CN106653116A - 一种适用于倒插式驱动线的堆外试验承压容器 - Google Patents

一种适用于倒插式驱动线的堆外试验承压容器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种适用于倒插式驱动线的堆外试验承压容器，解决了现有驱动机构承压容器顶部安装驱动线的方式不适用于大部分试验堆及生产堆的控制棒驱动机构布置的问题。本发明包括承压容器本体，以及设置在承压容器本体底端且用于控制棒驱动线倒插入承压容器本体内的偏心管座组件；所述承压容器本体包括从上至下顺次连接的一节以上的筒体组件，承压容器本体上设置顶部进口接管和侧向出口接管；相邻两节筒体组件之间通过法兰组件连接；所述偏心管座组件安装在最下方的筒体组件上。本发明具有有效适用于大部分试验堆及生产堆的控制棒驱动机构的布置，适用于不同长度的倒插式驱动线堆外试验，成本较低，使用方便，适用性强等优点。

Description

一种适用于倒插式驱动线的堆外试验承压容器
技术领域
本发明涉及反应堆控制技术领域，具体涉及一种适用于倒插式驱动线的堆外试验承压容器。
背景技术
控制棒驱动机构是反应堆控制系统和保护系统的执行机构，是核动力装置反应堆的关键设备之一，通过它带动控制棒组件在堆芯内上下移动，实现对反应堆反应性的控制，完成反应堆的启动、功率调节、功率维持、停堆和事故状态下的安全停堆等，它的性能好坏直接影响反应堆的安全。对于新研制或改进的控制棒驱动线，为了保证反应堆的性能及设计寿命满足核安全法规及设计要求，必须开展控制棒驱动线验证试验，考验驱动线的运行寿命，为驱动线设计定型和安全评定提供必须的试验依据。
驱动线试验容器结构有多种实现方法，例如中国发明专利201310748050.3提供了一种压水堆驱动线冷态试验装置，用于进行模拟控制棒组件落棒特性试验等试验。该发明是针对原型堆设计，控制棒驱动线布置于反应堆顶部，而大部分试验堆及生产堆的控制棒驱动机构布置于反应堆底部，因而该发明无法用于上述堆型的控制棒驱动机构的试验。又如中国发明专利201310454835.X提供的一种核电厂控制棒驱动线冷态试验装置和试验方法，该装置主要由承压筒体、导向组件、燃料组件、控制棒组件和驱动机构等组成；该装置仍然采用驱动机构承压容器顶部安装的方式，对于结构完全不同的承压容器底部安装驱动机构的方式而言，并不适用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：现有驱动机构承压容器顶部安装驱动线的方式不适用于大部分试验堆及生产堆的控制棒驱动机构布置的问题，目的在于提供一种适用于倒插式驱动线的堆外试验承压容器，使其符合大部分试验堆及生产堆的控制棒驱动机构布置的问题。
本发明通过下述技术方案实现：
一种适用于倒插式驱动线的堆外试验承压容器，包括承压容器本体，以及设置在承压容器本体底端且用于控制棒驱动线倒插入承压容器本体内的偏心管座组件。
反应堆控制棒驱动线一般由运动部件和支承导向部件构成。运动部件包括控制棒驱动机构(简称CRDM)的丝杠部件、可拆接头组件、控制棒组件，支承导向部件包括CRDM的耐压壳部件、转子部件、弹簧部件以及导向组件、燃料组件中导向管。反应堆压力容器顶盖组件、压紧组件、吊篮组件分别对CRDM、导向组件、燃料组件起支承和定位作用，燃料组件则为导向管提供定位和固定，压力容器筒体组件为吊篮组件和压紧组件提供支承和定位。
本发明通过上述结构的设置，即可有效适用于大部分试验堆及生产堆的控制棒驱动机构的布置，符合试验需求。
由于现有常规的控制棒驱动线均是布置于反应堆压力试验承压容器的顶部，考虑到中国工程试验堆的辐照需求，如果设计将控制棒驱动线倒插式布置于反应堆压力容器底部，会导致驱动线堆外试验承压容器较以往驱动线承压容器的结构如导向组件、定位及支撑结构等完全不同，承压容器需要为试验本体提供承压边界，并且试验件、内部构件都需要安装在该承压容器内。因此，设计出适用于倒插式驱动线的堆外试验承压容器具有很大的难度。
