CZ281759B6

CZ281759B6 - Jaderný palivový systém

Info

Publication number: CZ281759B6
Application number: CZ931212A
Authority: CZ
Inventors: Edmund Emory Demario; Charles Norman Lawson
Original assignee: Westinghouse Electric Corporation
Priority date: 1992-06-23
Filing date: 1993-06-18
Publication date: 1997-01-15
Also published as: US5265138A; JP2002000025U; CZ121293A3; EP0576139A1; JPH0659066A; CN1085006A

Abstract

Je určen pro použití v jaderném reaktoru, pracujícím s tlakovou vodou. Palivový systém (38) je opatřen konstrukcí s pružných výstupků (136) a důlků (134), vytvořených v neradioaktivní vložené vnitřní krátké trubce (132), umístěné v horní části objímkové trubky (92), určené pro umístění trubky (66) s čidly, a umístěné v palivovém sytému (38) tak, že je připevněna k horní trysce (102), dolní trysce (104) a mezilehlým mřížkám (106). Objímková trubka (92) je nahoře otevřená a vkládá se do ní trubka (66) s čidly nebo jejich přípojkami, procházejícími chladící vodou a určenými pro připojení k procesoru pro zpracování signálů čidel. V objímkové trubce (92) je vložena vnitřní krátká trubka (132), opatřená důlky (134) a pružnýmí výstupky (136), která zasahuje odshora do určité vzdálenosti. Důlky (134) a pružné výstupky (136) brání pohybu trubky (66) s čidly a jejich přípojkami v bočním směru, což by mělo za následek vznik narážení do objímkové trubky (92) vzhledem k silnému ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká jaderného palivového systému, zejména montáže přístrojů nebo prostředků pro snímání stavů palivových systémů jaderných reaktorů, jako jsou reaktory pracující s tlakovou vodou, přičemž tyto přístroje nebo prostředky a/nebo trubky, které slouží pro jejich umístění a upevnění, musí vystupovat směrem vzhůru z palivových systémů, kde existuje silné axiální vzestupné proudění vody, ohřáté palivovými tyčemi. Vložka pro takzvané náprstkové neboli objímkové trubky, do nichž jsou vloženy trubky s čidly, je opatřena protilehlými obloukovými pružnými výstupky a důlky, vtlačenými radiálně dovnitř pro přidržení horního konce trubky s čidly.

Dosavadní stav techniky

Jaderné reaktory typu, použitého pro výrobu energie produkováním tepla ve štěpném materiálu, mají takzvané aktivní zóny reaktoru, sestávající z mnoha palivových tyčí, uspořádaných v těsně přilehlých řadách. Palivové tyče jsou neseny nosnými kostrami, se kterými může být manipulováno jako s celky. Tyto kostry mají vždy horní desku a spodní desku, které jsou známé jako trysky, a několik mezilehlých desek, známých jako mřížky. Mřížky mají otvory, kterými procházejí palivové tyče a jsou přidržovány svisle i vodorovné vůči sobé navzájem v řadách s bočním odstupem, přičemž jsou přidržovány relativné pevné pomocí pružných částí na mřížkách. Jaderný tok, procházející mezi palivovými tyčemi, ohřívá tyto palivové tyče, přičemž voda nebo jiné chladicí médium cirkuluje po palivových tyčích a zužitkovává teplo pro výrobu energie. Ohříváni vody podél ploch palivových tyčí způsobuje konvekční proudění vody svisle směrem vzhůru. Voda prochází nahoru nad konce palivových tyčí silným axiálním prouděním.

Horní a dolní desky, neboli horní a dolní trysky, a mezilehlé mřížky palivových systémů jsou připevněny vzájemně vůči sobě pomocí takzvaných objímkových trubek, připevněných k mřížkám i tryskám, a tvoří tak konstrukční jednotku pro nesení mnoha palivových tyči, například asi 300 palivových tyčí. Objímkové trubky tvoří vedení pro průchod regulačních tyčí, které ve snížené poloze absorbují jaderný tok pro snížení celkové intenzity štěpeni a které ve zvýšené poloze umožňují průchod jaderného toku mezi palivovými tyčemi pro zvýšení intenzity štěpení.

