CN1343361A - 压水核反应堆容器罩的导管的连接装置 - Google Patents

压水核反应堆容器罩的导管的连接装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种包括一个穿过罩(1)的柱形体(3a)和一个带有外螺纹(3c)的头部(3b)的导管(3)。该装置包括一个可以配在导管(3)头部(3b)并带有与头部(3b)密封的装置(24;55)的外壳(20),和一个独立于外壳(20)之外的锁紧装置(40),该锁紧装置给外壳施加一个贴靠在导管(3)的头部(3b)的力。

Description

压水核反应堆容器罩的导管的连接装置
本发明的目的是压水核反应堆容器罩的一个导管的连接装置。
压水核反应堆一般包括一个封闭堆心的容器，堆心延伸在冷却堆心的高压水中。
反应堆容器一般为柱形，包括一个可以配在容器上部的半球形的罩。
罩上钻有一些开口，每个开口处通过焊接固定一个穿过导管，也叫做适配器，它保证堆心反应度棒束控制组件延长器的通过和移动控制，或保证堆心内部一个测量装置如热电偶套管穿过的通道，或者可以安装一个导管封闭塞，以便在拔出塞子后放入观察容器内部的装置。
由棒束控制组件的控制机构、热电偶和某些导管的塞子组成的零件是主系统的一部分，并处于主系统的条件下，即高压水的条件：温度约为240℃，压力为155巴。
每个导管包括一个穿过容器罩的柱形体和一个具有外螺纹的头部，相应的零件拧在外螺纹上，这样可以重新得到水压产生的力。密封性通过一个带有薄唇边的密封圈来保证，密封圈设在每个导管的头部，并且焊接在拧在这个头部的相应零件上。
当更换其中一个零件时，例如棒束控制组件的一个移动控制机构或一个热电偶套管，将带唇边的密封圈切断，并将该零件从导管头部拧下来。然后，当重新安装另一个零件时，应重新加工密封圈的唇边，将替换零件拧在导管头部，并重新焊接密封圈。
在把确定的零件重新安装在相应的导管头部之前，将一个替换零件，例如棒束控制组件的一个控制机构或一个热电偶套管，安装在导管的头部，重新加工带唇边密封圈的时间是必要的。
替换零件应该通过一个具有对这种材料所必需的所有密封保证的连接装置固定在导管的头部。
因此，本发明的目的是压水核反应堆容器罩的导管上的连接装置，所述导管包括一个穿过罩的柱形体和一个带有外螺纹的头部，该装置特征在于，一方面包括一个适于配在导管头部并具有与所述头部的密封装置的外壳，另一方面包括独立于外壳之外的锁紧装置，锁紧装置给外壳施加一个贴靠导管头部的力。
根据本发明的其它特征：
—密封装置由一个密封垫构成，密封垫位于外壳底部一个槽中并且通过锁紧装置贴靠导管头的上表面；
—密封装置由一个位于外壳底部一个槽中的主密封垫和一个位于导管头侧面的补充密封垫组成，主密封垫和补充密封垫通过锁紧装置分别贴靠导管头的上表面和侧表面；
—接受密封垫的槽的深度确定，以限制把外壳安装到导管头上时密封垫被破坏；
—密封垫为环形金属垫；
—锁紧装置由一个安装在外壳上的上法兰和一个带有内螺纹的下法兰组成，下法兰的内螺纹与导管头的外螺纹配合，所述法兰通过一些连接机构互相连接；
—锁紧装置由一个安装在外壳上的上法兰和一个下法兰组成，下法兰带有两个位于所述导管头下面的导管体周围的半环体，所述法兰通过一些连接机构互相连接；
—连接机构由一些螺纹件构成，每个螺纹件穿过上法兰中的一个光孔，螺纹件的螺纹端拧在下法兰中的一个螺纹孔中；
—连接机构由一些螺纹件构成，每个螺纹件穿过上法兰中的一个光滑孔和下法兰中的一个光滑孔，一个螺母拧在每个螺纹件的螺纹端上；
—一些弹性垫片位于每个螺纹件头部与上法兰的光滑孔的锪孔底部之间；
—一些弹性垫片位于每个螺纹件的螺母与下法兰之间；
—该装置包括使补充密封垫同时贴靠导管头的侧面和外壳下表面的装置；
—补充密封垫的贴靠装置包括一个位于外壳之下并且通过一些螺母保持贴靠所述外壳下表面的环，每个螺母拧在一个连接上、下法兰的螺纹件上；
—环与导管头的侧面和外壳下表面形成一个用于放置补充密封垫的三角形槽。
下面作为示例并参照附图给出的描述将表明本发明的其它特征和优点，附图如下：
—图1为穿过一个压水核反应堆容器罩的导管的轴向剖面示意图；
