專利名稱:核反應(yīng)堆的堆芯吊籃支承系統(tǒng)的制作方法
本發(fā)明論述了核反應(yīng)堆(例如壓水反應(yīng)堆)用一種堆芯吊籃支承系統(tǒng)，在核反應(yīng)堆中堆芯支承板同堆芯吊籃的周邊相連接。本發(fā)明還論述了將堆芯吊籃安裝到反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)的一種方法，可以很容易地進行堆芯吊籃的定位和固定。
核反應(yīng)堆有一個直立的園柱形壓力容器，該容器有一個半球形的底封頭和一個用螺栓連接到壓力容器上端的可移走的半球形頂蓋。壓力容器內(nèi)園柱形的堆芯吊籃排在沿著壓力容器上端內(nèi)部伸展的法蘭上。吊籃包括有一個下部堆芯支承板，吊籃裝在壓力容器內(nèi)部，并與底封頭間隔開。
堆芯吊籃的上部區(qū)域包含有反應(yīng)堆控制棒導(dǎo)向管，還包括有如燃料組件和燃料組件支承格架結(jié)構(gòu)等堆內(nèi)構(gòu)件。上述部件也包含在堆芯吊籃的下部區(qū)域內(nèi)。
正如R.M.Blaushild和L.Veronesi于1983年10月28日提交并已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人的編號為547，294的申請中所說明的那樣，堆芯吊籃主要是在其上端通過同壓力容器上端的連接而進行支承的，而堆芯吊籃的下端則由支承機構(gòu)來限位，以提供堆芯吊籃的橫向穩(wěn)定性。提供這種橫向穩(wěn)定性和輔助支承的裝置最好采用由數(shù)個支承機構(gòu)組成的裝置，這些機構(gòu)固定到壓力容器的下端，并從半球形底封頭的上部側(cè)壁向內(nèi)沿徑向伸展。每一個支承機構(gòu)在其上表面有一個凹槽，將一些鍵(例如丅形鍵)固定到堆芯支承板的底部。設(shè)計這種鍵是為了裝配到支承機構(gòu)的凹槽內(nèi)以提供橫向穩(wěn)定性，并為了使堆芯吊籃在壓力容器內(nèi)部得到定位對準(zhǔn)。
通常在將堆芯吊籃裝配到反應(yīng)堆容器內(nèi)時，一般將帶有凹槽的支承機構(gòu)焊接到壓力容器的底部，而將一些鍵用螺釘連接并(或)焊接到堆芯支承板的表面。在將堆芯吊籃裝配到壓力容器內(nèi)時，需要在鍵與凹槽或鍵槽的側(cè)壁之間進行很精確的對準(zhǔn)定位。由于需要進行精確的對準(zhǔn)定位，堆芯支承板要設(shè)置有一個人孔或出入口，這個人孔通常穿過堆芯支承板的中心，因而帶有一塊蓋板，以使裝配工能通過人孔下到堆芯支承板與壓力容器底壁之間的區(qū)域。裝配工可在那個區(qū)域中進行測量，以確定所需制造的楔形填隙片的樣式和數(shù)量，然后將填隙片插入到鍵槽中，從而得到要求的對準(zhǔn)定位。有時只有在堆芯吊籃從壓力容器中取出后才能插入所需的填隙片，將填隙片裝進凹槽中，再將堆芯吊籃重新裝進壓力容器。這種對準(zhǔn)定位太費錢費時，而且只有反應(yīng)堆的大小足以使裝配工能穿過人孔下到堆芯支承板與壓力客器底壁間的區(qū)域時，才能采用這種方法。例如，在小型反應(yīng)堆中，壓力容器可能較小，以致裝配工實際上不能進入到堆芯支承板與壓力容器底壁間的區(qū)域來完成上面所述的對準(zhǔn)定位操作。
因此，本發(fā)明的主要目的是為核反應(yīng)堆提供一種使堆芯吊籃在堆芯支承板處相對于支承機構(gòu)進行定位的改進系統(tǒng)。
從這一目的出發(fā)，本發(fā)明就在于壓力殼式核反應(yīng)堆的堆芯吊籃具有一個布置在壓力容器內(nèi)的堆芯支承板，通過數(shù)個支承機構(gòu)使上述堆芯支承板沿著其周邊與之相連接，每個支承機構(gòu)內(nèi)部開有一個凹槽并裝配上一個同上述堆芯吊籃相連的鍵。上述裝置的特點在于，上述的堆芯支承板在每一個支承機構(gòu)凹槽的上方有一個貫穿的開孔，上述的鍵可插入并安裝到上述開孔中，這種鍵的下段延伸到上述支承機構(gòu)的凹槽中。
這些鍵最好有一個同堆芯支承板開孔中的臺肩相配合的上部凸緣段，使得鍵固定就位時其上部表面同堆芯支承板的上表面處于相同高度，凸緣段可用焊接或用梢釘連接固定到堆芯支承板上。