S výhodou je pro každý palivový systém pro umístěni čidel, které snímají činnost reaktoru v prostoru palivového systému, upravena jedna z objímkových trubek, čidla jsou zase vkládána do trubky, která může být spuštěna do jedné z objímkových trubek pro prováděni monitorování, nebo vytažena z objímkové trubky pro provedení údržby. Objímkové trubky pro regulační tyče a pro čidla zaujímají polohy v řadě, které by jinak měly palivové tyče. Obvykle je objímková trubka pro daný přístroj umístěna centrálně v řadě palivových tyči a objímkové trubky pro regulační tyče jsou rozmístěny kolem palivových tyčí v určitém vzoru.

Pro dosažení účinného hoření paliva a pro zajištění bezpečné

-1CZ 281759 B6 funkce reaktoru je důležité kontinuální monitorování každého palivového systému v aktivní zóně reaktoru. Řádné monitorování se provádí použitím přístrojových sond neboli čidel. Zařízení s těmito čidly obsahuje objímkové trubky pro umístění a upevnění čidel, to jest stacionární úkryty, rozkládající se po délce palivového systému, a elektrická čidla. Zařízení může být opatřeno jedním nebo několika čidly na dobře chráněných kabelech, která jsou vložena do objímkových trubek a elektricky připojena k zařízení pro zpracovávání signálů. S výhodou je zařízení s čidly uspořádáno v trubce, která je vložena do své objímkové trubky. Do zvolených objímkových trubek mohou být vloženy trubky s čidly, a to rovněž do centrální objímkové trubky a/nebo i jiných objímkových trubek, v nichž by jinak byly upevněny regulační tyče.

Trubka s čidlem je normálně uspořádána tak, že může být vytažena. Elektrické vodiče pro vedení signálů z čidel v trubkách jsou vedeny nahoru v prodloužení těchto trubek pro umožnění připojení k vzdálené elektronické jednotce, dekódující užitečné informace ze signálů čidel. Ačkoli horní tryska palivového systému skýtá určitou ochranu, existuje nad horním koncem objímkové trubky, kde trubka s čidlem nebo vnější kryt kabelu a podobně, který vede k čidlům v objímkové trubce, vyčnívá nad tuto objímkovou trubku, nekrytá roztažná mezera.

Při činnosti reaktoru vstupuje chladicí voda do spodní části reaktoru a potom proudí nahoru palivovým systémem. Určitá část této vody může proudit prstencovým prostorem mezi vnitřní stěnou objímkové trubky a vnější stěnou trubky s čidlem, neboli přístrojové trubky. Značné axiální proudění vody existuje kolem palivových tyči a objímkových trubek. Voda, vířící s velkou rychlostí, která proudí kolem palivových tyči, objímkových trubek a zejména axiální mezerou na horním konci objímkových trubek, způsobuje velké boční vibrace trubek s čidly, neboli přístrojových trubek, což má za následek hydraulické indukování tření, protože trubka s čidlem a/nebo jakákoli další konstrukce, upravená pro ochranu trubky s čidlem, a její vodiče v horním konci trubky s čidlem, bočně vibruje a naráží na vnitřní stěny objímkové trubky.

Tento stav ovšem působí na zkrácení životnosti přístrojové trubky, neboli trubky s čidlem, stejně jako objímkové trubky. Známé řešeni tohoto problému spočívá v provedeni těchto částí z materiálů, které jsou dostatečné trvanlivé, aby odolávaly účinku vibrací, vznikajících nezamezitelným axiálním prouděním chladicí vody.

Známá objímková trubka sestává z vnější trubky z nerezové oceli a z vnitřní trubky ze slitiny zirkónia, koaxiální s vnější trubkou. Zirkóniová trubka a trubka z nerezové oceli jsou axiálně upevněny relativné vůči sobě navzájem vytvořením řady prstencových záhybů, například dvou, zasunutím jedné trubky do druhé a válcováním vnitřní trubky použitím radiálního tlaku, působícího směrem ven, pro vytvoření prstencových blokujících záhybů. Toto zesíleni objímkové trubky z nerezové oceli je upraveno na horním konci této objímkové trubky a rozkládá se směrem dolů ve směru k nejhořejši mřížce.

