CN112697408B - 商业堆用弹簧片辐照松弛测试夹持装置 - Google Patents

商业堆用弹簧片辐照松弛测试夹持装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了商业堆用弹簧片辐照松弛测试夹持装置，包括壳体以及用于固定待辐照松弛的弹簧片的固定件，所述壳体为内部中空结构，至少一个所述固定件设于所述壳体内，所述弹簧片在所述固定件上形成弯曲；所述壳体内还设有用于对所述固定件轴向限位的限位件；所述壳体上还设有至少一组使冷却液进入所述壳体内并流出的冷却液流道。本发明将待测试的弹簧片固定夹持并放置于商业堆中进行辐照，更加真实地模拟实际工况，从而在商业堆中获得与实际情况更加接近的弹簧片辐照松弛规律。

Description

商业堆用弹簧片辐照松弛测试夹持装置
技术领域
本发明涉及核反应堆配件测试技术领域，尤其涉及一种商业堆用弹簧片辐照松弛测试夹持装置。
背景技术
格架弹簧是压水堆燃料组件中的重要组成，用于对燃料棒实现定位夹紧。在运行过程中，由于辐照蠕变的影响，弹簧会发生松弛。弹簧松弛后，弹簧力会减小，弹簧对燃料棒的夹紧性能会减弱，同时振动磨蚀也会增大，当弹簧辐照松弛到一定程度将造成燃料棒的夹持力过小，从而导致燃料棒掉落在下管座上。为了保证弹簧片的辐照松弛不会使燃料棒约束和振动特征达到不可接受的程度，需要研究弹簧片的松弛规律。现有对弹簧片的测试方案通常有两种，一种是在商业堆内开展拉棒力测量，利用拉棒力的数据计算因科镍材料(弹簧片材料)的辐照松弛规律，而现有的拉棒力记录方法较为原始，数据精度较低，很难获得准确的数值和辐照松弛规律。另一种是将弹簧片放入研究堆中，测试辐照前后的弹簧片松弛状态，并因而得到科镍材料的辐照松弛规律。而国内研究堆中的工况与弹簧片实际工作的商业堆的实际工况存在一定差异，无法完全模拟弹簧片在商业堆中的真实工况，这些差异因素会对材料的辐照松弛性能有不同程度的影响，从而增大试验误差。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种商业堆用弹簧片辐照松弛测试夹持装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
商业堆用弹簧片辐照松弛测试夹持装置，包括壳体以及用于固定待辐照松弛的弹簧片的固定件，所述壳体为内部中空结构，至少一个所述固定件设于所述壳体内，所述弹簧片在所述固定件上形成弯曲；
所述壳体内还设有用于对所述固定件轴向限位的限位件；
所述壳体上还设有至少一组使冷却液进入所述壳体内并流出的冷却液流道。
优选地，所述固定件上设有用于固定所述弹簧片的固定结构，所述固定结构分别与所述弹簧片的两侧固定连接。
优选地，所述固定件上还设有支撑结构，所述支撑结构设于所述固定结构之间，用于支撑所述弹簧片使其中部形成弯曲弧度。
优选地，所述固定结构上设有用于固定所述弹簧片的插槽，所述插槽的开口方向垂直于所述支撑结构的凸起方向；
所述固定结构上还设有用于将所述弹簧片与所述插槽限位的限位部。
优选地，所述限位部为销钉孔。
优选地，所述壳体包括中心贯通的包壳管，以及分别封堵包壳管两头的上端塞和下端塞，至少一个所述固定件容设于所述包壳管内。
优选地，所述固定件的一端抵接所述下端塞设置，多个所述固定件沿所述包壳管的轴向依次排列，所述限位件设于所述上端塞和所述固定件之间；
所述限位件为两头分别抵接所述上端塞和所述固定件的螺旋弹簧。
优选地，所述上端塞包括用于与阻流塞组件固定连接的固定端头，以及插设在所述包壳管内的第一塞头；
所述下端塞包括用于插设在所述包壳管内的第二塞头；
所述上端塞和所述下端塞分别与所述包壳管焊接固定。
优选地，所述冷却液流道包括设于所述包壳管的侧壁的至少一个进液口，以及贯通所述上端塞的第一通道；
所述进液口设于所述包壳管靠近所述下端塞的一侧，所述第一通道一端自所述第一塞头底面与外界连通，另一端自所述上端塞侧壁与外界连通。