因而，本发明优化了承压容器本体的结构，本发明中所述承压容器本体包括从上至下顺次连接的一节以上的筒体组件，承压容器本体上设置顶部进口接管和侧向出口接管；相邻两节筒体组件之间通过法兰组件连接；所述偏心管座组件安装在最下方的筒体组件上。
进一步，所述筒体组件的数量为五节，分别为筒体组件I、筒体组件II、筒体组件III、筒体组件IV和筒体组件V，所述顶部进口接管位于筒体组件I上，侧向出口接管位于筒体组件IV上。
由于驱动机构承压容器顶部安装模拟的反应堆堆型的介质流动方向、模拟的主管道(流入、流出)与堆芯接口的位置等等重要模拟参数完全不同。并且，驱动线的控制棒组件、连接用的堆内构件及驱动机构运行部件均需要安装于承压容器本体内。因而，通过本发明中承压容器本体采用分段式结构的设置，其不仅仅能解决模拟试验件长短可变的问题，而且还能满足安装方式不同的承压容器底部安装试验件的试验需求，效果十分显著。
更进一步地，所述法兰组件包括设置在上节的筒体组件下方的下法兰，设置在下节的筒体组件上方的上法兰，设置在上法兰上的密封槽，安装在密封槽内的O形圈，以及设置在下法兰与上法兰用于保证相邻两节筒体组件的同轴度的定位销孔。
根据倒插式驱动线安装原理及特性，本发明设计了适用于各式倒插式驱动线底部安装的分段式承压容器本体，承压容器本体的各段之间采用法兰组件和螺栓连接，密封面硬配合且设有O形圈，保证实现水平度的同时封闭容器。相连段的筒体组件之间的同轴度通过配置的定位销孔严格控制。因而通过上述结构的优化设置，实现了分段的承压容器本体密封的同时，保证了承压容器本体的水平度及同轴度，效果更加显著。
进一步，所述偏心管座组件包括通过螺栓安装在承压容器本体底端的定位座，安装在定位座上可旋转的偏心管座，设置在偏心管座上的腰形孔，穿过腰形孔且用于限制偏心管座旋转范围的螺栓，设置在偏心管座上且用于限定旋转位置的定位销钉。
更进一步地，所述螺栓穿过腰形孔固定在定位座上，该偏心管座上还设置有定位销孔，该定位销钉穿过定位销孔固定在定位座上。
通过上述的优化设置，通过旋转偏心管座实现与承压容器本体的错对中关系，并且通过定位销钉的设置可实现试验不同错对中值的要求，因而，偏心管座与承压容器本体之间可实现错对中值可调节的目的，进而满足堆外试验的错对中范围的覆盖。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明可有效适用于大部分试验堆及生产堆的控制棒驱动机构的布置，符合试验需求；
2、本发明中承压容器本体采用分段式结构的设置，其不仅仅能解决模拟试验件长短可变的问题，而且还能满足安装方式不同的承压容器底部安装试验件的试验需求，效果十分显著；
3、本发明可实现偏心管座与承压容器本体之间错对中值可调节的目的，进而满足堆外试验的错对中范围的覆盖；
4、本发明设计合理，成本较低，使用方便，适用性强。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中偏心管座组件位置处的结构示意图。
图3为倒插式控制棒驱动线的安装于本发明后的结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-承压容器本体，2-偏心管座组件，3-控制棒组件，4-堆内构件，5-驱动机构；
11-筒体组件I，12-筒体组件II，13-筒体组件III，14-筒体组件IV，15-筒体组件V；
21-定位座，22-偏心管座，23-螺栓，24-定位销钉。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
一种适用于倒插式驱动线的堆外试验承压容器，包括承压容器本体1，以及设置在承压容器本体1底端且用于控制棒驱动线倒插入承压容器本体1内的偏心管座组件2。
本实施例中，所述承压容器本体1包括从上至下顺次连接筒体组件I、筒体组件II、筒体组件III、筒体组件IV和筒体组件V，所述顶部进口接管位于筒体组件I上，侧向出口接管位于筒体组件IV上，如图1所示。试验时，工作介质从筒体组件I的顶部进口接管流入承压容器本体内，经过导向管从位于筒体组件IV的侧向出口接管流出。