Přístrojová trubka, v níž jsou umístěna čidla, může být rovněž provedena z nerezové oceli. Nerezová ocel má dostatečnou pev

-2CZ 281759 B6 nost a tvrdost, aby odolala nárazům, způsobeným vibracemi na horním konci objímkové trubky. Nerezová ocel vhodného složení, která má odolávat nutným napětím a nárazům, však bohužel obsahuje obvykle kobalt. Ozářením jaderným tokem reaktoru pak dojde k aktivování tohoto kobaltu v nerezové oceli. Když se potom přístrojová trubka vyjme z příslušné objímkové trubky pro provedení údržby, jako například pro provedení testování nebo kalibrování, způsobí jaderný rozpad kobaltu nebo jeho vedlejších produktů nežádoucí záření, které může být nebezpečné.

Bylo by proto výhodné vytvořit přístrojovou trubku, neboli trubku s čidlem, a objímkovou trubku mnohem trvanlivější, které by vydržely výše popsané nárazy, aniž by se vycházelo z materiálu, který způsobí, že tyto trubky se stanou po použití radioaktivními. Bylo by rovněž výhodné snížit vibrace, vznikající na horním konci palivového systému účinkem bouřlivě proudící vody, protože toto bouřlivé proudění je nutné pro zajištění funkce reaktoru.

Úkolem vynálezu proto je zvolit v podstatě neaktivní materiál pro ochranu horního konce objímkové trubky a trubky s čidlem, která se umístí v objímkové trubce, při dodržení dlouhé životnosti, typické pro trvanlivou nerezovou ocel.

Dalším úkolem vynálezu je snížit nárazy, vzniklé vibracemi na horním konci objímkové trubky, provedením pružné rozpěrné konstrukce, která se snadno vytvoří na vnitřní straně objímkové trubky.

Podstata vynálezu

Uvedený úkol splňuje jaderný palivový systém pro použití v jaderném reaktoru, pracujícím s tlakovou vodou, podle vynálezu, jehož podstatou je, že sestává z horní trysky, dolní trysky, mezilehlých mřížek mezi horní tryskou a dolní tryskou pro uloženi jaderných palivových tyčí a z objímkových trubek, rozkládajících se mezi horní tryskou a spodní tryskou a připevněných k horní trysce, dolní trysce a mřížkám, přičemž objímkové trubky tvoří jednak první objímkové trubky pro regulační tyče a alespoň jedna druhá objímková trubka pro umístění trubky s čidly, která jsou připojena k prostředku pro zpracování signálů čidel, umístěnému nad montážním uspořádáním, a druhá objímková trubka obsahuje vložené krátké trubky, upevněné v této druhé objímkové trubce a rozkládající se alespoň v části délky této druhé objímkové trubky na jejím horním konci, přičemž tato vložená krátká trubka je opatřena, radiálně dovnitř vyčnívajícími, pružnými výstupky, sloužícími pro opření trubky s čidly, vložené do druhé objímkové trubky, pro omezení bočních pohybů trubky s čidly vůči druhé objímkové trubce .

V jaderném palivovém systému podle vynálezu, použitém v jaderném reaktoru pracujícím s tlakovou vodou, jsou tedy neradioaktivni trubky pro umístěni čidel, které jsou opatřeny pružnými oblouky a důlky, umístěny v objímkových trubkách, umístěných v palivovém systému a připevněných k horní trysce, dolní trysce a k mezilehlým mřížkám. Objímková trubka je otevřená na horním konci, kde čidlo nebo jeho přípojné kabely procházejí chladicí vodou a vedou k procesoru, který zpracovává signály čidel. Vlože

