CN114365235A - 用于热套管的防旋转布置 - Google Patents

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CN114365235A CN202080030049.5A CN202080030049A CN114365235A CN 114365235 A CN114365235 A CN 114365235A CN 202080030049 A CN202080030049 A CN 202080030049A CN 114365235 A CN114365235 A CN 114365235A
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安东尼·J.·马斯托皮特罗
艾瑞克·M.·贝纳奎斯塔
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Abstract

公开了用于减少和/或防止在核反应堆中热套管的磨损的布置和装置。该布置包括设置在一个热套管上或一个热套管内的第一结构和设置在头部贯穿件适配器上或头部贯穿件适配器内的第二结构。第一结构的至少一部分和第二结构的至少另一部分相互作用以抵抗、减少和/或防止热套管绕其中心轴线相对于头部贯穿件适配器旋转。该装置包括耦合到核反应堆的导管上的基体以及从基体向上延伸的多个突出构件。每个构件具有与热套管的引导漏斗的对应部分接合的部分。

Description

用于热套管的防旋转布置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年2月25日提交的美国临时专利申请序列号62/810,180、标题为“ANTI-ROTATION ARRANGEMENT FOR THERMAL SLEEVES”的优先权,其公开内容通过引用全部并入本文。本申请还要求于2019年4月12日提交的美国临时专利申请序列号62/833,066、标题为“WEAR REDUCING ARRANGEMENTS FOR THERMAL SLEEVES”的优先权,其公开内容通过引用全部并入本文。本申请还要求于2019年5月29日提交的美国临时专利申请序列号62/853,976、标题为“WEAR REDUCING ARRANGEMENTS FOR THERMAL SLEEVES”的优先权,其公开内容通过引用全部并入本文。本申请还要求于2019年6月21日提交的美国临时专利申请序列号62/864,857、标题为“WEAR REDUCING ARRANGEMENTS FOR THERMAL SLEEVES”的优先权,其公开内容通过引用全部并入本文。
背景技术
本公开的构思一般涉及热套管,更特别地,涉及用于抵抗、减少和/或防止核反应堆中使用的热套管旋转的布置。本公开的构思还涉及安装这种布置的方法。
根据许多核电厂的运行经验,显然需要延长核反应堆中使用的热套管的寿命。热套管法兰磨损是2014年国内首次发现的现象,当时一个零件长度的套管发生故障。此后,已建议进行检查,并已制定了验收标准。最近(2017年12月),发现了在杆式位置处的另外两个热套管故障。
图1A是常规核反应堆2上部的示意性横截面图,其示出了反应堆容器4的被多个头部贯穿件适配器6贯穿的部分,所述多个头部贯穿件适配器从控制杆驱动机构(CRDM)壳体8向下延伸。继续参考图1A以及图1B的截面图,包括引导漏斗12的热套管10定位于在每个CRDM壳体8下方的每个头部贯穿件适配器6之内,使得每个引导漏斗12定位于对应导管14正上方并与其间隔开一定距离,该对应导管14在反应堆容器4之内从上部支撑板16延伸。热套管10容纳于反应堆容器4之内的头部贯穿件适配器6之内,但区域15(图1B)之内除外,在所述区域,热套管10暴露于反应堆冷却剂。
目前的看法是,图1A和图1B所示区域13中的热套管10和头部贯穿件适配器6的磨损是头部贯穿件适配器6之内的热套管10绕热套管10的中心轴线18旋转的结果。人们认为,在反应堆容器4之内流动的反应堆冷却剂中的涡流与热套管10(即区域15)接触,导致热套管10绕其中心轴线18相对于头部贯穿件适配器6旋转。
发明内容
所公开构思的实施例通过减少由于热套管在头部贯穿件适配器之内的旋转而导致的此类套管和相关组件的磨损,从而延长核反应堆中采用的热套管的寿命。一般而言,本发明的实施例利用了在安装热套管或改装已安装热套管的过程中容易附接的结构,其抵抗、减少和/或防止热套管旋转,但仍允许套管的轴向移动,例如,由于热膨胀/收缩和/或在必要时允许反应堆冷却剂通过。换句话说,能够附接到热套管和/或头部贯穿件适配器上的结构配置成抵抗热套管的旋转,这可能是由于反应堆之内流动的与热套管接触的冷却剂的涡流造成的。
作为所公开构思的一个方面,提供了一种用于抵抗、减少和/或防止在核反应堆中热套管绕其中心轴线相对于头部贯穿件适配器旋转和/或旋进的布置。所述布置包括:第一结构,其设置在热套管上或热套管内;和第二结构,其设置在头部贯穿件适配器上或头部贯穿件适配器内,其中,第一结构和第二结构配置成以可操作的方式接合以抵抗、减少和/或防止热套管绕中心轴线相对于头部贯穿件适配器旋转,同时允许热套管相对于头部贯穿件适配器的轴向移动。
第一结构可以包括第一环,所述第一环配置成耦合到热套管或头部贯穿件适配器中的一个上,所述第一环具有从其延伸的多个杆构件,每个杆构件沿着相应的杆轴线延伸,当第一结构耦合到热套管或头部贯穿件适配器中的一个上时,所述杆轴线定位为平行于中心轴线布置,其中,所述第二结构包括第二环,所述第二环配置成耦合到热套管或头部贯穿件适配器中的另一个上,第二环具有形成在其中的多个通孔,每个通孔绕通孔轴线布置,当第二环耦合到热套管或头部贯穿件适配器中的另一个上时,所述通孔轴线定位为平行于中心轴线布置,并且其中,第一环的每个杆构件配置成与第二环的对应通孔滑动地接合,其方式为使得它们抵抗、减少和/或防止热套管绕中心轴线相对于头部贯穿件适配器旋转,同时允许热套管相对于头部贯穿件适配器轴向移动。
第一环可以由不锈钢材料形成,而第二环可以由合金形成。
第二环可以包括内螺纹部分,所述内螺纹部分配置成与头部贯穿件适配器的配合的外螺纹部分接合。
第二环可以包括内阶梯部分,所述内阶梯部分配置成接收头部贯穿件适配器的下端。
第二环可以包括第一段和能够选择性地耦合到第一段上的第二段。
多个杆构件可以包括两个杆构件。
第一环可以分成第一段和第二段。
第一段和第二段可以各自包括联锁部分,其中,第一段和第二段能够经由联锁部分耦合在一起。
第一环可以包括第一件和与第一件分离的第二件,第一件可以包括多个杆构件中的一个杆构件,并且第二件可以包括多个杆构件中的另一个杆构件。
每个杆构件可以具有非圆形横截面,并且每个通孔可以具有对应形状的非圆形横截面。
第一结构或第二结构中的一个可以包括机械夹具,所述机械夹具配置成将第一结构或第二结构中的一个机械耦合到热套管或头部贯穿件适配器上。
第一结构或第二结构中的一个可以包括配置成耦合到热套管上的分体式夹具,分体式夹具由两个段形成,所述两个段配置成经由螺纹紧固件选择性地耦合在一起。
两个段中的一个可以包括形成在其中的凹槽,用于通过螺纹紧固件中的一个螺纹紧固件的压接部分接合。
第一结构或第二结构中的一个可以进一步包括杆,第一结构或第二结构中的另一个可以包括形成在头部贯穿件适配器中的轴向槽,并且每个杆可以配置成与相应的轴向槽接合。
第一结构可以包括主体部分,所述主体部分配置成耦合到头部贯穿件适配器上,主体部分可以包括形成在其中的多个水平定向的孔,其中每个孔将滑动构件容纳在其中,第二结构可以包括限定在热套管中的多个槽,并且每个滑动构件可以配置成与对应的槽接合。
作为所公开构思的另一方面,提供一种用于抵抗、减少和/或防止核反应堆的热套管磨损的装置。所述装置包括配置成耦合到核反应堆的导管上的基体以及从基体向上延伸的多个突出元件或构件。每个构件配置成与热套管的引导漏斗的对应部分接合。
基体可以包括基本圆形的环。
环可以包括限定在其中的多个孔。
基体可以进一步包括从其向下延伸的周向唇缘,其中,周向唇缘的尺寸确定为并配置为与导管的外部接合。
基体可以进一步包括多个套环,每个套环布置在所述孔中的对应的一个孔周围,并从基体向上延伸。
每个突出构件可以包括以与引导漏斗的内锥面的角度相对应的角度布置的朝外的表面。
每个朝外的表面的尺寸确定为并配置为与引导漏斗的内锥面的对应部分接合。
每个突出构件的朝外的表面可以包括从其进一步向外延伸的键,每个键的尺寸确定为并配置为与限定在引导漏斗中的对应槽配合地接合。
每个键可以包括垂直定向的脊状构件。
每个突出构件可以包括向内的槽口,所述向内的槽口的尺寸确定为并配置为与耦合到热套管上的引导漏斗的外周的一部分接合。
作为所公开构思的又一方面,提供了一种安装任何上述布置和/或装置的方法。
附图说明
根据结合附图的以下描述,可以理解本文描述的实施例的各种特征及其优点,附图如下:
图1A是常规核反应堆的上部的示意性横截面图;
图1B是常规反应堆容器头部贯穿件的示意性横截面图,其示出了CRDM壳体、头部贯穿件适配器和热套管;
图2是根据本公开至少一个方面的用于抵抗、减少和/或防止在核反应堆中热套管绕其中心轴线相对于头部贯穿件适配器旋转的装置的透视图;
图3是图2的装置的分解图;
图4是图2的装置的一部分的透视图,所述部分耦合到头部贯穿件适配器的下部上;
图5是图2的装置的一部分的透视图,所述部分经由焊缝耦合到头部贯穿件适配器的下部上;
图6是图2的装置的第一部分的侧面透视图,所述第一部分定位于头部贯穿件适配器的下部上,其中图2的装置的第二部分松散地定位于热套管的下部上;
图7是示出图2的装置的第二部分的侧面透视图,所述第二部分固定在热套管上,并在头部贯穿件适配器的下部上与图2的装置的第一部分接合;
图8是示出根据本公开的至少一个方面的可以在图2和图3的布置中采用的替代环的透视图。
图9是图8的环的透视图,所述环经由焊缝固定到头部贯穿件适配器的端部上;
图10是示出根据本公开的至少一个方面的处于未组装状态的多片环的顶部透视图,所述多片环可以在图2和图3的布置中采用;
图11是处于组装状态的图10的多片环的顶部透视图;
图12是定位在头部贯穿件适配器的下端上的图10和图11的多片环的透视图;
图13是经由焊缝固定到头部贯穿件适配器的下端上的图10和图11的多片环的透视图;
图14是示出根据本公开的至少一个方面的多片第一环的底部透视图,所述多片第一环经由焊缝耦合到热套管上并与耦合到头部贯穿件适配器的下端上的图10和图11的多片环接合;
图15是图14的布置的侧面透视图,其进一步示出了切割和焊接热套管以便允许在头部贯穿件适配器和热套管上安装所述布置的结构的位置;
图16是根据本公开至少一个方面的用于抵抗、减少和/或防止在核反应堆中热套管绕其中心轴线相对于头部贯穿件适配器旋转的另一个装置的透视图;
图17是图16的装置的透视图,其示出了所述装置的第一结构和第二结构,第一结构和第二结构分别耦合到热套管和头部贯穿件适配器的下部上;
图18是根据本公开至少一个方面的用于抵抗、减少和/或防止在核反应堆中热套管绕其中心轴线相对于头部贯穿件适配器旋转的又一个装置的透视图;
图19是图18的装置的透视图,其示出了所述装置的第一结构和第二结构,第一结构和第二结构分别耦合到热套管和头部贯穿件适配器的下部上;
