CN104006896B - 300mw核主泵三级密封前测温装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种300MW核主泵三级密封前测温装置，是一种专用于高压条件下(150bar)核主泵三级密封前温度测量的保护套管，由细长不锈钢管(Ф4×1mm)装焊到法兰上后加工制造而成，通过密封垫圈、接管、夹板、螺钉、六角螺母等零部件固定到密封室上，既可以承受三级密封前的高压，使反应堆冷却剂介质不泄漏到核主泵外部环境，又可以保证温度传感器探杆(d＝1.6mm，L＝600mm)的长期安全使用和测量精度，同时测温接管和测温装置的设计完全可以承受三级密封前压力向外传递的反推力，有效地防止了反应堆冷却剂介质向外部环境泄漏。测温细管结构经过压力容器外压失稳校核计算论证，完全可承受核主泵三级密封前的高压，安全性、可靠性极高。

Description

300MW核主泵三级密封前测温装置

技术领域：本发明涉及一种300MW核主泵三级密封前测温装置。

背景技术：300MW核主泵三级密封前测温装置主要用来监测三级密封前注入水的温度，是核主泵结构中的重要的关键部件，直接关系到监测核主泵三级密封是否安全稳定运行，属于核安全一级设备。如果三级密封前的温度过高将导致三级密封的损坏，使其发生泄漏，严重时还会造成环境辐射污染。测温装置的安装可及时预警三级密封前的温度，将信号传输给核电站的中控系统，做好核主泵的启/停机准备。目前，国内核电站一回路高压系统的温度监测方式是在管壁上紧固铠装式铂热电偶温度计，这种测温方式测得的温度为管壁温度，因传递过程中的热量损失，实测温度与一路回系统介质的温度存在较大的偏差。当温度监测精度要求较高时，这种壁式测温方法远不能满足使用要求。

发明内容：本发明的目的是公开一种高压、安全性、可靠性级高的300MW核主泵三级密封前测温装置。本发明的技术方案为：一种300MW核主泵三级密封前测温装置，其特征是：嵌入式垫圈(4)装嵌在密封室(3)的密封槽内，测温接管(1)穿过密封室(3)的光孔套装到嵌入式垫圈(4)上，两半夹紧环(5)套装到测温接管(1)的缩腰上，夹紧法兰(6)套装到两半夹紧环(5)外圆上，缩腰螺杆(8)穿过夹紧法兰(6)的螺栓孔与密封室(3)的螺钉孔配装，缩腰螺杆(8)由第一六角螺母(7)把紧固定，夹板(9)由六角头螺钉(10)把合到密封室(3)上，垫板(11)安装到夹板(9)与测温接管(1)之间，管夹(12)紧配合套装在测温接管(1)上且与垫板(11)对齐，六角头螺栓(13)依次穿过管夹(12)、垫板(11)和夹板(9)的螺栓孔被六角头螺栓(13)把紧，开槽垫圈(15)装嵌到测温接管(1)的密封槽内，测温装置(16)依次穿过开槽垫圈(15)、测温接管(1)、密封室(3)和上部支撑管(2)的圆孔伸入到三级密封(21)前，缩腰螺栓(18)穿过测温装置(16)的螺栓孔拧紧到测温接管(1)上，第二六角螺母(17)拧到缩腰螺栓(18)上与测温接管(1)的法兰端面顶紧，温度传感器(19)插入到测温装置(16)圆孔内并通过锻制联接螺母(20)与测温装置(16)把合紧固。

工作原理说明：三级密封前的温度监测直接关系核主泵能否正常运行。当温度小于52℃，核主泵可以正常启动，当温度大于57℃时，核主泵必须停机。测温装置固定在密封室后，内部插入探杆式温度传感器，其中，温度传感器的Ф1.6探杆和与介质接触的测温装置细管(Ф4×1)形成0.2mm间隙，并通过该间隙间的气体将三级密封前的温度传递给温度传感器，之后转化为信号输送到中控系统。三级密封前测温装置的设计采用的是薄壁式细管结构，并与一路介质直接接触，热电阻探杆测温时可有效地避免因管壁厚而产生热量损失导致的较大温度差，提高了测温精度。

本发明的技术优点是：

1.夹紧环(5)、夹紧法兰(6)、缩腰螺杆(8)、第一六角螺母(7)和嵌入式垫圈(4)组成的密封固定装置将测温接管(1)牢牢地固定在密封室(3)上，并承受三级密封前压力传递给测温接管(1)的反推力，避免三级密封前的密封注入水通过密封室的温测圆孔向外泄漏。

