TW449754B - Shroud attachment for a boiling water reactor - Google Patents

Description

449754 ； — ---------^—— ---- 一― 一 . _. —~— 1五、發明說明（1) 丨相關申請案交又參考 I 本案主張1997年8月29日提出之60/057, 211號美國申請 j案之優先權。 i發明領域 ! 本發明大致上係關於沸水式核子反應爐’且特別是指一 i種將一護罩接附於此反應爐内一護罩支承結構之護罩配 丨件。 丨 |發明背景 : I 沸水式核子反應爐（BWRs)通常包括一反應爐芯設於一反 I應爐壓力容器（RPV)内，一般之包括一概呈筒形殼體， i殼體例如可為大約2〇叹直徑及大約7忖厚，一概呈筒形之 ； |芯體護罩定位於殼體壁内且與之巧隔，以限制反應爐芯燃 料束之水平移動，且提供下流管與上流芯體之間之分流3 ；一底頭肘部或連接總成係構成筒形殼體與一概呈碟形底 :頭之間之介面或連接處，特別的是，底頭肘部總成包括一 護罩支承次總成及一環形鍛造物，锻造物具有一頂筒形端 I及一底錐形端，鍛造物之頂筒形瑞用以熔接至RPV殼體之 i 一端’而其底錐形端則用以熔接至碟形底頭。 護罩支承次總成包括一護罩支承筒，具有一頂表面以炫 :接至芯體護罩，一泵浦甲板延伸自護罩支承筒之一外表 :面’若使用時，護罩支承腿件係延伸自護罩支承筒之底表 丨面’護罩支承腿件熔接於環形鍛造物内表面上所形成之熔 :接墊塊。 BWR中之護罩係一筒形之鋼结構，其圍繞於反應爐之芯

C:\DATA\DATA28\54431.ptd 第 6 頁 449754 五，發明說明（2) 體’且如前述般提供—阻擋件以將穿過芯體之上流水分隔 於護罩與RPV之間環套内之下流水。護罩亦提供對芯體之 支承，其利用拘限頂導引柵與芯板而成，且二者係芯體支 承結構之一部份。 護罩支承結構提供對護罩之結構性支承，以及提供環套 與護罩底部之間之一擋板，泵浦貫穿護罩支承結構，以產 生自環套向下至護罩/芯體内之流動》 應力腐餘破裂曾發生於BWRs之護罩及其他内部組件中， 吾人曾實施防護性測量以減少因應力腐蝕破裂所致之破裂 危險。由於工作環境（輻射線、水下）與多處熔接之故，通 常需更換一護罩，例如遠方 為移除及更換一護罩時所需 有些習知之BWRS具有護罩 除。此外，有些習知之壓水 於一護罩，係利用螺栓連接 吾人虽須提供一可較習知 亦需提供此一可移除式護罩 發明概述 上述及其他目的可由—護 對護罩之支承以及護罩與護 定實例中’護罩配件總成包 成型，及一泵浦甲板突緣， 突緣延伸過泵浦曱板突緣， 對齊開孔。此外，眾多椒魂 切割、熔接、及超音波檢查即 之動作。 ’係以螺栓定位且設計成可移 式反應爐具有一芯筒*其相似 而支承於壓力容器内。 護罩便於移除及更換之護罩， 以執行習知護罩之所有功能》 罩配件總成達成，可同時提供 罩支承結構間之密閉，在一特 括一護罩突緣，係與護罩一體 係與泵浦甲板一體成型，護罩 且眾多栓件延伸穿過突緣内之 利用栓件而固接於護革突緣，

C:\DATA\DATA28\54431.ptd 苐7頁 4,97 5 4, 449754 p、發明說明¢3) I而楔塊延伸於護罩突緣與泵浦甲板突緣之間。大體而言’ !穿過護罩與泵浦曱板突緣内部開孔之栓件係將垂直方向之 | |負荷自護罩轉移至泵浦曱板，而楔塊將水平方向之負荷自 i護罩轉移至泵浦甲板。 | 上述之護罩配件總成可供芯體護罩做遠方移除及安裝， I此外，總成提供一充份之密閉於護罩與護罩支承結構之 闇，且將負荷自護罩轉移至護罩支承結構，特別是垂直方 向之負荷係經由结合護罩與泵浦曱板突緣之栓件與螺帽轉 移，而水平方向之負荷則轉移經過楔塊，栓件、螺帽、及 楔塊皆可做遠方安裝及移除。楔塊亦可供護罩相對於護罩 支承結構做調整及對齊，特別是楔塊可調整以於徑向移動 護罩，藉由此總成，則護罩之移除即可不需要切割，且護 I罩之安裝亦不需要在容器内加工。 圖式簡單說明 圖1係一沸水式反應爐之局部截面示意圖。 圖2係本發明一實例之護罩配件總成俯視圖。 ：' 圖3係沿圖2之線A - A所取之護罩配件總成截面圖。 I 圖4係沿圖2之線B-B所取之護罩配件總成截面圖。 詳細說明 ： 圖1係一包括一反應爐壓力容器（RPV) 1 0 2之沸水式反應 丨爐100局部截面示意圖，RPV 102具有一大致筒形狀且在一 端以一底頭件1 0 6封閉，而在另端以可移除之頂頭件（圖中 未示）封閉。一頂導引件1 0 8間隔地設於RPV 1 0 2内之一芯 :板110上方，一護罩112圍繞於芯板110且係由一護罩支承