通過舉例對附圖中表示的一種具體裝置進行下述說明，將會使本發(fā)明更易被理解。
圖1是核反應(yīng)堆壓力容器下段的垂直截面圖，圖中表示了本發(fā)明的兩個支承機構(gòu)、堆芯支承板和定位系統(tǒng);
圖2是沿著圖1的Ⅱ-Ⅱ線所切取的堆芯支承板的平面圖，圖中表示了本發(fā)明的四個支承機構(gòu);
圖3是在堆芯支承板以下沿著Ⅲ-Ⅲ線切取的視圖;
圖4是根據(jù)本發(fā)明制成的一個鍵的透視圖，該鍵的上段呈園柱形，下段為方形;
圖5是圖4中所示鍵的頂視圖，在該鍵的凸緣部分上帶有一些孔。
現(xiàn)在來參閱附圖，圖1表示了核反應(yīng)堆1的下部，該反應(yīng)堆有一個垂直定向的園柱形壓力容器3，壓力容器包括有垂直的側(cè)壁5和半球狀的底壁7。堆芯吊籃9設(shè)置在壓力容器3的內(nèi)部，堆芯吊籃9包括有下部堆芯支承板11，該支承板用來支承組成堆內(nèi)構(gòu)件的各種反應(yīng)堆部件，例如通常設(shè)置的燃料組件、燃料組件的支承格架結(jié)構(gòu)等，圖中以符號13表示。
堆芯吊籃9的上部通常配置有一個徑向外凸的環(huán)形法蘭(圖中未表示)，而壓力容器3的上部有一個徑向內(nèi)凸的環(huán)形凸緣(圖中也未表示)，堆芯吊籃的法蘭固定在該凸緣上。
半球狀底壁7的上部側(cè)壁部分15上間隔布置有數(shù)個支承機構(gòu)17，附圖中表示有四個這樣的支承機構(gòu)，不過，這些支承機構(gòu)的數(shù)目可根據(jù)反應(yīng)堆的類型和大小加以改變。支承機構(gòu)17最好有一個垂直的流量通道，最好形成為一對支架19，這些支架連接到半球形底壁7的上部側(cè)壁部分15的內(nèi)部壁面21上，從內(nèi)部壁面徑向向內(nèi)延伸，十字架或連接部件23內(nèi)有一個凹槽25，在壁面21、支架19和連接部件23之間形成一個流量通道27。這樣，通過數(shù)個支承機構(gòu)使堆芯支承板11沿其周邊與之相連接。
根據(jù)本發(fā)明，堆芯支承板11對準(zhǔn)并固定到壓力容器3內(nèi)部的支承機構(gòu)17上，而不需要人員進入到堆芯支承板11和壓力容器半球形底壁7之間的區(qū)域29。
堆芯支承板11在其周圍部分配置有數(shù)個最好呈園形內(nèi)壁的垂直貫穿的開孔31，最好在堆芯支承板11的上表面35附近有一個呈環(huán)形臺肩37的埋頭孔33。在堆芯支承板11中配置開孔31是為了在支承機構(gòu)17的凹槽25的上面同支承機構(gòu)相對準(zhǔn)。
為了使堆芯支承板11對準(zhǔn)并固定到支承機構(gòu)17上，設(shè)置了一些鍵部件39，在圖4和圖5中表示了這些部件的具體結(jié)構(gòu)。由于使用了具有園形壁的開孔31，所以鍵部件包括有一個園柱形的上段41、一個非園柱形最好為方形的區(qū)段43和一個頂部的徑向凸緣段45，該凸緣的上表面是平的。
如圖所示，靠凸緣段45裝配到堆芯支承板11的埋頭孔部分33內(nèi)，使鍵39固定到開孔31中。鍵的上表面47同堆芯支承板11的上表面35處于相同高度。然后通過焊接，或者使用梢釘49穿過凸緣段45中的孔51插到堆芯支承板11上的開孔31周圍的臺肩37中的補充孔53中，使鍵固定到堆芯支承板上。在固定時，鍵39的下段對準(zhǔn)并插入到支承機構(gòu)17的凹槽25中，以提供橫向和徑向的支承和定位。
使鍵39的下段43加工得能在支承機構(gòu)的凹槽25中形成一種配合關(guān)系，必要時，可加入一些楔形填隙片以形成這種配合關(guān)系。在形成凹槽25的表面61中構(gòu)成一些空腔59，將可伸縮的園柱體(例如不銹鋼園柱體57)裝入上述空腔59中，必要時也裝入到鍵39底部65中構(gòu)成的補充空腔中，上述園柱體最好呈傘形，這樣就在堆芯支承板11和支承機構(gòu)17之間設(shè)置了可伸縮的沖擊吸收裝置。
