CN111667931A - 反应堆压力容器中子通量测量通道密封组件及其更换方法 - Google Patents
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Abstract
一种反应堆压力容器中子通量测量通道密封组件，包括导向套管、中间连接段、上游密封组件、下游密封组件；上游密封组件包括氟化石墨环凸环、氟化石墨环凹环、橡胶密封环、橡胶密封环槽，上游密封组件安装在导向套管内的空腔内；氟化石墨环凸环和氟化石墨环凹环相互配合安装，橡胶密封环和橡胶密封环槽相互配合安装下游密封组件包括氟化石墨环凸环B、氟化石墨环凹环B、橡胶密封环B、橡胶密封环槽B，下游密封组件安装在中间连接段内的空腔内，其中氟化石墨环凸环B和氟化石墨环凹环B相互配合安装，橡胶密封环B和橡胶密封环槽B相互配合安装。
Description
技术领域
本技术涉及核能、电气领域，具体涉及一种反应堆压力容器中子通量测量通道密封组件及其更换方法。
背景技术
堆芯测量系统(RIC)包括堆芯温度测量、堆芯中子通量测量和压力容器内水位测量三部分。其总的功能是：提供反应堆燃料组件冷却剂出口温度信息、堆芯中子通量分布信息及压力容器内水位信息。其中堆芯中子测量系统包括控制监测柜、分配柜和测量通道设备等组成，其作用是测量堆芯的功率分布，探测有无可能的堆芯装料错误，验证与燃耗相对应的功率分布是否符合设计要求，检测各燃料组件燃耗，探测堆芯发生异常情形时的反常现象等等。
发明内容
本发明的目的在于：本发明为一种新的密封组件密封环更换方式，目的是为了克服传统密封组件密封环更换检修存在的三个缺陷：①更换手柄备件。②更换手柄人工费用。③缩短指套管长度余量。在规避传统密封组件更换方式的不足的同时，不影响密封组件整体正常实现其密封功能，确保在正常运行和水压试验工况下，均满足密封要求。
本发明的技术方案如下：一种反应堆压力容器中子通量测量通道密封组件，包括导向套管、中间连接段、上游密封组件、下游密封组件；
上游密封组件包括氟化石墨环凸环、氟化石墨环凹环、橡胶密封环、橡胶密封环槽，上游密封组件安装在导向套管内的空腔内；氟化石墨环凸环和氟化石墨环凹环相互配合安装，橡胶密封环和橡胶密封环槽相互配合安装
下游密封组件包括氟化石墨环凸环B、氟化石墨环凹环B、橡胶密封环B、橡胶密封环槽B，下游密封组件安装在中间连接段内的空腔内，其中氟化石墨环凸环B和氟化石墨环凹环B相互配合安装，橡胶密封环B和橡胶密封环槽B相互配合安装
中间连接段左端与导向套管相配合，右端与指套管手柄相配合，中间连接段分别通过左端密封螺母、右端密封螺母固定；左端密封螺母、右端密封螺母连接锁紧垫片，中间螺母旋入中间连接段；
连接块A与导向套管相配合；
密封圈安装在导向套管端部外表面和中间连接段之间的密封环槽内；
密封圈B安装在中间连接段和指套管手柄之间；
弹簧垫圈安装在下游密封螺母和指套管手柄背部之间；
弹簧垫圈B安装在上游密封螺母和导向套管背部之间；
吹扫单元安装在导向套管上；
指套管与指套管手柄焊接成一体。
左端密封螺母、右端密封螺母通过锁紧螺钉连接锁紧垫片。
一种应堆压力容器中子通量测量通道密封组件的更换方法，包括以下步骤：
S1：指套管拔出；拆除锁紧螺钉和锁紧垫片，松开并取下上游密封螺母，松开并取下中间螺母，将密封螺母锁紧；
S2：冰塞；用干冰冰塞的方法将导向套管和指套管之间的介质凝结成冰；
S3：排空介质；松开上游密封螺母，残余介质沿着中间连接段流出，排空介质，拆除上游密封螺母；
S4：拆开吹扫单元；确认冰塞隔离形成后，拆开吹扫单元与吸尘器连接，将冰塞和上游密封组件之间的残水吸出；
S5：解体密封组件；拆除上游密封螺母，拆除中间连接段，取出上连接块A；取出中间连接段内的下游密封组件，将压缩空气注入吹扫单元吹出导向套管内的上游密封组件；