C:\DATA\DATA28\54431.ptd 第 8 頁 449754 I五、發明說明（4) --—--- I結構114支承，一環套116設於護罩丨12與1{?^ 間’一環形擋板118延伸環繞於護罩支承結構〗14與1?[^ 102壁面之間之RPV 1〇2，RPV 1〇2係由一RPv支承結構 120，當然，RPV 102内填滿水。 圖1所示之RPV 102係在停機狀態且許多組件已移除，例 如在操作時有多數燃料束及控制棒（圖中未示）係位於頂導 引件1 0 8與‘15板11 〇之間區域内《此外，操作時蒸汽分離器 及乾燥器及多數之其他組件（圖中未示）係位於須導引件 108上方區域中。 頂導引件1 0 8係一格子狀結構’包括定義出頂導引件開 孔1 2 8之多數頂導引樑1 2 6 »芯板11 〇包括眾多凹狀表面 1 3 0 ’係大致對齊於了員導引件開孔j 2 8，以利將燃料束定位 於頂導引件10 8與站板110之間。燃料東利用頂導引件開孔 128及凹狀表面130而插入頂導引件ι〇8與芯板11()之間區 |域，特別是各燃料束穿過一頂導引件開孔丨28且由芯板110 i與頂導引樑1 2 6支承成水平狀’燃料則以圖中未示之結構 i支承成垂直狀。 丨 圖2係依本發明一實例之護罩配件總成2〇〇俯視圖，一部 I份之RPV 202及護罩204亦揭示於圖2中，一擋板或泉浦甲 :板2 0 6延伸越過RPV 2 0 2與護罩2 0 4之間之一環套2 08，且聚 |浦曱板2 0 6内具有眾多開孔2 1 0，泵浦（圖中未示）可通過開 1孔210以利產生自環套2 08進入護覃204内之向下流動。 如圖2所示’護罩204包括一護罩突緣212而泵浦甲板2〇6 ί包括一泵浦甲板突緣214，護罩突緣212延伸過泵浦尹板突

C:\DATA\DATA28\5443l.ptd 第9頁 449754 五、發明說明（5) 緣214且眾多之栓件216穿過突緣212、214。此外，眾多之 楔塊218利用栓件22 0而固接於護罩突緣212，且楔塊218延 伸於護罩突緣212與泵浦甲板突緣2 14之間，楔塊例如可由 不銹鋼製成。大體上以及如下所詳述者，栓件216將垂直 方向之負荷自護罩204轉移至泵浦甲板2 0 6，而楔塊2 18將 水平方向之負荷自護罩204轉移至泵浦曱板206，如上所 示，泵浦曱板2 0 6構成護罩支承結構之一部份。 圖3係沿圖2之線A-A所取之護罩配件總成200截面圖，如 圖3所示，栓件220穿過護罩突緣212與泵浦甲板突緣214中 之對齊孔2 2 2、224 ’螺帽與環扣22 6、228緊抵於各別突緣 212 、 214 。 復參閱圖3，一底頭肘部或連接-總成23 0構成一介面或連 接處於RPV 2 0 2之一筒形殼體2 3 2與一概呈碟形底頭234之 間’泵浦曱板2 0 6係與底頭2 3 4 —體成型，且向内延伸向護 罩20 4。孔222、224之尺寸較大，以容許護罩2〇4在徑向做 調整。栓件2 2 0在組裝期間係上緊，以利提供所需之預先

Ah 員何。 突緣212、214之尺寸係選擇以提供適度之勁度與強度， 在圖3中，突緣214係包括一轉度部236及一具有厚度大於 其他泵浦曱板206部份厚度之接觸部238，護罩突緣212即 靠置於突緣214之接觸部238上。當然，各突緣212、214之 特定結構可依所需之勁度及強度而自圖示之結構做變化3 圖4係沿圖2之線B - B所取之護罩配件總成2 〇 〇截面圖，如 圖4所示’楔塊2 1 8係定位於護罩突緣2 1 8與泵浦曱板突緣