在按照本發(fā)明將堆芯吊籃安裝、定位到核反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)的方法中，在壓力容器3較低部位的內(nèi)部側(cè)壁周圍設(shè)置有數(shù)個內(nèi)部帶有凹槽25的支承機構(gòu)17，也就是說，這些支承機構(gòu)沿著壓力容器3半球形底壁7的較高側(cè)壁部位的內(nèi)壁表面21間隔布置。堆芯吊籃9的堆芯支承板11中設(shè)置有數(shù)個開孔31，設(shè)置開孔31是為了同支承機構(gòu)17的凹槽25一起進行定位。將帶有堆芯支承板11的堆芯吊籃9從頂部裝入壓力容器3中，并使開孔31對準(zhǔn)凹槽25。然后，由裝配工通過開孔31確定每一個鍵39的下段43所需的準(zhǔn)確尺寸，并將鍵加工成具有需要的容差。必要時，也可以制造并插進一些符合間隙要求的楔形填隙片，再將鍵39從上部插入到開孔31中，使該部件的下段43裝配到凹槽25中。然后通過焊接，或者使用梢釘49使鍵固定到堆芯支承板11的上部，并使鍵39的上部表面47同堆芯支承板11的上表面處于相同高度。
本發(fā)明不需要裝配工實際進入到堆芯支承板與壓力容器半球形底壁之間的區(qū)域，就可以測定鍵在堆芯支承板中以及凹槽或鍵槽在支承機構(gòu)中的相對位置。由于這一結(jié)構(gòu)，就可以省去通常的人孔和堆芯支承板上的蓋板。另外，由于采用本發(fā)明，就沒有必要從反應(yīng)堆壓力容器中移出堆芯吊籃，以便將專用的楔形填隙片插入到支承裝置的凹槽中。
權(quán)利要求
1.一個裝有壓力容器(3)的核反應(yīng)堆(1)，該反應(yīng)堆的堆芯吊籃(9)具有一個布置在壓力容器內(nèi)的下部堆芯支承板(11)，通過數(shù)個支承機構(gòu)(17)使堆芯支承板(11)沿著其周邊與之相連接，每個支承機構(gòu)內(nèi)部開有一個凹槽并裝配上一個同上述堆芯吊籃相連的鍵(39)；該反應(yīng)堆的特點在于，上述的堆芯支承板(11)在每一個支承機構(gòu)(17)凹槽的上方有一個貫穿的開孔(31)，上述的鍵(39)可插入并安裝到上述開孔(31)中，這個鍵的下段延伸到上述支承機構(gòu)(17)的凹槽中。
2.按照權(quán)利要求
1中提出的核反應(yīng)堆(1)，其特點在于，上述堆芯支承板(11)上的開孔(31)具有園形內(nèi)壁，上述的鍵具有一個裝配到上述園形內(nèi)壁中的園柱形上段(41)和一個呈非園形截面的下段(43)。
3.按照權(quán)利要求
2中提出的核反應(yīng)堆(1)，其特點在于，上述鍵的下段(43)具有方形的截面。
4.按照權(quán)利要求
2或3中規(guī)定的核反應(yīng)堆(1)，其特點在于，上述的開孔(31)是在上述堆芯支承板(11)中加工成預(yù)定深度的空腔，而上述的園柱形段(41)具有預(yù)定高度的凸緣(45)，從而上述鍵(39)在裝入開孔(31)后其上表面實際上同上述堆芯支承板的上表面齊平。
5.按照權(quán)利要求
4中提出的核反應(yīng)堆(1)，其特點在于，上述鍵(39)的凸緣(45)被焊接到堆芯支承板(11)上。
6.按照權(quán)利要求
4中規(guī)定的核反應(yīng)堆(1)，其特點在于，上述鍵(39)的凸緣(45)的周邊附近設(shè)置有一些孔(51)，上述堆芯支承板(11)的臺肩(37)中設(shè)置有補充孔(53)，并用梢釘(49)穿過上述凸緣(45)中的孔(51)并伸展到上述的補充孔(53)中。
專利摘要
壓力殼式核反應(yīng)堆(1)的堆芯吊籃(9)具有一個布置在壓力容器內(nèi)的堆芯支承板(11)，通過數(shù)個支承機構(gòu)(17)使堆芯支承板沿著其周邊與之相連接。每個支承機構(gòu)(17)中開有一個凹槽，可以裝配上一個同上述堆芯吊籃相連接的鍵(39)。堆芯支承板(11)在每一個支承機構(gòu)凹槽的上方有一個貫穿的開孔(31)，鍵(39)可插入并安裝到開孔(31)中。而該部件的下段延伸到上述支承機構(gòu)的凹槽中。
文檔編號G21C5/08GK86107494SQ86107494
公開日1987年6月3日 申請日期1986年10月30日
發(fā)明者魯希亞諾·沃尼希, 斯蒂芬·尼爾森·托爾 申請人:西屋電氣公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan