CN106795967A - 对反应堆冷却剂泵进行应急轴封的方法及轴封组件 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种对反应堆冷却剂泵进行应急轴封的方法及轴封组件，所述方法包括：在第一密封组件中设置非能动停车密封件(5)，在正常运行工况下，非能动停车密封件形成开口，不影响第一密封组件利用流体静压形成的液膜来防止反应堆冷却剂沿泵轴(1)泄漏；在全厂断电工况下，非能动停车密封件感应到流入第一密封组件内的高温流体后，闭合并抱紧反应堆冷却剂泵的泵轴，阻塞第一密封组件与反应堆冷却剂泵泵轴之间的缝隙，阻止反应堆冷却剂沿泵轴泄漏。本发明有效解决了全厂断电工况下主泵轴封泄漏问题，降低了核电厂的堆芯损坏概率。

Description

对反应堆冷却剂泵进行应急轴封的方法及轴封组件
技术领域
本发明涉及核电领域，尤其涉及一种对反应堆冷却剂泵进行应急轴封的方法及轴封组件。
背景技术
在压水堆核电厂中，通常将反应堆冷却剂泵称为主泵。流体静压轴封型核主泵是由三相感应式电动机驱动的单级、单吸、立式混流泵。图1是典型的二代及其改进型核电厂主泵的结构示意图，该主泵从上之下依次由电动机、轴封组件和水力部件组成。反应堆冷却剂泵的轴(简称泵轴)贯穿整个泵的中心。反应堆冷却剂以流体形式由一个装在泵轴下端的叶轮来泵送，冷却剂通过泵壳底部吸入，向上流过叶轮，然后通过导叶和泵壳体侧面的一个出口接管排出。
图2和3分别是图1所示主泵中的静压轴封组件以及第一密封组件的结构示意图，轴封组件采用三级轴封，从下至上分别为第一密封组件(也称为1号密封)、第二密封组件(也称为2号密封)和第三密封组件(也称为3号密封)。在正常运行工况下，其第一密封组件的冷却由化学及容积控制系统(Chemical and Volume Control System，简称RCV)提供的注入水来保障。在全厂断电工况(Station Black Out，简称SBO)下，RCV系统功能丧失，无法为主泵中的轴封组件提供正常冷却，同时设备冷却水系统(Equipment CoolingWaterSystem，简称RRI)的功能也丧失，无法为主泵中的轴封组件提供备用冷却。此时，一回路的高温流体很快威胁到主泵的轴封组件，其热应力可能使主泵轴封功能丧失，从而破坏一回路压力边界。
如图4所示，现有技术中，通常利用应急轴封注入来解决SBO工况下的主泵轴封完整性问题。在SBO发生后，水压试验泵柴油发电机组向一回路水压试验泵RIS011PO供电。在应急情况下，接到启动指令后，水压试验泵柴油发电机组在2分钟内投入，以保证水压试验泵向主泵轴封组件应急注水，维持第一密封组件处的冷却及润滑，同时将高温高压反应堆冷却剂限制在第一密封组件下游，保证第一密封组件处的温度在其运行要求的范围内，防止主泵轴封组件发生破口事故(Loss of Coolant Accident，简称LOCA)，从而保证一回路压力边界的完整性。
但是，目前二代及改进型核电厂多为双堆布置，两台机组共用一台水压试验泵，在设计上仅考虑单台机组发生断电事故，水压试验泵名义流量为6m3/h，其流量仅能满足一台机组3台主泵的轴封水注入量的要求，在发生SBO时另外一台机组主泵应急轴封注入无法保证，将导致轴封破口事故(Seal LOCA)发生。在失去了所有的补水手段后，一回路的泄漏无法得到补充，水装量得不到保证，使得堆芯逐渐裸露并最终熔化。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，针对现有技术中应急轴封注入方式无法满足核电厂主泵轴封完整性需求的缺陷，提供一种对反应堆冷却剂泵进行应急轴封的方法及轴封组件，不再依赖于应急轴封注入系统。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种轴封组件，包括用于在正常运行工况下利用流体静压形成的液膜来密封所述反应堆冷却剂泵的第一密封组件，所述轴封组件还包括设置在所述第一密封组件中、用于在全厂断电工况下密封所述反应堆冷却剂泵的非能动停车密封件，所述非能动停车密封件包括感应驱动部和沿所述反应堆冷却剂泵的泵轴周向设置的密封环，所述密封环具有开口，所述感应驱动部用于在感应到全厂断电工况时流入所述第一密封组件内的高温流体后，驱动所述密封环闭合并抱紧所述反应堆冷却剂泵的泵轴，阻塞所述第一密封组件与所述反应堆冷却剂泵泵轴之间的缝隙，防止反应堆冷却剂沿泵轴泄漏。
其中，所述感应驱动部包括可熔支撑环和弹性压紧环，所述可熔支撑环由熔点低于所述高温流体温度的可熔材料制成，在正常运行工况下，所述可熔支撑环用于阻止所述弹性压紧环向所述密封环施加径向压力；在全厂断电工况下，所述可熔支撑环被高温流体熔化，所述弹性压紧环向所述密封环施加径向压力，使所述密封环闭合。
其中，所述第一密封组件包括依次设置在水力部件和电动机之间的第一密封件、第一密封插入件和第一密封插入件支撑件；所述非能动停车密封件设置在所述第一密封插入件内靠近所述第一密封插入件支撑件的一端。
