CN106504801A - 一种可远距离拆装的堆芯仪表用二级密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可远距离拆装的堆芯仪表用二级密封装置，包括设置在仪表管座上的密封本体，密封本体包括第一级密封机构、中间管以及第二级密封机构，第一级密封机构安装在仪表管座上并用于实现中间管的底端与仪表管座之间的密封，第二级密封机构安装在中间管的顶端并用于实现堆芯仪表与中间管之间的密封。本发明采用上述结构，能够使众多的堆芯仪表单根引出反应堆外时大大缩短仪表管座的长度，方便压力容器顶盖在换料期间的临时存放和顶盖翻转后的密封面修磨操作。

Description

一种可远距离拆装的堆芯仪表用二级密封装置

技术领域

本发明属于核反应堆领域，具体涉及一种可远距离拆装的堆芯仪表用二级密封装置。

背景技术

核反应堆用堆芯监测点数量较多，每个监测点需要设置一个堆芯仪表，并从压力容器顶盖引出，对于堆芯仪表的引出方法，有的核反应堆采用了单根垂直引出压力容器顶盖的方式，并在压力容器顶盖上为每个堆芯仪表设置具有导向功能的仪表管座，仪表管座通过强度焊接固定在压力容器顶盖上，这些仪表管座四周紧密布置了控制棒驱动机构及管座，通常将仪表管座延长至高于控制棒驱动机构顶部以方便更换堆芯仪表的操作，并在仪表管座上设置密封装置对堆芯仪表进行密封，但这导致压力容器顶盖上留有较长的仪表管座，仪表管座较长且重量重导致很难将压力容器顶盖翻转，以进行顶盖密封面修磨操作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可远距离拆装的堆芯仪表用二级密封装置，解决目前的密封装置导致压力容器顶盖上仪表管座较长，进而影响压力容器顶盖的临时存放以及顶盖翻转后的密封面修磨操作的问题。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案实现：

一种可远距离拆装的堆芯仪表用二级密封装置，包括设置在仪表管座上的密封本体，所述密封本体包括第一级密封机构、中间管以及第二级密封机构，所述第一级密封机构安装在仪表管座上并用于实现中间管的底端与仪表管座之间的密封，所述第二级密封机构安装在中间管的顶端并用于实现堆芯仪表与中间管之间的密封。

在本方案中，中间管设置在仪表管座上，且仪表管座与中间管的底端通过第一级密封机构实现密封，而中间管的顶端与堆芯仪表固定，并通过第二级密封机构来实现中间管与堆芯仪表之间的密封，中间管的引入，其作为过渡结构，实现了将众多的堆芯仪表单根引出反应堆外，大大缩短仪表管座的长度和重量，进而方便了压力容器顶盖在换料期间的临时存放和顶盖翻转后的密封面修磨操作。安装整个密封装置时，首先，将第一级密封机构与中间管连接，然后可采用夹持装置，如长杆扳手，将第一级密封机构与仪表管座固定，使仪表管座与中间管之间实现密封连接，即完成第一级密封机构的远距离安装，最后再将第二级密封机构安装在中间管的顶端，并在第二级密封机构的作用下，实现中间管与堆芯仪表之间的密封连接。若将多根堆芯仪表分为几束引出压力容器，即若干根集为一束，则每束堆芯仪表需在压力容器顶盖上设置一个大的仪表管座，对应压力容器的开孔较大，考虑压力容器顶盖的整体强度，仪表管座对应的顶盖开孔直径不能过大，大仪表管座只能布置在驱动机构外围。本方案堆芯内的多根堆芯仪表以单根的方式引出压力容器后，每根堆芯仪表需要穿出安装在压力容器顶盖上的单独的小仪表管座，即一根堆芯仪表对应一个小的仪表管座，由于小仪表管座直径小，对应在压力容器顶盖开孔直径很小，所以可以布置在众多的驱动机构之间。采用本方案的结构可将仪表管座设置在驱动机构中间，堆芯仪表更换装置可以在仪表管座和驱动机构顶部不受周向限制，方便了对堆芯仪表的更换操作。

进一步地，作为优选技术方案，所述第一级密封机构包括支承座、下石墨环以及紧固螺母，支承座与中间管的下端通过螺纹配合后支承在仪表管座内，紧固螺母与仪表管座通过螺纹配合并使下石墨环填充于中间管与仪表管座之间的间隙。在本方案中，支承座安放在仪表管座内，用于与中间管实现连接，再配合紧固螺母的作用，将中间管的下端牢牢地固定在仪表管座内，下石墨环套接在中间管上并将中间管与仪表管座之间的间隙填充，从而使得中间管与仪表管座之间实现密封连接，紧固螺母一来用于固定中间管，二来用于防止下石墨环滑出中间管与仪表管座之间的间隙。

进一步地，作为优选技术方案，还包括压紧环，所述压紧环位于紧固螺母的下方，且压紧环套接在中间管上。在压紧环的作用下，能够将下石墨环牢牢地压紧，防止下石墨环上下移动而影响密封效果。

进一步地，作为优选技术方案，还包括下防转环，所述下防转环安装在压紧环与下石墨环之间。下防转环用于防止下石墨环随紧固螺母一起旋转而磨损下石墨环的两侧密封面，进而确保密封效果，延长下石墨环的使用寿命。

进一步地，作为优选技术方案，所述第二级密封机构包括上石墨环和空心螺栓，中间管设有内孔，并在内孔内设有内孔台阶，堆芯仪表支承在中间管的内孔台阶上，空心螺栓与中间管通过螺纹配合并使上石墨环填充于中间管与堆芯仪表之间的间隙。在本方案中，空心螺栓与中间管通过螺纹配合，具体地，空心螺栓具有外螺纹，中间管的内孔设有内螺纹，堆芯仪表插入到中间管的内孔中，且空心螺栓穿接在堆芯仪表上，中间管与堆芯仪表之间的间隙由上石墨环填充，从而使中间管与堆芯仪表之间实现密封连接。

进一步地，作为优选技术方案，还包括上防转环，所述上防转环安装在空心螺栓和上石墨环之间。上防转环用于防止上石墨环随空心螺栓一起旋转而磨损上石墨环的两侧密封面，进而确保密封效果，延长上石墨环的使用寿命。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明通过将密封结构设置成第一级密封机构、中间管以及第二级密封机构的组合结构形式，第一级密封机构安装在仪表管座上并用于实现中间管的底端与仪表管座之间的密封，第二级密封机构安装在中间管的顶端并用于实现堆芯仪表与中间管之间的密封，这样的结构形式使得众多的堆芯仪表单根引出反应堆外，仪表管座的长度不需要高出驱动机构顶部，仪表管座顶部略高于压力容器顶盖，大大缩短了仪表管座的长度，方便了压力容器顶盖在换料期间的临时存放和顶盖翻转后的密封面修磨操作。

（2）本发明通过设置上防转环、下防转环，能够防止上石墨环和下石墨环随空心螺栓或紧固螺母一起旋转而磨损上石墨环和下石墨环的两侧密封面，进而确保密封效果，延长上石墨环和下石墨环的使用寿命。

附图说明

图1为本发明在反应堆压力容器顶盖上方的布置示意图；

图2为第一级密封装置和第二级密封装置的轴向布置示意图；

图3为堆芯仪表用二级密封装置的结构组成示意图；

图4为长杆内六角扳手和长杆限位套筒的操作示意图。

图中附图标记对应的名称为：1、密封本体，2、反应堆压力容器顶盖，3、仪表管座，4、控制棒驱动机构管座，5、控制棒驱动机构，6、堆芯仪表，7、第一级密封机构，8、中间管，9、第二级密封机构， 10、支承座，11、下石墨环，12、下防转环，13、压紧环，14、紧固螺母，15、上石墨环，16、上防转环，17、空心螺栓，18、长杆套筒，19、仪表管座法兰，20、长杆内六角扳手。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例：

如图1、图2、图3所示，本实施例所述的可远距离拆装的堆芯仪表用二级密封装置安装在反应堆压力容器顶盖2的仪表管座3上，仪表管座3的四周紧密布置了控制棒驱动机构管座4及安装在控制棒驱动机构管座4上的控制棒驱动机构5。具体地，本实施例所述的可远距离拆装的堆芯仪表用二级密封装置包括密封本体1，密封本体1包括第一级密封机构7、中间管8以及第二级密封机构9，第一级密封机构7安装在仪表管座3上并用于实现中间管8的底端与仪表管座3之间的密封，第二级密封机构9安装在中间管8的顶端并用于实现堆芯仪表6与中间管8之间的密封。

为了较好地实现中间管8与仪表管座3之间的密封连接，本实施例对第一级密封机构7进入如下设计：第一级密封机构7包括支承座10、下石墨环11以及紧固螺母14，支承座10与中间管8的下端通过螺纹配合后支承在仪表管座3内，紧固螺母14与仪表管座3通过螺纹配合并使下石墨环11填充于中间管8与仪表管座3之间的间隙。

为了将下石墨环11牢牢地压紧，防止下石墨环11上下移动而影响密封效果，本实施例还可设置压紧环13，压紧环13位于紧固螺母14的下方，且压紧环13套接在中间管8上。

为了防止下石墨环11随紧固螺母14一起旋转而磨损下石墨环11的两侧密封面，进而影响密封效果和下石墨环的使用寿命，本实施例还可设置下防转环12，下防转环12安装在压紧环13与下石墨环11之间。下防转环是一种环形结构，其材料硬度低于压紧环，即偏软一些，紧固螺母旋转时，会带动压紧环旋转，由于下防转环材料硬度低于压紧环，下防转环不会随着压紧环转动，所以不会带动下方的下石墨环转动。同理，上防转环作用相同。

