CN103189927A - 用于将上内部部件暂时支撑在压水反应堆的容器上的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包括至少两个套件(21)的支撑设备(20)，该至少两个套件(21)每个包括由中心元件(23)和两个横向臂(25)形成的框架(22)，中心元件(23)用于在反应堆容器的凸缘上定中和定位，横向臂(25)在中心元件(23)的每一侧延伸，每个横向臂(25)的自由端(25a)包括楔形物(30)，楔形物(30)用于关于容器(1)的内边缘定中并用于将上内部部件支撑在下内部部件之上的固定位置处。

Description

用于将上内部部件暂时支撑在压水反应堆的容器上的设备
本发明涉及一种用于在压水反应堆的堆芯(coeur)的装载或卸载操作期间将上内部部件暂时支撑在该压水反应堆的容器上的设备。
压水反应堆在该反应堆的建筑内部包括容器(cuve)，该容器包含核反应堆的由燃料组件形成的堆芯，燃料组件通常具有笔直的棱柱形状且垂直和并列地定位。
内部部件，特别是用于核反应堆的堆芯的燃料组件的支撑物和保持器，定位在核反应堆的容器内部。
提供横向支撑并保持燃料组件的第一组内部部件组成下内部部件(LIP)，且将燃料组件保持在垂直方向上即朝着所述组件的轴向方向并引导堆芯的反应的控制杆的第二组件组成上内部部件(UIP)。
上内部部件在其下部分中特别地包括被设计成靠在燃料组件的上部分上的板，所述板被称为上堆芯板(UCP)。
上堆芯板包括被设计成靠在燃料组件的部分上即靠在那些燃料组件的上末端上的相对于上堆芯板内部面的突出物，以及被设计成接合在燃料组件的上末端的开口中的定中和定位嵌条。
通常，上堆芯板包括与燃料组件中的每个相对的两个引导嵌条，引导嵌条被设计成插入到上末端的两个开口中，引导嵌条通常是柱形的且沿着该末端的对角线定位。
在核反应堆运转期间，堆芯的组件的燃料经受一定消耗，使得必须定期地更换核反应堆的堆芯的组件。
因此，对于核反应堆的堆芯的部件来说，卸载和重新装载操作被定期地执行。为了该目的，反应堆被完全地停止并拆卸覆盖在其中放置核反应堆的堆芯的容器的上端部分的盖子的封头螺栓。在已经移除该螺栓后，引导柱形物被拧紧到两个或三个开孔中并移除核反应堆的容器的覆盖物。因此，容器的被盖子覆盖的上部分出现在核反应堆的水池的底部中，该水池装满水，使得可能在足够水平面之下执行堆芯的卸载和重新装载操作，以保护操作者。
为了能够在打开容器的盖子后接近堆芯的燃料组件，需要移除覆盖堆芯的上部分的上内部部件。为了该目的，核反应堆的上内部部件被固定到可以在核反应堆的提升和搬运中由搬运装置例如核反应堆的回转式吊车搬运的支撑物。因此，可能将上内部部件放置在用于定位在核反应堆的水池隔间中的那些部件的存储支架上。
在堆芯的装载或卸载期间，在各种部件上的问题可能需要将用于上内部部件的支撑支架所定位的水池隔间清空，以进行例如维修。在该情况下，用来将上内部部件存储在水下的唯一位置是核反应堆的容器的隔间。
如果完成了堆芯的装载或卸载，则操作员使用典型的方法继续进行并将上内部部件靠在下内部部件上，这使支架自由。操作员可以将支架的水池隔间与容器的水池隔间隔离并将支架的水池隔间清空。
如果堆芯被部分地卸载，则操作员还必须将上内部部件放置在容器上，然而这是有问题的，因为燃料组件不再是关于彼此成楔形的，所以不能保证其定位且在上堆芯板的嵌条和组件头部或簇节(pommeaux degrappe)之间存在干扰的风险。
因此，本发明的目的是提出一种用于将上内部部件暂时支撑在压水反应堆的容器上的设备，该设备使得避免这些缺点成为可能，且使得可能地，将上内部部件靠在具有部分地装载的堆芯的容器上，而不会有损坏燃料组件的定中元件或核反应堆的容器的内部涂料的危险。
