CN114927244A - 核电站控制棒组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种核电站控制棒组件，其包括：包壳，包壳设有收容空间；控制棒吸收体，安装于收容空间中；以及下端塞，可拆卸安装于包壳管上。相对于现有技术，本发明核电站控制棒组件中，下端塞通过螺纹连接方式可拆卸安装于包壳上，当发现磨蚀异常后，可以随时更换下端塞而不影响核电站控制棒组件的寿命，也不会因为一根棒磨蚀异常而替换整组组件，因此可降低核电站的运行成本。
Description
技术领域
本发明属于核电技术领域，更具体地说，本发明涉及一种核电站控制棒组件。
背景技术
控制棒组件(RCCA)是一种快速控制反应性的工具，用于在正常运行期间调节反应堆功率和控制冷却剂温度的波动，在事故工况下快速引入负反应性，使反应堆紧急停堆，确保核电站的安全运行。
但是，相关技术中，由于流致振动或步进过程中控制棒与导向筒或者燃料组件导向管之间的相互作用，控制棒端部容易发生磨蚀，进而引起控制棒发生磨蚀失效。此外，控制棒吸收体材料辐照下的蠕变及肿胀导致控制棒径向直径变大，影响控制棒在导向管中的移动，严重情况下甚至会引起控制棒卡棒，严重影响核电站安全性。
有鉴于此，确有必要提供一种可降低核电站运行成本的核电站控制棒组件。
发明内容
本发明的目的在于：克服现有技术中的至少一个缺陷，提供一种可降低核电站运行成本。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种核电站控制棒组件，其包括：
包壳，所述包壳设有收容空间；
控制棒吸收体，收容于所述收容空间中；以及
下端塞，可拆卸安装于所述包壳的下端。
根据本发明核电站控制棒组件的一个实施方式，所述包壳的内壁上设有用以支撑所述控制棒吸收体的内凸台。
根据本发明核电站控制棒组件的一个实施方式，所述控制棒吸收体包括相连接的第一吸收体和第二吸收体，所述第一吸收体位于所述内凸台的台面上方，所述第二吸收体位于所述内凸台的台面下方，所述第二吸收体与所述包壳的内壁之间留有间隙。
根据本发明核电站控制棒组件的一个实施方式，所述包壳的下端设有外螺纹，所述下端塞对应设有内螺栓，所述下端塞通过螺纹连接可拆卸安装于所述包壳上。
根据本发明核电站控制棒组件的一个实施方式，所述包壳与所述下端塞的耦合处点焊连接。
根据本发明核电站控制棒组件的一个实施方式，所述包壳采用不锈钢材料制成。
根据本发明核电站控制棒组件的一个实施方式，所述包壳的内径从上到下逐渐减小。
相对于现有技术，本发明核电站控制棒组件中，下端塞通过螺纹连接方式可拆卸安装于包壳上，当发现磨蚀异常后，可以随时更换下端塞而不影响核电站控制棒组件的寿命，也不会因为一根棒磨蚀异常而替换整组组件，因此可降低核电站的运行成本。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式，对本发明核电站控制棒组件及其技术效果进行详细说明，其中：
图1为本发明核电站控制棒组件中，包壳的结构示意图。
图2为图1中圆圈部的局部放大示意图。
图3为本发明核电站控制棒组件中，下端塞的结构示意图。
图4为图3所示下端塞的剖视示意图。
图5为本发明核电站控制棒组件端部的剖视示意图。
其中：
10--包壳；100--内凸台；102--外凸台；20--下端塞；200--收容空间；30--控制棒吸收体；300--第一吸收体；302--第二吸收体。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案及其技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。
请参照图1至图5所示，本发明提供了一种核电站控制棒组件，其包括：
包壳10，包壳10设有收容空间200；
控制棒吸收体30，安装于收容空间200中；以及
下端塞20，可拆卸安装于包壳10的下端。
请参照图1和图2所示，包壳10采用不锈钢材料(如316L不锈钢)制成，采用一体化加工工艺在下部通过锻造形成“双凸台”结构，其中，包壳10上部的内凸台100用于支撑控制棒吸收体30，包壳10下部的外凸台102的外部通过机床加工有外螺纹，以与下端塞20内部设置的内螺纹进行螺纹连接(参照图3和图4所示)。由于内凸台100的设置，包壳10的内径从上到下逐渐减小：包壳10的上部内径较大，而下部缩颈段内径较小。
