CN115083633A - 一种缩比模拟燃料组件 - Google Patents

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张�杰
党宇
郑轶雄
丁捷
朱丽兵
陈智东
任冰
刘元戎
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Abstract

本发明公开了一种缩比模拟燃料组件，涉及燃料组件安全检测技术领域，包括上简化管座、简化格架和简化燃料棒，所述简化格架设计有两层以上，所述简化格架的内部均匀分布有简化导向管，所述简化导向管的顶端安装有上简化管座，所述简化导向管的底端安装有下简化管座，所述简化格架的内部均匀安装有简化燃料棒。本发明结构简单、制造、装配方便、成本低，操作方便，组件的截面分布于真实产品结构一致，总长不超过1200mm，能够满足燃料棒氧化膜检测、燃料组件池边尺寸检测等相关检测的功能要求。

Description

一种缩比模拟燃料组件
技术领域
本发明涉及燃料组件安全检测技术领域，具体为一种缩比模拟燃料组件。
背景技术
燃料组件由上管座、下管座、格架、导向管和燃料棒组成，是反应堆的核心部件，基本功能是包容燃料和裂变产物，实现核燃料的链式反应，并将核能转化为热能。燃料棒为发热元件；格架定位、支撑和保护燃料棒，使其保持一定的栅距以保证核设计要求的水铀比，使裂变中子有效慢话，维持连续裂变反应；导向管为相关组件提供插入通道，实现反应堆功率的有效调节。
为对燃料组件运行情况进行监测和研究需要对辐照后燃料组件的特征尺寸实施高效、高精度的检测，为实现该目标，还需要对检测设备配套的验证、标定和校准的模拟燃料组件。
通常使用的模拟燃料组件与真实的燃料组件结构一致，仅将其中燃料棒中的UO2芯块更换为模拟钼芯块。由于燃料组件的加工制造复杂，这种模拟燃料组件相较于真实的燃料组件，成本降低得有限，且尺寸较大，操作困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种缩比模拟燃料组件，以解决上述背景技术中提出的成本高、操作困难等问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种缩比模拟燃料组件，包括上简化管座、简化格架和简化燃料棒，所述简化格架设计有两层以上，所述简化格架的内部均匀分布有简化导向管，所述简化导向管的顶端安装有上简化管座，所述简化导向管的底端安装有下简化管座，所述简化格架的内部均匀安装有简化燃料棒。
优选的，所述简化导向管包括有八根第一简化管、十六根第二简化管和一根中心简化管。
优选的，所述第一简化管由第一支撑导向柱、第二支撑导向柱和第三支撑导向柱组成，且第一简化管由第一支撑导向柱、第二支撑导向柱和第三支撑导向柱通过螺纹结构连接而成。
优选的，所述第一简化管呈十字性分布，且第一简化管通过台阶结构固定简化格架，所述中心简化管设置在简化格架的中心位置处。
优选的，所述第二简化管的顶端和底端通过螺栓与上简化管座和下简化管座进行连接。
优选的，所述中心简化管由导向管部件与简化缓冲部件组成，所述导向管部件插入上简化管座对应的孔中，所述简化缓冲部件凸出的头部与下简化管座通过螺栓连接，所述中心简化管与真实仪表管结构一致。
优选的，所述简化燃料棒设计有二百六十四根，包括六十四根外围燃料棒和两百根内圈燃料棒，所述简化燃料棒的顶端均通过螺栓安装有上端塞，所述简化燃料棒的底端均通过螺栓安装有下端塞，所述简化燃料棒通过上端塞和下端塞固定在简化格架上。
优选的，所述外围燃料棒采用锆合金包壳焊接端塞结构。
优选的，所述内圈燃料棒均为奥氏体不锈钢实心棒。
优选的，所述上简化管座、简化导向管、简化格架和下简化管座均采用不锈钢材质。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明有由上简化管座、简化导向管、简化格架、简化燃料棒和下简化管座组成，结构简单、制造、装配方便、成本低，操作方便，组件的截面分布于真实产品结构一致，总长不超过1200mm，能够满足燃料棒氧化膜检测、燃料组件池边尺寸检测等相关检测的功能要求。
附图说明
图1为本发明缩比燃料组件示意图；
图2为本发明上简化管座俯视结构示意图；
图3为本发明简化格架俯视结构结构示意图；
图4为本发明下简化管座俯视结构结构示意图；
图5为本发明第一简化管结构示意图；
图6为本发明第二简化管结构示意图；
图7为本发明中心简化管结构示意图；
图8为本发明外围燃料棒结构示意图；
图9为本发明内圈燃料棒结构示意图。
图中：1、上简化管座；2、简化导向管；201、第一简化管；202、第二简化管；203、中心简化管；3、简化格架；4、简化燃料棒；401、外围燃料棒；402、内圈燃料棒；5、下简化管座；6、上端塞；7、下端塞；8、第一支撑导向柱；9、第二支撑导向柱；10、第三支撑导向柱；11、导向管部件；12、简化缓冲部件。