因此，本发明涉及一种用于在移除封闭压水反应堆的容器的盖子之后对堆芯进行装载或卸载操作期间将上内部部件暂时支撑在压水反应堆的容器上的设备，所述容器包括在其上部分中的紧固盖子的凸缘，容纳形成堆芯的燃料组件，其特征在于，该设备包括至少两个组件，该至少两个组件每个包括由中心元件和两个横向臂形成的框架，中心元件用于在容器的凸缘上定中和定位，该横向臂在中心部分的每一侧上延伸，每个横向臂在其自由端处包括楔形物，楔形物用于关于容器的内边缘定中并用于将上内部部件支撑在下内部部件之上的固定位置处。
根据本发明的其它特征：
-框架的所述中心部分包括关于设置在容器凸缘上的引导元件定中的大体垂直的定中开口，
-引导元件由在盖子的拆卸期间安装在容器凸缘的开孔中的柱形物形成，
-引导元件由盖子的设置在容器凸缘上的引导销形成，
-开口的内壁用具有低摩擦系数的材料覆盖，
-每个楔形物具有预定高度，使得楔形物(30)的下边缘靠在下内部部件上，且使得楔形物的上边缘将上内部部件支撑在位于容器凸缘上方的水平处，
-每个楔形物在容器侧的至少一个垂直面用具有低摩擦系数的材料覆盖，
-该设备包括在容器凸缘上相对于彼此以180°分开的两个相对的框架，以及
-该设备包括在容器凸缘上相对于彼此不同地分布的三个框架。
从在下面参考附图提供的用于说明且为非限制性的本发明的下列详细描述，本发明的其它特征和优势将显现，在附图中：
-图1是核反应堆的包含反应堆的堆芯和内部结构的容器的示意性轴向横截面视图，
-图2是根据本发明的用于暂时支撑上内部部件的设备的组件的示意性透视图，
-图3是示出了支撑设备的组件在核反应堆的容器的凸缘上的布置的示意性透视图，
-图4是上内部部件的支撑设备的组件的示意性正视图，以及
-图5是用于上内部部件的支撑设备的组件的框架的一端的示意性透视图。
图1示出了通常由参考标记1标示的压水反应堆的容器。
大体为圆柱形的容器在其下部分处由弯曲底部形成，且包括在核反应堆的运转期间通过弯曲的盖子1a关闭的上端。
容器1包含反应堆的由燃料组件7组成的堆芯2，其具有大体棱柱形状，垂直且并列地定位在通常由参考标记3标示的内部结构内部，这些内部结构构成核反应堆的下内部部件。
下内部部件3(LIP)特别地包括堆芯的支撑板3a和堆芯的罩3b以及用于横向地保持核反应堆的堆芯2的隔离物3c。通常由参考标记4标示且被称为核反应堆的上内部部件(UIP)的第二内部结构组件靠在堆芯的上部分上。
上内部部件4特别地包括下板4a，上内部部件借助于下板4a靠在堆芯2的上部分上且该下板4a被称为上堆芯板(UCP)。上内部部件4还包括非常厚的上板4b，上板4b形成用于核反应堆的控制部件的引导管的支撑板。间隔柱形物4c确保组装和顶住板4a和4b，板4a和4b彼此平行且水平地放置在核反应堆中。
容器1的盖子1a由垂直地定位的管5穿过，管5被称为适配器，用来确保控制簇运动扩展器在堆芯的某些组件中的通过。核反应堆的扩展器和控制簇放置在引导管6内部，引导管6组成上内部部件4的组成部分。引导管6包括上部分6a和下部分6b，上部分6a靠在上内部部件4的上板4b上，下部分6b插入并固定在引导管的支撑板4b和上内部部件4的上堆芯板4a之间。
上堆芯板4a包括定中嵌条14，定中嵌条14被设计成每个接合在燃料组件7的上末端12a的开口中。以这种方式，上内部部件4确保了并列地保持在堆芯2中的燃料组件7的上部分的维持以形成通常具有方网眼的一列组件。
容器1在其上部分中包括凸缘1b，凸缘1b的上表面用已知类型的合适保护物来覆盖，该保护物未示出。该凸缘1b包括未示出的开孔，该开孔用于使用未示出的螺栓来紧固盖子1a。
堆芯罩3b在其上部分中包括凸缘3d，上内部部件4的上板4b借助于锁定环9支承在凸缘3d上。
为了在停止核反应堆的冷却后重新装载具有燃料组件7的核反应堆的堆芯2，盖子1a被从容器1拆卸。为了该目的，紧固盖子1a的螺栓(未示出)被移除且引导柱形物20被拧紧到优选彼此相对的至少两个开孔中，如图3所示。然后，完成对该盖子的提升和输送，以便将盖子放置在反应堆的建筑内部的接纳支架上。