S6：更换新的下游密封组件、中间连接段，并将其回装；
S7：新的密封组件密封环回装；将新的氟化石墨环凸环放置在专用的烘箱内，将氟化石墨凸环；将氟化石墨凸环从切口处，沿长度方向拨开，将氟化石墨凸环套入指套管周围，同样的步骤安装氟化石墨环凹环；氟化石墨环凸环和氟化石墨环凹环，相互配合安装，橡胶密封环和橡胶密封环槽相互配合安装；
S8：上游密封组件回装；将连接块、中间连接段、上游密封螺母、弹簧垫圈B回装。
还包括S9：上游密封组件密封性试验；将压缩空气从吹扫单元输入，在导向套管出口进行检查，确认不漏气。
还包括S10：冰塞解除。停止干冰供应，让其自然融化。
所述S1中，指套管拔出0.2m-0.5m。
所述S2中，工作过程中时刻检测房间内的氧含量，并进行通风，直至冰塞形成。
所述S7中，烘箱温度设置为160℃-170℃，烘烤10-15min。
所述S7中，将氟化石墨凸环从切口处，沿长度方向拨开，开度至8.6mm。
所述S8中，密封螺母4需按力矩要求回装。
本发明的显著效果在于：在满足电厂运行需求的情况下，完美规避了传统方案的三个缺点。改变密封环的延展性，在不切割焊接手柄的情况下，完成密封组组件的更换，节省了核级进口手柄的备件采购费用，和手柄安装时产生的切割焊接的人工费用，可以为电厂直接创造了可观的经济价值。同时减少了对指套管长度的切割损耗，有利于增加指套管的使用寿命，在电厂运行寿期内减少指套管的更换次数，为电厂带来巨大的潜在经济价值。
附图说明
图1为示意图；
图中：导向套管1、中间连接段2、连接块A3、密封螺母4、锁紧垫片5、连接块B6、中间螺母7、密封圈8、氟化石墨环凸环9、氟化石墨环凹环10、橡胶密封环11、橡胶密封环槽12、锁紧螺钉13、密封圈B14、弹簧垫圈15、弹簧垫圈B16、吹扫单元17、指套管18、指套管手柄19；
氟化石墨环凹环B20、橡胶密封环B21、橡胶密封环槽B22、氟化石墨环凸环B29、
具体实施方式
一种反应堆压力容器中子通量测量通道密封组件，包括导向套管1、中间连接段2、上游密封组件、下游密封组件
上游密封组件包括2个氟化石墨环凸环9；2个氟化石墨环凹环10；1个橡胶密封环11；1个橡胶密封环槽12，上游密封组件安装在导向套管1内的空腔内。氟化石墨环凸环9和氟化石墨环凹环10相互配合安装，橡胶密封环11和橡胶密封环槽12相互配合安装
下游密封组件包括1个氟化石墨环凸环B29；1个氟化石墨环凹环B20；1个橡胶密封环B21；1个橡胶密封环槽B22，安装位置位于中间连接段2内的空腔内，其中氟化石墨环凸环B29和氟化石墨环凹环B20相互配合安装，橡胶密封环B21和橡胶密封环槽B22相互配合安装
中间连接段2左端与导向套管1相配合，右端与指套管手柄19相配合，中间连接段2分别通过左端密封螺母4、右端密封螺母24固定，其作用是为下游密封组件提供安装空间。左端密封螺母4、右端密封螺母24通过锁紧螺钉13连接锁紧垫片5，作用是防止左端密封螺母4、右端密封螺母24松动。中间螺母7通过专用工具旋入中间连接段2，其作用是为下游密封组件提供预紧力。
连接块A3，包括两个半环组成的金属环，与导向套管1相配合，其作用是传递预紧力，同时增加与上游密封组件的接触面积，防止上游密封组件由于受力不均匀而损坏。
连接块B6，包括2个金属圆环，分布在下游密封组件前后，其作用是均匀传递中间螺母7的预紧力。
密封圈8，包括完全相同的两道密封圈，安装在导向套管1端部外表面和中间连接段2之间的密封环槽内，其作用是在上游密封组件失效后起密封作用。
密封圈B14，安装在中间连接段2和指套管手柄19之间，其作用是在上下游密封组件均失效的情况下，起最后一道密封屏障，防止介质从中间连接段2和指套管手柄19之间外漏。
