核電站一體化堆芯測(cè)量組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于核電站堆芯測(cè)量領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種核電站一體化堆芯測(cè)量組件。
【背景技術(shù)】
[0002]核電站反應(yīng)堆中布置有用于測(cè)量堆芯出口溫度和堆芯中子注量率的堆芯測(cè)量?jī)x表。在已知核電站中，堆芯出口溫度和堆芯中子注量率分別使用不同類型的儀表組件進(jìn)行測(cè)量。具體來說:堆芯出口溫度通過40個(gè)布置在堆芯燃料組件中的熱電偶進(jìn)行測(cè)量，熱電偶分成四組，通過四根熱電偶柱組件引出反應(yīng)堆壓力容器;堆芯中子注量率則通過裝有微型裂變室的指套管進(jìn)行測(cè)量，指套管的插入端焊接有彈頭式端塞，指套管借助端塞從反應(yīng)堆壓力容器底部插入至堆芯燃料組件頂部而實(shí)現(xiàn)安裝和測(cè)量。
[0003]但是，上述測(cè)量方式至少存在以下缺陷:第一，堆芯出口溫度和堆芯中子注量率使用不同的儀表組件分開測(cè)量，增加了反應(yīng)堆壓力容器下封頭的開孔數(shù)量，導(dǎo)致反應(yīng)堆壓力容器封頭剛度降低，導(dǎo)致反應(yīng)堆設(shè)計(jì)的安全性降低;第二，用于測(cè)量堆芯中子注量率的指套管從反應(yīng)堆壓力容器下封頭引入，需要在反應(yīng)堆壓力容器底部開孔，不符合先進(jìn)反應(yīng)堆的設(shè)計(jì)要求(要求用于堆芯出口溫度和中子注量率測(cè)量的儀表應(yīng)位于堆芯之上，即儀表組件從反應(yīng)堆壓力容器頂蓋插入堆芯)；第三，指套管從反應(yīng)堆壓力容器底部插入，容易在儀表組件支撐位置發(fā)生磨損。
[0004]有鑒于此，確有必要一種提供能夠解決上述問題的核電站一體化堆芯測(cè)量組件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于:提供一種從反應(yīng)堆壓力容器頂蓋插入堆芯的核電站一體化堆芯測(cè)量組件，以提高反應(yīng)堆的安全性。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種核電站一體化堆芯測(cè)量組件，所述堆芯測(cè)量組件從反應(yīng)堆壓力容器頂蓋引入堆芯，包括位于反應(yīng)堆壓力容器外部的上殼、位于反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)部的外殼、多個(gè)用于探測(cè)堆芯軸向功率分布的中子注量率測(cè)量器和一個(gè)用于測(cè)量堆芯出口溫度的熱電偶；中子注量率測(cè)量器和熱電偶均安裝在外殼內(nèi)，外殼保證中子注量率測(cè)量器和熱電偶不與一回路冷卻劑接觸。
[0007]優(yōu)選地，所述外殼包括接頭、過渡段、包殼和端塞;接頭的上端與堆測(cè)接管密封組件的電纜接插件連接，下端通過過渡段與包殼的上端連接，端塞連接在包殼的底端。
[0008]優(yōu)選地，所述端塞為彈頭形端塞，其通過焊接方式連接在包殼的底端。
[0009]優(yōu)選地，所述中子注量率測(cè)量器和熱電偶均焊接在包殼內(nèi)。
[0010]優(yōu)選地，所述接頭和包殼均采用管材加工，端塞采用棒材加工，管材和棒材的材料均為奧氏體不銹鋼。
[0011]優(yōu)選地，所述中子注量率測(cè)量器為自給能中子通量探測(cè)器或微型裂變室。
[0012]優(yōu)選地，所述熱電偶為K型鎧裝熱電偶。
[0013]優(yōu)選地，所述中子注量率測(cè)量器和熱電偶均通過測(cè)量引線輸出測(cè)量結(jié)果。
[0014]優(yōu)選地，所述上殼從堆測(cè)接管密封組件的密封螺母延伸至電纜接插件，以保證測(cè)量引線的密封。