图20是沿图18的线20-20截取的图18的装置的透视横截面图;
图21是沿图18的线21-21截取的图18的装置的侧横截面图;
图22是根据本公开至少一个方面的用于抵抗、减少和/或防止在核反应堆中热套管绕其中心轴线相对于头部贯穿件适配器旋转的装置的透视图,所述装置采取在布置中使用的分体式夹具的形式;
图23是与图22的装置一起使用的紧固件的透视图;
图24是图22的装置的一部分的放大图,其示出了其中形成的用于通过图23的紧固件的卷曲部分接合的凹槽(pocket);
图25是图23的装置的透视图,所述装置耦合到与头部贯穿件适配器的下端相邻的热套管上,与头部贯穿件适配器中形成的轴向槽接合;
图26是根据本公开至少一个方面的用于抵抗、减少和/或防止在核反应堆中热套管绕其中心轴线相对于头部贯穿件适配器旋转的装置的透视图;
图27是图26的装置的透视图,其示出了所述装置的第一结构和第二结构,第一结构和第二结构分别耦合到热套管和头部贯穿件适配器的下部上;
图28是根据本公开的至少一个方面的配置成抵抗、减少和/或防止在核反应堆中热套管绕其中心轴线相对于头部贯穿件适配器旋转的另一个装置的透视图;
图29是图28的装置的透视图,所述装置经由焊缝固定到头部贯穿件适配器的底部上;
图30是热套管的一部分的透视图,所述部分包括用于与图28的装置一起使用的轴向切口;
图31是沿图29的线31-31截取的图29的横截面图;
图32是根据本公开的至少一个方面的核反应堆的导管的布置的透视图,其示出了对导管之中的一个的修改;
图33是根据本公开的至少一个方面的磨损减缓装置的透视图;
图34是图33的磨损减缓装置的另一个透视图;
图35是根据本公开的至少一个方面的配置成安装在热套管的下部上的引导漏斗的透视图;
图36A是类似于图32的导管的布置的透视图,其示出了图33和图34的磨损减缓装置和图35的引导漏斗,该磨损减缓装置安装在导管之中的一个上,该引导漏斗在第一位置中与磨损减缓装置接合;
图36B是类似于图32的导管的布置的透视图,其示出了图33和图34的磨损减缓装置和图35的引导漏斗,该磨损减缓装置安装在导管之中的一个上,该引导漏斗在与图36A所示的第一位置不同的第二位置中与磨损减缓装置接合;
图37是根据本公开的至少一个方面的图36A的放大图,其示出了用于将图34的磨损减缓装置固定到导管上的紧固机构的相互作用,并进一步示出了用于抑制紧固机构的不必要旋转的磨损减缓装置的压接套环;
图38是根据本公开的至少一个方面的磨损减缓装置的上透视图;
图39是类似于图32的导管的布置的透视图,其示出了图38的磨损减缓装置和引导漏斗,该磨损减缓装置安装在导管之中的一个上,附接到热套管的下部上的引导漏斗与磨损减缓装置接合;
图40是根据本公开的至少一个方面的磨损减缓装置的透视图;
图41是类似于图32的导管的布置的透视图,其示出了图40的磨损减缓装置和引导漏斗,该磨损减缓装置安装在导管之中的一个上,附接到热套管的下部上的引导漏斗与磨损减缓装置接合;
图42是根据本公开的至少一个方面的磨损减缓装置的透视图;
图43是图42的磨损减缓装置的一部分的放大透视图;
图44是类似于图32的导管的布置的透视图,其示出了图42的磨损减缓装置和图35的引导漏斗,该磨损减缓装置安装在导管之中的一个上,该引导漏斗与磨损减缓装置接合;
图45是图44的布置的俯视图;
图46是根据本公开的至少一个方面的磨损减缓装置的透视图;
图47是根据本公开的至少一个方面的磨损减缓装置的透视图;
图48是根据本公开的至少一个方面的磨损减缓装置的透视图;
图49是图48的磨损减缓装置的一部分的放大透视图;
图50是图48的磨损减缓装置的侧正视图;
图51是图48的磨损减缓装置的一部分的横截面图;
图52A是用于与图48的磨损减缓装置一起使用的压接杯的透视图;
图52B是图48的磨损减缓装置的臂构件的透视图;
图52C是图48的磨损减缓装置的夹紧楔块的透视图;
图53是类似于图32的导管的布置的透视图,其示出了图48的磨损减缓装置和例如图35所示的引导漏斗,该磨损减缓装置安装在导管之中的一个上,引导漏斗与磨损减缓装置接合;
图54是图53的布置的俯视图;
图55A是类似于图32的导管的布置的透视图,其示出了图48的磨损减缓装置和例如图35所示的引导漏斗,该磨损减缓装置安装在导管之中的一个上,引导漏斗在第一位置中与磨损减缓装置接合;
图55B是类似于图32的导管的布置的透视图,其示出了图48的磨损减缓装置和例如图35所示的引导漏斗,该磨损减缓装置安装在导管之中的一个上,引导漏斗在与图55A中所示的第一位置不同的第二位置中与磨损减缓装置接合;
图56是图55B的布置的侧正视图,其中用隐藏线示出的引导漏斗更好地说明了引导漏斗与磨损减缓装置之间的相互作用;
图57是根据本公开的至少一个方面的组装到引导漏斗(例如,图39所示的引导漏斗)上的磨损减缓装置的透视图;
图58是图57的磨损减缓装置和引导漏斗的另一个透视图;
图59是图57的磨损减缓装置和引导漏斗的侧正视图;
图60是图57的磨损减缓装置和引导漏斗的俯视图;
图61是图57的磨损减缓装置和引导漏斗的仰视图;
图62是根据本公开的至少一个方面的组装到引导漏斗(例如,图39所示的引导漏斗)上的磨损减缓装置的透视图;
图63是图62的磨损减缓装置和引导漏斗的俯视图;
图64是根据本公开的至少一个方面的磨损减缓装置的透视图;
图65是根据本公开的至少一个方面的安装在热套管的下部上的另一个引导漏斗的透视图;
图66和图67是类似于图32的导管的布置的透视图,其示出了图64的磨损减缓装置和图65的引导漏斗,该磨损减缓装置安装在导管之中的一个上,该引导漏斗与磨损减缓装置接合;以及
图68是图66和图67的磨损减缓装置和引导漏斗的截面正视图。
在多个视图中,对应的附图标记表示对应的部件。本文所述的示例以一种形式示出了本发明的各种实施例,并且这些示例不应被解释为以任何方式限制本发明的范围。
具体实施方式
据观察,在热套管上的上头部与头部贯穿件适配器之间的热套管已磨损。通过使用激光计量术进行测量来观察这种磨损,以确定特定热套管相对于头部贯穿件适配器的“下降”量。作为创新计划的一部分,开发了移除磨损的热套管并用临时“可压缩热套管”替换它们的方法,所述方法不需要从反应堆头部的顶侧移除CRDM电机组件。这种方法和更换热套管在于2019年1月30日提交的、标题为“THERMAL SLEEVE”的待审的美国专利申请序列号16/262,037中进行了描述,其公开内容通过引用全部并入本文。然而,故障的机理(即,热套管和头部贯穿件适配器的磨损)并未得到解决,并且可压缩热套管极有可能与头部贯穿件适配器一起以与已经更换的磨损的热套管类似的方式继续磨损。
减少和/或防止这种磨损的解决方案是在头部贯穿件适配器上安装一个装置,这将为附接到热套管上的第二装置创造接口。一旦两个装置就位并相互对接,热套管的自由度将受到限制,从而消除绕热套管中心轴线的旋转。该构思的实施例通常利用环形或类似结构,所述环形或类似结构根据头部贯穿件适配器的设计通过各种方法附接到头部贯穿件适配器上。该装置可以附接到头部贯穿件适配器的螺纹或与头部贯穿件适配器的外径的接口上。该装置通过任何合适的机械方式固定和保持,例如但不限于焊接、夹紧、钉住、拧紧等和/或其组合。在至少一个实施例中,该装置与头部贯穿件适配器集成。该装置包括例如孔、槽、花键或键槽等特征,这些特征由附接到热套管上的配合装置接合。附接到热套管上的装置可以通过任何合适的机械方式附接,例如焊接、夹紧、钉住、拧紧等。在至少一个实施例中,附接到热套管上的装置与热套管设计集成。花键或键的接合将防止热套管与头部贯穿件适配器的大部分相对旋转运动。这种运动是导致热套管故障的磨损源。通过限制这种运动,热套管的功能寿命大大延长。在至少一个实施例中,所述装置抵抗、减少和/或防止热套管相对于头部贯穿件适配器的旋转运动,同时允许热套管相对于头部贯穿件适配器的一些轴向移动。
此类解决方案通常有两种应用。第一种应用将该装置并入更换的可压缩热套管中。第二种应用将该装置结合在现有的热套管上,所述热套管已显示出在可接受范围之内的一些磨损。
例如,替代设计包括将装置附接到头部贯穿件适配器上,所述头部贯穿件适配器与机加工到热套管中的特征对接,以满足抵抗、减少和/或防止旋转和/或平移(一者或两者)的设计意图。
在详细解释本公开的各个方面之前,应该注意,说明性示例的应用或使用不限于附图和说明书中所示的部件的构造和布置的细节。说明性示例可以在其他方面、变体和修改中实施或并入其中,并且可以以各种方式实践或执行。此外,除非另有说明,本文中采用的术语和表达是出于方便读者描述说明性示例的目的而选择的,而不是出于限制的目的。此外,将理解的是,以下描述的方面、方面的表达和/或示例中的一个或多个可以与以下描述的其他方面、方面的表达和/或示例中的任何一个或多个组合。
图2至图7描绘了装置2000,所述装置配置成抵抗、减少和/或防止在核反应堆中热套管10绕其中心轴线CA相对于头部贯穿件适配器6旋转。图2示出了装置2000,该装置安装在热套管10和头部贯穿件适配器6的部分上。所述布置包括:第一结构或第一环2010,其耦合(例如,经由焊缝2012)到热套管10上。在本公开的许多实施例中,各种焊缝被描述为锉焊缝。然而,这不应被解释为限制。考虑与本公开的实施例一起使用的其他合适焊缝。第一环包括从其延伸的多个杆构件2014。更具体地,当第一环2010耦合到热套管10上时,每个杆构件2014沿着平行于中心轴线CA的杆轴线RA从第一环2010延伸。在所示实施例中,杆构件2014相对于中心轴线CA对称,然而,设想了杆构件2014不对称的其他实施例。在某些实施例中,一个或多个杆构件2014沿不与中心轴线CA平行的相应杆轴线延伸。在至少一个实施例中,第一环2010由不锈钢材料形成。
主要参见图2和图3,装置2000进一步包括耦合到头部贯穿件适配器6上的第二结构或第二环2020。第二环2020包括内径,所述内径包括螺纹部分2022,所述螺纹部分与头部贯穿件适配器6的外径上的配合螺纹部分接合。用于某些类型反应堆的头部贯穿件适配器包括在其底端的外径上的螺纹部分。例如,对于没有这种螺纹部分的头部贯穿件适配器,头部贯穿件适配器可以经由任何合适的方式进行机加工来形成螺纹部分,以接收第二环2020的螺纹部分2022。第二环2020包括形成在其中的多个通孔2024,每个通孔2024限定通孔轴线THA。在所示的实施例中,通孔2024绕中心轴线CA以大约九十度的间隔均匀地径向间隔开,然而,设想了通孔2024不均匀地径向间隔开的其他实施例。在至少一个实施例中,第二环2020由合金形成。第一环2010的每个杆构件2014配置成与第二环2020的对应通孔2024接合,以抵抗、减少和/或防止热套管10绕其中心轴线CA相对于头部贯穿件适配器6旋转,同时允许热套管10相对于头部贯穿件适配器6的轴向移动。例如,热套管10相对于头部贯穿件适配器的轴向移动可以由热套管10的热膨胀/收缩引起,和/或可以是允许反应堆冷却剂流动通过所必需的。图4和图5进一步示出了耦合到头部贯穿件适配器6的下部上的第二环2020的视图。如图5所示,除了前面讨论的螺纹连接之外,第二环2020通过多个焊缝2026进一步固定在头部贯穿件适配器上。