弹簧垫圈15，安装在下游密封螺母24和指套管手柄19背部之间，其作用是通过弹性变形为下游密封螺母24提供一个持续的预紧力，防止下游密封组螺母松动。
弹簧垫圈B16，安装在上游密封螺母4和导向套管1背部之间，其作用是通过弹性变形为上游密封螺母4提供一个持续的预紧力，防止上游密封组螺母松动。
吹扫单元17安装在导向套管1上，运行时处于关闭状态，检修时的压缩空气输入口，通过输入压空进行相关设备清洁。
指套管18与指套管手柄19焊接成一体，指套管18从堆芯底部插入中子通量测量通道，探测器在中子通量测量通道内部移动，从而在堆芯整个高度上逐点测量中子通量。
一种反应堆压力容器中子通量测量通道密封组件的更换方法，包括以下步骤：
S1：指套管18拔出0.2m-0.5m；拆除锁紧螺钉13和锁紧垫片5，用专用扳手，松开密封螺母4，并用手拧紧。松开并取下上游密封螺母4，用专用扳手松开并取下中间螺母7，手握指套管手柄19将指套管18拔出0.2m-0.5m。用力矩扳手将密封螺母4锁紧至规定力矩。
S2：冰塞；用干冰冰塞的方法将导向套管1和指套管18之间的介质凝结成冰起到临时阻断介质流通的作用，工作过程中刻检测房间内的氧含量，并进行通风，直至冰塞形成。
S3：排空介质；松开上游密封螺母4，残余介质沿着中间连接段2流出，排空介质，拆除上游密封螺母4；
S4：拆开吹扫单元17；确认冰塞隔离形成后，拆开吹扫单元17与吸尘器连接，将冰塞和上游密封组件之间的残水吸出。
S5：解体密封组件。拆除上游密封螺母4，拆除中间连接段2，拉到指套管18末端，取出上连接块A3；取出中间连接段2内的下游密封组件各密封零部件，将压缩空气注入吹扫单元17吹出导向套管1内的上游密封组件各密封零部件，或者填料取出器取出上游密封组件各密封零部件。
S6：设备清洁。新的密封组件各密封零部件、指套管中间连接段2内外表面和其他回装部件，均做好清洁检查。
S7：新的密封组件密封环回装。将新的氟化石墨环凸环9放置在专用的烘箱内，设置温度为160℃-170℃之间(温度不超过240°，否则将导致氟化石墨凸环永久变形失效)，烘烤10-15min，将氟化石墨凸环9取出此时其延展性极大提升。将氟化石墨凸环9从切口处，沿长度方向将缓慢拨开，开度至8.6mm，将氟化石墨凸环9套入指套管18周围，同样的步骤安装氟化石墨环凹环10。氟化石墨环凸环9和氟化石墨环凹环10，相互配合安装，橡胶密封环11和橡胶密封环槽12相互配合安装，将上游和下游密封组件各密封环安装，安装时要求开口错开120°角以上。
S8：上游密封组件回装。将连接块3、中间连接段2、上游密封螺母4、弹簧垫圈B16回装好，其中密封螺母4需按力矩要求回装。
S9：上游密封组件密封性试验。将压缩空气从吹扫单元17输入，在导向套管1出口进行检查，确认不漏气。
S10：冰塞解除。停止干冰供应，让其自然融化。
Claims (10)
1.一种反应堆压力容器中子通量测量通道密封组件，其特征在于：包括导向套管(1)、中间连接段(2)、上游密封组件、下游密封组件；
上游密封组件包括氟化石墨环凸环(9)、氟化石墨环凹环(10)、橡胶密封环(11)、橡胶密封环槽(12)，上游密封组件安装在导向套管(1)内的空腔内；氟化石墨环凸环(9)和氟化石墨环凹环(10)相互配合安装，橡胶密封环(11)和橡胶密封环槽(12)相互配合安装；
下游密封组件包括氟化石墨环凸环B(29)、氟化石墨环凹环B(20)、橡胶密封环B(21)、橡胶密封环槽B(22)，下游密封组件安装在中间连接段(2)内的空腔内，其中氟化石墨环凸环B(29)和氟化石墨环凹环B(20)相互配合安装，橡胶密封环B(21)和橡胶密封环槽B(22)相互配合安装；
中间连接段(2)左端与导向套管(1)相配合，右端与指套管手柄(19)相配合，中间连接段(2)分别通过左端密封螺母(4)、右端密封螺母(24)固定；左端密封螺母(4)、右端密封螺母(24)连接锁紧垫片(5)，中间螺母(7)旋入中间连接段(2)；