其中，所述感应驱动部还包括环绕所述密封环设置的活塞驱动环，所述可熔支撑环的一端与所述第一密封插入件支撑件相抵持，另一端与所述活塞驱动环相抵持；所述弹性压紧环设置在所述活塞驱动环远离所述可熔支撑环的一侧；所述密封环与所述活塞驱动环相对的一侧具有第一斜面，所述活塞驱动环与所述密封环相对的一侧具有与所述第一斜面相切的第二斜面，且所述活塞驱动环沿着从所述弹性压紧环向所述可熔支撑环的方向的直径逐渐缩小；在正常运行工况下，所述可熔支撑环利用与所述第一密封支撑插入件之间的摩擦力、以及与所述活塞驱动环之间的摩擦力抵消所述弹性压紧环的径向压力；在全厂断电工况下，所述可熔支撑环被高温流体熔化，所述弹性压紧环向所述活塞驱动环施加径向压力，促使所述活塞驱动环向所述第一密封插入件支撑件的方向运动并闭合开口。
其中，所述第一密封组件包括依次设置在水力部件和电动机之间的第一密封件、第一密封插入件和第一密封插入件支撑件；所述非能动停车密封件设置在所述第一密封插入件支撑件内靠近所述第一密封插入件的一端。
其中，所述感应驱动部还包括环绕所述密封环设置的活塞驱动环，所述可熔支撑环的一端与所述第一密封插入件相抵持，另一端与所述活塞驱动环相抵持；所述弹性压紧环设置在所述活塞驱动环远离所述可熔支撑环的一侧；所述密封环与所述活塞驱动环相对的一侧具有第一斜面，所述活塞驱动环与所述密封环相对的一侧具有与所述第一斜面相切的第二斜面，且所述活塞驱动环沿着从所述弹性压紧环向所述可熔支撑环的方向的直径逐渐缩小；在正常运行工况下，所述可熔支撑环利用与所述第一密封支撑插入件之间的摩擦力、以及与所述活塞驱动环之间的摩擦力抵消所述弹性压紧环的径向压力；在全厂断电工况下，所述可熔支撑环被高温流体熔化，所述弹性压紧环向所述活塞驱动环施加径向压力，促使所述活塞驱动环向所述第一密封插入件支撑件的方向运动并闭合开口。
其中，非能动停车密封件还包括用于在正常运行工况下限制所述密封环向远离所述活塞驱动环的方向运动的可熔限位环，所述可熔限位环由熔点低于所述高温流体温度的可熔材料制成。
其中，所述可熔限位环与所述可熔支撑环一体成型。
其中，所述弹性压紧环是蝶形弹簧。
其中，所述密封环的开口的一端设置有弧形的插入部，所述密封环的开口的另一端上开设有用于容纳所述插入部的插入槽；在正常运行工况下，所述插入部部分插入所述插入槽中，在全厂断电工况下，所述插入部完全插入所述插入槽中，并使整个密封环完全抱紧泵轴。
另一方面，本发明实施例还提供了一种对反应堆冷却剂泵进行应急轴封的方法，包括：在第一密封组件中设置非能动停车密封件，在正常运行工况下，非能动停车密封件的密封环形成开口，不影响第一密封组件利用流体静压形成的液膜来防止反应堆冷却剂沿泵轴泄漏；在全厂断电工况下，所述非能动停车密封件的感应驱动部感应到全厂断电工况时流入所述第一密封组件内的高温流体后，驱动所述密封环闭合并抱紧所述反应堆冷却剂泵的泵轴，阻塞所述第一密封组件与所述反应堆冷却剂泵泵轴之间的缝隙，阻止反应堆冷却剂沿泵轴泄漏。
其中，所述感应驱动部包括可熔支撑环和弹性压紧环，所述可熔支撑环由熔点低于所述高温流体温度的可熔材料制成，在正常运行工况下，所述可熔支撑环阻止所述弹性压紧环向所述密封环施加径向压力；在全厂断电工况下，所述可熔支撑环被高温流体熔化，所述弹性压紧环向所述密封环施加径向压力，使所述密封环闭合。
其中，所述第一密封组件包括依次设置在水力部件和电动机之间的第一密封件、第一密封插入件和第一密封插入件支撑件；
所述在第一密封组件中设置非能动停车密封件的步骤包括：将非能动停车密封件设置在所述第一密封插入件内靠近所述第一密封插入件支撑件的一端。
其中，所述感应驱动部还包括环绕所述密封环设置的活塞驱动环，所述可熔支撑环的一端与所述第一密封插入件支撑件相抵持，另一端与所述活塞驱动环相抵持；所述弹性压紧环设置在所述活塞驱动环远离所述可熔支撑环的一侧；所述密封环与所述活塞驱动环相对的一侧具有第一斜面，所述活塞驱动环与所述密封环相对的一侧具有与所述第一斜面相切的第二斜面，且所述活塞驱动环沿着从所述弹性压紧环向所述可熔支撑环的方向的直径逐渐缩小；在正常运行工况下，所述可熔支撑环利用与所述第一密封支撑插入件之间的摩擦力、以及与所述活塞驱动环之间的摩擦力抵消所述弹性压紧环的径向压力；在全厂断电工况下，所述可熔支撑环被高温流体熔化，所述弹性压紧环向所述活塞驱动环施加径向压力，促使所述活塞驱动环向所述第一密封插入件支撑件的方向运动并闭合开口。
其中，所述第一密封组件包括依次设置在水力部件和电动机之间的第一密封件、第一密封插入件和第一密封插入件支撑件；
所述在第一密封组件中设置非能动停车密封件的步骤包括：将所述非能动停车密封件设置在所述第一密封插入件支撑件内靠近所述第一密封插入件的一端。