-3CZ 281759 B6 ná vnitřní krátká trubka, opatřená pružnými výstupky a důlky, je upevněna v objímkové trubce a rozkládá se směrem dolů do určité vzdálenosti od jejího konce. Pružné výstupky a důlky chrání čidlo a jeho přípojné vedení vůči bočním pohybům, způsobujícím nárazy do objímkové trubky, vznikající účinkem silného axiálního proudění chladicí vody. Objímková trubka sestává z vnější trubky z nerezové oceli a z vnitřní trubky ze slitiny zirkónia pod vloženou vnitřní krátkou trubkou u jejího konce. Vložená vnitřní krátká trubka je provedena z inconelové slitiny, která má výhodnou vlastnost v udržování si dobré pružnosti i po ozáření. Pružné výstupky a důlky jsou vytvořeny na diametrálně protilehlých vnitřních stěnách vložené vnitřní krátké trubky, přičemž pružné výstupky jsou vytvořeny vždy dvěma v odstupu provedenými zářezy a žebro, vzniklé mezi oběma zářezy, je vyhnuto radiálně směrem dovnitř a je pružné, a důlky jsou vytvořeny jako výstupky, směřující radiálně dovnitř, a to vždy proti pružným žebrům.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže objasněn na příkladech provedení, aniž by byl na tato provedení omezen, přičemž v rámci vynálezu je možno provádět různé změny a úpravy, aniž by se vybočilo z jeho rozsahu, podle přiložených výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje zjednodušené řez tlakovou nádobou jaderného reaktoru, obr. 2 v bokorysu řez palivovým jaderným systémem podle vynálezu, obr. 3 podélný řez objímkovou trubkou podle známého provedení , obr. 4 řez odpovídající obr. 3, avšak znázorňující objímkovou trubku podle vynálezu, obr. 5 příčný řez podél čáry 5-5 z obr. 4 a obr. 6 v perspektivním pohledu a v částečném řezu vložku objímkové trubky podle vynálezu, s naznačenými protilehlými pružnými výstupky a důlky pro upevnění trubky s čidlem v objímkové trubce.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je v podélném řezu znázorněna nádoba 24 reaktoru, pracujícího s tlakovou vodou jako chladicím prostředkem. Nádoba 24 reaktoru je obvykle spojena s generátory elektrické energie, které využívají energii vody, ohřáté v nádobě 24 reaktoru, a s regulačními prostředky, jeřáby pro vkládání obsahu do nádoby 24 reaktoru a podobně. Na obr. 1 je znázorněna pouze část nádoby 24 reaktoru.

Nádoba 24 reaktoru má ve vnějším plášti 26 upraven jeden nebo více vstupních otvorů 28 vody a výstupních otvorů 32 vody. Chladicí voda, vstupující vstupními otvory 28 , je vedena směrem dolů v prstencovém kanálu 34 mezi vnitřními stěnami vnějšího pláště 26 a bubnem reaktoru, v němž jsou umístěny palivové systé

-4CZ 281759 B6 my 38 a který je připojen blízko své horní části k výstupnímu otvoru 32 vody. Po ochlazení vnějšího pláště 26 a bubnu reaktoru proudí voda směrem nahoru podél ploch podélných palivových tyčí 52, znázorněných detailněji na obr. 2 a nesených v rovnoběžném svislém uspořádání v palivových systémech 38. Konvekční ohřev vody způsobuje její silné proudění axiálním směrem nahoru, které směřuje do výstupního otvoru 32 a potom do neznázorněného generátoru elektrické energie.

Palivové systémy 38 jsou upevněny mezi horní deskou 54 a dolní deskou 56 aktivní zóny reaktoru, obvykle pomocí čepů, tvořících spojení mezi horní deskou 54 a jednotlivými palivovými systémy 38. Listové pružiny 62 na palivových systémech 38 dosedají na horní desku 54 aktivní zóny, aby držely palivové systémy 38 ve stálé poloze ve správném místě pro uloženi regulačních tyčí 64 a čidel v trubkách 66 ve vodicích trubkách 78 a 88, neboli objímkách v palivových systémech 38., provedených pro ně a seřazených s odpovídajícími otvory v horní desce 54 aktivní zóny.

