靴部。所述叶片可指向后，而不向前。此时，扩张球在所述主体上制成，并且所述叶片紧固到所述芯上。
所述锁定元件和所述密封圈可以由彼此完全分开(例如各具有专用控制杆)的机构取代。
在非优选的替代实施例中，所述锁定元件可以放置在所述密封圈的前面。
所述弹性元件可以不为碟式垫片的堆垛，而为螺旋弹簧或任何其它类型的适合的弹性元件。所述弹性元件可以不承靠在所述锁定元件的后端部上，而是承靠在所述主体的内部肋上。所述弹性元件可朝后面承靠在围绕所述控制杆螺接的螺帽上，以便能调节所述弹性元件的返回力。
所述靴部的矩圆形的管腔99可以用两个彼此分开的管腔取代，只要每个所述管腔容纳所述抓紧工具的两个钩部之一。
根据独立于第一方面的第二方面，本申请可涉及用于核反应堆的导管的关闭装置，所述关闭装置包括：
多个弹性密封圈，各弹性密封圈能够相对于共同的纵轴线在距离所述导管的壁某一距离处的缩回位置和与所述导管的所述壁进行密封接触的扩张位置之间作径向扩张；
用于使所述密封圈在所述密封圈的缩回位置和所述密封圈的扩张位置之间选择性地发生位移的装置，所述装置包括至少一个朝向弹性圈的扩张位置推进所述弹性圈的弹性返回元件。
所述关闭装置的说明用于针对蒸汽发生器的底部引流管的应用。所述装置可用于关闭核反应堆的不一定在蒸汽发生器中，而在反应堆的任何其它部分中的其它导管。这些导管可属于第一线路、第二线路或任何其它活跃或非活跃的线路。
该导管可以为任何直径。
任何情况下，上述关闭装置都尤其适用于这样的情况，其中所述关闭装置的放置在辐射环境中实现。

Claims (10)

1.一种用于核反应堆部件的导管(21)的关闭装置，所述关闭装置(27)包括：
多个弹性密封圈(41)，各弹性密封圈(41)能够相对于共同的中轴线在距离所述导管(21)的壁某一距离处的缩回位置和与所述导管(21)的所述壁密封接触的扩张位置之间作径向扩张；
被提供用于使所述密封圈(41)在所述密封圈(41)的缩回位置和所述密封圈(41)的扩张位置之间选择性地发生位移的装置；
至少一个用于在要被关闭的所述导管(21)中将所述关闭装置(27)锁定到位的锁定元件(43)，所述锁定元件(43)与所述密封圈(41)分开、能相对于所述中轴线在所述锁定元件(43)远离所述导管(21)的所述壁的缩回位置和所述锁定元件(43)承靠在所述导管(21)的所述壁上的扩张位置之间作径向扩张；以及
被提供用于使所述锁定元件(43)在所述锁定元件(43)的缩回位置和所述锁定元件(43)的扩张位置之间选择性地发生位移的装置，
其特征在于，所述关闭装置包括主体(29)和能相对于所述主体(29)作轴向位移的控制杆(31)，所述控制杆(31)被布置为通过用于使所述密封圈(41)发生位移的所述装置而在所述密封圈(41)的缩回位置和所述密封圈(41)的扩张位置之间驱动所述密封圈(41)，并且通过用于使所述锁定元件(43)发生位移的所述装置而在所述锁定元件(43)的缩回位置和所述锁定元件(43)的扩张位置之间驱动所述锁定元件(43)；所述控制杆(31)能通过相对于所述主体(29)向前面位置滑动而发生位移，使得所述密封圈(41)处于缩回位置，并且所述锁定元件(43)处于缩回位置；所述关闭装置包括至少一个弹性返回元件(51)，所述弹性返回元件(51)朝向所述密封圈(41)的扩张位置推进所述密封圈(41)并朝向所述锁定元件(43)的锁定位置推进所述锁定元件(43)，使得足以释放所述控制杆(31)，从而使所述关闭装置在所述导管(21)内部夹紧，并且所述密封圈(41)在所述关闭装置和所述导管(21)之间产生密封。