在移除所述盖子1a后，完成对核反应堆的上内部部件4的提升和输送，以便将所述上内部部件存放在存储支架上，未示出的该存储支架定位在反应堆的水池的隔间中。
然后，能够使用核反应堆的装载机械来接近在容器内部的燃料组件7的上部分以重新装载堆芯。
重新装载操作在水下完成，反应堆的水池充满水。
在核反应堆的堆芯的装载或卸载期间，在各种部件上的问题可能需要将用于存储上内部部件4的水池隔间清空，以便能够进行维修。在该情况下，用来将那些上内部部件存储在水下的唯一位置是容器1的隔间。如果堆芯被部分地卸载，则将上内部部件4放置在容器1上是有问题的，因为燃料组件7不再是关于彼此成楔形的，所以不能保证其定位且在上堆芯板的嵌条和组件头部或簇节之间存在干扰的风险。
为了避免这些风险，操作员使用一种根据本发明的且在图2到4中以参考标记20标示其整体的用于将上内部部件4暂时支撑在核反应堆的容器1上的设备。
用于上内部部件4的该暂时支撑设备20由每个以参考标记21标示的两个相同的组件组成。
现在参考图2，将描述一个组件21。
组件21由包括中心部分23的框架22组成，中心部分23用于在容器1的凸缘1b上定中和定位。中心部分23呈现大体平行六面体的形状且例如由焊接到彼此的金属板的组件组成。
一般而言，中心部分23包括用于关于设置在容器凸缘1b上的引导元件定中的大体垂直的开口24。
在附图中示出的示例性实施方式中，引导元件由柱形物10形成，柱形物10在拆卸盖子1时安装在容器凸缘1b的未示出的开孔中，如将在后面看到的。
开口24的内壁由具有低摩擦系数的材料例如聚合物覆盖，以减少任何在相应的引导柱形物10上的卡住的风险。开口24的尺寸，且特别是其内径，适于引导柱形物10的外径。
框架22还包括彼此相对的两个对称或非对称的横向臂25，横向臂25在中心部分23的每一侧上延伸。每个臂25例如由焊接到彼此的金属梁的组件形成。
每个横向臂25在其自由端25a处支承楔形物30，楔形物30用于在容器1的内边缘上定中并用于将上内部部件4支撑在下内部部件3之上的固定位置处。
至少每个楔形物30的被设计成至少支承在下内部部件3的罩3b的凸缘3d上的下边缘30a的表面和每个楔形物30的被设计成形成用于上内部部件4的支撑表面的上边缘30b的表面用具有低摩擦系数的材料例如比如聚合物来覆盖。
如图5所示，每个楔形物30的高度h1高于使罩3的凸缘3d的表面与容器凸缘1b的表面分开的高度h2，以便在所述上内部部件4被暂时地定位在核反应堆的容器1上时将上内部部件4放置在位于容器凸缘1b上方的水平处。
如图2所示，框架22包括锚定点28以允许其被悬挂，例如通过回转式吊车或通过装载机械的吊起或通过任何其它补充的辅助提升装置来悬挂。
如图3所示且在已经移除盖子1a之后，在已经将彼此相对的至少两个引导柱形物10放置在容器凸缘1b上之后，操作员如下操作来放置该两个组件21。
第一框架22被锚定点28钩到回转式吊车的吊索，且该框架被提升以便将其放置在引导柱形物10之上，如图3所示。框架22逐渐地降低以将引导柱形物10放置在开口24之内，然后框架22被降低到容器凸缘1b为止。通过利用吊索进行有角度地定位，视觉上完成了围绕引导柱形物10的布置和旋转分度。
因为楔形物30被容器1的内壁引导，框架22在容器凸缘1b上自定中，如图5所示。因此，由于引导柱形物10在中心部分23的开口24中的引导且由于支承在容器1的内壁上的楔形物30，框架22被容易地在容器凸缘1b上定中。
对于放置在引导柱形物10上的第二框架22，操作员类似地进行，该引导柱形物10位于另一个引导柱形物10对面，如图3所示。
当两个框架22被放置在容器凸缘1b上时，每个楔形物30的下边缘30a支承在下内部部件3的罩3b的凸缘3d上。
在已经将吊索从回转式吊车解开且已经使其等待在水池的边缘处之后，操作员可以将上内部部件4放置在框架22上。为了该目的，上内部部件4被使用回转式吊车从反应器的水池隔间移除，且所述上内部部件4被放置在每个框架22的两个楔形物30的上边缘30b上，如图4和5所示。