其中，所述感应驱动部还包括环绕所述密封环设置的活塞驱动环，所述可熔支撑环的一端与所述第一密封插入件相抵持，另一端与所述活塞驱动环相抵持；所述弹性压紧环设置在所述活塞驱动环远离所述可熔支撑环的一侧；所述密封环与所述活塞驱动环相对的一侧具有第一斜面，所述活塞驱动环与所述密封环相对的一侧具有与所述第一斜面相切的第二斜面，且所述活塞驱动环沿着从所述弹性压紧环向所述可熔支撑环的方向的直径逐渐缩小；在正常运行工况下，所述可熔支撑环利用与所述第一密封支撑插入件之间的摩擦力、以及与所述活塞驱动环之间的摩擦力抵消所述弹性压紧环的径向压力；在全厂断电工况下，所述可熔支撑环被高温流体熔化，所述弹性压紧环向所述活塞驱动环施加径向压力，促使所述活塞驱动环向所述第一密封插入件支撑件的方向运动并闭合开口。
其中，非能动停车密封件还包括由熔点低于所述高温流体温度的可熔材料制成的可熔限位环；在正常运行工况下，可熔限位环限制所述密封环向远离所述活塞驱动环的方向运动。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：通过在第一密封组件中设置非能动停车密封件，可以感应全厂断电工况时流入所述第一密封组件内的高温流体，并在感应到高温流体后阻塞第一密封组件与反应堆冷却剂泵泵轴之间的缝隙，从而密封反应堆冷却剂泵；有效解决了二代加双堆布置核电厂在SBO工况下主泵轴封泄漏问题，降低了核电厂的堆芯损坏概率；由于非能动停车密封件在正常运行工况下是断开的，因此不会影响正常运行工况下主泵的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术中典型的二代及其改进型核电厂主泵的结构示意图；
图2是图1所示主泵中的静压轴封组件的剖视图；
图3是图1所示主泵中的第一密封组件的剖视图；
图4是现有技术中典型的二代及其改进型核电厂主泵轴封辅助系统的示意图；
图5是本发明第一实施例提供的设置在第一密封插入件中的非能动停车密封件的剖视图；
图6是本发明第二实施例提供的设置在第一密封插入件中的非能动停车密封件的剖视图；
图7是本发明第三实施例提供的设置在第一密封插入件支撑件中的非能动停车密封件的剖视图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
反应堆冷却剂系统的轴封组件通常包括三道串联的轴封，位于泵轴末端，它的作用是保证在电厂正常运行期间从反应堆冷却剂系统沿泵轴向安全壳的泄漏量基本为零。第一道轴封是可控制的液膜密封，第二和第三道轴封是摩擦面密封。
第一道轴封即第一密封组件，属于平衡型流体静压型可控泄漏密封。如图3所示，第一密封组件设置在泵轴1的周向，第一密封组件包括依次设置在水力部件和电动机之间的第一密封件2、第一密封插入件3和第一密封插入件支撑件4，其中第一密封插入件3和第一密封插入件支撑件4均与泵轴1之间存在缝隙。第一密封件2包括动环21和静环22，动环21可转动地固定在泵轴1上，静环22不转动但可以沿泵轴向或倾斜方向小幅上下移动，以跟随动环21的运动。在正常运行工况下，静环22通过流体静力平衡，控制动环21、静环22之间保持极小的间隙形成液膜，使动环21、静环22两个端面在一层薄水膜两侧相对滑动，运转时不直接接触，从而控制轴密封组件的泄漏量和磨损量。在静环22与结构件之间配有O形环及辅助元件，在高压和低压区之间形成一个可滑移的辅助密封。
第二道轴封即第二密封组件，属于压力平衡型端面密封，其作用是构成第一密封组件的背压并把泄漏水引导流回至RCV系统。第二密封组件具有承受全部系统运行压力的能力，它的另一主要功能是作为第一密封组件损坏时的备用密封。
第三道轴封即第三密封组件，属于堰式双端面密封，结构基本与第二密封组件相同，但不需承受全系统压力。由立管注入冲洗水至静环22中间，分别润滑和冷却密封的两个端面，防止硼结晶析出。
如图5和图7所示，为了在全厂断电工况下，仍能迅速对泵轴1进行密封，在本发明的实施例中，还在第一密封组件中设置了非能动停车密封件5。在正常运行工况下，非能动停车密封件的密封环51形成开口，不影响第一密封组件的正常轴封功能，即不影响第一密封组件利用流体静压形成的液膜来防止反应堆冷却剂沿泵轴1泄漏；在全厂断电工况下，所述非能动停车密封件5的感应驱动部52感应到全厂断电工况时流入所述第一密封组件内的高温流体后，驱动所述密封环51闭合并抱紧所述反应堆冷却剂泵的泵轴1，阻塞所述第一密封组件与所述反应堆冷却剂泵泵轴1之间的缝隙，阻止反应堆冷却剂沿泵轴1泄漏。
非能动停车密封件5可以包括感应驱动部52和沿所述反应堆冷却剂泵的泵轴1周向设置的密封环51，所述密封环51具有开口，所述感应驱动部52用于在感应到全厂断电工况时流入所述第一密封组件内的高温流体(例如高温反应堆冷却剂)后，驱动所述密封环51闭合并抱紧所述反应堆冷却剂泵的泵轴1，阻塞所述第一密封组件与所述反应堆冷却剂泵泵轴之间的缝隙，阻止反应堆冷却剂沿泵轴1泄漏。