—图2为根据本发明的连接装置第一实施例的轴向剖视图；
—图3为沿图2的3-3线的剖面图；
—图4为沿图2的4-4线的剖面图；
—图5为根据本发明的连接装置第二实施例的轴向剖视图；
—图6为沿图5的6-6线的剖面图；
—图7为根据本发明的连接装置第三实施例的轴向剖视图；
—图8为更大比例的示意图，示出图7所示封闭装置的密封方式；
—图9、10为根据本发明的连接装置的两个连接机构变型的轴向剖视图。
图1示意性地表示一个压水核反应堆容器的罩1的一部分。
一些开口2穿过罩1，一个整体用3表示的导管固定在开口2内，并形成一个能够使一个延长器通过的适配器，延长器保证控制核反应堆容器内反应度的棒束移动、热电偶的通过或安装导管3的封闭塞，以便在取出塞子后放入观察容器内部的装置。
一般为管状的导管3包括一个直径与开口2的直径相同的柱形体3a，柱形体通过一个环形焊缝4固定在罩的内下表面上，并从内下表面伸出。
导管3还包括一个直径大于柱形体的头部3b，位于罩1外面和上面。头部3b带有外螺纹3c。
一个管状热套5轴向位于导管3的内孔内，并且在图1所示的实施例中包括一个锥形的下部6。
用7表示的堆心反应度控制棒束的延长器移动控制机构或可以测量容器内部温度的热电偶套或封闭塞用螺纹固定在固定在导管3头部3b的螺纹部分3c上，并且贴靠设在所述导管3头部3b的一个带唇边密封垫8上。
控制机构、热电偶或封闭塞的固定通过一个密封焊缝来完成，保证控制机构与导管3之间沿带唇边密封垫8的密封。
在更换控制机构7或热电偶及封闭塞的情况下，将带唇边密封垫切开，并将控制机构或热电偶套拧下。
在加工带唇边密封垫期间，用一个根据本发明的连接装置将控制棒束延长器的移动控制机构或热电偶及封闭塞安装到导管3的头部3b上，整个连接装置用10表示。
整体上说，图2-8所示的连接装置一方面包括一个适用于导管3头部3b并带有与所述头部3b的密封装置的外壳20，另一方面包括独立于外壳20之外并且给外壳20施加一个力使其贴靠所述导管3头部3b的锁紧装置40。
根据图2、5所示的实施例，外壳20包括一个周边21，它一方面形成直径与导管3头部3b的外径基本相同的镗孔22，另一方面正如后面将看到的，形成一个锁紧装置40贴靠的边缘23。
如图2、5所示，外壳20设有与导管3头部3b的密封装置，密封装置由一个位于外壳20底部一个槽25中的密封垫24构成。密封垫24通过锁紧装置40贴靠所述头部3b的上表面。
接受密封垫24的槽25的深度是确定的，以便限制密封垫在将外壳20安装到导管3的头部3b时被破坏。
例如密封垫24由一个环形金属垫构成。
根据图2-4所示的第一实施例，外壳20在导管3头部3b的锁紧装置40包括一个安装在外壳20的边缘23上的上法兰41，一些光孔42均匀分布在所述上法兰41上。
如图3所示，每个孔42包括一个通向所述上法兰内的锪孔(豁孔)42a形成的上部。
锁紧装置40还包括一个带有内螺纹43a和螺纹孔43b的下法兰43，内螺纹43a与导管3头部3b的外螺纹3c配合。
另外，如图4所示，外壳20的周边21包括一些通向所述周边以外并且均匀分布的锪孔21a。
下法兰43的螺纹孔43b的数量与外壳20的周边21上的锪孔21a和上法兰41的光孔42的数量相等。
法兰41和43通过一些螺纹件44组成的连接机构互相连接，每个螺纹件44安装在上法兰41的光孔42中，它们的螺纹端44a拧在下法兰43的螺纹孔43b中。
每个螺纹件44还穿过外壳20的锪孔21a。
外壳20和锁紧装置40的安装用下面的方式进行。
首先将下法兰43拧在导管3头部3b的螺纹部分3c上，并将带有密封垫24的外壳20放在所述头部3b上。
将上法兰41安装在外壳20的边缘21上。每个螺纹件44安装在上法兰41的一个光孔42中，穿过所述外壳20的一个锪孔21a，并且拧在下法兰43的螺纹孔43b中。
锁紧这些螺纹件44可以压缩密封垫24，并且给外壳20施加一个贴靠在导管3头部3b的力。接受密封垫24的槽25的深度限制了密封垫24的破坏。
在该实施例中，当螺纹件44拧紧时，在导管3头部3b的螺纹部分3c上实现了加力。
现在参照图5、6描述外壳20在导管3头部3b上的锁紧装置40的第二个实施例。
