CN1221194A - 沸水反应器的中罩连接结构 - Google Patents

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Abstract

一种改善了罩(200)的可替换性的中罩连接结构(202)。在一实施例中,罩(200)包括一芯罩(204)和一下罩(206)。一芯板支撑凸缘(208)夹在芯罩(204)与下罩(206)之间,该芯板支撑凸缘(208)支撑一芯板(210)。这种中罩连接结构(202)由芯罩(204)上的一凸缘(216)和下罩上的一凸缘(218)形成。芯板支撑凸缘(208)位于芯罩与下罩(216和218)之间,这些凸缘上的孔(220)对正,从而使螺栓(266)可以插入这些对正的孔(220)。

Description

沸水反应器的中罩连接结构
本申请所要求保护的是1997年8月29日提交的美国临时专利申请No.60/057,552的利益。
本发明总体上涉及核反应器，特别是用于这种核反应器的罩。
沸水反应器一般包括一反应器芯，其位于一反应器压力容器(RPV)内。一种公知的反应器压力容器(RPV)包括一基本上为圆柱形的壳体。该壳体的直径例如可以是大约20英尺，其厚度大约为7英寸。一个基本上为圆柱形的芯罩位于该壳体内，并与壳体壁隔开，来抑制反应器芯燃料束的水平运动，并将向下流动的芯内流体与向上流动的芯内流体分开。具体地说，罩是一圆柱形的钢结构，其围绕反应器的芯，且其提供一隔板，用于将穿过芯向上的流体与在罩和反应器压力容器之间的环形空间内向下的流体分开。罩的下段支撑多个部件，例如芯板和两组芯内导管束缚件。芯板也支撑着芯内导管的顶端。
罩段承受到高程度的注量。例如与芯相对的罩的上段就是在高注量区内。低于芯的罩的下段则在较低注量区域内。公知，辐射有助于导致某些沸水反应器(BWR)材料的裂纹。因此，上罩段可能比下罩段对辐射引起的应力腐蚀裂纹(IASCC)更敏感。
一些公知的罩包括在芯的底部的一螺栓连接件。然而，罩一般通过将多个不锈钢圆柱段焊接在一起形成。具体地说，通过圆周焊接将相邻罩段的各端连接起来。因此，如果需要更换上罩段，则需要卸下整个罩。而卸下整个罩需要卸下芯板和其它部件。在某些公知的反应器构造中，顶部隔栅通过螺栓连接在罩的顶部，并且该顶部隔栅可以卸下并替换，而无需卸下罩。
希望提供一种罩，其拆除上罩段时无需卸下下罩段和芯板。还希望这种罩与公知的罩具有相同的功能。
这些和其它目的通过一种中罩连接结构来实现，该中罩连接结构改善了罩的更换性。在一实施例中，这种罩包括一芯罩和一下罩。一芯板支撑凸缘被夹在芯罩和下罩之间，芯板支撑凸缘支撑芯板。中罩连接结构由芯罩上的一凸缘和下罩上的一凸缘形成。芯板支撑凸缘位于芯罩和下罩的凸缘之间。这些凸缘上的孔对正，从而可以使螺栓从这些对正的孔中穿过。
可以从下罩上卸下芯罩，而不会影响下罩和芯板，卸下芯罩也不会影响芯板与下罩之间的定位和对正。上述罩的在高注量区使罩段，即芯罩可以卸下，而不影响芯板和下罩。因此，上罩可以独立于下罩更换。此外，上罩可以独立于芯板卸下，这样就不必与芯板对正。而且，芯板可以独立于上罩更换。相信两段的罩比公知的单个罩更容易操作、构造和更换，而且，相信所需的更换时间和材料都要比单个罩减小。
图1是一示意性的局部横剖的视图，示出了一沸水反应器；
图2是按照本发明的一实施例的罩的透视图，图中截去了一部分；
图3是图2所示的罩的一分解图；
图4是用于与图2所示的罩有关的凸缘连接的一横剖面图；和
图5是用于与图2所示的罩有关的芯罩连接的一横剖面图。
图1为一示意性的局部横剖面图，其示出包括一反应器压力容器(RPV)102的沸水反应器100，反应器压力容器(RPV)102大致为圆柱形，其一端由一底头106封闭，而另一端由一可拆卸顶头(未示出)封闭。一顶部引导件108位于该反应器压力容器(RPV)102内的一芯板110上方隔开一定距离处。一罩112围绕着芯板110并由罩支撑结构114所支撑。在罩112与该反应器压力容器(RPV)102的壁之间形成一环116。一环形的导流板118围绕该反应器压力容器(RPV)102在罩支撑结构114与该反应器压力容器(RPV)102的壁之间延伸。
图1中示出的反应器压力容器(RPV)102是关闭的，许多部件被拆除。例如，在运行中许多燃料束和控制杆(未示出)位于顶部引导件108与芯板110之间的区域中。此外，在运行中蒸汽分离器和干燥器以及许多其它部件(未示出)位于顶部引导件108上方的区域内。