主要参考图6,第一环2010最初可以安装在新安装的更换的热套管10上。在第一环2010的内径与热套管10的外径之间提供间隙,以允许第一环2010沿着热套管10滑动到所需位置和/或绕热套管10旋转到所需位置。如上所述,第二环2020耦合到头部贯穿件适配器6的底部上。然后,将第一环2010滑动入与第二环2020(图7)接合,然后在所需位置将其(例如,经由焊接或任何合适的附接方法)适当耦合到热套管10上。
图8和图9描绘了代替第二环2020与第一环2010一起使用的第二环2020'。第二环2020'包括:内阶梯部分2022',其用于接收头部贯穿件适配器6的下端;以及通孔2024',其用于与第一环2010的杆构件2014对接。在所示实施例中,第二环2020'经由焊缝2028'附接到头部贯穿件适配器6上。然而,可以利用任何合适的附接方法,以将第二环2020'附接到头部贯穿件适配器6的底部上。
图10和图11描绘了代替第二环2020与第一环2010一起使用的另一个第二环2020”。第二环2020”包括第一弓形部分2022”和第二弓形部分2024”,其配置成围绕一个部分(例如,头部贯穿件适配器6的底端)配合在一起,以形成圆环。第一部分2022”和第二部分2024”中的每一个包括:阶梯部分2026”,其用于在第一部分2022”和第二部分2024”配合在一起时接收头部贯穿件适配器6的底端。此外,第一部分2022”和第二部分2024”中的每一个包括其中的多个通孔2025”。通孔2025”类似于前面描述的通孔2024(图3)。第一部分2022”包括处于两端处的内联锁部分2028”,而第二部分2024”包括处于两端处的外联锁部分2030”。内联锁部分2028”配置成接收外联锁部分2030”,以形成第二环2020”。一旦围绕贯穿件适配器6的底端配合在一起,第二环2020”就可以被焊接在内联锁区域2028”和外联锁区域2030”中,以防止第二环2020”在使用中分离。在其他实施例中,第一部分2022”和第二部分2022”各自修改成包括:在其一端上的一个内联锁部分和在另一端上的一个外联锁部分。
在至少一个实施例中,第二环2020”可以重新装配到已经安装的热套管10上。如图12和图13所示,第一部分2022”和第二部分2024”围绕头部贯穿件适配器6定位,并配合在一起以形成第二环2020”。一旦第二环2020”处于所需位置,第二环2020”就可以经由焊缝2032”固定到头部贯穿件适配器6上,如图13所示。在至少一个实施例中,第二环2020”可以例如以上面关于图2、图3、图6和图7描述的方式与第一环2010结合使用。然而,如下文更详细地讨论的,考虑与第二环2020”一起使用的其他实施例。
图14和图15描绘了第一环2010”,第一环2010”配置成附接到热套管10上,并与第二环2020”配合,所述第二环附接到头部贯穿件适配器6上,如上所述。第一环2010”包括第一部分2012”和第二部分2014”。第一部分2012”包括:第一直立杆构件2013”,其配置成被接收在第二环2020”中的一个通孔2025”之内。第二部分2014”包括:第二直立杆构件2015”,其配置成被接收在第二环2020”中的另一个通孔2025”之内。一旦第一部分2012”和第二部分2014”处于所需位置,就应用焊缝2016”将第一部分2012”和第二部分2014”固定到热套管10上。如图14所示,第一部分2012”和第二部分2014”中的每一个包括不到整个圆周的一半。第一部分2012”和第二部分2014”的尺寸以这种方式确定,以允许安装位置和/或焊接位置的变化。
除上述之外,图15示出了热套管10上的切割位置17,在该位置,热套管10可以被切割,以便允许将本文讨论的装置安装到头部贯穿件适配器6和/或热套管10的剩余部分上。一旦组装完成,就将热套管10焊接回一起。
图16和图17描绘了装置3000,所述装置配置成抵抗、减少和/或防止热套管10绕其轴线相对于头部贯穿件适配器6旋转。装置3000包括配置成附接到热套管10上的第一环3100和配置成附接到头部贯穿件适配器6上的第二环3200。第一环3100和第二环3200配置成可操作接合,以抵抗、减少和/或防止热套管10相对于头部贯穿件适配器6旋转,如下文更详细地讨论的。
第一环3100包括主体3110和从环主体3110延伸的两个直立杆构件3112。环主体3110包括开口3114,所述开口的尺寸确定为使得第一环3100可以滑动到热套管10上。在所示实施例中,直立杆构件3112包括非圆形的椭圆横截面。然而,设想了其他实施例,其中直立杆构件3112包括圆柱形,例如图2中所示的杆构件2014。在任何情况下,第二环3200包括环主体3210,所述环主体包括从其横向延伸的两个凸耳构件3212。开口3214和切口区域3216限定在环主体3210中。开口3214的尺寸确定为使得:第二环3200可以沿着热套管10滑动,并紧靠头部贯穿件适配器6的底端。更具体地,设置在第二环3200的主体3210中的切口区域3216接收头部贯穿件适配器6的底端。凸耳构件3212包括位于其中的开口3218,如图17所示,当第一环3100和第二环3200组装在一起时,所述开口的尺寸和形状确定为接收直立杆构件3112。
在使用中,第二环3200可以已经附接到更换的热套管10上,或者可以重新装配到现有热套管上,如本文所述的。第二环3200沿着热套管10滑动,直到头部贯穿件适配器6的底端接收在第二环3200的切口区域3216中。如上所述,可以切割已经安装的热套管10,以便接收第二环3200。然后,第二环3200经由焊缝3213焊接到头部贯穿件适配器6上。然后,第一环3100被安装到热套管10上,并沿着热套管10滑动,直到直立杆构件3112接收在第二环3200中的它们的相应开口3218之内。一旦第一环3100处于所需位置,第一环3100就焊接到热套管10上。第一环3100与第二环3200接合,以抵抗、减少和/或防止热套管10绕其轴线旋转。然而,由于直立杆构件3112与开口3218之间的关系,允许热套管10轴向平移。
图18至图21描绘了装置4000,所述装置配置成抵抗、减少和/或防止热套管10绕其轴线相对于头部贯穿件适配器6旋转。装置4000包括:第一环4100,其配置成附接到热套管10上;和第二环3200,其(如以上关于图16和图17讨论的)配置成附接到头部贯穿件适配器6上。第一环4100和第二环3200配置成可操作接合,以抵抗、减少和/或防止热套管10相对于头部贯穿件适配器6旋转,如下文更详细地讨论的。
第一环4100包括主体4110和从环主体4110延伸的两个直立杆构件4112。环主体4110包括开口4114,所述开口的尺寸确定成使得第一环4100可以沿着热套管10滑动。在所示实施例中,直立杆构件4112包括非圆形的椭圆横截面。然而,设想了其他实施例,其中直立构件4112包括圆柱形,例如图2中所示的杆构件2014。
除上述之外,环主体4110包括从其延伸的机械夹具4120。机械夹具4120包括:内壳体4130,其从第一环4100的主体4110延伸;和外壳体4140,其能够围绕内壳体4130定位。外壳体4140包括内螺纹4148,并且内壳体4130包括外螺纹4138。因此,当组装在一起时,外壳体4140的螺纹4148与内壳体4130的螺纹4138接合,使得当外壳体4140旋转时,外壳体4140将相对于内壳体4130平移。
除上述之外,内壳体4130包括夹头4132,所述夹头包括多个棘爪(finger)4134。夹头4132的棘爪4134配置成在外力施加到夹头4132时向内弯曲。在所示示例中,夹头4132的棘爪4134包括锥形外表面4136,当外壳体4140与内壳体4130螺纹接合时,所述锥形外表面与外壳体4140的锥形内表面4142对齐。例如,当外壳体4140在逆时针方向DCCW上旋转时,例如外壳体4140将在方向D1上平移,并且外壳体4140的锥形内表面4142将接合内壳体4130的锥形外表面4136,并使棘爪4134向内偏转。设想了其他实施例,其中外壳体4140能够在顺时针方向上旋转以使外壳体4140在方向D1上平移。
在使用中,第二环3200沿着热套管10滑动,直到头部贯穿件适配器6的底端接收在第二环3200的切口区域3216中。如上所述,已经安装的热套管10可以被切割,以便接收第二环3200。然后,将第二环3200焊接到头部贯穿件适配器6上。然后,第一环4100被安装到热套管10上,并沿着热套管10滑动,直到直立杆构件4112被接收在第二环3200中的它们的相应开口3218之内。一旦第一环4100处于所需位置,就可以致动机械夹具4120以将第一环4100固定到热套管10上。更具体地,如上所述,可以旋转机械夹具4120的外壳体4140,以将内壳体4130夹紧在热套管10上。机械夹具4120的外壳体4140中的开口4144可以用于促进外壳体4140的旋转,以将第一环4100固定到热套管10上。在至少一个实施例中,开口4144可以通过扳手或任何合适的工具接合,以帮助用户相对于内壳体4130旋转外壳体4140。
除上述之外,外壳体4140包括压接环部分4146,所述压接环部分配置成:在将内壳体4130夹紧到热套管10上之后,变形为在第一环4100的内壳体4130的外径中限定的对应槽4131。槽4131围绕内壳体4130的外径径向定位。压接环部分4146配置成弯曲和/或偏转到槽4131中,以防止外壳体4140与内壳体4130脱离(即,防止外壳体4140在使用中从内壳体4130上松开)。
除上述之外,当第一环4100附接到热套管10上,第二环3200附接到头部贯穿件适配器6上,并且第一环4100和第二环3200以可操作的方式接合时,装置4000抵抗、减小和/或防止热套管10绕其轴线旋转。然而,由于直立杆构件4112与开口4218之间的关系,允许热套管10轴向平移。
图22至图25描绘了分体式夹具组件5000,所述分体式夹具组件配置成抵抗、减少和/或防止热套管10绕其轴线相对于修改的头部贯穿件适配器6'旋转。分体式夹具组件5000包括:第一夹紧部分5100和第二夹紧部分5200,其配置成经由紧固件5300耦合在一起。第一夹紧部分5100包括弓形主体5110,所述弓形主体包括从其延伸的两个凸耳部分5112。每个凸耳部分5112包括位于其中的螺纹孔。一对直立构件5114从凸耳部分5112延伸。在所示实施例中,直立构件5114包括具有倒圆边缘的矩形横截面。然而,设想了其他实施例,其中直立构件5114包括圆柱形或用于与修改的头部贯穿件适配器接合的任何其他合适的形状。在任何情况下,第二夹紧部分5200包括弓形主体5210,所述弓形主体包括从其延伸的两个凸耳部分5212。当第一夹紧部分5100和第二夹紧部分5200耦合在一起时,第一夹紧部分5100的弓形主体5110和第二夹紧部分5200的弓形主体5210在它们之间形成开口5400。开口5400的尺寸和形状确定为接收热套管10。在所示的实施例中,开口5400基本上是圆形的。然而,在其他实施例中,开口5400可以包括适于接收热套管10的不同形状,例如椭圆形。
除上述之外,第二夹紧部分5200包括从每个凸耳部分5212延伸的突起5214。每个突起5214包括位于其中的开口5216,所述开口终止于台阶5217。螺纹孔5219在第二夹紧部分5200的每侧上延伸穿过突起5214的剩余部分和凸耳部分5212。螺纹孔5219被定位成使得:当第一夹紧部分5100和第二夹紧部分5200耦合在一起时,螺纹孔5219与在第一夹紧部分5100中限定的螺纹孔对齐。每个开口5216包括在其侧壁中的多个切口或凹槽5218。在至少一个实施例中,每个开口5216包括四个凹槽5218,所述凹槽在开口5216的内径之内径向均匀地间隔开。然而,设想了其他实施例,其具有多于或少于四个的凹槽5218,所述凹槽可以在开口5216的内径之内均匀或非均匀地径向间隔开。