在这个实施例中，外壳20与上述实施例的外壳相同，并且也有一个接受密封垫24的槽25以及一个带有锪孔21a的周边21。
锁紧装置40由一个带有一些光孔42的上法兰41构成，每个光孔42包括一个由通向所述上法兰内的锪孔42a构成的上部。锁紧装置40还包括一个带有均匀分布的螺纹孔45a的下法兰45，螺纹孔45a的数量与上法兰41中的光孔42的数量相等。
下法兰45包括一个内镗孔46，其直径大于导管3头部3b的外径。
另外，下法兰45包括一个内边缘47，形成两个位于导管3的柱形体3a周围和所述导管2头部3b下面的半环48a、48b(图6)的贴靠表面，如图5所示。
每个半环48a和48b的内剖面形状与导管3的柱形体3a和头部3b之间的连接壁的剖面互补。
法兰41和45通过一些螺纹件49组成的连接机构49互相连接，每个螺纹件49安装在上法兰41的光孔42中，其螺纹端拧在下法兰45的螺纹孔45a中。
在该实施例中，锁紧装置40的安装方法如下：
首先把下法兰套在导管3的柱形体3a上，并把每个半环48a和48b放在下法兰45的内边47上。
然后把带有密封垫24的外壳20放在导管3的头部3b，并把上法兰41安装在外壳20的周边41上。
由下法兰5和两个半环48a和48b构成的整体用适当的方法抬起，使半环48a和48b贴靠在导管3头部3b的下面。
每个螺纹件49安装在上法兰41的光孔42中，穿过外壳20的一个锪孔21a，并拧在下法兰45的一个螺纹孔45a中。
螺纹件49可以给外壳施加一个贴靠导管3头部3b的力，并压缩垫片24，以保证密封性。接受该垫片的槽25的深度限制了垫片24的破坏。
在该实施例中，螺纹件拧紧时，导管3的柱形体3a与头部3b之间的锥形连接部分上实现了加力。
现在参照图7、8描述导管3的头部3b上的外壳20锁紧装置40的第三个实施例。
在该实施例中，外壳20与上述实施例的外壳相同，并包括一个密封垫24，锁紧装置40与图5所示实施例的锁紧装置相同。
与上述实施例共同的元件用同样的标号表示。
该实施例中，通过一个位于导管3头部3b侧面的补充密封垫55得到对主密封垫24的补充密封。例如，该补充密封垫55由一个环形金属垫片构成。
该实施例中，主密封垫24和补充密封垫55通过锁紧装置40分别贴靠导管3头部3b的上表面和侧面。
为此，锁紧装置40同时在导管3头部3b的侧面和外壳20的下表面与补充密封垫55的贴靠装置连接。
如图7、8所示，第二密封垫55的贴靠装置包括一个环56，位于外壳20下面，并且通过一些螺母60保持在所述外壳的下表面上，每个螺母60拧在一个连接上、下法兰41和45的螺纹件49上。
该实施例中，外壳20的周边21与导管3头部3b的上部形成一个空间57，外壳20的下壁形成的空间57的底部是倾斜的，补充密封垫55位于其中。
环56包括第一部分56a和第二部分56b，第一部分形成一个边缘，用于贴靠外壳20的下表面，第二部分为凸缘状，并向导管3的轴倾斜。
第二部分56b深入到导管3头部3b与外壳20周边21之间之间形成的空间57中。
环56的凸缘56b与导管3头部3b的侧面和外壳20的下表面形成一个用于放置补充密封垫55的三角形槽。
另外，用螺母60把环56固定在外壳20下面后，凸缘56b的上表面与外壳20的下表面形成一个可以将补充密封垫55压缩在导管3头部3b侧面的间隙“j”，因此对已经通过主密封垫实现的密封进行补充密封。
如图8所示，在外壳20的边缘21中加工出一个通道59，以便能够实现密封垫24和55的密封性控制。
根据图9所示的一个变型，连接机构由一些螺纹件44组成，每个螺纹件穿过上法兰41中的一个光孔42和下法兰43中的一个光孔43a。一个螺母44b拧在每个螺纹件44的螺纹端44a上。
一些弹性垫片60位于每个螺纹件44的螺母44b与下法兰43之间。
根据图10所示的另一个变型，连接机构由一些螺纹件49组成，每个螺纹件穿过上法兰41中的一个光孔42和下法兰45中的一个光孔45b。一个螺母49b拧在每个螺纹件49的螺纹端49a上。
一些弹性垫片60位于每个螺纹件49的螺母49b与下法兰45之间。
根据另一个变型，弹性垫片60可以位于每个螺纹件44或49的头部与上法兰41的光孔42的锪孔42a的底部之间。