一旦被放置在框架22的楔形物30上，所述上内部部件4就被定位在下内部部件3之上的其固定位置处，且更具体地定位在容器凸缘1b之上。
该位置使得可能在希望将上内部部件靠在具有部分地装载的堆芯的容器凸缘上并希望节省操作时间时保证部件布置在水下一定距离处，而不具有关于燃料组件的任何坠落的风险。
根据一种替换方案，代替使用在容器凸缘1b上以180°分开的两个相对的框架22，能够使用在容器凸缘1b上相对于彼此不同地分布的三个框架22，每个框架22被放置在引导柱形物10上。
根据一种替换方案，设置在容器凸缘上的用于使每个框架22定位的引导元件由盖子1a的被设计成穿透开口24的未示出的引导销形成。并且在该情况下，开口24的尺寸和形状适合于引导销的尺寸和形状。
考虑到上内部部件被放置成高于下内部部件上的理论位置，根据本发明的支撑设备使得能够避免任何在上板的嵌条和组件头部或簇节之间干扰的风险。当关于压水反应堆的堆芯的装载问题需要将上内部部件临时地靠在容器中时，根据本发明的支撑设备可以在任何时候使用。

Claims (9)

1.一种用于在移除封闭压水反应堆的容器(1)的盖子(1a)之后对堆芯(2)进行装载或卸载操作期间将上内部部件(4)暂时支撑在压水反应堆的所述容器(1)上的设备(20)，所述容器(1)包括在其上部分中的紧固所述盖子(1a)的凸缘(1b)，并且容纳形成所述堆芯(2)的燃料组件(7)，其特征在于，所述设备包括至少两个组件(21)，所述至少两个组件(21)每个包括由中心元件(23)和两个横向臂(25)形成的框架(22)，所述中心元件(23)用于在所述容器凸缘(1b)上定中和定位，所述横向臂(25)在所述中心部分(23)的每一侧上延伸，每个横向臂(25)在其自由端(25a)处包括楔形物(30)，所述楔形物(30)用于关于所述容器(1)的内边缘定中并用于将所述上内部部件(4)支撑在下内部部件(3)之上的固定位置处。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述框架(22)的所述中心部分(23)包括关于设置在所述容器凸缘(1b)上的引导元件(10)定中的大体垂直的定中开口(24)。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述引导元件由在所述盖子(1a)的拆卸期间安装在所述容器凸缘(1b)的开孔中的柱形物(10)形成。
4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述引导元件由所述盖子(1a)的设置在所述容器凸缘(1b)上的引导销形成。
5.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述开口(24)的内壁用具有低摩擦系数的材料覆盖。
6.根据权利要求1到5中任一项所述的设备，其特征在于，每个楔形物(30)具有预定高度，使得所述楔形物(30)的下边缘(30a)靠在所述下内部部件(3)上，且使得所述楔形物(30)的上边缘(30b)将所述上内部部件(4)支撑在位于所述容器凸缘(1b)上方的水平处。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，每个楔形物(30)在所述容器(1)侧的至少一个垂直面用具有低摩擦系数的材料覆盖。
8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备包括在所述容器凸缘(1b)上相对于彼此以180°分开的两个相对的框架(22)。
9.根据权利要求1到7中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备包括在所述容器凸缘(1b)上相对于彼此不同地分布的三个框架(22)。
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