2.管夹(12)、垫板(11)、六角头螺栓(13)、六角螺母(14)、夹板(9)和六角头螺钉(10)组成的固定装置，增强了测温接管(1)的防震作用。

3.缩腰螺栓(18)、第二六角螺母(17)和开槽垫圈(15)组成的密封紧固装置将测温装置(16)紧固到测温接管(1)上，并承受三级密封前压力传递给测温装置(16)的反推力，防止密封注入水通过测温接管(1)的内孔向外泄漏。

4.测温装置(16)根据测温传感器(19)的探杆尺寸(Φ1.6×600mm)而设计，由细长的不锈钢管(Φ4×1mm)和测温法兰装焊后加工制造，细管与探杆的小间隙可有效地保证测温传感器的测量精度。

5.通过压力容器的外压失稳核计算论证，组成测温装置(16)的细管(Φ4×1mm)在150bar外压条件下，仍可保证其压应力不超过材料的屈服点，从而有效地避免了因失稳而发生褶皱或突然压瘪。

本发明既可以承受三级密封前的高压，使反应堆冷却剂介质不泄漏到核主泵外部环境，又可以保证温度传感器探杆(d＝1.6mm，L＝600mm)的长期安全使用和测量精度，同时，测温接管和测温装置的设计完全可以承受三级密封前压力向外传递的反推力，有效地防止了反应堆冷却剂介质向外部环境泄漏。测温细管结构经过压力容器外压失稳校核计算论证，完全可承受核主泵三级密封前的高压，安全性、可靠性极高。

附图说明

图1是核主泵三级密封前测温装置剖视图

图2是测温接管的紧固装配图

具体实施方式

如图1所示，一种300MW核主泵三级密封前测温装置，嵌入式垫圈4装嵌在密封室3的密封槽内，测温接管1穿过密封室3的光孔套装到嵌入式垫圈4上，两半夹紧环5套装到测温接管1的缩腰上，夹紧法兰6套装到两半夹紧环5外圆上，缩腰螺杆8穿过夹紧法兰6的螺栓孔与密封室3的螺钉孔配装，缩腰螺杆8由第一六角螺母7把紧固定，夹板9由六角头螺钉10把合到密封室3上，如图2所示，垫板11安装到夹板9与测温接管1之间，管夹12紧配合套装在测温接管1上且与垫板11对齐，六角头螺栓13依次穿过管夹12、垫板11和夹板9的螺栓孔被六角头螺栓13把紧，如图1所示，开槽垫圈15装嵌到测温接管1的密封槽内，测温装置16依次穿过开槽垫圈15、测温接管1、密封室3和上部支撑管2的圆孔伸入到三级密封21前，缩腰螺栓18穿过测温装置16的螺栓孔拧紧到测温接管1上，第二六角螺母17拧到缩腰螺栓18上与测温接管1的法兰端面顶紧，温度传感器19插入到测温装置16圆孔内并通过锻制联接螺母20与测温装置16把合紧固。

Claims (1)

1.一种300MW核主泵三级密封前测温装置，其特征是：嵌入式垫圈(4)装嵌在密封室(3)的密封槽内，测温接管(1)穿过密封室(3)的光孔套装到嵌入式垫圈(4)上，两半夹紧环(5)套装到测温接管(1)的缩腰上，夹紧法兰(6)套装到两半夹紧环(5)外圆上，缩腰螺杆(8)穿过夹紧法兰(6)的螺栓孔与密封室(3)的螺钉孔配装，缩腰螺杆(8)由第一六角螺母(7)把紧固定，夹板(9)由六角头螺钉(10)把合到密封室(3)上，垫板(11)安装到夹板(9)与测温接管(1)之间，管夹(12)紧配合套装在测温接管(1)上且与垫板(11)对齐，六角头螺栓(13)依次穿过管夹(12)、垫板(11)和夹板(9)的螺栓孔被六角头螺栓(13)把紧，开槽垫圈(15)装嵌到测温接管(1)的密封槽内，测温装置(16)依次穿过开槽垫圈(15)、测温接管(1)、密封室(3)和上部支撑管(2)的圆孔伸入到三级密封(21)前，缩腰螺栓(18)穿过测温装置(16)的螺栓孔拧紧到测温接管(1)上，第二六角螺母(17)拧到缩腰螺栓(18)上与测温接管(1)的法兰端面顶紧，温度传感器(19)插入到测温装置(16)圆孔内并通过锻制联接螺母(20)与测温装置(16)把合紧固。