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做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。
请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：
一种缩比模拟燃料组件，包括上简化管座1、简化格架3和简化燃料棒4，简化格架3设计有两层以上，简化格架3的内部均匀分布有简化导向管2，简化导向管2包括有八根第一简化管201、十六根第二简化管202和一根中心简化管203；
第一简化管201由第一支撑导向柱8、第二支撑导向柱9和第三支撑导向柱10组成，且第一简化管201由第一支撑导向柱8、第二支撑导向柱9和第三支撑导向柱10通过螺纹结构连接而成；
第一简化管201呈十字性分布，且第一简化管201通过台阶结构固定简化格架3，中心简化管203设置在简化格架3的中心位置处；
第二简化管202的顶端和底端通过螺栓与上简化管座1和下简化管座5进行连接；
中心简化管203由导向管部件11与简化缓冲部件12组成，导向管部件11插入上简化管座1对应的孔中，简化缓冲部件12凸出的头部与下简化管座5通过螺栓连接，中心简化管203与真实仪表管结构一致；
简化导向管2的顶端安装有上简化管座1，简化导向管2的底端安装有下简化管座5，简化格架3的内部均匀安装有简化燃料棒4；
简化燃料棒4设计有二百六十四根，包括六十四根外围燃料棒401和两百根内圈燃料棒402，简化燃料棒4的顶端均通过螺栓安装有上端塞6，简化燃料棒4的底端均通过螺栓安装有下端塞7，简化燃料棒4通过上端塞6和下端塞7固定在简化格架3上；
外围燃料棒401采用锆合金包壳焊接端塞结构；
内圈燃料棒402均为奥氏体不锈钢实心棒；
上简化管座1、简化导向管2、简化格架3和下简化管座5均采用不锈钢材质，上述缩比模拟燃料组件结构简单、制造、装配方便、成本低，操作方便，组件的截面分布于真实产品结构一致，总长不超过1200mm，能够满足燃料棒氧化膜检测、燃料组件池边尺寸检测等相关检测的功能要求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种缩比模拟燃料组件，包括上简化管座(1)、简化格架(3)和下简化管座(5)，其特征在于：所述简化格架(3)设计有两层以上，所述简化格架(3)的内部均匀分布有简化导向管(2)，所述简化导向管(2)的顶端安装有上简化管座(1)，所述简化导向管(2)的底端安装有下简化管座(5)，所述简化格架(3)的内部均匀安装有简化燃料棒(4)。
2.根据权利要求1所述的一种缩比模拟燃料组件，其特征在于，所述简化导向管(2)包括有八根第一简化管(201)、十六根第二简化管(202)和一根中心简化管(203)。
3.根据权利要求2所述的一种缩比模拟燃料组件，其特征在于，所述第一简化管(201)由第一支撑导向柱(8)、第二支撑导向柱(9)和第三支撑导向柱(10)组成，且第一简化管(201)由第一支撑导向柱(8)、第二支撑导向柱(9)和第三支撑导向柱(10)通过螺纹结构连接而成。
4.根据权利要求2所述的一种缩比模拟燃料组件，其特征在于，所述第一简化管(201)呈十字性分布，且第一简化管(201)通过台阶结构固定简化格架(3)，所述中心简化管(203)设置在简化格架(3)的中心位置处。
5.根据权利要求2所述的一种缩比模拟燃料组件，其特征在于，所述第二简化管(202)的顶端和底端通过螺栓与上简化管座(1)和下简化管座(5)进行连接。
6.根据权利要求2所述的一种缩比模拟燃料组件，其特征在于，所述中心简化管(203)由导向管部件(11)与简化缓冲部件(12)组成，所述导向管部件(11)插入上简化管座(1)对应的孔中，所述简化缓冲部件(12)凸出的头部与下简化管座(5)通过螺栓连接，所述中心简化管(203)与真实仪表管结构一致。
7.根据权利要求1所述的一种缩比模拟燃料组件，其特征在于，所述简化燃料棒(4)设计有二百六十四根，包括六十四根外围燃料棒(401)和两百根内圈燃料棒(402)，所述简化燃料棒(4)的顶端均通过螺栓安装有上端塞(6)，所述简化燃料棒(4)的底端均通过螺栓安装有下端塞(7)，所述简化燃料棒(4)通过上端塞(6)和下端塞(7)固定在简化格架(3)上。
8.根据权利要求7所述的一种缩比模拟燃料组件，其特征在于，所述外围燃料棒(401)采用锆合金包壳焊接端塞结构。
9.根据权利要求7所述的一种缩比模拟燃料组件，其特征在于，所述内圈燃料棒(402)均为奥氏体不锈钢实心棒。
10.根据权利要求1所述的一种缩比模拟燃料组件，其特征在于，所述上简化管座(1)、简化导向管(2)、简化格架(3)和下简化管座(5)均采用不锈钢材质。
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