连接块A(3)与导向套管(1)相配合；
密封圈(8)安装在导向套管(1)端部外表面和中间连接段(2)之间的密封环槽内；
密封圈B(14)安装在中间连接段(2)和指套管手柄(19)之间；
弹簧垫圈(15)安装在下游密封螺母(24)和指套管手柄(19)背部之间；
弹簧垫圈B(16)安装在上游密封螺母(4)和导向套管(1)背部之间；
吹扫单元(17)安装在导向套管(1)上；
指套管(18)与指套管手柄(19)焊接成一体。
2.根据权利要求1所述的一种反应堆压力容器中子通量测量通道密封组件，其特征在于：左端密封螺母(4)、右端密封螺母(24)通过锁紧螺钉(13)连接锁紧垫片(5)。
3.一种如权利要求2所述的应堆压力容器中子通量测量通道密封组件的更换方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：指套管(18)拔出；拆除锁紧螺钉(13)和锁紧垫片(5)，松开并取下上游密封螺母(4)，松开并取下中间螺母(7)，将密封螺母(4)锁紧；
S2：冰塞；用干冰冰塞的方法将导向套管(1)和指套管(18)之间的介质凝结成冰；
S3：排空介质；松开上游密封螺母(4)，残余介质沿着中间连接段(2)流出，排空介质，拆除上游密封螺母(4)；
S4：拆开吹扫单元(17)；确认冰塞隔离形成后，拆开吹扫单元(17)与吸尘器连接，将冰塞和上游密封组件之间的残水吸出；
S5：解体密封组件；拆除上游密封螺母(4)，拆除中间连接段(2)，取出上连接块A(3)；取出中间连接段(2)内的下游密封组件，将压缩空气注入吹扫单元(17)吹出导向套管(1)内的上游密封组件；
S6：更换新的下游密封组件、中间连接段(2)，并将其回装；
S7：新的密封组件密封环回装；将新的氟化石墨环凸环(9)放置在专用的烘箱内，将氟化石墨凸环(9)；将氟化石墨凸环(9)从切口处，沿长度方向拨开，将氟化石墨凸环(9)套入指套管(18)周围，同样的步骤安装氟化石墨环凹环(10)；氟化石墨环凸环(9)和氟化石墨环凹环(10)，相互配合安装，橡胶密封环(11)和橡胶密封环槽(12)相互配合安装；
S8：上游密封组件回装；将连接块(3)、中间连接段(2)、上游密封螺母(4)、弹簧垫圈B(16)回装。
4.根据权利3所述的一种应堆压力容器中子通量测量通道密封组件的更换方法，其特征在于：还包括S9：上游密封组件密封性试验；将压缩空气从吹扫单元(17)输入，在导向套管(1)出口进行检查，确认不漏气。
5.根据权利4所述的一种应堆压力容器中子通量测量通道密封组件的更换方法，其特征在于：还包括S10：冰塞解除；停止干冰供应，让其自然融化。
6.根据权利3所述的一种应堆压力容器中子通量测量通道密封组件的更换方法，其特征在于：所述S1中，指套管(18)拔出0.2m-0.5m。
7.根据权利3所述的一种应堆压力容器中子通量测量通道密封组件的更换方法，其特征在于：所述S2中，工作过程中时刻检测房间内的氧含量，并进行通风，直至冰塞形成。
8.根据权利3所述的一种应堆压力容器中子通量测量通道密封组件的更换方法，其特征在于：所述S7中，烘箱温度设置为160℃-170℃，烘烤10-15min。
9.根据权利3所述的一种应堆压力容器中子通量测量通道密封组件的更换方法，其特征在于：所述S7中，将氟化石墨凸环(9)从切口处，沿长度方向拨开，开度至8.6mm。
10.根据权利3所述的一种应堆压力容器中子通量测量通道密封组件的更换方法，其特征在于：所述S8中，密封螺母(4)需按力矩要求回装。
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