其中，密封环51的开口可以是本领域技术人员熟知的各种开口结构。例如，所述密封环51的开口的一端设置有弧形的插入部，所述密封环51的开口的另一端上开设有用于容纳所述插入部的插入槽；在正常运行工况下，所述插入部部分插入所述插入槽中，在全厂断电工况下，所述插入部完全插入所述插入槽中，并使整个密封环51完全抱紧泵轴1。
本发明实施例提供的在SBO工况下对反应堆冷却剂泵进行应急轴封的方法及轴封组件，通过在第一密封组件中设置非能动停车密封件，可以感应全厂断电工况时流入所述第一密封组件内的高温流体，并在感应到高温流体后阻塞第一密封组件与反应堆冷却剂泵泵轴之间的缝隙，从而密封反应堆冷却剂泵；有效解决了二代加双堆布置核电厂在SBO工况下主泵轴封泄漏问题，降低了核电厂的堆芯损坏概率；由于非能动停车密封件在正常运行工况下是断开的，因此不会影响正常运行工况下主泵的性能。
非能动停车密封件5可以设置在所述第一密封插入件3内靠近所述第一密封插入件支撑件4的一端，或者设置在所述第一密封插入件支撑件4内靠近所述第一密封插入件3的一端。
图5和图7所示的实施例中，感应驱动部52可以是内置有电池的电子设备，也可以是具有相应功能的机械结构组件。例如，感应驱动部52可以包括各种传感器(例如温度传感器、流体传感器、流量传感器等)和与所述传感器通信相连的驱动杆，当传感器感应到高温流体时，控制所述驱动杆推动所述密封环51的开口闭合。
但是，由于高温流体的温度较高，使用这种电子设备作为感应驱动部52并不安全，鉴于核电厂对安全性能具有较高要求，最好使用机械结构组件作为感应驱动部52。例如，如图6所示，所述感应驱动部52可以包括可熔支撑环521和弹性压紧环522，所述可熔支撑环521由熔点低于所述高温流体温度的可熔材料制成，在正常运行工况下，所述可熔支撑环521用于阻止所述弹性压紧环522向所述密封环51施加径向压力；在全厂断电工况下，所述可熔支撑环521被高温流体熔化，所述弹性压紧环522向所述密封环51施加径向压力，使所述密封环51闭合。例如，当非能动停车密封件5设置在所述第一密封插入件3内靠近所述第一密封插入件支撑件4的一端时，密封环51、可熔支撑环521、弹性压紧环522从内至外依次环绕泵轴1设置，且可熔支撑环521的内径远大于密封环51的内径，可熔支撑环521的一端固定在所述第一密封插入件支撑件4上，用于抵抗所述弹性压紧环522的径向压力，弹性压紧环522固定在可熔支撑环521上或至少部分地固定在泵轴1上；在正常运行工况下，密封环51具有开口，弹性压紧环522紧扣在可熔支撑环521上；在全厂断电工况下，可熔支撑环521被高温流体(即高温反应堆冷却剂)熔化，此时，弹性压紧环522向内收缩，产生径向压力作用于密封环51，使密封环51的开口闭合。当非能动停车密封件5设置在第一密封插入件支撑件4内靠近第一密封插入件3的一端时，同样具有类似的结构。但是，本领域技术人员应当理解，这仅仅是本发明的一种实施例，在本发明的其它实施例中，还可以采用本领域技术人员熟知的各种方案实现可熔支撑环521对弹性压紧环522的限位并使可熔支撑环521熔化后弹性压紧环522能够促使密封环51的开口闭合。下面将参考图6描述另一个优选实施例。
如图6所示，在该优选实施例中，非能动停车密封件5设置在所述第一密封插入件3内靠近所述第一密封插入件支撑件4的一端。感应驱动部52包括可熔支撑环521、弹性压紧环522和活塞驱动环523。活塞驱动环523环绕所述密封环51设置。所述可熔支撑环521由熔点低于所述高温流体温度的可熔材料制成，所述可熔支撑环521的一端与所述第一密封插入件支撑件4相抵持，另一端与所述活塞驱动环523相抵持。所述弹性压紧环522设置在所述活塞驱动环523远离所述可熔支撑环521的一侧，例如弹性压紧环522可以是蝶形弹簧。所述密封环51与所述活塞驱动环523相对的一侧具有第一斜面，所述活塞驱动环523与所述密封环51相对的一侧具有与所述第一斜面相切的第二斜面，且所述活塞驱动环523沿着从所述弹性压紧环522向所述可熔支撑环521的方向的直径逐渐缩小。在正常运行工况下，所述可熔支撑环521利用与所述第一密封支撑插入件之间的摩擦力、以及与所述活塞驱动环523之间的摩擦力抵消所述弹性压紧环522的径向压力；在全厂断电工况下，所述可熔支撑环521被高温流体熔化，所述弹性压紧环522向所述活塞驱动环523施加径向压力，促使所述活塞驱动环523向所述第一密封插入件支撑件的方向运动并闭合开口。
当非能动停车密封件5设置在所述第一密封插入件支撑件4内靠近所述第一密封插入件3的一端时，也具有类似的结构。具体地，此时，所述可熔支撑环521的一端与所述第一密封插入件3相抵持，另一端与所述活塞驱动环523相抵持。所述弹性压紧环522设置在所述活塞驱动环523远离所述可熔支撑环521的一侧，例如弹性压紧环522可以是蝶形弹簧。所述密封环51与所述活塞驱动环523相对的一侧具有第一斜面，所述活塞驱动环523与所述密封环51相对的一侧具有与所述第一斜面相切的第二斜面，且所述活塞驱动环523沿着从所述弹性压紧环522向所述可熔支撑环521的方向的直径逐渐缩小。在正常运行工况下，所述可熔支撑环521利用与所述第一密封支撑插入件之间的摩擦力、以及与所述活塞驱动环523之间的摩擦力抵消所述弹性压紧环522的径向压力；在全厂断电工况下，所述可熔支撑环521被高温流体熔化，所述弹性压紧环522向所述活塞驱动环523施加径向压力，促使所述活塞驱动环523向所述第一密封插入件支撑件的方向运动并闭合开口。
在以上两个优选实施例中，可熔支撑环521并不能很好地限制密封环51的轴向运动，这样可能会导致密封环51发生不必要的位移，影响反应堆冷却剂泵的正常运行。因此，优选地，如图6所示，非能动停车密封件5还可以包括用于在正常运行工况下限制所述密封环51向远离所述活塞驱动环523的方向运动的可熔限位环524，所述可熔限位环524由熔点低于所述高温流体温度的可熔材料制成。更加优选地，所述可熔限位环524可以与所述可熔支撑环521一体成型。
实施本发明实施例后，在正常运行工况下，密封环51处于自然开启状态(形成开口)，密封环51与泵轴1间保持间隙，第一密封泄漏(即高温反应堆冷却剂)在第一密封插入件3和泵轴1之间正常流动，进入到第一密封泄漏管线中。在全厂断电工况下，主泵轴封注入水和冷却水同时丧失，高温高压反应堆冷却剂向上流动，当可熔支撑环处的温度达到其熔化温度时，可熔支撑环发生相变，此时活塞驱动环在压紧环的压紧力作用下向上推动密封环向内收缩(形成闭口)，从而促使密封环抱紧泵轴，实现密封功能。此时，反应堆冷却剂进入密封环51的外侧压紧密封环，使密封环处于密封状态。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种轴封组件，包括用于在正常运行工况下利用流体静压形成的液膜来密封所述反应堆冷却剂泵的第一密封组件，其特征在于，所述轴封组件还包括设置在所述第一密封组件中、用于在全厂断电工况下密封所述反应堆冷却剂泵的非能动停车密封件(5)，所述非能动停车密封件(5)包括感应驱动部(52)和沿所述反应堆冷却剂泵的泵轴(1)周向设置的密封环(51)，所述密封环(51)具有开口，所述感应驱动部(52)用于在感应到全厂断电工况时流入所述第一密封组件内的高温流体后，驱动所述密封环(51)闭合并抱紧所述反应堆冷却剂泵的泵轴(1)，阻塞所述第一密封组件与所述反应堆冷却剂泵的泵轴(1)之间的缝隙，阻止反应堆冷却剂沿泵轴泄漏。
2.如权利要求1所述的轴封组件，其特征在于，所述感应驱动部(52)包括可熔支撑环(521)和弹性压紧环(522)，所述可熔支撑环(521)由熔点低于所述高温流体的温度的可熔材料制成，在正常运行工况下，所述可熔支撑环(521)用于阻止所述弹性压紧环(522)向所述密封环(51)施加径向压力；在全厂断电工况下，所述可熔支撑环(521)被高温流体熔化，所述弹性压紧环(522)向所述密封环(51)施加径向压力，使所述密封环(51)闭合。
3.如权利要求2所述的轴封组件，其特征在于，所述第一密封组件包括依次设置在水力部件和电动机之间的第一密封件、第一密封插入件和第一密封插入件支撑件；所述非能动停车密封件(5)设置在所述第一密封插入件内靠近所述第一密封插入件支撑件的一端。
4.如权利要求3所述的轴封组件，其特征在于，所述感应驱动部(52)还包括环绕所述密封环(51)设置的活塞驱动环(523)，所述可熔支撑环(521)的一端与所述第一密封插入件支撑件相抵持，另一端与所述活塞驱动环(523)相抵持；所述弹性压紧环(522)设置在所述活塞驱动环(523)远离所述可熔支撑环(521)的一侧；所述密封环(51)与所述活塞驱动环(523)相对的一侧具有第一斜面，所述活塞驱动环(523)与所述密封环(51)相对的一侧具有与所述第一斜面相切的第二斜面，且所述活塞驱动环(523)沿着从所述弹性压紧环(522)向所述可熔支撑环(521)的方向的直径逐渐缩小；在正常运行工况下，所述可熔支撑环(521)利用与所述第一密封插入件支撑件之间的摩擦力、以及与所述活塞驱动环(523)之间的摩擦力抵消所述弹性压紧环(522)的径向压力；在全厂断电工况下，所述可熔支撑环(521)被高温流体熔化，所述弹性压紧环(522)向所述活塞驱动环(523)施加径向压力，促使所述活塞驱动环(523)向所述第一密封插入件支撑件的方向运动并闭合开口。
5.如权利要求3所述的轴封组件，其特征在于，所述感应驱动部(52)还包括环绕所述密封环(51)设置的活塞驱动环(523)，所述弹性压紧环(522)设置在所述活塞驱动环(523)远离所述可熔支撑环(521)的一侧；所述密封环(51)朝向所述活塞驱动环(523)的一侧具有第一斜面；所述活塞驱动环(523)朝向所述密封环(51)的一侧具有与所述第一斜面相切的第二斜面，且所述活塞驱动环(523)沿着从所述弹性压紧环(522)向所述可熔支撑环(521)的方向的直径逐渐缩小；在正常运行工况下，所述可熔支撑环(521)的一端与所述第一密封插入件支撑件相抵持，另一端与所述活塞驱动环(523)相抵持；在全厂断电工况下，所述可熔支撑环(521)被高温流体熔化，并且所述活塞驱动环(523)在所述弹性压紧环(522)的压力的作用下向上推动所述密封环(51)以向内缩回，使得所述密封环(51)抱紧所述泵轴(1)并实现密封功能。
6.如权利要求4或5所述的轴封组件，其特征在于，非能动停车密封件(5)还包括用于在正常运行工况下限制所述密封环(51)向远离所述活塞驱动环(523)的方向运动的可熔限位环(524)，所述可熔限位环(524)由熔点低于所述高温流体的温度的可熔材料制成。
7.如权利要求6所述的轴封组件，其特征在于，所述可熔限位环(524)与所述可熔支撑环(521)一体成型。
8.如权利要求4或5所述的轴封组件，其特征在于，所述弹性压紧环(522)是蝶形弹簧。
9.如权利要求4或5所述的轴封组件，其特征在于，所述密封环(51)的开口的一端设置有弧形的插入部，所述密封环(51)的开口的另一端上开设有用于容纳所述插入部的插入槽；在正常运行工况下，所述插入部部分插入所述插入槽中；在全厂断电工况下，所述插入部完全插入所述插入槽中，并使整个密封环(51)完全抱紧泵轴(1)。
10.一种对反应堆冷却剂泵进行应急轴封的方法，其特征在于，包括：在第一密封组件中设置非能动停车密封件(5)，在正常运行工况下，非能动停车密封件的密封环(51)形成开口，不影响第一密封组件利用流体静压形成的液膜来防止反应堆冷却剂沿泵轴(1)泄漏；在全厂断电工况下，在感应到流入所述第一密封组件内的高温流体后，所述非能动停车密封件(5)的感应驱动部(52)驱动所述密封环(51)闭合并抱紧所述反应堆冷却剂泵的泵轴(1)，阻塞所述第一密封组件与所述反应堆冷却剂泵的泵轴(1)之间的缝隙，阻止反应堆冷却剂沿泵轴(1)泄漏。
11.如权利要求10所述的对反应堆冷却剂泵进行应急轴封的方法，其特征在于，所述感应驱动部(52)包括可熔支撑环(521)和弹性压紧环(522)，所述可熔支撑环(521)由熔点低于所述高温流体的温度的可熔材料制成；在正常运行工况下，所述可熔支撑环(521)阻止所述弹性压紧环(522)向所述密封环(51)施加径向压力；在全厂断电工况下，所述可熔支撑环(521)被高温流体熔化，所述弹性压紧环(522)向所述密封环(51)施加径向压力，使所述密封环(51)闭合。
12.如权利要求11所述的对反应堆冷却剂泵进行应急轴封的方法，其特征在于，所述第一密封组件包括依次设置在水力部件和电动机之间的第一密封件、第一密封插入件和第一密封插入件支撑件；所述在第一密封组件中设置非能动停车密封件(5)的步骤包括：将非能动停车密封件(5)设置在所述第一密封插入件内靠近所述第一密封插入件支撑件的一端。
13.如权利要求12所述的对反应堆冷却剂泵进行应急轴封的方法，其特征在于，所述感应驱动部(52)还包括环绕所述密封环(51)设置的活塞驱动环(523)，所述可熔支撑环(521)的一端与所述第一密封插入件支撑件相抵持，另一端与所述活塞驱动环(523)相抵持；所述弹性压紧环(522)设置在所述活塞驱动环(523)远离所述可熔支撑环(521)的一侧；所述密封环(51)与所述活塞驱动环(523)相对的一侧具有第一斜面，所述活塞驱动环(523)与所述密封环(51)相对的一侧具有与所述第一斜面相切的第二斜面，且所述活塞驱动环(523)沿着从所述弹性压紧环(522)向所述可熔支撑环(521)的方向的直径逐渐缩小；在正常运行工况下，所述可熔支撑环(521)利用与所述第一密封插入件支撑件之间的摩擦力、以及与所述活塞驱动环(523)之间的摩擦力抵消所述弹性压紧环(522)的径向压力；在全厂断电工况下，所述可熔支撑环(521)被高温流体熔化，所述弹性压紧环(522)向所述活塞驱动环施加径向压力，促使所述活塞驱动环(523)向所述第一密封插入件支撑件的方向运动并闭合开口。
14.如权利要求11所述的对反应堆冷却剂泵进行应急轴封的方法，其特征在于，所述感应驱动部(52)还包括环绕所述密封环(51)设置的活塞驱动环(523)，所述弹性压紧环(522)设置在所述活塞驱动环(523)远离所述可熔支撑环(521)的一侧；所述密封环(51)朝向所述活塞驱动环(523)的一侧具有第一斜面，所述活塞驱动环(523)朝向所述密封环(51)的一侧具有与所述第一斜面相切的第二斜面，且所述活塞驱动环(523)沿着从所述弹性压紧环(522)向所述可熔支撑环(521)的方向的直径逐渐缩小；在正常运行工况下，所述可熔支撑环(521)与所述第一密封插入件支撑件(4)相抵持，另一端与所述活塞驱动环(523)相抵持；在全厂断电工况下，所述可熔支撑环(521)被高温流体熔化，并且所述活塞驱动环(523)在所述弹性压紧环(522)的压力的作用下向上推动所述密封环(51)以向内缩回，使得所述密封环(51)抱紧所述泵轴(1)并实现密封功能。