Palivové systémy 38 tvoří jedinou konstrukci pro manipulaci se skupinou palivových tyčí 52, přičemž v reaktoru může být namontováno velké množství palivových systémů 38. Pro regulaci úrovně jaderného toku v nádobě 24 reaktoru, a tím i regulaci ohřívání vody, procházející směrem vzhůru po palivových tyčích 52, je pro každý palivový systém 38 upraveno mnoho regulačních tyči 64. Regulační tyče 64 jsou provedeny z materiálu, který absorbuje neutronové zářeni a gama zářeni, a jsou svisle pohyblivé pomocí mechanických prostředků 68, procházejících těsněními v přišroubovaném víku, neboli závěrné hlavě 72 nádoby 24 reaktoru. Regulační tyče 64 mohou být zvedány do polohy mezi horní nosnou deskou 74 a horní deskou 54 aktivní zóny, kde tyto regulační tyče 64 spočívají v prvních vodicích trubkách 78, které jsou uspořádány souose se svými uloženími, neboli prvními objímkovými trubkami 82 v palivových systémech 38. Když jsou regulační tyče 64 spuštěny do svých uloženi neboli prvních objímkových trubek 82., které jsou rozmístěny mezi palivovými tyčemi 52, protínají dráhu záření, které jinak prochází mezi palivovými tyčemi 52, a zvyšuje intenzitu štěpení.

Navíc k prvním vodicím trubkám 78 a prvním objímkovým trubkám 82 pro regulační tyče 64 je pro každý palivový systém 38 v prostoru palivových tyčí 52 uspořádána alespoň jedna druhá objímková trubka 92, rovněž pohyblivá ve svislém směru pomocí mechanických hnacích prostředků 86, umístěných nad závěrnou hlavou 72 nádoby 24 reaktoru, a zasahující dolů do druhé vodici trubky 88. Každý palivový systém 38 může mít několik pohyblivých trubek 66 pro čidla, souosých s určitými druhými objímkovými trubkami 92 v palivových systémech 38.. Trubky 66 mohou mít v sobě umístěna teplotní čidla a čidla pro zjišťováni výskytu gama záření a neutronového záření a používají se pro stanovení stavu reakce jako celku, jakož i stavů, které mohou nastat v určitých místech u určitých palivových systémů 38.· Každá druhá objímková trubka 92 je s výhodou opatřena axiálně rozmístěnými čidly záření a alespoň jedním teplotním čidlem, například termočlánkem, které zjištuje teplotu výstupní vody u horního konce palivových systémů 38. Tato čidla jsou připojena pomocí kabelů, procházejících druhými objímkovými trubkami 92, k procesoru, který zpracovává signály čidel a který je vzdálen od nádoby 24 reaktoru.

-5CZ 281759 B6

Na obr. 1 jsou znázorněny pouze dva palivové systémy 38 a jedna trubka 66 pro čidlo je znázorněna ve své snížené poloze, v niž se provádí monitorování neznázorněného palivového systému, umístěného v prostoru mezi dvěma znázorněnými palivovými systémy 38. Obr. 2 znázorňuje horní část typického palivového systému 38, včetně horních konců druhých objímkových trubek 92., do nichž jsou spouštěny trubky 66 s čidly.

Jak vyplývá z obr. 1 a 2, je každý palivový systém 38 opatřen horní tryskou 102, dolní tryskou 104 a mnoha mřížkovými deskami, respektive mřížkami 106, umístěnými mezi nimi. Trysky 102 a 104 a mřížka 106 jsou natuho upevněny k objímkovým trubkám 82 a 92 pro umístění regulačních tyčí 64 a trubek 66 v nich. Tímto způsobem tvoří každý palivový systém 38 celek, kterým může být prováděna manipulace skupinou palivových tyčí 52. Palivové tyče 52 jsou vytvořeny jako sloupky pelet, neboli tablet, štěpného materiálu, uzavřené v trubkách ze slitiny zirkónia, zazátkovaných na koncích. Palivové tyče 52 se rozkládají v podstatě mezi horní tryskou 102 a dolní tryskou 104 a jsou upevněny v dané poloze mřížkami 106, které jsou rozříznuté a deformované tak, aby tvořily dovnitř obrácené pružné oblouky 108, dosedající radiálně uvnitř na palivové tyče 52.

