TW201103037A - Apparatus and system for dampening the vibration experienced by an object - Google Patents

Description

201103037 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明大體上係關於核子反應器；且更特定言之，本發 明係關於-種用於抑制一核子反應器壓力容器内之系統管 道所受之震動的位準。 【先前技術】 圖1中顯示一種核子反應器，一習知沸水式反應器 (BWR”在该反應器之操作期間，在一反應器壓力容器 (RPV)l 0内循環之冷卻水由在核燃料核心35中產生的核分 裂加熱。給水係經由一給水入口 15及一給水喷射管2〇導入 該RPV 1G内’ g給水喷射管2()鄰近—核心喷彡麗線丨。給 水向下流過一降流區環帶25，其係Rpv 1〇與一核心裙板 之間之一環狀區域。 該核心裙板30係包圍該核燃料核心35之一不銹鋼圓筒， 該核燃料核心35包含複數個燃料束總成4〇(圖〖中僅繪示若 干總成40)。一頂部導架45及一核心底板5〇支撐該等燃料 束總成4 0之每一者。 冷卻水向下流過該降流區環帶25並進入核心下空間區 55。接著該核心下空間區55中之水向上流過該核燃料核心 35。特疋§之，水進入該等燃料束總成4〇,在其中建立一 沸騰邊界層。水與蒸汽之一混合物離開該核燃料核心35並 進入在裙板頭部65下方之核心上空間區6〇。接著蒸汽_水 混合物流過在該裙板頭部65頂上之豎管70並進入蒸汽分離 器75，其將水與蒸汽分離。經分離的水被再循環回到該降 I46872.doc 201103037 流區環帶25且蒸汽流出該rPv 10並流至一蒸汽渦輪機或類 似物（未繪示）。 該BWR亦包含一冷卻劑再循環系統，其提供需要流過達 到所需功率密度的該核燃料核心35之強迫對流。水之一部 分經由再循環水出口 8〇自該降流區環帶25之下端抽出並由 一再循環幫浦（未繪示）強迫經由再循環水入口 9〇進入複數 個噴射幫浦總成85(圖1中繪示一個總成85)。該等喷射幫浦 總成85通常係圓周分佈圍繞該核心裙板3〇並提供所需反應 器核〜机。一典型具有十六至二十四個入口混合器 95 ° 如圖1所繪示，—習知噴射幫浦總成85包括一對入口混 σ益95。各個入口混合器95具有焊接至其的一彎管其接 收經由-入口升管_來自—再循環幫浦（未緣示）之加壓驅 動水。-種入口混合器95包括一組五個喷嘴，其以相等角 度繞著入口混合器軸(未在圖式中繪示)圓周分佈。此處， 各個噴嘴係在噴嘴出σ處向内徑向成錐形。此收敛式喷嘴 供能量於該喷射幫浦總成85。一次級入口開口（未繪示）係 =喷嘴出°之徑向外側。因&，當水之喷射離開該等喷嘴 =，來自該m環帶25之水經由該次級人口開口被抽入 混合。 ’、中接者發生與來自該再循環幫浦之水 在RPV 1 〇操作期間 該反應器系統中之各 有接近該給水喷射管 ，穿過該給水喷射管2G之流含有來自 種源之#力波動。此等壓力波動可具 2〇之一個或多個自然震動模式之頻 146872.doc 201103037 率。該給水嘴射管20受 嗔射管μ之突出片"Λ,ΓΓ 部分視在該給水 而定。兮^ 圖1中緣示）上之預負載及详接 喷麗後】1焊接亦可用以保持該給水喷射管2G遠離該核心 货 /麗線 1 〇5 遠 _ 4t ^ __ 震動源，其可具；接、斤 力波動之外，可存在其他 / 近該給水切f2G之—個或多個自然 等自/之頻率U發頻率接近該給水喷射管20之該 ==Γ所得震動可使在該等突出片之該等 一 L 給水喷射管2G移除該預負載。