优选地，所述冷却液流道还包括沿轴向贯通所述下端塞的第二通道，以及设于所述下端塞上表面、与所述第二通道连通的引流槽，所述引流槽至少为一个，所述下端塞的上表面上沿径向设置并连通所述第二通道。
本发明具有以下有益效果：本发明通过将待测试的弹簧片固定夹持并放置于商业堆中进行辐照，更加真实地模拟实际工况，从而能够在商业堆中获得与实际情况更加接近的弹簧片辐照松弛规律。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明一个实施例的剖面结构示意图；
图2是本发明一个实施例的固定件的结构示意图；
图3是本发明一个实施例的下端塞的结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
本发明提供的商业堆用弹簧片辐照松弛测试夹持装置，用于夹持固定待辐照测试的弹簧片，并将其置于商业堆中，从而进行辐照松弛试验。具体的，参考图1，该商业堆用弹簧片辐照松弛测试夹持装置由壳体10、固定件20、限位件30组成，其中，用于夹持弹簧片的固定件20设于壳体10中，并通过限位件30对其进行轴向限位，将组装好的辐照松弛装置送入商业堆中，并固定在阻流塞组件上，进行辐照松弛试验。
具体的，在本发明中，弹簧片为一平板状片状弹簧，夹持固定在固定件20上。在一些实施例中，参考图2，固定件20包括用于固定弹簧片两端头的固定结构21，在一些实施例中，为模拟堆内燃料棒对弹簧片的作用力，在两固定结构21之间还设有用于使弹簧片中部形成一弯曲弧度的支撑结构22，弹簧片在固定结构21和支撑结构22的作用下中部拱起从而模拟弹簧片在堆内的工作状态。进一步的，在一些实施例中，固定结构21上设有用于固定弹簧片的插槽211，插槽211的开口方向垂直于支撑结构22的凸起方向；弹簧片的两端插入该插槽211中，并通过限位部212将弹簧片与插槽211固定连接。具体的，该限位部212为销钉孔，通过销钉将弹簧片固定在插槽211中。当然，限位部212还可以为卡扣等其他现有结构，在此不做赘述。在一些实施例中，每个固定件20均设有两个固定结构21以及设于两固定结构21之间的支撑结构22，三者通过底板23连接为一体。
进一步的，壳体10包括包壳管11，在一些实施例中，该包壳管11为两端贯通的圆柱管，壳体10还包括分别封堵包壳管11两头的上端塞12和下端塞13，在本发明中，包壳管11、上端塞12和下端塞13均为金属材质。固定件20容设于包壳管11内，在一些实施例中，固定件20的固定结构21和支撑结构22的排列方向与包壳管11的轴向平行。进一步的，包壳管11中可以容纳一个设有弹簧片的固定件20，也可以容纳多个固定件20，多个固定件20沿包壳管11的轴向依次排列，从而在一次试验中实现多个弹簧片的辐照松弛。进一步的，设于包壳管11最底部的固定件20的一端抵接所述下端塞13设置，设于最顶部的固定件20和上端塞12底面之间还设有用于轴向限位固定件20的限位件30，防止固定件20带动弹簧片在运输过程中或在堆内运行过程中发生窜动。在一些实施例中，限位件30为螺旋弹簧，分别抵接上端塞12和设于顶部的固定件20，具体的，螺旋弹簧在无外力下的自然长度大于上端塞12和固定件20之间的距离，从而螺旋弹簧在包壳管11内两端在弹力作用下压缩抵接限位。当然，在本发明中，限位件30不限于螺旋弹簧，还可以为其他现有技术中的限位件，在此不做赘述。
在一些实施例中，上端塞12和下端塞13均部分插入包壳管11中。由于本发明提供的弹簧片辐照松弛测试夹持装置需固定在阻流塞组件上，故上端塞12包括用于与阻流塞组件固定连接的固定端头121，还包括插设在包壳管11内的第一塞头122，第一塞头122和固定端头121优选同轴设于上端塞12两头；下端塞13包括用于插设在包壳管11内的第二塞头131；上端塞12和下端塞13分别与包壳管11焊接固定。