顶部引导件108为格状结构，它包括多个顶部引导柱126，这些顶部引导柱限定顶部引导开孔128。芯板110包括多个凹入面130，他们基本上与顶部引导开孔128对正，以便易于将燃料束定位在顶部引导件108与芯板110之间。利用顶部引导开孔128和凹入面130将燃料束插入顶部引导件108与芯板110之间的区域。特别是，各燃料束通过顶部引导开孔128插入，并由芯板110和顶部引导柱126水平支撑。燃料束在竖直方向上由未示出的结构支撑。
图2是按照本发明的罩200的一透视图，图中截去一部分。具体地说，本发明涉及一中罩连接结构202，其应该能够改善罩200的可更换性。罩200包括一芯罩204和一下罩206。一凸缘208夹在芯罩204和下罩206之间。凸缘208支撑一芯板210。下罩206包括一凸缘212，用于固定于罩支撑件(未示出)，芯罩204包括一凸缘214，用于固定于罩头(未示出)。
关于中罩连接结构202，这种连接结构202由芯罩204上的一凸缘216和下罩206上的一凸缘218形成。芯板的支撑凸缘208位于凸缘216和218之间，凸缘208、216和218上的孔220对正，从而使螺栓能够穿过这些孔，这在下面还要描述。凸缘208、216和218上的扇形区域222对正，从而使反应器部件能够沿着罩200延伸。
图3是图2所示的罩200的一分解视图。在图3中并未示出各种连接件，如螺栓、螺母、保持件和楔形块等，如图3所示，芯罩204可以从下罩段206上卸下，而不会影响下罩206和芯板210，芯板210与下罩206之间的位置和它们的对正关系不会由于卸下芯罩204而受到影响。
图4是用于罩200的一种凸缘连接250的横剖面图。如图4所示，楔形块252固定于一从芯板210的边缘256延伸的螺柱254上。具体地说，螺柱254穿过在楔形块252的一延伸段260上的一孔258。螺柱254被拧紧固定于边缘256上。一螺母262与螺柱254螺纹接合，并顶住楔形块252拧紧。楔形块252在芯罩204与芯板210的边缘256之间延伸，并在水平方向上束缚芯板210。要卸下芯罩204时，由于有多个顶住芯罩204的内表面的楔形块252，所以必须卸下这些楔形块252。通过卸下螺母262并从螺柱254上提起楔形块252，可以从远处将楔形块252卸下和安装。
大约四个双头螺栓/螺母/保持件组件264将凸缘208固定于下罩206上。具体地说，一双头螺栓266穿过凸缘208和下罩206上的孔268和270。螺母272和保持件274分别顶住下罩凸缘218的和芯板凸缘208拧紧。组件264保持芯板凸缘208的位置和对正关系。卸下芯罩204时不必卸下组件264。
图5是用于罩200的一芯罩连接300的一横剖面图。如图5所示，一双头螺栓302穿过凸缘208和芯板210的边缘256上的对正的孔304和306。螺母308和保持件310与双头螺栓302螺纹接合，并顶住凸缘208和芯板210。通过将芯板210螺栓连接于凸缘208的组件300，在卸下芯罩204时保持了芯板210的位置和对正关系。
双头螺栓312穿过芯罩凸缘216、芯板凸缘208和下罩凸缘218上的对正的孔222。螺母314和保持件316螺纹接合在双头螺栓312上，并顶住各凸缘216和218拧紧。双头螺栓312、螺母314和锁紧螺母316将芯罩204与下罩206和夹凸缘208螺栓连接。当卸下双头螺栓312、螺母314和保持件316时，可以将芯罩204从下罩206上提起。
可以想出许多上述芯罩的替换和变化形式。例如，凸缘208可以与下罩206成一体，而不是如图所示的一单独件。作为单独件制造凸缘208减少了用于下罩所需的锻件的尺寸。
上述罩使得高注量区域的罩段，即，芯罩可以在不影响芯板和下罩的情况下卸下。因此，上罩可以独立于下罩更换。此外，上罩可以独立于芯板卸下，这样就不必与芯板再对正。而且，芯板可以独立于上罩更换。相信两段的罩比公知的单个罩更容易操作、构造和更换，而且，相信所需的更换时间和材料都要比单个罩减小。
从前面对本发明的各实施例的描述中显然可以看出本发明的目的得到了实现。虽然已经详细地描述了本发明，但应清楚地理解，上面的描述只是为了举例说明，并不是为了限制。因此，只有权利要求书才对本发明的精神和范围作出限制。

