本實用新型涉及核電廠試驗領域，尤其涉及一種用于開展燃料組件防異物試驗的裝置。

背景技術：

核電廠運行經(jīng)驗表明，冷卻劑中未被堆芯入口區(qū)域零部件(包括堆芯下板、下管座、端部格架等零部件)捕獲的金屬異物(下文簡稱異物)如果停留在燃料組件中間格架或攪混格架位置，將對壽期初燃料棒包殼的完整性產(chǎn)生不利影響。這些異物在冷卻劑沖刷下隨機振動，可能導致燃料棒包殼表面出現(xiàn)磨痕，使燃料棒包殼破損。燃料組件設計過程中，入口區(qū)域相關零部件(如下管座和端部格架等)必須滿足防異物性能準則要求，其防異物性能主要通過開展防異物試驗進行研究與驗證。

本實用新型提出了一種用于開展燃料組件防異物試驗的裝置，試驗結(jié)果用于研究和驗證燃料組件相關零部件(如下管座和端部格架等)的防異物性能。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術問題是研究和驗證燃料組件相關零部件的防異物性能，為了解決上述問題，本實用新型提供一種用于開展燃料組件防異物試驗的裝置，包括依次相連的主管段、入口段、試驗段和出口段，異物注入段與主管段和入口段相連；異物注入段從上游至下游依次設置有第三球閥和第一球閥，第三球閥和第一球閥之間的管路連接有異物投入支管，異物投入支管上設置有第二球閥。

試驗段中設置有試驗件，試驗件的結(jié)構(gòu)與實際燃料組件中異物捕獲作用段結(jié)構(gòu)相同；

主管段的入口端和出口段的出口端分別與試驗回路相連。

進一步地，試驗段分別與入口段和出口段為可拆式連接。

進一步地，異物注入段的上游與主管段相連，異物注入段的下游和入口段相連。

進一步地，入口段側(cè)面設置有觀察窗。

進一步地，主管段和入口段之間設置有整流柵。

進一步地，試驗段中部由四塊平板拼接而成，試驗段橫截面為正方形。

進一步地，橫截面的尺寸與實際燃料組件所在流道橫截面的尺寸一致。

進一步地，試驗段下部為模擬堆芯下板結(jié)構(gòu)，模擬堆芯下板結(jié)構(gòu)上設置有4個流水孔和2個定位銷，流水孔的直徑與實際堆芯下板流水孔相同，定位銷用于約束試驗件橫向移動。

進一步地，試驗件上部設置有壓緊部件。

本實用新型具有如下有益效果：

1、本實用新型的提供的一種用于開展燃料組件防異物試驗的裝置能夠有效反應燃料組件相關零部件(如下管座和端部格架等)的防異物性能。

2、通過設置異物注入段具有如下好處，(1)可以使進入試驗段的總流量與反應堆中實際流量相同；(2)放入異物時不影響主管段流動；(3)異物噴入入口段時可保證其分布在入口段流動中心區(qū)域，并隨入口段軸向流動進入試驗段。

3、入口段側(cè)面設置有觀察窗，可以觀察異物注入過程。通過觀察窗可以觀察到異物進度入口段的整個過程，確認從異物注入段的進入的異物數(shù)量和種類與投放的數(shù)量和種類相同，避免發(fā)生異物卡在注入段而未被發(fā)現(xiàn)的情況。

附圖說明

圖1是本實用新型的一種用于開展燃料組件防異物試驗的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，主管段1、入口段2、觀察窗21、試驗段3、出口段4、異物注入段5、第三球閥51、第一球閥52、異物投入支管6、第二球閥61。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖并參照數(shù)據(jù)進一步詳細描述本發(fā)明。應理解，實施方式只是為了舉例說明本發(fā)明，而非以任何方式限制發(fā)明的范圍。

如圖1所示，本實用新型公開了一種用于開展燃料組件防異物試驗的裝置，包括依次相連的主管段、入口段、試驗段和出口段，異物注入段與主管段和入口段相連。主管段的入口端與試驗回路相連，冷卻劑流經(jīng)主管段，入口段，試驗段，出口段后流回試驗回路。主管段主要用于連接試驗回路和入口段，同時為異物注入段提供高速射流。主管段和入口段之間設計整流柵，梳理進入入口段的流動，使其均勻進入入口段。入口段主要使夾帶異物的流動進入試驗段前能充分發(fā)展，并提供觀察窗口以便確認進入試驗段的異物種類和數(shù)量。

試驗段主要用于容納試驗件，該試驗件的結(jié)構(gòu)和實際燃料組件中異物捕獲作用段結(jié)構(gòu)相同，出口段主要用于連接試驗段和試驗回路。試驗段中部由四塊平板拼接而成，橫截面為正方形，尺寸與一盒實際燃料組件所在流道橫截面尺寸一致。試驗段下部為模擬堆芯下板結(jié)構(gòu)，該板設計四個流水孔和兩個定位銷，該流水孔直徑與實際堆芯下板流水孔相同，定位銷用于約束試驗件橫向移動。試驗段上部為壓緊部件，用于約束試驗件軸向移動。

試驗段與入口段或出口段為可拆式連接，便于安裝和取出試驗件，這種設計可以提高試驗效率，便于異物數(shù)量和類型統(tǒng)計。

異物注入段的上游與主管段相連，下游與入口段相連。異物注入段從上游至下游依次設置有第三球閥和第一球閥，第三球閥和第一球閥之間的管路連接有異物投入支管，異物投入支管上設置有第二球閥。投放異物時，第一球閥和第三球閥關閉，打開第二球閥，異物通過異物投入支管進入異物注入段；然后依次關閉第二球閥，打開第一球閥，再打開第三球閥，異物即在冷卻劑攜帶下噴入入口段中。這種設計的好處：(1)可以使進入試驗段的總流量與反應堆中實際流量相同；(2)放入異物時不影響主管段流動；(3)異物噴入入口段時可保證其分布在入口段流動中心區(qū)域，并隨入口段軸向流動進入試驗段。其中異物注入段的上游指冷卻劑流入的一端，異物注入段的下游指冷卻劑流出的一端。

入口段側(cè)面設置有觀察窗，可以觀察異物注入過程。通過觀察窗可以觀察到異物進度入口段的整個過程，確認從異物注入段的進入的異物數(shù)量和種類與投放的數(shù)量和種類相同，避免發(fā)生異物卡在注入段而未被發(fā)現(xiàn)的情況。

以上詳細描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術領域中技術人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權(quán)利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。