15.如权利要求13或14所述的对反应堆冷却剂泵进行应急轴封的方法，其特征在于，非能动停车密封件(5)还包括由熔点低于所述高温流体的温度的可熔材料制成的可熔限位环(524)；在正常运行工况下，可熔限位环(524)限制所述密封环(51)向远离所述活塞驱动环(523)的方向运动。

Claims (17)

1.一种轴封组件，包括用于在正常运行工况下利用流体静压形成的液膜来密封所述反应堆冷却剂泵的第一密封组件，其特征在于，所述轴封组件还包括设置在所述第一密封组件中、用于在全厂断电工况下密封所述反应堆冷却剂泵的非能动停车密封件(5)，所述非能动停车密封件(5)包括感应驱动部(52)和沿所述反应堆冷却剂泵的泵轴(1)周向设置的密封环(51)，所述密封环(51)具有开口，所述感应驱动部(52)用于在感应到全厂断电工况时流入所述第一密封组件内的高温流体后，驱动所述密封环(51)闭合并抱紧所述反应堆冷却剂泵的泵轴(1)，阻塞所述第一密封组件与所述反应堆冷却剂泵的泵轴(1)之间的缝隙，阻止反应堆冷却剂沿泵轴泄漏。
2.如权利要求1所述的轴封组件，其特征在于，所述感应驱动部(52)包括可熔支撑环(521)和弹性压紧环(522)，所述可熔支撑环(521)由熔点低于所述高温流体的温度的可熔材料制成，在正常运行工况下，所述可熔支撑环(521)用于阻止所述弹性压紧环(522)向所述密封环(51)施加径向压力；在全厂断电工况下，所述可熔支撑环(521)被高温流体熔化，所述弹性压紧环(522)向所述密封环(51)施加径向压力，使所述密封环(51)闭合。
3.如权利要求2所述的轴封组件，其特征在于，所述第一密封组件包括依次设置在水力部件和电动机之间的第一密封件、第一密封插入件和第一密封插入件支撑件；所述非能动停车密封件(5)设置在所述第一密封插入件内靠近所述第一密封插入件支撑件的一端。
4.如权利要求3所述的轴封组件，其特征在于，所述感应驱动部(52)还包括环绕所述密封环(51)设置的活塞驱动环(523)，所述可熔支撑环(521)的一端与所述第一密封插入件支撑件相抵持，另一端与所述活塞驱动环(523)相抵持；所述弹性压紧环(522)设置在所述活塞驱动环(523)远离所述可熔支撑环(521)的一侧；所述密封环(51)与所述活塞驱动环(523)相对的一侧具有第一斜面，所述活塞驱动环(523)与所述密封环(51)相对的一侧具有与所述第一斜面相切的第二斜面，且所述活塞驱动环(523)沿着从所述弹性压紧环(522)向所述可熔支撑环(521)的方向的直径逐渐缩小；在正常运行工况下，所述可熔支撑环(521)利用与所述第一密封插入件支撑件之间的摩擦力、以及与所述活塞驱动环(523)之间的摩擦力抵消所述弹性压紧环(522)的径向压力；在全厂断电工况下，所述可熔支撑环(521)被高温流体熔化，所述弹性压紧环(522)向所述活塞驱动环(523)施加径向压力，促使所述活塞驱动环(523)向所述第一密封插入件支撑件的方向运动并闭合开口。
5.如权利要求2所述的轴封组件，其特征在于，所述第一密封组件包括依次设置在水力部件和电动机之间的第一密封件、第一密封插入件和第一密封插入件支撑件；所述非能动停车密封件(5)设置在所述第一密封插入件支撑件内靠近所述第一密封插入件的一端。
6.如权利要求5所述的轴封组件，其特征在于，所述感应驱动部(52)还包括环绕所述密封环(51)设置的活塞驱动环(523)，所述可熔支撑环(521)的一端与所述第一密封插入件相抵持，另一端与所述活塞驱动环(523)相抵持；所述弹性压紧环(522)设置在所述活塞驱动环(523)远离所述可熔支撑环(521)的一侧；所述密封环(51)与所述活塞驱动环(523)相对的一侧具有第一斜面；所述活塞驱动环(523)与所述密封环(51)相对的一侧具有与所述第一斜面相切的第二斜面，且所述活塞驱动环(523)沿着从所述弹性压紧环(522)向所述可熔支撑环(521)的方向的直径逐渐缩小；在正常运行工况下，所述可熔支撑环(521)利用与所述第一密封插入件支撑件之间的摩擦力、以及与所述活塞驱动环(523)之间的摩擦力抵消所述弹性压紧环(522)的径向压力；在全厂断电工况下，所述可熔支撑环(521)被高温流体熔化，所述弹性压紧环(522)向所述活塞驱动环(523)施加径向压力，促使所述活塞驱动环(523)向所述第一密封插入件支撑件的方向运动并闭合开口。
7.如权利要求4或6所述的轴封组件，其特征在于，非能动停车密封件(5)还包括用于在正常运行工况下限制所述密封环(51)向远离所述活塞驱动环(523)的方向运动的可熔限位环(524)，所述可熔限位环(524)由熔点低于所述高温流体的温度的可熔材料制成。
8.如权利要求7所述的轴封组件，其特征在于，所述可熔限位环(524)与所述可熔支撑环(521)一体成型。
9.如权利要求4或6所述的轴封组件，其特征在于，所述弹性压紧环(522)是蝶形弹簧。