Palivové systémy 38 a zejména objímkové trubky 82 a 92 pro regulační tyče 64 a čidla jsou seřazeny relativné vůči horní desce 54 aktivní zóny pomocí neznázornéných čepů, které vyčnívají z horní desky 54 do polohových otvorů v horních tryskách 102. Horní trysky 102 jsou v podstatě uprostřed otevřené, čímž umožňují volný průchod regulačních tyčí 64 a trubek 66 pro čidla. Vodicí trubky 78 a 88, připojené k horní části horní desky 54 a spodní části horní nosné desky 74, chrání pohyblivé trubky 66 pro čidla v prostoru nad horní deskou 54 v aktivní zóně. Pod horní deskou 54 a nad připojením druhé objímkové trubky 92 k horní trysce 102 je ovšem nestřežený prostor, kde je trubka 66 pro čidla a/nebo její přípojná konstrukce vystavena svislému proudění chladicí vody. Toto rychlé a turbulentní proudění ve směru prodloužení trubek 66 pro čidla způsobuje boční přemisťování a vibrováni trubek 66 ve svých druhých objímkových trubkách 92., čímž dochází k vnitřnímu naráženi mezi trubkou 66 a druhou objímkovou trubkou 92., ve které je uložena.

Obr. 3, na kterém jsou pro označeni odpovídajících součástí použity stejné vztahové značky, znázorňuje známé upevnění druhé objímkové trubky 92 a horní trysky 102 palivového systému 38. Vnější trubka 112 z nerezové oceli je připevněna v otvoru ve spodní straně horní trysky 102 a zasahuje v podstatě do nejbližší mřížky 114, to jest nejvyšší ze všech mřížek 106. Vnitřní trubka 116 ze slitiny zirkónia je připevněna k vnitřním stěnám vnější trubky 112 z nerezové oceli a je v podstatě souosá s vnější trubkou 112 z nerezové oceli, která je připevněna k příslušné nejbližši mřížce 114 a k horní trysce 102. Ve vnější trubce 112 z nerezové oceli mohou být provedeny mezery 122 pro umožnění roztaženi a pro průchod neutronového a gama zářeni, které prochází slitinou zirkónia mnohem snadněji než nerezovou ocelí. Jak ve vnitřní trubce 116 ze slitiny zirkónia, tak i ve vnější trubce 112 z nerezové oceli, je provedeno několik komplementárních prstencových záhybů 124, aby obě trubky 112 a 116 byly axiálně nepohyblivé. Protože neexistuje žádná konstrukce, spojená s tímto uspořá-6CZ 281759 B6 dáním, která by omezovala boční pohyb čidel nebo trubek 66 pro čidla uvnitř vnitřní trubky 116 ze slitiny zirkónia, naráží trubka 66 pro čidla na vnitřní stěny druhé objímkové trubky 92 účinkem turbulentního axiálního prouděni vody v prostoru nad horním koncem 126 druhé objímkové trubky 92. Pro zajištění přiměřené životnosti je známá trubka 66 pro čidla opatřena pouzdrem z nerezové oceli.

Nerezová ocel o velké pevnosti a tvrdosti, která je potřebná pro toto použití, obsahuje obvykle kobalt a další prvky. Tím vzniká problém v tom, že když je trubka 66 pro čidla opatřena pouzdrem z nerezové oceli, stane se účinkem záření z palivových systémů 38 kobalt nebo i další prvky radioaktivním. Proto, ačkoli je trubka 66 pro čidla dostatečné pevná a tvrdá, když nastane nutnost jejího vyjmutí z druhé objímkové trubky 92., dojde k uvolnění radiace mimo nádobu 24 reaktoru, to znamená, že trubka 66 pro čidla je radioaktivní. Navíc záření, emitované z obalu čidla, je zjistitelné tímto čidlem a způsobuje zvyšování podkladu pro výpočet v průběhu času.

Podle vynálezu je možno pro zakrytí čidla, to jest pro trubku 66., ^v níž jsou umístěna čidla záření a teploty, použít měkčího materiálu. Tento měkčí materiál může být typu, který není aktivován účinkem zářeni, s výhodou ze slitiny zirkónia. Slitina zirkónia je mnohem méně odolná proti poškození nárazem na nerezovou ocel než nerezová ocel. Podle vynálezu je však trubka 66 pro čidla upevněna pozitivně tak, že je zabráněno jejím vnitřním nárazům do druhé objímkové trubky 92., které by mohly tuto trubku 66 poškodit, a navíc je umožněno její snadnější vytahování podle potřeby.

Jak je znázorněno na obr. 4, je u montážního uspořádání druhé objímkové trubky 92 podle vynálezu vnější trubka 112 z nerezové oceli připevněna k horní trysce 102 příslušného palivového systému 38 a k nejbližší mřížce 114 stejné jako u známého provedení tak, že vnitřní trubka 116 ze slitiny zirkónia je vložena do vnější trubky 112 z nerezové oceli a spojení je provedeno komplementárními prstencovými záhyby 124. Podle vynálezu však vnitřní trubka 116 ze slitiny zirkónia nedosahuje až k hornímu konci 126 druhé objímkové trubky 92. Blízko horního konce 126 druhé objímkové trubky 92 je upravena krátká trubka 132 z inconelu. Inconel je slitina oceli a niklu a ačkoli není tak tvrdá a pevná jako nerezová ocel, má dobrou pružnost. Přesněji řečeno inconel má nízkou relaxační charakteristiku, indukovanou ozářením. Proto, přes ozáření jaderným palivem po určitou dobu, zůstává pružnost inconelové vnitřní krátké trubky 132 v podstatě konstantní po celou dobu životnosti palivového systému 38.

Délka inconelové vnitřní krátké trubky 132 může být od 30 do 60 cm a je s výhodou 30 až 45 cm. Na opačných stranách inconelové vnitřní krátké trubky 132 jsou střídavě provedeny podél celé její délky jednak důlky 134 a jednak pružné výstupky 136. Důlky 134 a pružné výstupky 136 zmenšuji vnitřní průměr druhé objímkové trubky 92 u horního konce 126 a minimalizují vibrace trubky 66 pro čidla jejím pružným přidržováním v tomto místě a ochranou vůči nárazům na vnitřní stěny druhé objímkové trubky 92.

Důlky 134 jsou vytvořeny jako jednoduchá radiální prohloube

-7 — ní směrem dovnitř, hluboká například 0,25 až 0,75 cm. Důlky 134 mají axiální délku asi 0,75 cm a mohou být upraveny, například v intervalech 2,5 až 8 cm.

Pružné výstupky 136 jsou vždy vytvořeny dvěma axiálními zářezy 138, mezi nimiž vznikne deformované žebro 140, vypouklé směrem dovnitř, které tvoří pružný oblouk, integrální s krátkou trubkou 132, na koncích uvedených zářezů 138. Zářezy 138 mohou být dlouhé například 1,2 cm a široké asi 0,5 cm. Tyto rozměry se mohou měnit podle potřeby pro vytvořeni měkčího uloženi, například použitím delších a/nebo blíže u sebe umístěných zářezů 138, nebo pro vytvoření tvrdšího uložení.

Inconelová vnitřní krátká trubka 132 s důlky 134 a pružnými výstupky 136 není ve znázorněném provedení axiálně připevněna k vnější trubce 112 z nerezové oceli žádnými prstencovými záhyby 124, jako, je tomu o něco níže při spojení vnější trubky 112 s vnitřní trubkou 116 ze slitiny zirkónia. Pro axiální upevnění inconelové vnitřní krátké trubky 132 je však možné provést podobné prstencové záhyby 124. S výhodou je však inconelová vnitřní krátká trubka 132 pevné připojena k vnější trubce 112 z nerezové oceli bodovými svary 142 na horních okrajích druhé objímkové trubky 92.

Důlky 134 a pružné výstupky 136 jsou s výhodou upraveny na čtyřech místech kolem vnější trubky 112. jak je znázorněno na příčném řezu na obr. 5. V úvahu rovněž připadá použít jednu sadu diametrálně protilehlých důlků 134 a výstupků 136, jak je znázorněno na obr. 6, nebo použít důlků 134 a pružných výstupků 136 v jiném úhlovém rozložení než v kolmých osách podle obr. 5. Například je možno upravit důlky 134 a pružné výstupky 136 po 120° místo uspořádání po 90°, znázorněného na obr. 5.

Důlky 134 umožní dobré uložení trubky 66 s čidly v potřebné radiální vzdálenosti od vnitřní stěny druhé objímkové trubky 92. Pružné výstupky 136 tlačí trubku 66 proti důlkům 134 a jsou s výhodou dostatečně pevné pro zabránění vibrování vložené trubky 66 s čidly do druhé objímkové trubky 92.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims

Důlky 134 umožní dobré uložení trubky 66 s čidly v potřebné radiální vzdálenosti od vnitřní stěny druhé objímkové trubky 92. Pružné výstupky 136 tlačí trubku 66 proti důlkům 134 a jsou s výhodou dostatečně pevné pro zabránění vibrování vložené trubky 66 s čidly do druhé objímkové trubky 92.