在使用中,第一夹紧部分5100定位于热套管10的一侧上,并且第二夹紧部分5200定位于热套管10的另一侧上。一旦第一夹紧部分5100和第二夹紧部分5200位于相对于修改的头部贯穿件适配器6'的所需位置处,就可以通过安装紧固件5300将分体式夹具组件5000夹紧在热套管10周围。分体式夹具组件5000可以相对于修改的头部贯穿件适配器6'定位成使得分体式夹具组件5000的直立构件5114被接收在修改的头部贯穿件适配器6'中所限定的轴向槽7'之内。在至少一个实施例中,轴向槽7'被限定在头部贯穿件适配器6的底端中,以形成例如修改的头部贯穿件适配器6'。
除上述之外,紧固件5300配置成以螺纹方式接合第二夹紧部分5200中的螺纹孔5219,并延伸到第一夹紧部分5100中的螺纹孔中。当紧固件被拧紧时,开口5400的尺寸将减小,并挤压热套管10'周围的分体式夹具组件5000。当安装紧固件5300时,每个紧固件5310的头部最终可以降低在每个开口5216之内的台阶5217上。每个紧固件5300包括压接部分5312,一旦将紧固件5300安装到分体式夹具组件5000中,所述压接部分就会变形。更具体地,压接部分5312可以偏转到开口5216的侧壁之内的凹槽5218中,以将紧固件5300保持在分体式夹具组件5000之内。通过压接该压接部分5312,防止紧固件旋转,并且如果紧固件5300在使用中失效则防止其成为松动部件。在至少一个实施例中,在将分体式夹具组件5000夹紧到热套管10上之后,可以将分体式夹具组件5000焊接到热套管10上。
除上述之外,直立构件5114与头部贯穿件适配器6'中的轴向槽7'之间的关系抵抗、减少和/或防止热套管10的旋转,同时允许热套管10相对于头部贯穿件适配器6'的轴向移动。
图26和图27描绘了装置6000,所述装置配置成抵抗、减少和/或防止热套管10绕其轴线相对于头部贯穿件适配器6旋转。装置6000包括:分体式夹具组件5000',其配置成附接到热套管10上;和第二环3200(见图16和18),其配置成附接到头部贯穿件适配器6上。分体式夹具组件5000'和第二环3200配置成可操作接合,以抵抗、减少和/或防止热套管10相对于头部贯穿件适配器6旋转,如下文更详细地讨论的。
分体式夹具组件5000'与分体式夹具组件5000类似,除了分体式夹具组件5000'包括直立构件5114',所述直立构件包括非圆形的椭圆横截面。然而,设想了其他实施例,其中直立构件5114'包括圆柱形,例如图2中所示的杆构件2014。
在使用中,第二环3200附接(例如,焊接)到头部贯穿件适配器6上,如前面关于图17和图19所讨论的。然后,如上文关于分体式夹具组件5000所讨论的,分体式夹具组件5000'定位在热套管10周围。然后,将分体式夹具组件5000'滑向头部贯穿件适配器6,直到直立杆构件5114'接收在第二环3200的开口3218中。一旦到达所需的定位,如前所讨论的,可以通过拧紧紧固件5300,将分体式夹具组件5000'夹紧到热套管10上。在至少一个实施例中,在将分体式夹具组件5000'夹紧到热套管10上之后,可以将分体式夹具组件5000'焊接到热套管10上。
图28至图31描绘了装置7000,所述装置配置成抵抗、减少和/或防止修改的热套管10'绕其轴线相对于头部贯穿件适配器6旋转。装置7000包括圆柱形主体部分7100,所述主体部分包括位于其中的通孔7112。通孔7112定义了中心轴线CA,并配置成接收热套管10'。主体部分7100进一步包括阶梯部分7110,所述阶梯部分配置成接收头部贯穿件适配器6的底端。如图31所示,主体部分7100进一步包括一对通孔7114,所述通孔在中心轴线CA的任一侧上间隔开。通孔7114限定了垂直于中心轴线CA的轴线。每个通孔7114被加宽至在主体部分7100的外径中限定的沉孔7116。装置7000进一步包括可滑动构件7200,所述可滑动构件包括头部7220。可滑动构件7200配置成在通孔7114之内滑动,并且可滑动构件7200的头部7220配置成接收在装置7000的主体部分7100的沉孔7116中。
除上述之外,轴向槽11'限定在由修改的热套管10'限定的轴轴线SA的任一侧。在至少一个实施例中,将轴向槽11'加工到现有的热套管10中,以形成修改的热套管10'。轴向槽11'定位在修改的热套管10'的轴轴线SA的任一侧上。当装置7000组装到头部贯穿件适配器6和修改的热套管10'时,修改的热套管10'的轴轴线SA与装置7000的中心轴线重合,如以下更详细地讨论的。
在使用中,将装置7000滑动到修改的热套管10'上,并朝向头部贯穿件适配器6平移,直到装置7000的阶梯部分7110接合头部贯穿件适配器6的底端。然后,旋转装置7000,直到可滑动构件7200与修改的热套管10'中的轴向槽11'对齐。然后,将装置7000的主体部分7100焊接到头部贯穿件适配器6上,如图31所示。然后,可滑动构件7200可以滑动到修改的热套管10'的轴向槽11'中,然后,将可滑动构件7200的头部7220焊接到装置7000的主体部分7100上。可滑动构件7200和轴向槽11'的尺寸和形状被确定为使得:当可滑动构件7200接收在轴向槽11'中时,修改的热套管10'绕其轴轴线SA的旋转移动受到限制,同时允许修改的热套管10'沿着轴轴线SA相对于头部贯穿件适配器6进行一定量的轴向平移。
除上述之外,在至少一个替代实施例中,可滑动构件7200包括与在装置7000的通孔7114之内限定的内螺纹配合的外螺纹。在这种布置中,可滑动构件7200与装置的主体部分7100螺纹接合,并且可以旋转以将可滑动构件7200平移到修改的热套管10'的轴向槽11'中。此外,在安装可滑动构件7200之后,可以将焊缝应用于可滑动构件7200的头部7220。
从前面的示例实施例中,因而可以理解,所公开构思的一些新颖特征是,可以实施关于更换的可压缩热套管以及现有热套管的设计。这种布置中利用的部件被设计成由不同材料组成的固定的与可移动组件之间的接口。该构思的实施例必须在高温、高湍流环境中浸没起作用。该装置的许多新颖之处在于,在头部安装过程中允许套管的轴向移动,同时限制由湍流横流引起的运动。花键/键槽设计允许轴向运动,同时限制其他5个自由度(垂直于热套管轴线的平移和所有旋转)。应当理解,本文提供的布置通常可以反转(即,耦合到头部贯穿件适配器/热套管的替代物),而不改变本公开的范围。
作为前面讨论的实施例的替代方案,该实施例通过利用耦合到热套管和贯穿件适配器上的相互作用元件来抑制热套管的旋转从而最小化/消除热套管和/或相关头部贯穿件适配器中的一个或两个的磨损,所公开的构思还提供了利用热套管的引导漏斗与耦合到下面对应导管上的一个或多个元件之间的相互作用的实施例。图32中示出了多个导管100的布置,其中导管100'已根据所公开构思的至少一个实施例进行了修改。更特别地,修改的导管100'已修改为包括在其顶部形成的多个(示出了两个)螺纹盲孔102。在至少一个实施例中,螺纹盲孔102通过以下方式形成:首先经由EDM形成盲孔,然后使用远程操作的传统丝锥进行攻丝。然而,应当理解,螺纹盲孔102可以经由任何其他合适的方法形成,而不改变本公开的范围。还应当理解,螺纹盲孔102的数量可以改变,而不改变本公开的范围。
现在参考图33和图34,描绘了磨损减缓装置110。磨损减缓装置110包括基体112和多个突出元件或突出构件114,所述基体形成为圆环,配置成耦合到导管100'上,每个突出元件或突出构件从基体112向上延伸,其尺寸确定为并配置成接合热套管的引导漏斗,如将在下文进一步详细讨论的。附图中所示的磨损减缓装置110包括四个突出构件114,然而,应当理解,可以改变突出构件114的数量,而不改变本公开的范围。
为了便于将基体112耦合到修改的导管100'上,基体112包括限定在其中的多个孔116。每个孔116定位为与修改的导管100'的多个螺纹盲孔102中的对应的一个对齐,并从中接收螺栓118,如图36A和图36B所示,所述螺栓与对应的螺纹盲孔102螺纹接合。为了防止每个螺栓118松动,基体112进一步包括多个套环120,每个套环120布置在对应的一个孔116周围,并从基体112向上延伸,如图37所示。每个套环120能够经由压接工具或其他合适的机构朝向每个螺栓118的头部向内变形,其方式为使得套环120可以抵靠着螺栓118的头部变形,从而防止螺栓118的旋转。此外,在螺栓118的头部与螺栓118的其余部分分离的不太可能发生的情况下,套环120防止松动部件被引入反应堆中。为了使基体112与导管100'正确对齐,基体112可以包括从其向下延伸的周向唇缘122(图33),其尺寸被确定为和配置为以使基体110与修改的导管100'对齐的方式与修改的导管100'的一部分配合地接合。
再次参考图33和图34以及图35、图36A和图36B,每个突出构件114包括配置成与热套管10的引导漏斗12'的对应部分接合的部分130。在图33、图34、图36A和图36B的示例中,部分130包括朝外的表面132,所述表面以与引导漏斗12'的内锥面的角度相对应的角度布置。部分130进一步包括键134,该键从表面132进一步向外延伸。在所示实施例中,键134为垂直定向脊状元件的形式,其尺寸被确定为和配置为与在引导漏斗12'中限定的对应槽136(例如,经由EDM机加工或其他合适的方法形成)配合地接合。每个键134与对应槽136之间的接合抵抗、减少和/或防止热套管10的旋转,从而减少由旋转造成的磨损。图36A示出了引导漏斗12'在磨损减缓装置110上的潜在初始“升起”定向的示例。热套管10及其引导漏斗12'将因冷却液流动而旋转,直到定向为使得槽136与键134对齐,从而使引导漏斗12'和热套管10落入“固定”位置中,如图36B所示。
图38和图39描绘了磨损减缓装置210。磨损减缓装置210类似于前面讨论的装置110。磨损减缓装置210包括基体212和多个突出构件214,所述基体形成为圆环,其配置成耦合到导管100'上,每个突出构件从基体212向上延伸,其尺寸确定为并配置成与热套管10的引导漏斗12接合,如将在下文更详细讨论的。
装置210的每个突出构件214的部分230配置成与热套管10的引导漏斗12的对应部分接合,并包括朝外的表面232,所述表面以与引导漏斗12的内锥面的角度相对应的角度布置。由于装置210不包括任何键,例如装置110的键134,装置210配置成向热套管10及其引导漏斗12提供额外的支撑表面,这有助于减少其磨损,并降低热套管10下落的速率,同时抵抗、减少和/或防止热套管10及其引导漏斗12旋转(例如,经由因增加的表面接触面积而增加的摩擦力)。
图40和图41描绘了磨损减缓装置310。磨损减缓装置310类似于磨损减缓装置110和210。磨损减缓装置310包括基体312和多个突出构件314,所述基体形成为圆环,其配置成耦合到导管100'上,所述多个突出构件从基体312向上延伸。装置310的每个突出构件314的部分330配置成与热套管10的引导漏斗12的对应部分接合。每个部分330包括向内的槽口332,所述槽口的尺寸确定为并配置成与引导漏斗12的外周的一部分接合。由于装置310不包括任何键,例如类似于装置110的键134,装置310(类似于装置210)配置成向热套管10及其引导漏斗12提供额外的支撑表面,这有助于减少其磨损,并降低热套管10下落的速率,同时抵抗、减少和/或防止热套管10及其引导漏斗12旋转(例如,经由因增加的表面接触面积而增加的摩擦力)。