相邻两节筒体组件之间通过法兰组件连接，该法兰组件包括设置在上节的筒体组件下方的下法兰，设置在下节的筒体组件上方的上法兰，设置在上法兰上的密封槽，安装在密封槽内的O形圈，以及设置在下法兰与上法兰用于保证相邻两节筒体组件的同轴度的定位销孔。
本实施例中该偏心管座组件2包括通过螺栓安装在承压容器本体1底端的定位座21，安装在定位座21上可旋转的偏心管座22，设置在偏心管座22上的腰形孔，穿过腰形孔且用于限制偏心管座22旋转范围的螺栓23，设置在偏心管座22上且用于限定旋转位置的定位销钉24，如图2所示。本实施例中进行错中对位时，使偏心管座22在腰形孔范围内旋转，在旋转到特定错对中点后通过打入定位销钉24进行定位，随后拧紧定位座21与偏心管座22的螺栓23得以固定；所述腰形孔围绕偏心管座22一周设置。
本实施例中该驱动线的控制棒组件3、连接用的堆内构件4及驱动机构5的运行部件均安装于承压容器本体1内，仅驱动机构的电机裸露于承压容器底部，具体连接关系如图3所示。本发明装置的具体安装方式如下：
1、用螺栓和定位销钉将带对中靶标的偏心管座组件与筒体组件V连接：
2、在筒体组件V的四周设置斜铁，将筒体组件V就位于试验台架上；
3、筒体组件V调水平，要求筒体组件V的法兰上表面水平度；
4、将模拟栅格板、模拟缓冲板安装于筒体组件IV上，并将筒体组件IV安装于筒体组件V上；
5、通过筒体组件V下部塞片法微调筒体组件IV的法兰上表面水平；
6、将光学测微准直仪就位，调整水平及对靶标中心；
7、依次对焦偏心管座靶标、模拟栅格板靶标及模拟缓冲板靶标，根据读数偏差情况，通过筒体组件V下部塞片法微调；
8、对中满足要求后，点焊筒体组件V的法兰使其与试验台架固定牢靠，拆开筒体组件IV，取出模拟栅格板及模拟缓冲板中的靶标，取出偏心管座靶标即可。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种适用于倒插式驱动线的堆外试验承压容器，其特征在于，包括承压容器本体(1)，以及设置在承压容器本体(1)底端且用于控制棒驱动线倒插入承压容器本体(1)内的偏心管座组件(2)。
2.根据权利要求1所述的一种适用于倒插式驱动线的堆外试验承压容器，其特征在于，所述承压容器本体(1)包括从上至下顺次连接的一节以上的筒体组件，承压容器本体(1)上设置顶部进口接管和侧向出口接管；相邻两节筒体组件之间通过法兰组件连接；所述偏心管座组件(2)安装在最下方的筒体组件上。
3.根据权利要求2所述的一种适用于倒插式驱动线的堆外试验承压容器，其特征在于，所述筒体组件的数量为五节，分别为筒体组件I(11)、筒体组件II(12)、筒体组件III(13)、筒体组件IV(14)和筒体组件V(15)，所述顶部进口接管位于筒体组件I(11)上，侧向出口接管位于筒体组件IV(14)上。
4.根据权利要求2所述的一种适用于倒插式驱动线的堆外试验承压容器，其特征在于，所述法兰组件包括设置在上节的筒体组件下方的下法兰，设置在下节的筒体组件上方的上法兰，设置在上法兰上的密封槽，安装在密封槽内的O形圈，以及设置在下法兰与上法兰用于保证相邻两节筒体组件的同轴度的定位销孔。
5.根据权利要求1所述的一种适用于倒插式驱动线的堆外试验承压容器，其特征在于，所述偏心管座组件(2)包括通过螺栓安装在承压容器本体(1)底端的定位座(21)，安装在定位座(21)上可旋转的偏心管座(22)，设置在偏心管座(22)上的腰形孔，穿过腰形孔且用于限制偏心管座(22)旋转范围的螺栓(23)，设置在偏心管座(22)上且用于限定旋转位置的定位销钉(24)。
6.根据权利要求5所述的一种适用于倒插式驱动线的堆外试验承压容器，其特征在于，所述螺栓(23)穿过腰形孔固定在定位座(21)上，该偏心管座(22)上还设置有定位销孔，该定位销钉(24)穿过定位销孔固定在定位座(21)上。
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