10.如权利要求4或6所述的轴封组件，其特征在于，所述密封环(51)的开口的一端设置有弧形的插入部，所述密封环(51)的开口的另一端上开设有用于容纳所述插入部的插入槽；在正常运行工况下，所述插入部部分插入所述插入槽中；在全厂断电工况下，所述插入部完全插入所述插入槽中，并使整个密封环(51)完全抱紧泵轴(1)。
11.一种对反应堆冷却剂泵进行应急轴封的方法，其特征在于，包括：在第一密封组件中设置非能动停车密封件(5)，在正常运行工况下，非能动停车密封件的密封环(51)形成开口，不影响第一密封组件利用流体静压形成的液膜来防止反应堆冷却剂沿泵轴(1)泄漏；在全厂断电工况下，在感应到流入所述第一密封组件内的高温流体后，所述非能动停车密封件(5)的感应驱动部(52)驱动所述密封环(51)闭合并抱紧所述反应堆冷却剂泵的泵轴(1)，阻塞所述第一密封组件与所述反应堆冷却剂泵的泵轴(1)之间的缝隙，阻止反应堆冷却剂沿泵轴(1)泄漏。
12.如权利要求11所述的对反应堆冷却剂泵进行应急轴封的方法，其特征在于，所述感应驱动部(52)包括可熔支撑环(521)和弹性压紧环(522)，所述可熔支撑环(521)由熔点低于所述高温流体的温度的可熔材料制成；在正常运行工况下，所述可熔支撑环(521)阻止所述弹性压紧环(522)向所述密封环(51)施加径向压力；在全厂断电工况下，所述可熔支撑环(521)被高温流体熔化，所述弹性压紧环(522)向所述密封环(51)施加径向压力，使所述密封环(51)闭合。
13.如权利要求12所述的对反应堆冷却剂泵进行应急轴封的方法，其特征在于，所述第一密封组件包括依次设置在水力部件和电动机之间的第一密封件、第一密封插入件和第一密封插入件支撑件；所述在第一密封组件中设置非能动停车密封件(5)的步骤包括：将非能动停车密封件(5)设置在所述第一密封插入件内靠近所述第一密封插入件支撑件的一端。
14.如权利要求13所述的对反应堆冷却剂泵进行应急轴封的方法，其特征在于，所述感应驱动部(52)还包括环绕所述密封环(51)设置的活塞驱动环(523)，所述可熔支撑环(521)的一端与所述第一密封插入件支撑件相抵持，另一端与所述活塞驱动环(523)相抵持；所述弹性压紧环(522)设置在所述活塞驱动环(523)远离所述可熔支撑环(521)的一侧；所述密封环(51)与所述活塞驱动环(523)相对的一侧具有第一斜面，所述活塞驱动环(523)与所述密封环(51)相对的一侧具有与所述第一斜面相切的第二斜面，且所述活塞驱动环(523)沿着从所述弹性压紧环(522)向所述可熔支撑环(521)的方向的直径逐渐缩小；在正常运行工况下，所述可熔支撑环(521)利用与所述第一密封插入件支撑件之间的摩擦力、以及与所述活塞驱动环(523)之间的摩擦力抵消所述弹性压紧环(522)的径向压力；在全厂断电工况下，所述可熔支撑环(521)被高温流体熔化，所述弹性压紧环(522)向所述活塞驱动环施加径向压力，促使所述活塞驱动环(523)向所述第一密封插入件支撑件的方向运动并闭合开口。
15.如权利要求12所述的对反应堆冷却剂泵进行应急轴封的方法，其特征在于，所述第一密封组件包括依次设置在水力部件和电动机之间的第一密封件、第一密封插入件和第一密封插入件支撑件；
所述在第一密封组件中设置非能动停车密封件(5)的步骤包括：将所述非能动停车密封件(5)设置在所述第一密封插入件支撑件内靠近所述第一密封插入件的一端。
16.如权利要求15所述的对反应堆冷却剂泵进行应急轴封的方法，其特征在于，所述感应驱动部(52)还包括环绕所述密封环(51)设置的活塞驱动环(523)，所述可熔支撑环(521)的一端与所述第一密封插入件相抵持，另一端与所述活塞驱动环(523)相抵持；所述弹性压紧环(522)设置在所述活塞驱动环(523)远离所述可熔支撑环(521)的一侧；所述密封环(51)与所述活塞驱动环(523)相对的一侧具有第一斜面，所述活塞驱动环(523)于所述密封环(51)相对的一侧具有与所述第一斜面相切的第二斜面，且所述活塞驱动环(523)沿着从所述弹性压紧环(522)向所述可熔支撑环(521)的方向的直径逐渐缩小；在正常运行工况下，所述可熔支撑环(521)利用与所述第一密封插入件支撑件之间的摩擦力、以及与所述活塞驱动环(523)之间的摩擦力抵消所述弹性压紧环(522)的径向压力；在全厂断电工况下，所述可熔支撑环(521)被高温流体熔化，所述弹性压紧环(522)向所述活塞驱动环(523)施加径向压力，促使所述活塞驱动环(523)向所述第一密封插入件支撑件的方向运动并闭合开口。
17.如权利要求14或16所述的对反应堆冷却剂泵进行应急轴封的方法，其特征在于，非能动停车密封件(5)还包括由熔点低于所述高温流体的温度的可熔材料制成的可熔限位环(524)；在正常运行工况下，可熔限位环(524)限制所述密封环(51)向远离所述活塞驱动环(523)的方向运动。
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