作为前面装置110、210和310的替代方案,所述前面装置利用栓接到修改的导管100'上的基体112、212和312,下文将更详细地讨论代替夹紧到未修改的导管100上的一些示例实施例。
图42至图45描绘了磨损减缓装置410。磨损减缓装置410类似于磨损减缓装置110、210和310。例如,磨损减缓装置包括基体412,该基体有些类似于前面讨论的装置110、210和310的基体,除了基体412未配置成栓接到导管100上,而是配置成夹紧到导管100上,如下文更详细地讨论的。
磨损减缓装置410包括从基体412向上延伸的多个突出构件414,其与上文讨论的磨损减缓装置110的多个突出构件114相同(参见图33和图34)。基体412包括底部422,所述底部配置成通常围绕导管100的顶部。底部422包括第一弓形臂构件450和第二弓形臂构件452,所述第一弓形臂构件围绕导管100的一部分,在第一方向上从底部422的一部分422A周向延伸到远端450A,所述第二弓形臂构件围绕导管100的另一部分,在第二方向(与第一方向相反)上从底部422的部分422A周向延伸到布置成与第一臂构件450的远端450A相邻但分离的远端452A。臂构件450和452中的每一个都是能够弹性变形的,使得其远端450A和452A可以被压缩在一起,其方式为将基体412(以及因此将磨损减缓装置410)夹紧到导管100上。在所示实施例中,远端450A包括孔454(图43),所述孔配置成允许螺栓118的一部分穿过其中。远端450A进一步包括绕孔454定位的可压接套环420,所述可压接套环配置成以类似于前面讨论的套环120的方式起作用。远端452A包括螺纹孔456(图43),所述螺纹孔配置成通过螺栓118螺纹接合。应当理解,可以采用用于拧紧(或松开)臂构件450和452的其他合适的布置,而不改变本公开的范围。
图46描绘了类似于磨损减缓装置410的磨损减缓装置510。例如,磨损减缓装置510包括基体512,该基体512类似于装置410的基体,除了基体512包括在基体512的相对侧上的两个单独夹紧位置,所述夹紧位置配置成将磨损减缓装置510夹紧到导管100上。更具体地,基体512包括第一组第一弓形臂构件550和第二弓形臂构件552以及第二组第一弓形臂构件550和第二弓形臂构件552,每组的功能类似于装置410的第一弓形臂构件450和第二弓形臂构件452的布置,如下文更详细地讨论的。
磨损减缓装置510包括从基体512向上延伸的多个突出构件514,其与上文讨论的磨损减缓装置110的多个突出构件114相同(参见图33和图34)。基体512包括底部522,所述底部配置成通常围绕导管100的顶部。底部522包括一对第一弓形臂构件550,所述一对第一弓形臂构件从底部522的部分522A围绕导管100的第一部分周向延伸。每个弓形臂构件550在远端550A处终止。底部522进一步包括一对第二弓形臂构件552,所述一对第二弓形臂构件从底部522的部分522B围绕导管100的第二部分(与第一部分相对)周向延伸。每个第二弓形臂构件552在远端552A处终止,所述远端552A与每个第一臂构件550的对应远端550A相邻但分离。臂构件550和552中的每一个都是能够弹性变形的,使得其相应远端550A和552A可以被压缩在一起,其方式为将基体512(以及因此磨损减缓装置510)夹紧到导管100上。
除上述之外,远端550A包括类似于孔454(图43)的孔,所述孔配置成允许螺栓118的一部分穿过其中。远端550A进一步包括绕每个孔定位的可压接套环520,所述可压接套环配置成以类似于前面讨论的套环120的方式起作用。此外,远端552A包括类似于螺纹孔456(图43)的螺纹孔,所述螺纹孔配置成通过螺栓118螺纹接合。应当理解,可以采用用于拧紧(或松开)臂构件550和552的其他合适的布置,而不改变本公开的范围。
图47示出了根据又一实施例的另一个磨损减缓装置610,所述磨损减缓装置类似于前面讨论的装置410和510,除了装置610的基体不利用任何臂构件将装置610固定到导管100上。更具体地,基体形成为两个单独的部分612A和612B,所述两个单独的部分经由合适的可调节紧固机构660耦合在一起。在所示的示例中,紧固机构660类似于前面讨论的用于拧紧装置410和510的远端550A和552A的布置,然而,应当理解,可以采用其他合适的紧固布置,而不改变本公开的范围。
图48至图54描绘了类似于装置510和610(图46和图47)的磨损减缓装置710。例如,磨损减缓装置710包括与装置510和610类似的第一弓形臂构件750和第二弓形臂构件752的远端750A和752A。此外,磨损减缓装置710包括突出构件114,如前所述,所述突出构件114包括朝外的表面132和键134。磨损减缓装置710包括垂直耦合布置760,所述垂直耦合布置配置成将第一弓形臂构件750和第二弓形臂构件752的远端750A和752A耦合在一起,如下文更详细地讨论的。
每个垂直耦合布置760包括夹紧楔块762、压接杯720、固定板763和螺栓118。主要参考图52C,夹紧楔块762形成为通常的U形构件,包括基体764和从基体764向上延伸的一对垂直延伸构件766。每个垂直延伸构件766包括向内的表面768,所述向内的表面以向外的角度布置,使得在向内的表面768之间限定通常的V形槽770。在所示的示例中,每个向内的表面768被成形为圆柱体的一部分,然而应当理解,可以采用其他布置,而不改变本公开的范围。基体764包括在其中限定的垂直定向螺纹孔772,其尺寸确定为并配置为通过螺栓118的螺纹部分螺纹接合。
主要参考图52B,弓形臂构件750和752的远端750A和752A中的每一个包括接合表面778,所述接合表面对应地成形并定位为与夹紧楔块762的向内的表面768中的对应的一个接合。远端750A和752A中的每一个还包括槽780,所述槽由从压接杯720的底面延伸的配合成形的突起782(图52A)接合。当组装时,远端750A和752A中的每一个都定位在夹紧楔块762的V形槽770之内,使得接合表面778与向内的表面768接合。固定板763中的孔与在夹紧楔块762的垂直延伸构件766上方延伸的突起785对齐。然后,将固定板763(例如,经由塞焊焊缝784)耦合到夹紧楔块762的垂直延伸构件766的顶部上,以便将远端750A和752A捕获在V形槽770之内。然后,将螺栓118插入穿过压接杯720,通过远端750A与752A之间,并插入夹紧楔块762的基体764中的螺纹孔772中。
在使用中,磨损减缓装置710的基体放置在导管100周围,并且然后,拧紧螺栓以将磨损减缓装置710夹紧到导管100上。更具体地,例如,当螺栓118在顺时针方向上旋转时,夹紧楔块762将向上移动(即,朝向螺栓118的压接杯720)。当夹紧楔块762向上移动时,夹紧楔块762的向内的表面768将接合远端750A和752A的接合表面778。因此,远端750A和752A被夹紧在一起,并且因此,当螺栓118在顺时针方向上旋转时,磨损减缓装置710被夹紧在导管100周围。设想了其他实施例,其中螺栓118在逆时针方向上旋转,以将磨损减缓装置夹紧到导管100上。
应当理解,每个垂直耦合布置760被设计为在完全松开的位置(即,当第一弓形臂构件750和第二弓形臂构件752在安装到导管100上之前处于完全未拧紧的位置)以及在完全拧紧的位置(即,当第一弓形臂构件750和第二弓形臂构件752紧靠着导管100(即,如图53所示)时)完全组装(如图48至图51所示),并且每个垂直耦合布置760提供垂直布置的螺栓118,所述螺栓118能够在安装和/或从导管100上拆卸磨损减缓装置710过程中容易接近。
与图36A的布置类似,图55A示出了引导漏斗12'在磨损减缓装置710上的潜在初始“升起”定向的示例。热套管10及其引导漏斗12'将因冷却液流动而旋转,直到定向为使得槽136与键134对齐,从而使引导漏斗12'和热套管10落入“固定”位置中,如图55B所示。然而,与图36B的布置不同,其中装置110的向外的表面132与引导漏斗12'的向内的锥面13'接触,装置710的突出构件114的尺寸确定为并配置为使得:当引导漏斗12'处于“固定”位置时,其向外的表面132与引导漏斗12'的向内的锥面13'间隔开,如图55B和图56所示。应当理解,装置710的这种布置用于抵抗和/或减少和/或防止热套管10及其引导漏斗12'的旋转,同时不防止引导漏斗12'和热套管10的轴向和横向(一定程度上)移动。这种布置确保热套管10的凸缘顶部与头部贯穿件适配器6保持接触,从而防止与CRDM锁闩组件内部的水保持热连续性。
图57至图61描绘了磨损减缓装置810,其包括基体部分811,所述基体部分具有基体812,所述基体形成为圆环,配置成耦合到修改的导管100'上(如前面所讨论的,例如,见图32)。磨损减缓装置810进一步包括多个内突出构件814和多个外突出构件815。每个内突出构件814通常从基体812的径向向内部分向上和向内延伸,并且其尺寸确定为并配置为接合热套管10的引导漏斗12的内锥面。在所示实施例中,磨损减缓布置810包括四个内突出构件814,然而,应当理解,突出构件814的数量可以改变,而不改变本公开的范围。每个外突出构件815通常从基体812的径向向外部分向上延伸,并包括向外和稍微向上的脊840。磨损减缓布置810包括两个外突出构件815,然而,应当理解,外突出构件815的数量可以改变,而不改变本公开的范围。
为了将基体812耦合到修改的导管100'上,基体812包括限定在其中的多个孔816。每个孔816定位为与修改的导管100'的多个螺纹盲孔102中的对应的一个对齐(前面讨论的),并接收螺栓(例如图36A和图36B中的螺栓118),通过该螺栓,螺纹接合对应的螺纹盲孔102(例如,类似于图36A和图36B中所示的布置)。在所示实施例中,每个孔由基体812中的沉孔826包围,以安置螺栓的头部。然而,设想了其他实施例,其中每个孔由可压接的套环包围,如前面所讨论的,以防止螺栓在使用中松动。为了使基体812与导管100'正确对齐,基体812可以包括:从其向下延伸的周向唇缘822,其尺寸被确定为和配置为以使基体812与修改的导管100'对齐的方式与修改的导管100'的一部分配合地接合。
继续参考图57至图61,磨损减缓装置810进一步包括保持架842,所述保持架配置成通常耦合到在其锥形部分正上方的引导漏斗12上,并以抑制引导漏斗12旋转的方式接合基体部分811。更具体地,保持架842包括上套环844、下环846和多个连接构件848,这些构件跨越上套环844与下环846之间,将两个上套环844和下环846连接在一起。下环846包括在下环846中限定的多个周向间隔的槽口部分850。每个槽口部分850配置成以抑制引导漏斗12旋转的方式与基体部分811的对应定位的外突出构件815中的一个接合。在图57至图61所示的实施例中,只有两个槽口部分850由基体部分811的外突出构件815接合。然而,设想了其他实施例,其中多于或少于两个槽口部分850由多于或少于两个外突出构件815接合(即,可以提供多于或少于两个外突出构件815)。