Claims (10)

1．一种用于芯反应器(100)的罩(200)，所述罩(200)包括：
一芯罩(204)，其一端设有一凸缘(216，所述芯罩凸缘(216)上有多个孔(220)；
一下罩(206)，其一端设有一凸缘(218)，所述下罩凸缘(218)上有多个孔(220)；
多个双头螺栓(266)穿过所述芯罩凸缘(216)和所述下罩凸缘(218)上的对正的孔(220)。
2．一种如权利要求1所述的罩(200)，其特征在于：其还包括一位于所述芯罩凸缘(216)与所述下罩凸缘(218)之间的芯板凸缘(208)，所述芯板凸缘(208)上有多个孔(220)。
3．一种如权利要求2所述的罩，其特征在于：所述芯板凸缘(208)通过穿过在所述芯板凸缘(208)和所述下罩凸缘(218)上的对正的孔(268和270)的双头螺栓(266)固定于所述下罩(206)。
4．一种如权利要求2所述的罩(200)，其特征在于：一芯板(210)通过穿过在所述芯板凸缘(208)和所述芯板(210)上的对正的孔(304和306)固定于所述芯板凸缘(208)。
5．一种如权利要求4所述的罩(200)，其特征在于：多个位于所述芯板(210)与所述罩(200)之间的楔形块(252)束缚所述芯板(210)在水平方向上的运动。
6．一种用于一芯反应器(100)的罩(200)的中罩连接结构，罩(200)包括一芯罩(204)和一下罩(206)，所述中罩连接结构(202)包括：
在芯罩(204)的一端的一芯罩凸缘(216)，所述芯罩凸缘(216)上有多个孔(220)；
在下罩(206)的一端的一下罩凸缘(218)，在所述下罩凸缘(218)上有多个孔(220)；和
多个穿过在所述芯罩凸缘(216)和所述下罩凸缘(218)上的对正的孔(220)的双头螺栓(266)。
7．一种如权利要求6所述的中罩连接结构(202)，其特征在于：其还包括一位于所述芯罩凸缘(216)与所述下罩凸缘(218)之间的芯板凸缘(208)，所述芯板凸缘(208)上有多个孔(220)。
8．一种如权利要求7所述的中罩连接结构(202)，其特征在于：所述芯板凸缘(208)通过穿过在所述芯板凸缘(208)和所述下罩凸缘(218)上的对正的孔(268和270)的双头螺栓(266)固定于所述下罩凸缘(218)上。
9．一种如权利要求7所述的中罩连接结构(202)，其特征在于：一芯板(210)通过穿过在所述芯板凸缘(208)和芯板(210)上的对正的孔(304和306)的双头螺栓(302)固定于所述芯板凸缘(208)。
10．一种如权利要求9所述的中罩连接结构(202)，其特征在于：还包括多个位于芯板(210)与罩(200)之间的楔形块(252)。
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