C:\DATA\DATA28\54431.ptd 第丨0頁 449754 丨五、發明說明（6) | 2 14轉變部236之間。栓件22 0螺接於護罩突緣212，且检件 | 220之一螺紋端24 0突過楔堍21 8臂部244中之一開孔242' 一螺帽246螺接於检件220之末端240且上緊抵於"楔塊2U之 |臂部244 ’模塊218之一斜負表面2 4 8則接觸於轉變部236一 表面* 楔塊218將水平方向之負荷自護罩2〇4轉移至泵浦曱板 206 ’楔塊218亦防止剪力負荷轉移至抗阻垂直方向負荷之 栓件2 1 6，模塊表面2 4 8之角度係經選擇，以利有足夠摩擦 保持楔塊218於定位’且不需要垂直方向負荷。栓件22()^ 螺帽246用於固持模塊218，以防止可能令楔塊218移位之 振動或流動性負荷。 護罩突緣2 12底表面以及相匹配乂泵浦甲板突緣214接觸 丨部238頂表面係經加工’以利減少流動漏洩，此項加工係 |實施以提供突緣212、214之間介面處有充份阻力，減少由 護罩204至環套2 08之旁路。 上述護覃配件總成容許芯體護罩做遠方之移除及安裝， 此外，總成提供一充份之密閉於護罩與護罩支承結構之 間’且自護罩轉移負荷至護罩支承結構，特別的是垂直方 丨向負荷係轉移通過與護罩、泵浦甲板突緣結合之栓件及螺 ;帽，而水平方向之剪力負荷則轉移通過楔塊。栓件、螺帽 丨及棋魂可做遠方安裝及移除，楔塊亦可供護罩相射於護罩 ;支承結構做調整及對齊’尤其楔塊可經調整以務動護罩於 徑向。藉此組合，護罩之移除即可不需要切割’旯護罩之 :安裝不需要在容器中加工。

449754 :五、發明說明（7) j 由本發明多個實例之先前說明可知，本發明之目的明顯 j可得，雖然本發明已做詳細說明及揭示，但是可清楚瞭解 |到其僅係用於舉例說明，不應以此侷限之，據此，本發明 之精神範疇應僅由申請範圍之内文限定s

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Claims (1)

1. ~4497 5 4 六、申請專利範圍 1. 一種用於接附一護罩（2 〇 4 )至一護罩支承結構之護罩 紀件總成（200)，護罩（2〇4)包括一突緣（212)而護罩支承 結構包括一具有一突緣（2 1 4)之泵浦曱板（2 0 6 )，護罩突緣 (212)及泵浦甲板突緣（214)内具有眾多開孔（222及224 )， 該護罩配件總成（ 20 0 )包含： 一第一螺栓（21 6 )，延伸穿過護罩與泵浦曱板突緣 (212及214)中之對齊孔（222及224); 第一及第二螺帽（226)，係螺接於該第一螺栓（216) 之各端，該第一螺帽（226)上緊於護罩突緣（212)且該第二 螺帽（226)上緊於該泵浦甲板突緣（214) » 2·如申請專利範圍第1項之護罩配件總成（ 200 )，進一步 包含固接於護罩突緣（212)之第二-栓件（220)，及一固接於 該第二栓（220)之楔塊（218)。 3. 如申請專利範圍第2項之護罩配件總成（2 0 0 )，其中該 楔塊（2 1 8 )延伸於護罩突緣（2 1 2 )及泵浦甲板突緣（21 4 )之 間。 4. 如申請專利範圍第3項之護罩配件總成（ 2 0 0 )，其中泵 浦甲板突緣（214)包括一轉變部（236)，而該楔塊（218)包 含一建構以接觸於轉變部（236 )之斜角表面（248 )。 5. —種核子反應爐（100)，包含： 一護罩（ 204 )，包含一護罩突緣（212)，係於其内設 有眾·多開孔（2 2 2 ): 一護罩支承結構’包含一泵浦曱板（2 0 6 )’泵浦甲 板具有一内設有眾多開孔（2 24)之突緣（2 1 4 )，該護罩突緣

   C:\DATA\DATA28\54431.ptd 第丨3頁 4497 5 4 i六、申請專利範圍 i j ( 2 1 2)定位於該泵浦甲板突緣（2 1 4 )上方，且該護罩突緣 丨（212)中之開孔（222 )係對齊於該泵浦甲板突緣（214)中之 丨開孔（ 224 );及 i ! 螺栓（216)，延伸突過該護罩突緣（212)及該泵浦曱 | i板突緣（214)内之該對齊孔（ 222及2 24)。 i 6.如申請專利範圍第5項之核子反應爐（1〇〇)，進一步包 含眾多栓件（2 2 0 )，係固接且延伸自該護罩突緣（2 1 2 )，及 |眾多楔塊（218)，係固接於自該護罩突緣（212)延伸之各栓 !件（2 20 )» 7 .如申請專利範圍第6項之核子反應爐（1 〇 〇 )，其中各該 i楔塊（218)係延伸於該護罩突緣（212)及該泵浦甲板突緣 | (214)之間。 _ | 8.如申請專利範圍第7項之核子反應爐（100)，其中該泵i :浦曱板突緣（214)包括一轉變部（ 23 6 )，而各該楔塊（218) 丨包含一建構以接觸於該轉變部（ 236 )之斜角表面（ 248)。 9·如申請專利範圍第5項之核子反應爐（100)，進一步包 :含一反應爐壓力容器（202 )、一設於該護罩（ 204 )與該反應 :爐壓力容器（ 2 02 )之間之環套（ 2 08 )，該泵浦甲板（ 20 6 )即 ： i延伸越過該環套（208)。 10.如申請專利範圍第9項之核子反應爐（1〇〇)，其中該 :護罩突緣（212)之一底表面及該泵浦曱板突緣（214)之一頂 i表面構成一密閉狀態’以對自該護罩（2 04 )至該環套（2 0 8 ) :之流動提供阻力。

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