进一步的，为防止弹簧片在堆内过热，同时为进一步模拟弹簧片的真实工况，壳体10上还设有若干用于冷却液体流入并流出的冷却液流道，使得冷却液体能够进入包壳管11内，在给弹簧片降温的同时模拟弹簧片在真实工况下的水流冲击。具体的，冷却液流道包括设于包壳管11的侧壁的进液口41，以及贯通上端塞12的第一通道42，其中，进液口41设于包壳管11靠近下端塞13的一侧，第一通道42一端自第一塞头122底面与包壳管11内连通，另一端自上端塞12侧壁与外界连通。故冷却液可自靠近下端塞13的进液口41进入包壳管11内，吸收弹簧片周围的热量，之后自第一通道42离开包壳管11。进液口41可在包壳管11的侧壁上沿周均布。为避免在试验结束后取出壳体10时壳体10内残留冷却液，优选冷却液流道还包括沿轴向贯通下端塞13的第二通道43，参考图3，当壳体10自堆内取出时，通过第二通道43排尽壳体10内的冷却液，由于第二通道43设于下端塞13上表面的孔容易被固定件20封堵导致冷却液无法流通，优选在下端塞13上表面上还设有若干与第二通道43连通的引流槽44，当壳体10从堆内取出时，包壳管11内的冷却液经引流槽44流入第二通道43，并自第二通道43离开包壳管11。具体的，引流槽44可以为一个，也可以为多个，均在下端塞13的上表面沿径向设置并连通第二通道43上。
在运用本发明进行弹簧片的辐照松弛试验时，首先测试弹簧片在辐照之前的弹簧弹力，测试结束后准备将弹簧片投入商业堆中进行辐照蠕变。将下端塞13的第二塞头131塞进包壳管11中，并焊接固定，再将弹簧片固定在固定件20上，将固定好弹簧片的固定件20投入包壳管11中，并按需要投入一定数量的固定件20，将若干弹簧片在包壳管11中依次排列；再向包壳管11内放入用于轴向限位固定件20的限位件30，并最后将上端塞12的第一塞头122插设在包壳管11上，并焊接固定，完成空管辐照棒的组装。将组装后的空管辐照棒替代阻流塞组件中的一个阻流塞棒，通过固定端头121将空管辐照棒固定在阻流塞组件上，并放置于燃料组件中，开始弹簧片的辐照松弛。辐照松弛结束后，将空管辐照棒从反应堆中取出，并将弹簧片从包壳管11中取出，再次进行弹簧弹力测试，从而得出弹簧片的辐照松弛规律。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种商业堆用弹簧片辐照松弛测试夹持装置，其特征在于，包括壳体(10)以及用于固定待辐照松弛的弹簧片的固定件(20)，所述壳体(10)为内部中空结构，至少一个所述固定件(20)设于所述壳体(10)内，所述弹簧片在所述固定件(20)上形成弯曲；
所述壳体(10)内还设有用于对所述固定件(20)轴向限位的限位件(30)；
所述壳体(10)上还设有至少一组使冷却液进入所述壳体(10)内并流出的冷却液流道；
所述壳体(10)包括中心贯通的包壳管(11)，以及分别封堵包壳管(11)两头的上端塞(12)和下端塞(13)；所述上端塞(12)包括插设在所述包壳管(11)内的第一塞头(122)；
所述冷却液流道包括设于所述包壳管(11)的侧壁的至少一个进液口(41)，以及贯通所述上端塞(12)的第一通道(42)；所述进液口(41)设于所述包壳管(11)靠近所述下端塞(13)的一侧，所述第一通道(42)一端自所述第一塞头(122)底面与外界连通，另一端自所述上端塞(12)侧壁与外界连通；
所述冷却液流道还包括沿轴向贯通所述下端塞(13)的第二通道(43)，以及设于所述下端塞(13)上表面、与所述第二通道(43)连通的引流槽(44)，所述引流槽(44)至少为一个，在所述下端塞(13)的上表面上沿径向设置并连通所述第二通道(43)。
2.根据权利要求1所述的商业堆用弹簧片辐照松弛测试夹持装置，其特征在于，所述固定件(20)上设有用于固定所述弹簧片的固定结构(21)，所述固定结构(21)分别与所述弹簧片的两侧固定连接。
3.根据权利要求2所述的商业堆用弹簧片辐照松弛测试夹持装置，其特征在于，所述固定件(20)上还设有支撑结构(22)，所述支撑结构(22)设于所述固定结构(21)之间，用于支撑所述弹簧片使其中部形成弯曲弧度。