此可引起核 丁之知失，核心流之指示需要停機該Rp v丨〇。 用^制震動之當前已知系統存在若干可能問題。當前 、先二及再坪接該等突出片110，此可能導致-重複 於^此等系統大體上需要較長安褒時間並使操作員曝露 於較長週期之輻射。 ;’述原因’需要一種抑制該給水喷射管20所受的震 之新賴系統。該系統應無需焊接。該系統應減少安裝時 間並減少操作員曝露於輻射。 【發明内容】 根據本發明之一實施例，揭示一種用於抑制一物件所受 的震動之裝置，該物件與一核能電廠之一反應器壓力容器 (RPV)内之一結構整合；其中該裝置包括：一支承板，复 經構形用於提供一物件與一結構之間之一阻障，其中該結 構係位於一核能電廠之—反應器壓力容器⑽”内；一下 其諸m持該物件之—部’其中該下區段之一第— 表面與該支承板整合且該下區段之一第二表面固持該物件 146872.doc 201103037 之部，一上區段，其用於固持該物件之另一部，其中該 上區段與該支承板整合並與該下區段配合；其中該下區段 與該上區段在距該支承板之_面向表面之一距離處協作地 穩固該物件，並容許抑制該物件所受的震動。 根據本發明之另-實施例，揭示一種用於減少一核子反 應器壓力容器(RPV)内之一管所受的震動之系统，該系統 包括核燃料核心，纟包括複數個燃料束總成；一給水 入口:一給水喷射管；一核心喷i線；及-夾具，其包括 上區&及一下區段；其中該夹具係連接至該給水喷射管 之一部以減少該給水喷射管所受的震動之位準；且其中該 夾具施加一壓縮負載至該給水喷射管並定位該給水噴射管 及距該核心喷灑線之一距離。 【實施方式】 文使用的特定術語僅為了便利且不應作為本發明之 一限制。舉例而言，諸如「上」、「下」、「左」、「前」、 /右」、/水平」、「垂直」、「上游」、「下游」、「先前」、「之 後」之”司D吾僅描述在該等圖式中顯示的組態。當然，該等 組件可以任柄古a + ι ▲ 万向疋向，且因此術語應被理解為涵蓋此等 I動除非明確指^ °此外’下文論述聚焦於與該RPV 1〇之 該給水噴射管系統整合之本發明之—實施例 他實施例可盥愛Φ1 >、罵要震動之抑制及/或頻率改變之並他系統 整合。 *本發月具有減少一線，諸如(但不限於)一管、一纜線、 管路或類似物所受的震動之位準之技術效果，該線連接至 146872.doc 201103037 至少一分離結構》舉例而言（但不限於），該結構包含：一 RPV 10、一給水喷射管20、蒸汽產生器、一管、一壓力容 器、一熱交換器、一幫浦、一冷凝器、一槽或類似物。本 發明之一實施例可在一新位置處提供支撐及一預負載至該 線或可取代一現有支撐，諸如（但不限於）一焊接；此可改 變自然頻率以避免當該（等）結構被激發時發生共振。 本發明之一實施例採取可減少在一 Rpv丨〇内之一給水喷 射管20或其他類似物件所受的震動之位準之一裝置或系統 之形式。本發明之一實施例提供至少一修理夾具，其大體 上增加對於該給水噴射管20之支撐。在安裝之後，該修理 夾具可降低該給水喷射管20所受的震動之幅值及/或改變 其頻率。 再次參考該等圖式，其中全部若干圖式中各種數字表示 相似部分。圖2係示意繪示本發明在其中操作之一環境内 之一修理夾具200之一實施例之一部分分解等角視圖。圖2 繪示部分包圍該給水喷射管2〇之一部之該修理夾具2〇〇。 此處，該給水噴射管20包含複數個突出片u〇。 該修理夾具200之一實施例可包括三個主要組件。一上 區段205用於限制該給水喷射管2〇之一部。一下區段用 於限制該給水噴射管20之另一部並用於容置該上區段2〇5 之 4。支承板215用於提供該給水喷射管2〇與該Rpv ίο之一壁之間之一阻障。大體上，該上區段2〇5與該下區 段210協作地操作以穩固該給水喷射管2〇及距該Rpv⑺之 該壁及距該核心噴灑線1〇5之一表面之一所需距離。當經 146872.doc 201103037 二時。該修理夾具200可增加或恢復一預負載至該給水 、e ，同時改變潛在震動之幅值及/或頻率。 圖Μ至圓3B(統稱為圖3)係緣示根據本發明之一實施例 攄太^里夾具之分解等角視圖之示意圖。圖3A繪示根 虞本务明之該上區段2G5及該支承板215之實施例。圖3崎 不根據本發明之該下區段21〇之_•實施例。 /見參考圖3A’該上區段之-實施例可包括··一第二 捲曲軸％230、-第二定位螺栓叫、—夾板⑽及至少 一扣緊螺栓245，以上所有可裝配至如舉例而言（但不限於） ，3A所繪示的該上區段2()5之—上夾具主體⑽上。該第二 疋位螺栓235用以連接該上夾具主體25()與該支承板。 該第二定位螺栓235可包括許多形式。該第二定位螺栓235 之一實施例可包括-圓筒軸’其具有容許與該第二捲曲軸 環2,30及該上夹具主體25()配合之—系列螺紋或其他溝槽。 =第二定位螺栓235之-端部可容許—手工具旋轉該第二 疋位螺；k 235。舉例而言（但不限於），該端部可容許一扳手 緊固泫第二定位螺栓235至該上夾具主體25〇。 該第二捲曲軸環230用以將該第二定位螺栓235固定至一 所需位置。此可防止該第二定位螺栓235由於該修理夾具 200經安裝之後之震動而鬆脫。如舉例而言（但不限於）圖 3A所繪示，该第二捲曲軸環23〇之一實施例可容許該第二 定位螺栓235穿過該第二捲曲軸環23〇並與該上夾具主體 250之一部配合。該第二捲曲軸環23〇之一實施例亦可容許 該至少一扣緊螺栓245穿過。此處，該第二捲曲軸環23〇可 H6872.doc 201103037 防止該至少-扣緊螺栓245由於該修理失具細經安裝之後 之震動而鬆脫。 S 才緊螺栓245用以自該修理夾具200施加一壓縮 負載至該給水嘴射管2〇。基本上’該至少一扣緊螺栓Μ ^持圍繞該給水噴射管2G之一部之該上區段加及該下區 段210。該上夾具主體⑽之—實施例可容許該突出片㈣ 4上夾八主體25〇上之一表面配合。此可容許該修理夾 具200與祕水切管默H料接。該夾板240可 用以提供該至少—扣緊螺栓245與該第二定位螺栓235之間 之一支承表面。 如圖3A所繪示，該上夾具主體25〇可包括複數個凹槽， 其容許該等前述上區段2 〇 5組件在該上夾具主體2 5 〇中配 合。該上區段205亦可包括用於該支承板215之一頂端可滑 動地附接之溝槽。該上夾具主體25〇亦可包括一榫部，其 如下文所述容許與該下區段21〇配合。 該上夾具主體250之一表面可具有容許與該給水噴射管 20之該部配合之一形狀。舉例而言（但不限於），該形狀可 包括該給水喷射管20之外直徑之一類似半徑之一弧。此 外’該表面可包括一凹口或類似物，其容許與該突出片 110配合。 該支承板215作為該修理夾具200與該RPV 10之一壁之間 之一阻障。大體上，該支承板215可形成該修理夾具2〇〇之 後面’其涵蓋該上區段205及該下區段2 10之後部。在本發 明之一實施例中，該支承板215之一總體長度延伸超過與 146872.doc -10- 201103037 該下區段210配合的該上區段2〇5之一總體長度。此特徵可 谷许该第二定位螺栓235及第一定位螺栓225之該等經施加 的力被轉移至該RPV 10之該壁上。 現參考圖3B，其繪示該下區段21〇之一分解圖。該下區 段210之一實施例可包括一第一捲曲軸環22〇及一第一定位 螺栓225，其等兩者可與一下夾具主體227整合。該第一捲 曲軸環220作用大體上類似於如先前描述之該第二捲曲軸 環230。該第一定位螺栓225作用大體上類似於如先前描述 之該第二定位螺栓235。 該下夾具主體227用以容置及固持該給水喷射管2〇之一 部。該下夾具主體227之一第一表面可與該支承板215整 «。忒下夾具主體227之一第二表面可具有容許與該給水 喷射管20之該部配合之一形狀。舉例而言（但不限於），該 形狀可包括該給水喷射管2〇之外直徑之一類似半徑之一 弧。此外，該第二表面可包括―凹口或類似物，其容許與 該突出片110配合。 圖4A至圖4B(統稱為圖4)係示意繪示根據本發明之一實 施例穩固一給水噴射管20之一部之一經裝配修理夾具2〇〇 之等角視圖及側視圖。圖4A繪示一側面等角視圖。圖扣 繪示一相對側視圖。 圖4A具體繪示經裝配夾持於該給水噴射管2〇上的上區段 205及下區段210。此處’圖4八繪示該上失具主體25〇之該 榫部可如何與根據本發明之一實施例之該下夾具主體Μ? 可滑動地配合。 146872.doc •11 · 201103037 圖4A亦繪示該第一定位螺栓225及該第二定位螺栓235之 該等端可如何延伸穿過孔配合孔。明確言之，該上夾具主 體250可具有容許該第二定位螺栓235延伸穿過該支承板 21 5並接合該支承板215之一孔。另外，該下夾具主體η? 可包括容許該上夾具主體25〇之該榫部裝配入其中之一凹 槽或一凹口。此可容許該榫部與該下夾具主體227之一後 部形成該下區段210之該相對平後部。此處，該上夾具主 體250之一實施例可包括該榫部，其具有容許該第一定位 螺栓225延伸穿過以接合該支承板215之一孔。 圖4A亦繪示至少一扣緊螺栓％之位置可如何由該第二 捲曲轴環2職持。此處，在該至少—扣緊螺栓Μ提供該 壓縮負載以穩固該給水噴射管2〇之後，該第二捲曲軸環 230如先前描述可用以防止鬆脫。 現參考圖4B’其係圖从之—相對側視圖。圖4b繪示該 修理失具2〇0，其具有連接至該上區段205的該支承板215 及該夾板240。如所論述，在本發明之一實施例中，該支 承板215可作為該修理夾具2〇〇之該背部。另夕卜該夾板 24〇可提供該第：捲曲轴環23()與該支承板215之間之一阻 障。圖4B亦繪示該第一定位螺栓225及該第二定位螺栓 可如何如先前描述駐留於該各自捲曲軸環22〇、23。内。圖 ^繪示該上區段2〇5及該下區段21〇可如何部分包圍該給 水噴射管20之一部。 一實施例經安裝於一給水 一平面圖。圖5繪示本發明 圖5係示意繪示根據本發明之 噴射管20上的一修理夾具2〇〇之 146872.doc •12· 201103037 之一實施例之若干優點。一第一優點容許圍繞該修理夾具 200之充分空隙。當完全接合時’該修理夾具2〇〇可提供 該給水噴射管2〇與該核心噴灑線1〇5之間之一垂直距離， 在圖5中由尺寸rx」表示。當完全接合時，該修理夹具 200亦可提供該給水噴射管2〇之一底表面與該核心喷灑線 105之間之一距離，在圖5中由尺寸Γγ」表示。當完全接 合時，該修理夾具200亦可提供該修理夹具2〇〇之一側與該 給水喷射管20之一部之間之一距離，在圖5中由尺寸「ζ」 表示。X、γ及Ζ之尺寸值及/或範圍可由Rpv 1〇之類型決 疋，该修理夾具200之一實施例經安裝至RPV 1 〇 ^ 該修理夾具200之一第二優點容許大約〇 25〇英吋之一範 圍之調整。此可容納給水喷射管2〇位置相對於該Rpv 之 一壁之一寬闊範圍。 一第三優點涉及可作為—確實防旋#器件之該等捲曲轴 環220、230。該等捲曲轴環220、230可僅需要—目視檢查 以確定該修理夾具2〇〇未鬆脫。 本發明之-實施例之該等組件可由可耐受該修理夹且 200曝露於其中之操作環境之任何材料製成。 在使用中，該修理夾具可在先前定位_卜位置 處炎持圍繞該給水噴射管2〇β當完全接合時，該修理夾具 2〇〇可提供@繞該給水噴射f 2()公差及連接料之上邊界 之充分^隙。該修理夹具可在該等先前定位螺检之續 位置處恢復在該給水嘴射㈣上之該預負载。該修理炎I 200亦可減少該給水嘴射管2〇所受的震動。 '、 146872.doc •13- 201103037

儘管已僅對於本發明之若干例示性實施例極詳細顯示及 描述本發明，但熟習此項技術者應瞭解吾人並未意欲將本 發明限於該等實施例，因為尤其根據先前教示可對該等揭 不的實施例作出各種修改、省略及增加而不本質上背離本 發明之新穎教示及優點。相應地，吾人意欲涵蓋如可包含 於如由下列請求項定義之本發明之精神及範圍内之所有此 等修改、忽略、增加及等效物。舉例而言（但不限於），本 發明之一實施例可用以：a)引進一不同震動模式；… 離一分離結構或其他物件之一固定距離處穩固一 壓縮負載至該等前 線、電線或其他類似物件；或c)施加一 述物件之至少一者。 【圖式簡單說明】 一實施例操作之環境之一示意 圖1係繪示其中本發明之一實 圖2係繪示本發明在其中操作之一環境内 之-實施例之-部分分解等角視圖之一示意 一環境内之一修理夾具 明之一實施例 圖3A至圖3B(統稱為圖3)係繪示根據本發 之修理夾具之分解等角視圖之示意圖。

明之一實施例 及側視圖之示意圖。 經裝配修ί里央具<等角視圖

146872.doc 201103037 10 反應器壓力容器（RPV) 15 給水入口 20 給水喷射器 25 降流區環帶 30 核心裙板 35 核燃料核心 40 燃料束總成 45 頂部導架 50 核心底板 55 核心下空間區 60 核心上空間區 65 裙板頭部 70 豎管 75 蒸汽分離器 80 再循環水出口 85 喷射幫浦總成 90 再循環水入口 95 入口混合器 100 入口升管 105 核心喷灑線 110 突出片 200 修理夹具 205 上區段 210 下區段 146872.doc -15. 201103037 215 支承板 220 第一捲曲軸環 225 第一定位螺栓 227 下夾具主體 230 第二捲曲軸環 235 第二定位螺栓 240 夾板 245 扣緊螺栓 250 上夾具主體 146872.doc - 16-

Claims (1)

1. 201103037 七、申請專利範圍： 置，該物件與一核 之一結構整合；其 一種用於抑制一物件所受的震動之裝 月色電廠之一反應器壓力容器（RpV)内 中該裝置包括： -支承板’其經構形用於提供—物件與—結構之間之 一阻障’其中該結構係位於-核能電廠之-反應器壓力 容器（RPV)内； 一下區段，其用於固持該物件之__部，其中該下區段 之一第一表面與該支承板整合且該下區段之—第二表面 固持該物件之一部； 一上區段，其用於固持該物件之另一部，其中該上區 奴與該支承板整合並與該下區段配合； 其中該下區段與該上區段在距該支承板之_面向表面 之距離處協作地穩固該物件，並容許抑制該物件所受 的震動。 2. 如請求項1之裝置，其中該物件包括位於該RPV内的一給 水喷射管。 3. 如請求項2之裝置’其中該下區段包括：_第一定位螺 栓:其用於將該上區段穩固至該下區段；及__第一捲曲 軸衣丨用於穩固該第一定位螺检之一位置，其中該第 -捲曲軸環將該第一定位螺栓附接至—指定位置。 4. 求項3之裝置，#中該上區段可滑動地連接至該下 並包括—孔，其中該第一定位螺栓移動穿過該下區 & ’接著穿過該上區段之該孔，並接著終止於該支承板 146872.doc 201103037 之一部處。 5. 