具体地，控制棒吸收体30包括相连接的第一吸收体300和第二吸收体302，第一吸收体300位于内凸台100的台面上方，第二吸收体302位于内凸台100的台面下方。在核电站运行环境中，控制棒吸收体30会发生辐照肿胀，且上部控制棒吸收体30在弹簧压紧力作用下逐渐发生蠕变变形，轴向缩短而径向变粗。本发明核电站控制棒组件中，内凸台100下部的缩颈段内的第二吸收体302则由于内凸台100的支撑作用不会发生受压蠕变变形，因此直径增长相对较慢，延缓了控制棒吸收体30和包壳10内壁的接触时间，控制棒吸收体30的外径增长也相应延缓。
内凸台100以下的第二吸收体302与包壳10的内壁之间设有间隙，用于容纳控制棒吸收体30的辐照肿胀。由于控制棒下端部长期处于堆芯内，辐照效应最为严重，因此下部控制棒吸收体30与包壳10的接触状态对控制棒寿命有着决定性的影响。本发明核电站控制棒组件中，第二吸收体302与包壳10内壁的间隙设置有效延缓了控制棒吸收体30和包壳10缩颈段内壁接触时间，控制棒使用寿命也会相应延长，缓解了轴向蠕变导致的控制棒吸收体30的外径增长。
请一并参照图5所示，安装时，采用特定的工具对包壳10和下端塞20通过螺纹连接进行装配，螺纹配合后，在包壳10与下端塞20的耦合处使用点焊，以增加连接强度。核电站运行期间，导向管与控制棒因相互作用发生磨蚀，大修卸料期间通过超声和涡流方式可以对控制棒磨蚀进行测量，当检测发现磨蚀异常后，可以随时更换下端塞20而不影响核电站控制棒的寿命，也不会因为一根棒磨蚀异常就替换整组组件，降低核电站运行成本。此外，实际使用过程中，为了缓解控制棒组件的端部磨蚀，可以适当增加下端塞20的不锈钢厚度，以提高抗磨蚀裕量。
结合以上对本发明实施方式的详细描述可以看出，相对于现有技术，本发明核电站控制棒组件中，下端塞20通过螺纹连接方式可拆卸安装于包壳10上，当发现磨蚀异常后，可以随时更换下端塞20而不影响核电站控制棒组件的寿命，也不会因为一根棒磨蚀异常而替换整组组件，因此可显著降低核电站的运行成本。
根据上述原理，本发明还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
Claims (7)
1.一种核电站控制棒组件，其特征在于，包括：
包壳，所述包壳设有收容空间；
控制棒吸收体，收容于所述收容空间中；以及
下端塞，可拆卸安装于所述包壳的下端。
2.根据权利要求1所述的核电站控制棒组件，其特征在于，所述包壳的内壁上设有用以支撑所述控制棒吸收体的内凸台。
3.根据权利要求2所述的核电站控制棒组件，其特征在于，所述控制棒吸收体包括相连接的第一吸收体和第二吸收体，所述第一吸收体位于所述内凸台的台面上方，所述第二吸收体位于所述内凸台的台面下方，所述第二吸收体与所述包壳的内壁之间留有间隙。
4.根据权利要求1所述的核电站控制棒组件，其特征在于，所述包壳的下端设有外螺纹，所述下端塞对应设有内螺栓，所述下端塞通过螺纹连接可拆卸安装于所述包壳上。
5.根据权利要求4所述的核电站控制棒组件，其特征在于，所述包壳与所述下端塞的耦合处点焊连接。
6.根据权利要求1所述的核电站控制棒组件，其特征在于，所述包壳采用不锈钢材料制成。
7.根据权利要求1所述的核电站控制棒组件，其特征在于，所述包壳的内径从上到下逐渐减小。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202210450729.3A CN114927244A (zh) | 2022-04-27 | 2022-04-27 | 核电站控制棒组件 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN114927244A true CN114927244A (zh) | 2022-08-19 |
Family
ID=82807377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210450729.3A Pending CN114927244A (zh) | 2022-04-27 | 2022-04-27 | 核电站控制棒组件 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114927244A (zh) |
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2022
- 2022-04-27 CN CN202210450729.3A patent/CN114927244A/zh active Pending
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