除上述之外,保持架842形成为两个单独的部分842A和842B,所述两个单独的部分经由螺栓818耦合在一起。在所示实施例中,螺栓定位在保持架842的顶部和底部处以及保持架842的任一侧上(即,总共提供四个螺栓818)。设想了其他实施例,例如其中多于或少于四个螺栓。保持架842进一步包括从保持架842的部分842A延伸的可压接套环820,其功能与前面讨论的那些相同。当螺栓818组装到保持架842上时,套环820包围每个螺栓818的头部。应当理解,通过将保持架842分成两个部分842A和842B,保持架842可以容易地改装到在安装的热套管10上的引导漏斗12上。还应当理解,保持架842可以形成为单个整体构件或可以耦合在一起的两个以上部分,而不改变本公开的范围。
图62和图63描绘了磨损减缓装置910,其包括基体部分911,所述基体部分具有基体912,所述基体形成为圆环,配置成耦合到修改的导管100'上(例如前面所讨论的,例如,见图32)。磨损减缓装置910进一步包括:多个内突出构件,其类似于图57至图61的布置,引导漏斗的内锥面配置成安置在其上。此外,装置910包括多个突出构件915,所述突出构件从基体部分911向上朝向引导漏斗12突出。每个突出构件915包括平坦的顶面940。在所示实施例中,磨损减缓装置910包括两个突出构件915,然而,应当理解,突出构件915的数量可以改变,而不改变本公开的范围。
为了将基体912耦合到修改的导管100'上,基体912包括限定在其中的多个孔916。每个孔916定位为与修改的导管100'的多个螺纹盲孔102中的对应的一个对齐(前面讨论的),并接收螺栓(例如图36A和图36B中的螺栓118),通过该螺栓与对应的螺纹盲孔102螺纹接合(例如,类似于图36A和图36B中所示的布置)。为了防止每个螺栓松动,基体912进一步包括多个套环920,每个套环920布置在对应的一个孔916周围,并从基体912向上延伸。每个套环920可以经由压接工具(未示出)或其他合适的机构朝向每个螺栓的头部向内变形,其方式使得套环920可以靠着头部变形,从而防止通过套环920接合的螺栓旋转。此外,套环920防止头部与螺栓其余部分分离时出现松动部件。为了使基体912与导管100'正确对齐,基体912可以包括从其向下延伸的周向唇缘922,其尺寸被确定为和配置为以使基体912与修改的导管100'对齐的方式与修改的导管100'的一部分配合地接合。
继续参考图62和图63,磨损减缓装置910进一步包括保持架942,所述保持架配置成通常耦合到在其锥形部分正上方的引导漏斗12上,并以抑制引导漏斗12旋转的方式与基体部分911接合。更特别地,保持架942包括上套环944、下环946和多个连接构件948,这些构件跨越上套环944与下环946之间,并且将上套环944和下环946连接在一起。下环946包括多个周向间隔的槽口或凹陷部分950,所述槽口或凹陷部分950从下环946径向向外布置。每个凹陷部分950配置成与基体部分911的对应定位的突出构件915接合,其方式为抑制引导漏斗12围绕引导漏斗12的中心轴线旋转,同时允许引导漏斗12轴向移动。在图62和图63的示例实施例中,只有两个凹陷部分950被基体部分911的突出构件915接合。然而,设想了其他实施例,其中多于或少于两个凹陷部分950与突出构件915接合(即,可以提供多于或少于两个突出构件915)。
如图62和图63所示,保持架942形成为两个单独的部分942A和942B,所述两个单独的部分经由螺栓918耦合在一起。保持架942进一步包括从保持架942的部分942A延伸的可压接套环920,其功能与前面讨论的那些相同。当螺栓918组装到保持架942上时,套环920包围每个螺栓918的头部。应当理解,通过将保持架942分成两个部分942A和942B,保持架842可以容易地改装到在安装的热套管10上的引导漏斗12上。还应当理解,保持架942可以形成为单个整体构件或可以耦合在一起的两个以上部分,而不改变本公开的范围。
图64描绘了磨损减缓装置1010,其包括基体1012(类似于前面关于图34讨论的基体112)和多个突出构件1014。每个突出构件1014从基体1012向上延伸,并且其尺寸被确定为和配置为与热套管10的引导漏斗12”接合,如图65所示。在所示实施例中,磨损减缓装置1010包括四个突出构件1014,然而,应当理解,突出构件1014的数量可以改变,而不改变本公开的范围。
为了将基体1012耦合到修改的导管100'上,基体1012包括限定在其中的多个孔1016。每个孔1016定位为与修改的导管100'的多个螺纹盲孔102中的对应的一个对齐,并从中接收螺栓118,如图66和图67所示,所述螺栓与对应的螺纹盲孔102螺纹接合。为了防止每个螺栓118松动,基体1012进一步包括多个套环1020,每个套环1020布置在对应的一个孔1016周围,并从基体1012向上延伸。每个套环1020可以经由压接工具(未示出)或其他合适的机构朝向每个螺栓118的头部向内变形,其方式使得套环1020可以靠着头部变形,从而防止通过套环1020接合的螺栓118旋转。此外,套环1020防止头部与螺栓118其余部分分离时出现松动部件。为了使基体1012与导管100'正确对齐,基体1012可以包括:从基体1012向下突出的周向唇缘1022,其尺寸被确定为和配置为以使基体1012与修改的导管100'对齐的方式与修改的导管100'的一部分配合地接合。
每个延伸构件1014包括部分1030,所述部分配置成与热套管10的引导漏斗12”的对应部分接合。每个部分1030包括朝外的表面1032,所述表面以与引导漏斗12”的内锥面的角度相对应的角度布置。部分1030之中的两个进一步包括从朝外的表面1032进一步向外延伸的通常三角形键1034。三角形键1034的尺寸确定为并配置为与在引导漏斗12”中限定的(例如,经由EDM机加工或其他合适的方法形成的)对应三角形凹口或槽口1036配合地接合。每个三角形键1034与对应槽口1036之间的接合抵抗、减少和/或防止热套管10的旋转,从而减少由旋转造成的磨损。
在以下示例中提出本文所描述的主题的各个方面。
示例1-一种用于抵抗在核反应堆中热套管绕其中心轴线相对于头部贯穿件适配器旋转的装置,其中,所述装置包括设置在热套管上或热套管内的第一结构和设置在头部贯穿件适配器上或头部贯穿件适配器内的第二结构。第一结构和第二结构配置成以可操作的方式接合,以抵抗热套管绕中心轴线相对于头部贯穿件适配器的旋转,同时允许热套管相对于头部贯穿件适配器的轴向移动。
示例2-示例1的装置,其中,第一结构包括配置成耦合到热套管上的第一环,其中,第一环包括从其延伸的多个杆构件,其中,当第一结构耦合到热套管上时,每个杆构件沿着平行于热套管的中心轴线的杆轴线延伸,其中,第二结构包括配置成耦合到头部贯穿件适配器上的第二环,其中,第二环包括形成在其中的多个通孔,其中,当第二环耦合到头部贯穿件适配器上时,每个通孔限定平行于中心轴线的通孔轴线,并且其中,第一环的每个杆构件配置成滑动地接合第二环的对应通孔。
示例3-示例2的装置,其中,第一环由不锈钢材料形成,并且其中,第二环由合金形成。
示例4-示例2或3的装置,其中,第二环包括内螺纹部分,所述内螺纹部分配置成与配合的头部贯穿件适配器的外螺纹部分接合。
示例5-示例2、3或4的装置,其中,第二环包括内阶梯部分,所述内阶梯部分配置成接收头部贯穿件适配器的下端。
示例6-示例2、3、4或5的装置,其中,第二环包括第一段和第二段,并且其中,第一段能够耦合到第二段上,以将第二环附接到头部贯穿件适配器上。
示例7-示例2、3、4、5或6的装置,其中,多个杆构件包括两个杆构件。
示例8-示例2、3、4、5、6或7的装置,其中,第一环包括第一段和第二段,并且其中,第一段能够耦合到第二段上,以将第一环附接到热套管上。
示例9-示例8的装置,其中,第一段和第二段各自包括联锁部分,并且其中,第一段和第二段能够经由联锁部分耦合在一起。
示例10-示例2的装置,其中,第一环包括第一件和与第一件分离的第二件,其中,第一件包括多个杆构件中的一个杆构件,并且其中,第二件包括多个杆构件中的另一个杆构件。
示例11-示例2或10的装置,其中,每个杆构件具有非圆形横截面,并且其中,每个通孔具有对应形状的非圆形横截面。
示例12-示例1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或11的装置,其中,第一结构和第二结构中的一个包括机械夹具,所述机械夹具配置成将第一结构和第二结构中的一个机械耦合到热套管或头部贯穿件适配器上。
示例13-示例1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12的装置,其中,第一结构包括配置成耦合到热套管上的分体式夹具,并且其中,分体式夹具包括经由螺纹紧固件耦合在一起的两个段。
示例14-示例13的装置,其中,两个段中的一个包括形成在其中的凹槽,用于通过一个螺纹紧固件的压接部分接合。
示例15-示例13或14的装置,其中,两个段中的一个包括从其延伸的一对杆,其中,第二结构包括形成在头部贯穿件适配器中的轴向槽,并且其中,每个杆配置成与头部贯穿件适配器中的相应轴向槽接合。
示例16-示例1的装置,其中,第二结构包括主体部分,所述主体部分配置成耦合到头部贯穿件适配器上,其中,主体部分包括与中心轴线正交定向的多个孔,其中,每个孔包括定位于其中的可滑动构件,其中,第一结构包括限定在热套管中的多个槽,并且其中,每个可滑动构件配置成与热套管中的对应的槽接合。
示例17-一种用于减少核反应堆的热套管磨损的装置,所述装置包括:基体,其配置成耦合到核反应堆的导管上;和多个突起,其从基体向上延伸。每个突起配置成与热套管的引导漏斗的对应部分接合。
示例18-示例17的装置,其中,基体包括通常圆形的环。
示例19-示例18的装置,其中,环包括限定在其中的多个孔。
示例20-示例17、18或19的装置,其中,基体进一步包括从其向下延伸的周向唇缘,并且其中,周向唇缘的尺寸确定为并配置为与导管的外部接合。
示例21-示例17、18、19或20的装置,其中,基体进一步包括多个套环,每个套环布置在对应的一个孔周围,并从基体向上延伸。
示例22-示例17、18、19、20或21的装置,其中,从基体延伸的每个突起包括以与引导漏斗的内锥面的角度相对应的角度布置的朝外的表面。
示例23-示例22的装置,其中,每个朝外的表面的尺寸确定为并配置为与引导漏斗的内锥面的对应部分接合。
示例24-示例22或23的装置,其中,基体的每个突起的朝外的表面包括从其进一步向外延伸的键,并且其中,每个键的尺寸确定为并配置为与限定在引导漏斗中的对应槽配合地接合。
示例25-示例24的装置,其中,每个键都包括垂直定向的脊状元件。
示例26-示例17、18、19、20、21、22、23、24或25的装置,其中,基体的每个突起包括向内的槽口,所述槽口的尺寸确定为并配置为与耦合到热套管上的引导漏斗的外周的一部分接合。