弹性垫片可以承受螺纹件与导管体之间的不同膨胀，还可以通过计算这些垫片的堆放高度来调节锁紧力。
上述实施例中，外壳20由一个替换控制棒束控制机构、热电偶套或封闭塞的外壳构成。
根据本发明的连接装置可以安装控制棒束控制机构或替换热电偶套，可以具有从新加工带唇边密封垫所需的时间，并且在替换期间可以充分保证密封性。

Claims (14)

1.压水核反应堆的容器罩(1)的导管(3)上的连接装置，所述导管(3)包括一个穿过罩(1)的柱形体(3a)和一个带有外螺纹(3c)的头部(3b)，其特征在于，它一方面包括一个可以配在导管(3)头部(3b)并带有与头部(3b)密封的装置(24；55)的外壳(20)，另一方面包括独立于外壳(20)之外的锁紧装置(40)，该锁紧装置给外壳施加一个贴靠在导管(3)的头部(3b)的力。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于，密封装置由一个密封垫(24)构成，密封垫位于外壳(20)底部的一个槽(25)中，并且通过锁紧装置(40)贴靠导管(3)头部(3b)的上表面。
3.根据权利要求1的装置，其特征在于，密封装置由一个位于外壳(20)底部的一个槽(25)中的主密封装置(24)和一个位于导管(3)头部(3b)侧面的补充密封垫(55)组成，主密封垫(24)和补充密封垫(55)通过锁紧装置(40)分别贴靠导管(3)头部(3b)的上表面和侧面。
4.根据权利要求2或3的装置，其特征在于，接受密封垫(24)的槽(25)的深度是确定的，以便在把外壳安装到导管(3)的头部(3b)时限制密封垫(24)的破坏。
5.根据权利要求2-4之一的装置，其特征在于，密封垫(24；55)为环形金属垫。
6.根据权利要求1和2的装置，其特征在于，锁紧装置(40)由一个安装在外壳(20)上的上法兰(41)和一个带有内螺纹(43a)的下法兰(43)组成，内螺纹(43a)与导管(3)头部(3b)的外螺纹(3c)配合，所述法兰(41，43)通过连接机构(44)互相连接。
7.根据权利要求1-3之一的装置，其特征在于，锁紧装置(40)由一个安装在外壳(20)上的上法兰(41)和一个下法兰(45)组成，下法兰带有两个位于所述导管(3)头部(3b)下面的导管(3)的柱形体(3a)周围的半环(48a，48b)，所述法兰(41，45)通过连接机构(49)互相连接。
8.根据权利要求6或7的装置，其特征在于，连接机构由一些螺纹件(44；49)组成，每个螺纹件穿过上法兰(41)中的一个光孔(42)，并且其螺纹端(44a；49a)拧在下法兰(43；45)中的一个螺纹孔(43b；45a)中。
9.根据权利要求6或7的装置，其特征在于，连接机构由一些螺纹件(44；49)组成，每个螺纹件穿过上法兰(41)中的一个光孔(42)和下法兰(43；45)中的一个光孔(43c；45b)，一个螺母(44b；49b)拧在每个螺纹件(44；49)的螺纹端(44a；49a)上。
10.根据权利要求8或9的装置，其特征在于，弹性垫(60)位于每个螺纹件(44；49)的头部与上法兰(41)的光孔(42)的锪孔(42a)底部之间。
11.根据权利要求9的装置，其特征在于，弹性垫片(60)位于每个螺纹件(44；49)的螺母(44b；49b)与下法兰(43；45)之间。
12.根据权利要求3和7的装置，其特征在于，它包括使补充密封垫(55)同时贴靠导管(3)头部(3b)的侧面和外壳(20)下表面的贴靠装置(56，60)。
13.根据权利要求7的装置，其特征在于，第二密封垫(55)的贴靠装置包括一个位于外壳(20)下面并且通过一些螺母(60)保持在所述外壳(20)下表面上的环(56)，每个螺母拧在一个连接上法兰(41)和下法兰(45)的螺纹件(49)上。
14.根据权利要求12和13的装置，其特征在于，环(56)与导管(3)头部(3b)的侧面和外壳(20)的下表面形成一个三角形的槽(57a)，用于放置补充密封垫(55)。
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