2.根据权利要求1所述的关闭装置，其特征在于，用于使所述密封圈(41)发生位移的所述装置包括彼此纵向分开并定位于所述密封圈(41)任一侧的第一挤压构件(33)和第二挤压构件(39)，所述第一挤压构件(33)结合到所述控制杆(31)上，并且能通过所述控制杆(31)而朝所述第二挤压构件(39)发生位移。
3.根据权利要求2所述的关闭装置，其特征在于，所述第一挤压构件(33)通过可移除的连结件(37)结合到所述控制杆(31)上。
4.根据权利要求2或3所述的关闭装置，其特征在于，所述锁定元件(43)为圆柱形夹具，所述圆柱形夹具在第一端部处包括多个绕所述中轴线周向分布的叶片(71)，各叶片在一个端部(81)处具有圆柱形的外表面和截头圆锥形的内表面(85)。
5.根据权利要求4所述的关闭装置，其特征在于，所述关闭装置将被放置在一导管(21)中，该导管(21)承受与将密封在所述导管中的流体相关的压力场，所述关闭装置包括沿所述控制杆(31)定位的以下构件：
附接到所述控制杆的所述端部并且要朝着所述压力场取向的所述第一挤压构件(33)；
在所述第一挤压构件(33)和所述第二挤压构件(39)之间能滑动地安装到所述控制杆(31)上的所述密封圈(41)；
能滑动地安装到所述控制杆上的所述第二挤压构件，形成用于使所述锁定元件(43)选择性地发生位移的所述装置，并且包括球形表面(63)，所述球形表面(63)被提供用于在所述控制杆(31)相对于所述主体(29)的位移的影响下啮合到所述叶片(71)的所述端部的各截头圆锥形表面(85)上，所述叶片(71)的所述端部形成所述圆柱形夹具的所述第一端部；以及
所述圆柱形夹具的所述第一端部的所述内表面(85)为朝所述压力场发散的截头圆锥形形状，使得当所述关闭装置承受所述压力场时，所述夹具的所述第一端部打开，以便在所述导管(21)内部夹紧所述关闭装置。
6.根据权利要求1至3中任意一项所述的关闭装置，其特征在于，所述关闭装置在一轴向端部处包括被提供用于从所述导管的所述壁驱出湿气或材料沉积物的圈(103)。
7.根据权利要求1至3中任意一项所述的关闭装置，其特征在于，所述关闭装置包括嵌入到所述密封圈(41)之间的多个抗挤出圈(42)，所述抗挤出圈(42)被提供用于分散所述密封圈(41)中的轴向压力。
8.一种关闭装置组件，包括根据前述权利要求中任意一项所述的关闭装置(27)以及用于抓紧所述关闭装置(27)的工具(102)，所述抓紧工具(102)包括用于抓紧所述关闭装置(27)的抓紧头部以及用于使所述控制杆(31)最远位移到所述密封圈(41)处于缩回位置、并且所述锁定元件(43)处于缩回位置的位置处的机构。
9.根据权利要求8所述的组件，其特征在于，所述抓紧工具(102)能采用第一位置以及第二位置，在所述第一位置，所述抓紧头部刚性地附接到所述关闭装置(27)上，在所述第二位置，所述抓紧头部能与所述关闭装置(27)分开，所述抓紧头部将前面位置上的所述关闭装置(27)的所述控制杆(31)锁定到所述第一位置，所述抓紧工具(102)进一步包括：
朝向所述第二位置推进所述抓紧工具(102)的返回元件(111)；以及
用于锁定所述抓紧工具(102)的可移除的元件(113)，所述可移除的元件(113)能将所述抓紧工具锁定到所述第一位置，并且能将所述抓紧工具解锁到所述第二位置。
10.根据权利要求8或9所述的组件，其特征在于，所述抓紧工具(102)沿主要方向具有细长的形状，并可采用第一位置，在所述第一位置，所述抓紧头部刚性地附接到所述关闭装置(27)上，在所述抓紧工具(102)的所述第一位置，所述主要方向基本垂直于所述关闭装置(27)的中轴线。
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