为了较好地实现堆芯仪表6与中间管8之间的密封连接，本实施例的第二级密封机构9可采用如下设计：第二级密封机构9包括上石墨环15和空心螺栓17，中间管8设有内孔，并在内孔内设有内孔台阶，堆芯仪表6支承在中间管8的内孔台阶上，空心螺栓17与中间管8通过螺纹配合并使上石墨环15填充于中间管8与堆芯仪表6之间的间隙。

为了防止上石墨环15随空心螺栓17一起旋转而磨损上石墨环15的两侧密封面，进而影响密封效果和上石墨环15的使用寿命，本实施例还可设置上防转环16，上防转环16安装在空心螺栓17和上石墨环15之间。

本发明的安装和拆卸过程如下：

如图4所示，仪表管座3露出反应堆压力容器顶盖2的部分设有仪表管座法兰19，将长杆套筒18向下插入并使长杆套筒18的底端顶在仪表管座法兰19上，此时，从长杆套筒18内插入长杆内六角扳手20，在长杆套筒18的导向作用下，长杆内六角扳手20可以与紧固螺母14的外六角头部准确配合，可以拧紧或拆卸紧固螺母14，再通过从仪表管座3内提起或插入已通过螺纹配合好的中间管8和支承座10，可以将压紧环13、下防转环12和下石墨环11取出或安装，实现了第一级密封机构7的远距离拆装；然后，由于第二级密封机构9高于控制棒驱动机构5，可以近距离进行拆装。

本发明采用上述结构，具有以下优势：

1、传统的仪表管座的顶部要高于驱动机构，将众多的堆芯仪表直接在高于驱动机构顶部处进行密封，该方案导致压力容器顶盖的仪表管座很长，在换料期间，压力容器顶盖的临时存放空间不足，且无法翻转以进行密封面修磨等操作。基于此，本发明采用中间管作为过渡结构，第一道密封设置在压力容器顶盖上方，对中间管和仪表管座进行密封，第二道密封设置在高于驱动机构的顶部处，对中间管和堆芯仪表进行密封，通过这两道密封，实现了将众多的堆芯仪表以单根的方式引出反应堆外时，仪表管座长度较短，方便了压力容器顶盖在换料期间的临时存放和顶盖翻转后的密封面修磨操作。

2、传统的堆芯仪表采用在堆内弯曲后，以集束的方式引出堆外，由于集束后的仪表管座开孔偏大，仪表管座只能布置在驱动机构外围。而本发明适用于将众多的堆芯仪表以单根的方式引出堆外，仪表管座可以布置在众多的驱动机构的中间，且不影响堆芯仪表更换工具的操作。

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 (6)

1.一种可远距离拆装的堆芯仪表用二级密封装置，其特征在于：包括设置在仪表管座（3）上的密封本体（1），所述密封本体（1）包括第一级密封机构（7）、中间管（8）以及第二级密封机构（9），所述第一级密封机构（7）安装在仪表管座（3）上并用于实现中间管（8）的底端与仪表管座（3）之间的密封，所述第二级密封机构（9）安装在中间管（8）的顶端并用于实现堆芯仪表（6）与中间管（8）之间的密封。

2.根据权利要求1所述的一种可远距离拆装的堆芯仪表用二级密封装置，其特征在于：所述第一级密封机构（7）包括支承座（10）、下石墨环（11）以及紧固螺母（14），支承座（10）与中间管（8）的下端通过螺纹配合后支承在仪表管座（3）内，紧固螺母（14）与仪表管座（3）通过螺纹配合并使下石墨环（11）填充于中间管（8）与仪表管座（3）之间的间隙。

3.根据权利要求2所述的一种可远距离拆装的堆芯仪表用二级密封装置，其特征在于：还包括压紧环（13），所述压紧环（13）位于紧固螺母（14）的下方，且压紧环（13）套接在中间管（8）上。

4.根据权利要求3所述的一种可远距离拆装的堆芯仪表用二级密封装置，其特征在于：还包括下防转环（12），所述下防转环（12）安装在压紧环（13）与下石墨环（11）之间。

5.根据权利要求1所述的一种可远距离拆装的堆芯仪表用二级密封装置，其特征在于：所述第二级密封机构（9）包括上石墨环（15）和空心螺栓（17），中间管（8）设有内孔，并在内孔内设有内孔台阶，堆芯仪表（6）支承在中间管（8）的内孔台阶上，空心螺栓（17）与中间管（8）通过螺纹配合并使上石墨环（15）填充于中间管（8）与堆芯仪表（6）之间的间隙。

6.根据权利要求5所述的一种可远距离拆装的堆芯仪表用二级密封装置，其特征在于：还包括上防转环（16），所述上防转环（16）安装在空心螺栓（17）和上石墨环（15）之间。