CN206849504U - 一种耐冲击的反应堆压力容器接管段结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种耐冲击的反应堆压力容器接管段结构，包括筒体部以及连接在筒体部上的进水接管部，所述进水接管部内部通孔与筒体部内部空腔相通，在进水接管部的通孔内设置有至少一个导流板，所述导流板将进水接管部的内部空腔分隔形成两条或两条以上的流道，每条流道的流经横截面面积在进水接管部的轴向上呈交替式变化分布。本实用新型解决了水流进入接管段时会对接管段产生冲击力，容易导致接管段损伤和堆内压头损失的问题。

Description

一种耐冲击的反应堆压力容器接管段结构

技术领域

本实用新型涉及反应堆容器结构设计领域，具体涉及一种耐冲击的反应堆压力容器接管段结构。

背景技术

反应堆压力容器是放置核反应堆堆芯并承受运行压力的密闭容器，也称反应堆压力壳。反应堆压力容器起到压力边界的作用，用于支撑和包容反应堆堆芯，并为堆芯燃料提供冷却剂通道。反应堆压力容器作为压水堆核电站中最关键的安全屏障之一，长期在高温、高压和高辐照的工作条件下运行，需承受各类运行瞬态和事故工况载荷，其结构完整性对于反应堆结构的安全至关重要。反应堆压力容器由压力容器顶盖、接管段筒体、堆芯筒体、下封头焊接而成；其内部除放置堆芯、堆芯支承结构、控制棒及直接与堆芯连接的其他部件外，反应堆容器还与一体化顶盖组件、反应堆冷却剂管道相连接，并且与置于安全壳内混凝土结构上的压力容器支承结接触。反应堆压力容器在正常运行、事故、水压试验等工况下承受包括自重、压力、热膨胀、地震和管道载荷等复杂载荷；由于接管段几何不连续性，容易产生应力集中而发生破坏，是压力容器结构中最脆弱的部分。

传统反应堆压力容器接管段结构设计中，基于构件采用锻件制造技术，因此将接管段分为接管筒体和接管的结构。接管筒体和接管均采用锻件，采用插入式全焊透焊缝进行连接。结构整体性差，连接部力学性能差，厚度方向材料性能差异明显，焊接难度大、要求高，制造周期长。

现有技术中公开了一种采用电熔增材制造技术来新制造反应堆压力容器接管段结构，该方式虽然解决了现有反应堆压力容器接管段结构分体焊接结构整体性好无法满足需求的问题，但是仍然存在一定的问题：在正常运行情况下，冷却剂水从进口管道流入，在压力容器内壁与堆芯吊蓝间的环形间隙内下降，到压力容器底部后，通过堆芯支撑板和堆芯下栅格板上升，流经堆芯，带出热量，再经上栅格板后，从出口管道排出。冷却剂水从进口管道进入时会对接管段产生很大的冲力，长期的冲力会对接管段造成严重的损伤，并且水流从接管口进入反应堆堆芯时会有较大的压降，最终造成堆芯内的压头损失。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是水流进入接管段时会对接管段产生冲击力，容易导致接管段损伤和堆内压头损失，目的在于提供一种耐冲击的反应堆压力容器接管段结构，实现一种可缓解水流对接管段的冲击力，降低进入反应堆筒体部压力的接管段的目的。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种耐冲击的反应堆压力容器接管段结构，包括筒体部以及连接在筒体部上的进水接管部，所述进水接管部内部通孔与筒体部内部空腔相通，在进水接管部的通孔内设置有至少一个导流板，所述导流板将进水接管部的内部空腔分隔形成两条或两条以上的流道，每条流道的流经横截面面积在进水接管部的轴向上呈交替式变化分布。进一步的，冷却剂水从进水接管部流向筒体部时，对进水接管部会产生很大的冲击力，长期的冲力会对接管段造成严重的损伤，特别是进水接管部与筒体部的连接处；另外，水流从进水接管部进入筒体部时，由于水流的冲力仍然较大，也会对筒体内部的堆芯产生很大的冲力，造成堆内压头损失。所以为了解决以上问题，本实用新型设计了一种导流板，导流板沿进水接管部指向筒体部的方向弯曲迂回延伸且将通孔分隔成若干条流道，即导流板沿进水接管部指向筒体部的方向呈波浪形，这样水流进入多条流道后，波浪形的导流板会对水流其到一定的阻挡缓冲作用，会在导流板之间出现多个旋涡区，加大水头损失，从而降低水流对进水接管部内壁以及进水接管部与筒体部连接处的压力，避免其损失，有效的延长了接管段的使用寿命。波浪形的导流板增大了与水流接触的面积，并且相邻两个流道中的水流在流动过程相互对导流板作用，相比现有技术，本方案中的水流需要克服更多的内摩擦力和克服湍流时流体质点间相互碰撞的动量损失，这使得水流压力在进入筒体部之前得到降低，减小了水流从接管口进入反应堆堆芯后的压降，降低了堆芯内的压头损失。

优选的，所述导流板在进水接管部轴向方向上以正弦波形状延伸。将导流板设计为正弦波形状，这样导流板每个弧形弯曲处的旋涡区均等大，这样每处旋涡区对水流阻挡作用力均相等，使得水流经过导流板时的冲击力逐渐减小，避免水流压力减小的不均匀，进水接管部内壁因反作用冲击而损伤。

优选的，当通孔内只设置有一个导流板时，所述导流板以通孔的中心线为中轴线。中轴线是指将导流板分割成若干个半波的分割线，当只有一个导流板时，流道关于通孔的中心线对称，导流板所受的水流压力刚好相等，这样避免了一侧水冲击力过大而使导流板振动变形、甚至损伤，以上结构有利于延长导流板的使用寿命。

所述导流板与进水接管部是由电熔增材制造工艺成型的一体件。进一步的，基于电熔增材制造技术，将进水接管部与导流板设计为整体结构，即取消了导流板与接管之间的连接焊缝，获得一体化接管段，结构整体性好，保证了导流板与进水接管部之间的强度。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本实用新型一种耐冲击的反应堆压力容器接管段结构，在进水接管部的通孔内设置有至少一个导流板，所述导流板将进水接管部的内部空腔分隔形成两条或两条以上的流道，每条流道的流经横截面面积在进水接管部的轴向上呈交替式变化分布，以上结构将导流板限定为一个波浪形状，波浪形的导流板会对水流其到一定的阻挡缓冲作用，这样本方案中的水流需要克服更多的内摩擦力和克服湍流时流体质点间相互碰撞的动量损失，这使得水流压力在进入筒体部之前得到降低，以此解决了水流进入进水接管段时会对接管段内壁产生冲击力，容易导致进水接管段损伤和堆内压头损失的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-筒体部，2-进水接管部，3-出水接管部，4-导流板，5-流道。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1所示，本实用新型一种耐冲击的反应堆压力容器接管段结构，包括筒体部1以及连接在筒体部1上的进水接管部2，所述进水接管部2内部通孔与筒体部1内部空腔相通，在进水接管部2的通孔内设置有一个导流板4，导流板4厚度为15mm，所述导流板4将进水接管部2的内部空腔分隔形成两条流道5，每条流道5的流经横截面面积在进水接管部2的轴向上呈交替式变化分布。波浪形的导流板4会对水流其到一定的阻挡缓冲作用，降低了水流对进水接管部2内壁以及进水接管部2与筒体部1连接处的压力，避免其损失，有效的延长了接管段的使用寿命。在本实用新型中还包括出水接管段3，该出水接管段3与筒体部1连接。

实施例2

如图1所示，本实用新型一种耐冲击的反应堆压力容器接管段结构，在实施例1的基础上，所述导流板4在进水接管部2轴向方向上以正弦波形状延伸；当通孔内只设置有一个导流板4时，所述导流板4以通孔的中心线为中轴线。这样使得水流经过导流板4时的冲击力逐渐减小，避免水流压力减小的不均匀，进水接管部2内壁因反作用冲击而损伤。

实施例3

如图1所示，本实用新型一种耐冲击的反应堆压力容器接管段结构，在实施例1的基础上，所述导流板4与进水接管部2是由电熔增材制造工艺成型的一体件。反应堆压力容器的接管段的筒体部1和进水接管部2构成的结构为由电熔增材制造工艺一体成型，筒体部1和进水接管部2间不存在焊缝，无接管筒体和接管的划分，整个接管段为一个构件。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种耐冲击的反应堆压力容器接管段结构，包括筒体部（1）以及连接在筒体部（1）上的进水接管部（2），所述进水接管部（2）内部通孔与筒体部（1）内部空腔相通，其特征在于，在进水接管部（2）的通孔内设置有至少一个导流板（4），所述导流板（4）将进水接管部（2）的内部空腔分隔形成两条以上的流道（5），每条流道（5）的流经横截面面积在进水接管部（2）的轴向上呈交替式变化分布。

2.根据权利要求1所述的一种耐冲击的反应堆压力容器接管段结构，其特征在于，所述导流板（4）在进水接管部（2）轴向方向上以正弦波形状延伸。

3.根据权利要求2所述的一种耐冲击的反应堆压力容器接管段结构，其特征在于，当通孔内只设置有一个导流板（4）时，所述导流板（4）以通孔的中心线为中轴线。

4.根据权利要求1所述的一种耐冲击的反应堆压力容器接管段结构，其特征在于，所述导流板（4）与进水接管部（2）是由电熔增材制造工艺成型的一体件。