虽然已经详细描述了本发明的具体实施例,但本领域技术人员将理解,可以根据本公开的总体教导开发对这些细节的各种修改和替代,并且一个或多个示例实施例的所选元件可以与来自其他实施例的一个或多个元件组合而不改变所述公开的构思的范围。因此,所公开的特定实施例仅用于说明而不限制本发明的范围,本发明的范围将被赋予所附权利要求书及其任何和所有等同物的全部广度。
本领域技术人员将认识到,通常,本文所使用的术语,并且特别是在所附权利要求(例如,所附权利要求的主体)中使用的术语通常作为“开放式”术语(例如,术语“包含”应该被理解为“包含但不限于”、术语“具有”应该被理解为“至少具有”、术语“包括”应该被理解为“包括但不限于”等)。本领域技术人员应该进一步理解,如果有意列举引入的权利要求的具体数量,这样的意图将明确地在权利要求中叙述,并且在缺少这样的叙述时不存在这样的意图。例如,为了帮助理解,以下所附权利要求可以包含使用介绍性的短语“至少一个”和“一个或多个”以介绍权利要求叙述。但是,使用这样的短语不应该被认为暗示:由不定冠词“一”或“一个”引入的权利要求叙述将包含这种引入的权利要求叙述的任何具体权利要求限制为仅包含一个这种叙述的权利要求,即使当相同的权利要求包括介绍性短语“一个或多个”或“至少一个”和诸如“一”或“一个”(例如,“一”和/或“一个”应该典型地被解释为意味着“至少一个”或“一个或多个”)的不定冠词;同样适用于使用用来引入权利要求叙述的定冠词。
此外,即使引入的权利要求叙述的具体数量被明确地叙述,本领域技术人员应该认识到,这种叙述应该典型地被解释为意味着至少所叙述的数量(例如,简单的叙述“两个叙述”,没有其他修饰,典型地意味着至少两个叙述、或两个或更多个叙述)。另外,在使用类似于“A、B和C等中的至少一个”的惯例的那些情况下,通常这样的造句在某种意义上意味着本领域技术人员应该理解该惯例(例如,“具有A、B和C中的至少一个的系统”将包括但不限于:仅具有A的系统、仅具有B的系统、仅具有C的系统、具有A和B的系统、具有A和C的系统、具有B和C的系统和/或具有A、B和C的系统、等等)。在使用类似于“A、B或C等中的至少一个”的惯例的那些情况下,通常这样的造句在某种意义上意味着本领域技术人员应该理解该习惯(例如,“具有A、B或C中的至少一个的系统”将包括但不限于:仅具有A的系统、仅具有B的系统、仅具有C的系统、具有A和B的系统、具有A和C的系统、具有B和C的系统和/或具有A、B和C的系统、等等)。本领域技术人员应该进一步理解,无论是在说明书、权利要求或附图中,表示两个或多个替代术语的转折性词或短语应该被理解为:考虑包括术语中的一个、术语中的任一个、或两个术语的可能性,除非上下文另有所指。例如,短语“A或B”将典型地被理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。
关于所附权利要求,本领域技术人员应该认识到,其中所叙述的操作通常以任何顺序执行。同样,虽然按顺序呈现了各种操作流程图,但应该理解,可以以不同于所示顺序的其他顺序执行各种操作,或可以同时执行各种操作。这些交替排列的示例可以包括重叠、交叉、中断、重新排序、递增、预备、补充、同时、反转或其他各种顺序,除非上下文另有所指。此外,像“响应”、“关于”的术语或其他过去时态形容词通常不意图排除变体,除非上下文另有所指。
值得注意的是,任何引用“一个方面”、“方面”、“一个例证”或“一个例证”等意味着结合包括在至少一个方面中的方面描述的特定特征、结构或特性。因此,在整个说明中各个位置中出现的短语“在一个方面中”、“在方面中”、“在例证中”、“在一个例证中”不一定都指相同的方面。此外,在一个或多个方面中,特定的特征、结构或特性可以任何适合的方式组合。
通过引用将本说明书中提及和/或任何申请数据表中列出的任何专利申请、专利、非专利出版物或其他公开材料并入本文,只要并入的材料与本文不矛盾。这样,在某种程度上必要的,本文明确给出的本公开内容代替通过引用合并在本文中的任何相冲突的材料。任何材料或其部分(也就是说通过引用合并在本文中,但其与现有定义、声明或本文所提出的其他公开材料冲突的任何材料或其部分)将仅以所合并的材料与现有公开材料之间不产生冲突的程度合并。
术语“包括”(以及任何形式的包括,例如“包括”和“包括有”)、“具有”(以及任何形式的具有,例如“具有”和“具有了”)、“包含”(以及任何形式的包含,例如“包含”和“包含有”)和“含有”(以及任何形式的含有,例如“含有”和“含有了”)是开放式链接动词。因此,“包括”、“具有”、“包含”或“含有”一个或多个元件的系统拥有这一个或多个元件,但不限于仅拥有这一个或多个元件。同样,“包括”、“具有”、“包含”或“含有”一个或多个特征的系统、装置或设备的元件拥有这一个或多个特征,但不限于仅拥有这一个或多个特征。
总之,已经描述了很多由于利用本文所描述的构思所产生的许多益处。出于说明和描述的目的呈现了一个或多个形式的以上描述。其并非是穷尽的或限制成所公开的精确形式。根据以上教导内容可以有修改或变化。为了说明原理和实际应用选择和描述了一个或多个形式,由此能够使本领域技术人员利用各个形式,同时各个修改也适用于特定的使用计划。其旨在随附提交的权利要求限定整个范围。

Claims (26)

1.一种装置,用于防止在核反应堆中热套管绕其中心轴线相对于头部贯穿件适配器旋转,其中,所述装置包括:
第一结构,其设置在所述热套管上或所述热套管内;以及
第二结构,其设置在所述头部贯穿件适配器上或所述头部贯穿件适配器内,其中,所述第一结构和所述第二结构配置成以可操作的方式接合,以抵抗所述热套管绕所述中心轴线相对于所述头部贯穿件适配器的旋转,同时允许所述热套管相对于所述头部贯穿件适配器的轴向移动。
2.如权利要求1所述的装置,其中,所述第一结构包括第一环,所述第一环配置成耦合到所述热套管上,其中,所述第一环包括从其延伸的多个杆构件,其中,当所述第一结构耦合到所述热套管上时,每个杆构件沿着与所述热套管的中心轴线平行的杆轴线延伸,
其中,所述第二结构包括第二环,所述第二环配置成耦合到所述头部贯穿件适配器上,其中,所述第二环包括形成在其中的多个通孔,其中,每个通孔限定了通孔轴线,当所述第二环耦合到所述头部贯穿件适配器上时,所述通孔轴线平行于所述中心轴线,其中,所述第一环的每个杆构件配置成与所述第二环的对应通孔滑动地接合。
3.如权利要求2所述的装置,其中,所述第一环由不锈钢材料形成,并且其中,所述第二环由合金形成。
4.如权利要求2或3所述的装置,其中,所述第二环包括内螺纹部分,所述内螺纹部分配置成与所述头部贯穿件适配器的配合的外螺纹部分接合。
5.如权利要求2、3或4所述的装置,其中,所述第二环包括内阶梯部分,所述内阶梯部分配置成接收所述头部贯穿件适配器的下端。
6.如权利要求2、3、4或5所述的装置,其中,所述第二环包括第一段和第二段,并且其中,所述第一段能够耦合到所述第二段上,以将所述第二环附接到所述头部贯穿件适配器上。
7.如权利要求2、3、4、5或6所述的装置,其中,所述多个杆构件包括两个杆构件。
8.如权利要求2、3、4、5、6或7所述的装置,其中,所述第一环包括第一段和第二段,并且其中,所述第一段能够耦合到所述第二段上,以将所述第一环附接到所述热套管上。
9.如权利要求8所述的装置,其中,所述第一段和所述第二段各自包括联锁部分,并且其中,所述第一段和所述第二段能够经由所述联锁部分耦合在一起。
10.如权利要求2所述的装置,其中,所述第一环包括第一件和与所述第一件分离的第二件,其中,所述第一件包括所述多个杆构件中的一个杆构件,并且其中,所述第二件包括所述多个杆构件中的另一个杆构件。
11.如权利要求2或10所述的装置,其中,每个杆构件具有非圆形横截面,并且其中,每个通孔具有对应形状的非圆形横截面。
12.如权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或11所述的装置,其中,所述第一结构和所述第二结构中的一个包括机械夹具,所述机械夹具配置成将所述第一结构和所述第二结构中的一个机械耦合到所述热套管或所述头部贯穿件适配器上。
13.如权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12所述的装置,其中,所述第一结构包括分体式夹具,所述分体式夹具配置成耦合到所述热套管上,并且其中,所述分体式夹具包括配置成经由螺纹紧固件耦合在一起的两个段。
14.如权利要求13所述的装置,其中,所述两个段中的一个包括形成在其中的凹槽,用于通过所述螺纹紧固件中的一个螺纹紧固件的压接部分接合。
15.如权利要求13或14所述的装置,其中,所述两个段中的一个包括从其延伸的一对杆,其中,所述第二结构包括形成在所述头部贯穿件适配器中的轴向槽,并且其中,每个杆配置成与所述头部贯穿件适配器中的相应轴向槽接合。
16.如权利要求1所述的装置,其中,所述第二结构包括主体部分,所述主体部分配置成耦合到所述头部贯穿件适配器上,其中,所述主体部分包括与所述中心轴线正交定向的多个孔,其中,每个孔包括定位于其中的可滑动构件,其中,所述第一结构包括限定在所述热套管中的多个槽,并且其中,每个可滑动构件配置成与所述热套管中的对应的槽接合。
17.一种装置,用于减少核反应堆的热套管的磨损,所述装置包括:
基体,所述基体配置成耦合到所述核反应堆的导管上;以及
多个突起,所述多个突起从所述基体向上延伸,其中,每个突起配置成与所述热套管的引导漏斗的对应部分接合。
18.如权利要求17所述的装置,其中,所述基体包括基本圆形的环。
19.如权利要求18所述的装置,其中,所述环包括限定在其中的多个孔。
20.如权利要求17、18或19所述的装置,其中,所述基体进一步包括从其向下延伸的周向唇缘,并且其中,所述周向唇缘的尺寸确定为并配置为与所述导管的外部接合。
21.如权利要求17、18、19或20所述的装置,其中,所述基体进一步包括多个套环,每个套环布置在所述孔中对应的一个周围,并从所述基体向上延伸。
22.如权利要求17、18、19、20或21所述的装置,其中,从所述基体延伸的每个突起包括朝外的表面,所述朝外的表面以与所述引导漏斗的内锥面的角度相对应的角度布置。
23.如权利要求22所述的装置,其中,每个朝外的表面的尺寸确定为并配置为与所述引导漏斗的内锥面的对应部分接合。
24.如权利要求22或23所述的装置,其中,所述基体的每个突起的朝外的表面包括从其进一步向外延伸的键,并且其中,每个键的尺寸确定为并配置为与限定在所述引导漏斗中的对应槽配合地接合。
25.如权利要求24所述的装置,其中,每个键都包括垂直定向的脊状元件。
26.如权利要求17、18、19、20、21、22、23、24或25所述的装置,其中,所述基体的每个突起包括向内的槽口,所述向内的槽口的尺寸确定为并配置为与耦合到所述热套管上的引导漏斗的外周的一部分接合。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023142751A1 (zh) * 2022-09-06 2023-08-03 深圳中广核工程设计有限公司 一种支承件及驱动机构管座装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102523370B1 (ko) * 2023-03-13 2023-04-21 주식회사 파나시아 원자력발전소 엠베드와 슬리브 중심 측량을 위한 거치대 장치 및 이를 이용한 측량방법