如响求項4之裝置，其中該上區段包括： 第一定位螺检’其用於將該上區段附接至該支承 板其中該第二定位螺栓係由-第二捲曲軸環穩固；及 至^ —扣緊螺栓’其用於將該上區段及該下區段夾持 至》亥物件，其中該至少一扣緊螺栓係由該第二捲曲軸環 穩固。 6. :叫求項5之裝置，其進一步包括一夾板其中該夾板 提^ °亥至少一扣緊螺栓與該第二定位螺栓之間之一支承 表面。 7. 如β月求項6之裝置，其中該上區段包括—空腔，該空腔 谷坪該第二捲曲轴環之—部、該支承板之—部及該炎板 之一部駐留。 8. 如凊求項!之裝置，其中當該上區段與該下區段整合時 該支承板之—長度延伸超過該上區段與該下區段之一组 合長度。 求頁2之裝置’其中該給水喷射管包括複數個突出 片且-第一突出片肖該上區段之一部配合且一第二突出 月與該下區段之-部配合；其中由該至少-扣緊螺栓施 加至该上區段及該下區段的—遷縮負載限制該第一突出 片及該第二突出片之移動。 10.如請求項9之裝置，其中由該至 少扣緊螺栓施加至該 上Κ及該下區段的㈣縮負載恢復至該給水嗔射管上 之一預負載。 146872.doc 201103037 11. 種用於滅少一核子反應器壓力容 夂的震動之系統，該系統包括： 器（RPV)内之一 管所 一核燃料核心 —給水入口； 其包括複數個燃料束總成； 一給水喷射管； —核心喷灑線；及 失具’其包括一上區段及一下區段； 其中邊炎具係連接至該給水喷射管之一部以減少該給 水噴射管所受的震動之位準；且其中該夾具施加一壓縮 負載至該給嘴射管並定位該給水喷射管及距該核心喷 麗線之一距離。 12 13. •如印求項11之系統，其中該夾具包括： 支承板，其用於提供該給水喷射管與該RPV之一壁 之間之一阻障； 下區段，其容置該給水喷射管之一部，其中該下區 第表面與該支承板整合且該下區段之一第二表 面固持該給水噴射管之一部； 一上區段，其用於固持穩固該給水喷射管之一部，其 中該上區段與該支承板整合並與該下區段配合； —其中該下區段與該上區段共同地操作以將該給水喷射 管之位置穩固在容許抑制該給水喷射管所受的震動之〆 位置。 如凊求項12之系統，其中該下區段包括：__第—定位螺 栓，其用於將該上區段穩固至該下區段；及—第一捲油 I46872.doc 201103037 轴銥其用於穩固該第一定# ^ -捲曲軸環… 々位螺栓之-位置，其中該第 14. 15. 16. 17. 18. 19. 感亥第—定位螺栓附接至一指定設定。 如味未項13之系統，其 段並包括一 其中該上區段可滑動地接合該下區 cr. , φ 孔其中该第一定位螺拴移動穿過該下區 二：過該上區段之該孔，並接合該支承板。 二項14之系統，其中該上區段包括： 板，其（位螺栓’其用於將該上區段附接至該支承 至二中》亥第—定位螺栓係由一第二捲曲軸環穩固；及 ^ 4緊螺栓，其用於將該上區段及該下區段夾持 乂火噴射官’其中該至少-扣緊螺栓係由該第二捲 曲軸環穩固》 ::求項15之系統，其進一步包括一夾板，其中該夾板 提供該至少—扣緊螺栓與該第二定位螺栓之間之一支承 表面。 =。月求項16之系統’其中該上區段包括—空腔該空腔 合°午°亥第—捲曲軸環之一部、該支承板之一部及該夾板 之一部駐留於其中。 如"餘求項11之系統，其中當該上區段連接至該下區段時 該支承板延伸超過該上區段及該下區段。 如β求項17之系統，其中該給水喷射管包括複數個突出 片且一第—突出片與該上區段之一部配合且一第二突出 片與該下區段之一部配合；其中由該至少一扣緊螺栓施 加至該上區段及該下區段的一壓縮負載限制該第一突出 片及該第二突出片之移動。 146872.doc 201103037 20.如請求項19之系統，其中由該至少一扣緊螺栓施加至該 上區段及該下區段的該壓縮負載施加一預負載至該給水 喷射管上。 146872.doc