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Jaderný palivový systém pro použiti v jaderném reaktoru, pracujícím s tlakovou vodou, vyznačující se tím, že sestává z horní trysky (102), dolní trysky (104), mezilehlých mřížek (106) mezi horní tryskou (102) a dolní tryskou (104) pro uložení jaderných palivových tyči (52), a z objímkových trubek (82, 92), rozkládajících se mezi horní tryskou (102) a spodní tryskou (104) a připevněných k horní trysce (102), dolní trysce (104) a mřížkám (106), přičemž objímkové trubky (82, 92) tvoří jednak první objímkové trubky (82) pro regulační tyče (64) a alespoň jedna druhá objímková trubka (92) pro umístění trubky (66) s čidly, která jsou připojena k prostředku pro zpracování signálů čidel, umístěnému nad montážním uspořádáním, a druhá objímková trubka (92) obsahuje vložené krátké trubky (132), upevněné v této druhé objímkové trubce (92) a rozkládající se alespoň v části délky této druhé

-8CZ 281759 B6 objímkové trubky (92) na jejím horním konci (126), přičemž tato vložená krátká trubka (132) je opatřena radiálně dovnitř vyčnívajícími pružnými výstupky (136), sloužícími pro opření trubky (66) s čidly, vložené do druhé objímkové trubky (92), pro omezení bočních pohybů trubky (66) s čidly vůči druhé obj ímkové trubce (92 ) .
2. Jaderný palivový systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že druhá objímková trubka (92) sestává z vnější trubky (112) z nerezové oceli a z vnitřní trubky (116) ze slitiny zirkonia, přičemž vnitřní trubka (116) se rozkládá směrem dolů z horní části a má odstup vůči hornímu konci (126) druhé objímkové trubky (92) a mezi uvedenou horní části vnitřní trubky (116) a horním koncem (126) druhé objímkové trubky (92) je vložena vnitřní krátká trubka (132).
3. Jaderný palivový systém podle nároku 2, vyznačující se tím, že vnitřní krátká trubka (132) a vnitřní trubka (116) jsou připevněny ve vnější trubce (112) alespoň jedním svarem a vytvořením komplementárních prstencových záhybů (124).
4. Jaderný palivový systém podle nároku 3, vyznačující se tím, že vnitřní trubka (116) je připevněna k vnější trubce (112) změnami průměru, tvořenými několika axiálně rozmístěnými komplementárními prstencovými záhyby (124), přičemž vnitřní krátká trubka (132) je přivařena k vnější trubce (112).
5. Jaderný palivový systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že vnitřní krátká trubka (132) je opatřena radiálně dovnitř vyčnívajícími opěrnými pružnými výstupky (136) na vnitřních stěnách vnitřní krátké trubky (132).
6. Jaderný palivový systém podle nároku 5, vyznačující se tím, že proti pružným výstupkům (136) jsou dále upraveny důlky (134), které jsou vytvořeny jako vtisky ve vnitřní krátké trubce (132), přičemž alespoň jeden pružný výstupek (136) je vytvořen zářezy (138), provedenými v odstupu ve vnitřní krátké trubce (132), a mezi zářezy (138) vnitřní krátké trubky (132) je vytvořeno žebro (140), radiálně vyhnuté směrem dovnitř pro vytvořeni pružného výstupku (136).
7. Jaderný palivový systém podle nároku 6, vyznačující se tím, že zářezy (138) jsou provedeny v axiálním směru podél vnitřní krátké trubky (132).
8. Jaderný palivový systém podle nároku 7, vyznačující se tím, že vnitřní krátká trubka (132) je provedena z materiálu, který má nízkou relaxační charakteristiku, indukovanou ozářením.
9. Jaderný palivový systém podle nároku 8, vyznačující se tím, že vnitřní krátká trubka (132) je provedena z inconelové slitiny.