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4655483A (en) * 1984-05-14 1987-04-07 Combustion Engineering, Inc. Boundary seal for vessel penetration
US5001840A (en) * 1989-01-10 1991-03-26 General Electric Company Control rod housing alignment apparatus
EP0558371A1 (fr) * 1992-02-28 1993-09-01 Framatome Procédé de contrôle et de réparation de la surface interne d'une pièce tubulaire de traversée du couvercle de la cuve d'un réacteur nucléaire et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé
FR2689297A1 (fr) * 1992-03-25 1993-10-01 Framatome Sa Procédé de démontage et de remplacement d'une manchette thermique d'une traversée d'un couvercle de cuve d'un réacteur nucléaire à eau sous pression et manchette thermique démontable de remplacement.
US5396800A (en) * 1993-03-17 1995-03-14 Westinghouse Electric Corporation Apparatus and method for inspecting a control rod drive mechanism penetration tube for degradation
CN1123450A (zh) * 1994-09-09 1996-05-29 法玛通公司 在适配器内贯穿核反应堆容器头部的仪表柱使用的密封设备
FR2727560A1 (fr) * 1994-11-24 1996-05-31 Framatome Sa Piece tubulaire de traversee du couvercle de la cuve d'un reacteur nucleaire a manchette thermique amelioree
US5605361A (en) * 1994-05-06 1997-02-25 Entergy Operations, Inc. Replacement nozzle for pressure vessels and method of a attaching same
US20110170650A1 (en) * 2010-01-13 2011-07-14 Westinghouse Electric Company Llc Pressurizer with a mechanically attached surge nozzle thermal sleeve
CN103052994A (zh) * 2010-07-06 2013-04-17 阿海珐核能公司 具有咬接型套筒弹簧的bwr核燃料组件
CN203055475U (zh) * 2013-02-04 2013-07-10 中国核动力研究设计院 超临界水冷堆堆芯流体出口热套管结构
WO2019193088A1 (fr) * 2018-04-05 2019-10-10 Framatome Réacteur nucléaire et procédé de maintenance correspondant

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4518559A (en) * 1982-07-08 1985-05-21 General Electric Company Control of nuclear reactors
US5053189A (en) * 1989-10-16 1991-10-01 Westinghouse Electric Corp. System providing improved guidance support with restricted coolant flow for control rods in the upper head plenum of a nuclear reactor
US6275556B1 (en) * 1999-11-19 2001-08-14 Westinghouse Electric Company Llc Method and apparatus for preventing relative rotation of tube members in a control rod drive mechanism
US7724863B2 (en) * 2004-10-14 2010-05-25 General Electric Company Core spray sparger T-box clamp apparatus and method for installing the same
CN103055627B (zh) * 2013-01-24 2014-07-16 中国石油大学(北京) 用于高温气体过滤的直流式预分离装置及其过滤器
FR3035259B1 (fr) * 2015-04-14 2017-04-28 Comex Nucleaire Dispositif de manutention de barre absorbante de controle d'un reacteur nucleaire.
CN107610785B (zh) * 2017-08-16 2019-09-20 中广核研究院有限公司 导向管与上管座快速可拆连接装置及方法
CN109256220B (zh) * 2018-09-20 2020-07-07 中广核研究院有限公司 稳压器及其流量分配罩和防热套管的连接结构

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4655483A (en) * 1984-05-14 1987-04-07 Combustion Engineering, Inc. Boundary seal for vessel penetration
US5001840A (en) * 1989-01-10 1991-03-26 General Electric Company Control rod housing alignment apparatus
EP0558371A1 (fr) * 1992-02-28 1993-09-01 Framatome Procédé de contrôle et de réparation de la surface interne d'une pièce tubulaire de traversée du couvercle de la cuve d'un réacteur nucléaire et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé
FR2689297A1 (fr) * 1992-03-25 1993-10-01 Framatome Sa Procédé de démontage et de remplacement d'une manchette thermique d'une traversée d'un couvercle de cuve d'un réacteur nucléaire à eau sous pression et manchette thermique démontable de remplacement.
US5396800A (en) * 1993-03-17 1995-03-14 Westinghouse Electric Corporation Apparatus and method for inspecting a control rod drive mechanism penetration tube for degradation
US5605361A (en) * 1994-05-06 1997-02-25 Entergy Operations, Inc. Replacement nozzle for pressure vessels and method of a attaching same
CN1123450A (zh) * 1994-09-09 1996-05-29 法玛通公司 在适配器内贯穿核反应堆容器头部的仪表柱使用的密封设备
FR2727560A1 (fr) * 1994-11-24 1996-05-31 Framatome Sa Piece tubulaire de traversee du couvercle de la cuve d'un reacteur nucleaire a manchette thermique amelioree
US20110170650A1 (en) * 2010-01-13 2011-07-14 Westinghouse Electric Company Llc Pressurizer with a mechanically attached surge nozzle thermal sleeve
CN103052994A (zh) * 2010-07-06 2013-04-17 阿海珐核能公司 具有咬接型套筒弹簧的bwr核燃料组件
CN203055475U (zh) * 2013-02-04 2013-07-10 中国核动力研究设计院 超临界水冷堆堆芯流体出口热套管结构
WO2019193088A1 (fr) * 2018-04-05 2019-10-10 Framatome Réacteur nucléaire et procédé de maintenance correspondant

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023142751A1 (zh) * 2022-09-06 2023-08-03 深圳中广核工程设计有限公司 一种支承件及驱动机构管座装置

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Publication number Publication date
JP2022523380A (ja) 2022-04-22
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WO2020205079A3 (en) 2020-12-17

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