4.根据权利要求3所述的商业堆用弹簧片辐照松弛测试夹持装置，其特征在于，所述固定结构(21)上设有用于固定所述弹簧片的插槽(211)，所述插槽(211)的开口方向垂直于所述支撑结构(22)的凸起方向；
所述固定结构(21)上还设有用于将所述弹簧片与所述插槽(211)限位的限位部(212)。
5.根据权利要求4所述的商业堆用弹簧片辐照松弛测试夹持装置，其特征在于，所述限位部(212)为销钉孔。
6.根据权利要求1所述的商业堆用弹簧片辐照松弛测试夹持装置，其特征在于，至少一个所述固定件(20)容设于所述包壳管(11)内。
7.根据权利要求6所述的商业堆用弹簧片辐照松弛测试夹持装置，其特征在于，所述固定件(20)的一端抵接所述下端塞(13)设置，多个所述固定件(20)沿所述包壳管(11)的轴向依次排列，所述限位件(30)设于所述上端塞(12)和所述固定件(20)之间；
所述限位件(30)为两头分别抵接所述上端塞(12)和所述固定件(20)的螺旋弹簧。
8.根据权利要求6所述的商业堆用弹簧片辐照松弛测试夹持装置，其特征在于，所述上端塞(12)包括用于与阻流塞组件固定连接的固定端头(121)；
所述下端塞(13)包括用于插设在所述包壳管(11)内的第二塞头(131)；
所述上端塞(12)和所述下端塞(13)分别与所述包壳管(11)焊接固定。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114354384A (zh) * 2022-01-05 2022-04-15 哈尔滨工业大学 一维自密封辐照松弛全自动检测装置及方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110752044A (zh) * 2019-11-21 2020-02-04 中国核动力研究设计院 一种内部通水的控制棒

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1585925A (zh) * 1968-06-20 1970-02-06
US5226633A (en) * 1988-05-13 1993-07-13 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Spring design for use in the core of a nuclear reactor
CN104036832A (zh) * 2014-06-20 2014-09-10 中科华核电技术研究院有限公司 带有双叶弹簧的保持格栅及带有这种格栅的燃料组件
CN105244063B (zh) * 2015-09-08 2017-08-01 中国核动力研究设计院 一种用于压水堆的实堆辐照结构
CN206271425U (zh) * 2016-11-02 2017-06-20 中国核电工程有限公司 一种双向支撑的定位格架条带弹簧
CN109991091A (zh) * 2017-12-29 2019-07-09 中国核动力研究设计院 一种堆内辐照环境下金属材料蠕变的试验装置
CN210119980U (zh) * 2019-05-08 2020-02-28 中广核研究院有限公司 辐照装置
CN110580961B (zh) * 2019-09-19 2021-01-05 中国核动力研究设计院 用于瞬态辐照考验工况下单根燃料元件的夹持组件及方法
CN111081391B (zh) * 2019-12-31 2022-06-28 中国核动力研究设计院 一种采用六棱柱包壳的热管反应堆燃料元件的堆芯结构

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110752044A (zh) * 2019-11-21 2020-02-04 中国核动力研究设计院 一种内部通水的控制棒

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