CN103366843A - 一种核反应堆直插式探测器的导向结构 - Google Patents

一种核反应堆直插式探测器的导向结构 Download PDF

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Abstract

本发明公布了一种核反应堆直插式探测器的导向结构，包括安装在压力容器上封头上的压力容器贯穿管座，还包括导向柱和支承柱，导向柱安装在压力容器贯穿管座与格架板之间，支承柱安装在上支承板与上堆芯板之间。本发明由导向柱和支承柱构成的整体为探测器提供导向、保护和支承，并能在压力容器顶盖开盖后，为探测器提供临时的存放，以及实现探测器、导向柱和安装在格架板上的设备的整体吊装，同时也减少了拔出和插入探测器的重复操作，降低了操作人员所受剂量，从而避免了多次插拔对探测器的磨损，节省了操作时间，提高了经济性。

Description

一种核反应堆直插式探测器的导向结构
技术领域
本发明涉及用于核反应堆内直插式探测器导向的机械结构，具体是一种适用于一种核反应堆直插式探测器的导向结构。
背景技术
核反应堆在正常运行情况或事故工况下，为在线提供反应堆堆芯中子通量分布、燃料组件出口以及反应堆压力容器上封头腔室内反应堆冷却剂温度和反应堆压力容器水位的测量数据，需要将堆芯测量仪表通过适当的结构引入反应堆内。
现核电用压水型分散布置的反应堆，大多采用将探测器组件集束式整体引出的导向结构，该导向结构要求探测器组件具备一定的弯曲能力，即具备一定的弯曲半径和转弯角度，同时要求反应堆结构上封头腔具备一定的轴向高度，对于上封头腔轴向高度受限，无法布置集束式探测器组件的反应堆结构。
发明内容
本发明的目的在于提供应用于一种核反应堆直插式探测器的导向结构，解决目前的集束式探测器组件不能适用于现有的上封头对的问题，设计出新的导向结构，用于引入堆内的单根探测器的导向、保护与支承。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种核反应堆直插式探测器的导向结构，包括安装在压力容器上封头上的压力容器贯穿管座，还包括导向柱和支承柱，导向柱安装在压力容器贯穿管座与格架板之间，支承柱安装在上支承板与上堆芯板之间。本发明的导向结构主要由两部分构成：导向部分和支承部分，其中导向部份包括导向柱，导向柱的上端伸入到压力容器贯穿管座内固定，而压力容器贯穿管座固定在压力容器上封头上，导向柱的下端固定在格架板上；支承部分的主要部件是支承柱，支承柱的上端固定在上支承板上，其下端固定在上堆芯板上，支承柱位于导向柱的正下方，支承柱安装在上堆芯板的非流水孔处，由导向柱和支承柱构成的整体为探测器提供导向、保护和支承，并能在压力容器顶盖开盖后，为探测器提供临时的存放，以及实现探测器、导向柱和安装在格架板上的设备的整体吊装，同时也减少了拔出和插入探测器的重复操作，降低了操作人员所受剂量，从而避免了多次插拔对探测器的磨损，节省了操作时间，提高了经济性。
所述导向柱内部为探测器通道，导向柱上端伸入压力容器贯穿管座内，导向柱下端通过底部法兰固定在格架板上。进一步讲，导向柱在整体上呈筒状结构，其内部空腔形成探测器通道，探测器进入导向柱后，在导向柱的限制下，只能在竖直方向移动，避免受到横向的外力，很好地保护了探测器，其底部采用法兰固定的方式，有利于与格架板的配合。
在所述导向柱内部探测器通道的上部内径突然减小形成支承台阶。具体地讲，为了使得导向柱对探测器起到支承作用，采用在导向柱内设置支承台阶的形式，支承台阶由导向柱的内壁沿径向内凸形成，支承台阶的内径小于探测器通道的上部内径，如此，在吊装的时候，支承台阶对探测器起到支承作用，支承台阶的两端的内径与导向柱的内径可以连续渐变，也可以突然切换。
所述支承柱包括支承柱本体，支承柱本体上端通过螺母固定在上支承板上，支承柱本体的下端通过支承柱底座固定在上堆芯板上，支承柱本体的上端内径大于导向柱的下端内径。进一步讲，支承柱的主体是支承柱本体，支承柱本体的上端穿过上支承板，并通过螺母锁紧，位于上支承板下方的支承柱上有直径增大的限位部分，限制支承柱与上支承板之间的最小间距，支承柱的下部通过支承柱底座固定在上堆芯板上，支承柱底座通过螺栓固定，支承柱底座的侧面有开通缺口，使得支承柱内的探测器通道与支承柱外部连通，便于流水的导向和检测。
所述支承柱本体为两段结构，其两段支承柱本体通过限位结构连接。进一步讲，作为本发明的进一步改进，为了更好地对探测器进行导向，采用两段式结构的支承柱本体，在两段支承柱本体之间焊接有限位结构，通过限位结构的设置，可以在支承柱内对探测器进行限位，使得探测器的探头不触碰支承柱的管壁，保证探测结果的准确性。
所述限位结构包括圆筒状外筒，在外筒内设置有两个对称的斜向槽，两个斜向槽之间的距离从上向下逐渐减小，并在底部构成圆柱状空腔。具体地讲，作为优选的限位结构，其主体采用筒状结构，便于和支承柱本体连接，其内部的空腔直径与支承柱本体的内径相同，在外筒内设置有两个斜向槽，两个斜向槽对称分布，两个斜向槽的斜面为圆锥体的一部分切面，两个斜向槽的底部围合形成圆形，但是圆形的边不完整，两个斜向槽的底部可以延伸一端距离，形成不完整的圆筒状通孔，如此，当探测器的探头从上往下伸插入时，两个斜向槽间的距离逐渐变小，可以纠正探测器的位置，起到导向的作用。
在所述支承柱底座下方安装有开孔端塞，开孔端塞中部开孔，并能在开孔端塞与上堆芯板之间移动。进一步讲，为了控制进入支承柱的液体流量，可以在支承柱底座下方安装有开孔端塞，开孔端塞由两部分组成，圆柱部和锥台部，圆柱部的直径与支承柱本体的内径相匹配，锥台部具有直径不同的上圆底和下圆底，其中上圆底的直径大于圆柱部的直径，而锥台部的高度小于支承柱底座底部与上堆芯板之间的距离，如此，开孔端塞可以沿支承柱的轴向移动，在圆柱部和锥台部的轴线上开设有通孔，该通孔作为支承柱内部探测器通道与外部的连通孔，当改变锥台部的底面与上堆芯板之间的距离时，外部液体进入支承柱内的流量发生变化，因此可以控制器流量，从而实现准确检测，做为本发明锥台部的改变结构，也可以是其它的结构，例如圆柱、非标准结构等，其目的只是为了控制流量。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1本发明一种核反应堆直插式探测器的导向结构，本发明的导向结构主要由两部分构成：导向部分和支承部分，其中导向部份包括导向柱，导向柱的上端伸入到压力容器贯穿管座内固定，而压力容器贯穿管座固定在压力容器上封头上，导向柱的下端固定在格架板上；支承部分的主要部件是支承柱，支承柱的上端固定在上支承板上，其下端固定在上堆芯板上，支承柱位于导向柱的正下方，支承柱安装在上堆芯板的非流水孔处，由导向柱和支承柱构成的整体为探测器提供导向、保护和支承，并能在压力容器顶盖开盖后，为探测器提供临时的存放，以及实现探测器、导向柱和安装在格架板上的设备的整体吊装，同时也减少了拔出和插入探测器的重复操作，降低了操作人员所受剂量，从而避免了多次插拔对探测器的磨损，节省了操作时间，提高了经济性；
2本发明一种核反应堆直插式探测器的导向结构，采用两段式结构的支承柱本体，在两段支承柱本体之间焊接有限位结构，通过限位结构的设置，可以在支承柱内对探测器进行限位，使得探测器的探头不触碰支承柱的管壁，保证探测结果的准确性；
3本发明一种核反应堆直插式探测器的导向结构，在支承柱底座下方安装有开孔端塞，开孔端塞由两部分组成，圆柱部和锥台部，圆柱部的直径与支承柱本体的内径相匹配，锥台部具有直径不同的上圆底和下圆底，其中上圆底的直径大于圆柱部的直径，而锥台部的高度小于支承柱底座底部与上堆芯板之间的距离，如此，开孔端塞可以沿支承柱的轴向移动，在圆柱部和锥台部的轴线上开设有通孔，该通孔作为支承柱内部探测器通道与外部的连通孔，当改变锥台部的底面与上堆芯板之间的距离时，外部液体进入支承柱内的流量发生变化，因此可以控制器流量，从而实现准确检测。
附图说明
图1为本发明的导向结构装配示意图；
图2为本发明的导向柱结构示意图；
图3为本发明的导向柱使用状态示意图；
图4为图3的俯视图；
图5为本发明的特殊支承柱的安装示意图；
图6为本发明的限位结构示意图；
图7为图6的俯视图；
图8为本发明的端塞安装位置示意图。
附图中标记及相应的零部件名称：
1—压力容器上封头，2—压力容器贯穿管座，3—上支承板，4—上堆芯板，5—格架板，6—导向柱，7—支承柱，8—支承台阶，9—导向柱底部法兰，10—螺栓，11—锁紧帽，12—螺母，13—限位结构，14—流水孔，15—支承柱底座，16—支承柱本体，17—探测器，18—开孔端塞。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1至8所示，本发明一种核反应堆直插式探测器的导向结构，包括导向柱6和支承柱7，其中，导向柱6的上端延伸至压力容器贯穿管座2内，压力容器贯穿管座2固定在压力容器上封头1上，导向柱6的底部通过导向柱底部法兰9固定在格架板5上，导向柱底部法兰9通过螺栓10和锁紧帽11的配合固定，导向柱6内设置支承台阶8的形式，支承台阶8由导向柱6的内壁沿径向内凸形成，支承台阶8的内径小于探测器通道的上部内径；支承柱7包括支承柱本体16，支承柱本体16为两段式结构，分为上部和下部，上部的支承柱本体16通过螺母12固定在上支承板3上，下部支承柱本体16的下端通过支承柱底座15固定在上堆芯板4上，支承柱本体16的上端内径大于导向柱6的下端内径，两段支承柱本体16通过限位结构13连接，限位结构13整体上呈筒状结构，便于和支承柱本体16连接，其内部的空腔直径与支承柱本体16的内径相同，在外筒内设置有两个斜向槽，两个斜向槽对称分布，两个斜向槽的斜面为圆锥体的一部分切面，两个斜向槽的底部围合形成圆形，但是圆形的边不完整，两个斜向槽的底部可以延伸一端距离，形成不完整的圆筒状通；支承柱底座15通过螺栓固定连接在上堆芯板4的流水孔14之间的区域，而支承柱底座15的底部与支承柱本体16连通，其通孔的底面与上堆芯板4之间存在一定的距离，形成空间，在该空间内安装有开孔端塞18，开孔端塞18由两部分组成：圆柱部和锥台部，圆柱部的直径与支承柱本体的内径相匹配，锥台部具有直径不同的上圆底和下圆底，其中上圆底的直径大于圆柱部的直径，而锥台部的高度小于支承柱底座底部与上堆芯板之间的距离，开孔端塞18可以沿支承柱7的轴向移动，在圆柱部和锥台部的轴线上开设有通孔，该通孔作为支承柱7内部探测器通道与外部的连通孔，通过控制开孔端塞18与上堆芯板4之间的间隙和距离，可以控制进入支承柱7内的液体流量和流速，完成更加准确地检测。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种核反应堆直插式探测器的导向结构，包括安装在压力容器上封头（1）上的压力容器贯穿管座（2），其特征在于：还包括导向柱（6）和支承柱（7），导向柱（6）安装在压力容器贯穿管座（2）与格架板（5）之间，支承柱（7）安装在上支承板（3）与上堆芯板（4）之间。
2.根据权利要求1所述的一种核反应堆直插式探测器的导向结构，其特征在于：所述导向柱（6）内部为探测器通道，导向柱（6）上端伸入压力容器贯穿管座（2）内，导向柱（6）下端通过底部法兰（9）固定在格架板（5）上。
3.根据权利要求2所述的一种核反应堆直插式探测器的导向结构，其特征在于：在所述导向柱（6）内部探测器通道的上部内径突然减小形成支承台阶（8）。
4.根据权利要求1所述的一种核反应堆直插式探测器的导向结构，其特征在于：所述支承柱（7）包括支承柱本体（16），支承柱本体（16）上端通过螺母（12）固定在上支承板（3）上，支承柱本体（16）的下端通过支承柱底座（15）固定在上堆芯板（4）上，支承柱本体（16）的上端内径大于导向柱（6）的下端内径。
5.根据权利要求4所述的一种核反应堆直插式探测器的导向结构，其特征在于：所述支承柱本体（16）为两段结构，其两段支承柱本体（16）通过限位结构（13）连接。
6.根据权利要求5所述的一种核反应堆直插式探测器的导向结构，其特征在于：所述限位结构（13）包括圆筒状外筒，在外筒内设置有两个对称的斜向槽，两个斜向槽之间的距离从上向下逐渐减小，并在底部构成圆柱状空腔。
7.根据权利要求4至6中任意一项所述的一种核反应堆直插式探测器的导向结构，其特征在于：在所述支承柱底座（15）下方安装有开孔端塞（18），开孔端塞（18）中部开孔，并能在开孔端塞（18）与上堆芯板（4）之间移动。
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