[0015]優(yōu)選地，所述上殼采用整段的奧氏體不銹鋼管材加工而成。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明核電站一體化堆芯測(cè)量組件是從反應(yīng)堆壓力容器頂蓋引入堆芯的，符合先進(jìn)反應(yīng)堆的設(shè)計(jì)要求;而且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)堆芯出口溫度和堆芯中子注量率的同時(shí)測(cè)量，減少了反應(yīng)堆壓力容器的開孔數(shù)量，因此能夠提高反應(yīng)堆設(shè)計(jì)的安全性。
【附圖說明】
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明核電站一體化堆芯測(cè)量組件及其有益效果進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0018]圖1為本發(fā)明核電站一體化堆芯測(cè)量組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為本發(fā)明核電站一體化堆芯測(cè)量組件在反應(yīng)堆壓力容器的安裝狀態(tài)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及其有益技術(shù)效果更加清晰，以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，本說明書中描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H僅是為了解釋本發(fā)明，并非為了限定本發(fā)明。
[0021 ] 請(qǐng)參閱圖1和圖2，本發(fā)明核電站一體化堆芯測(cè)量組件包括外殼1、上殼20、七個(gè)中子注量率測(cè)量器30和一個(gè)熱電偶32。
[0022]外殼10位于反應(yīng)堆壓力容器50的內(nèi)部，用于保證中子注量率測(cè)量器30和熱電偶32不與一回路冷卻劑接觸。外殼1包括接頭12、過渡段18、包殼14和端塞16。接頭12的上端與堆測(cè)接管密封組件56的電纜接插件53連接，下端通過柔性材質(zhì)的過渡段18與包殼14的上端連接，過渡段18用于降低應(yīng)力集中。端塞16為彈頭形，其焊接在包殼14的底端，用于減小堆芯測(cè)量組件插入時(shí)的阻力，焊縫要求平整均勻并符合焊縫完整性試驗(yàn)要求。
[0023]中子注量率測(cè)量器30和熱電偶32均焊接在包殼14內(nèi)。中子注量率測(cè)量器30用于探測(cè)堆芯的軸向功率分布，優(yōu)選為自給能中子通量探測(cè)器(SPND)，也可以是微型裂變室;如有必要，中子注量率測(cè)量器30的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行增減。熱電偶32用于測(cè)量堆芯出口溫度，優(yōu)選為K型鎧裝熱電偶。中子注量率測(cè)量器30和熱電偶32均通過測(cè)量引線輸出測(cè)量結(jié)果。
[0024]上殼20位于反應(yīng)堆壓力容器50外部，其從堆測(cè)接管密封組件56的密封螺母52延伸至電纜接插件53，用于保證測(cè)量引線的密封。整段上殼20均采用剛性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以便于堆芯測(cè)量組件從反應(yīng)堆壓力容器頂蓋54插入堆芯。
[0025]除中子注量率測(cè)量器30和熱電偶32外，接頭12、包殼14、過渡段18和上殼20均采用管材加工，端塞16采用棒材加工，管材和棒材的材料均為奧氏體不銹鋼，整個(gè)堆芯測(cè)量組件的總重約為10kg。過渡段18的壁厚僅為毫米級(jí)，因此插入后可以有一定程度的彎折，起到降低應(yīng)力集中的作用。
[0026]請(qǐng)參閱圖2，使用時(shí)，一體化堆芯測(cè)量?jī)x表組件通過堆測(cè)接管密封組件56的導(dǎo)向筒通道、堆芯測(cè)量?jī)x表格架組件57的導(dǎo)向管、堆內(nèi)構(gòu)件上部支承柱58和燃料組件59的儀表導(dǎo)向通道，插入至燃料組件59底部。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明核電站一體化堆芯測(cè)量組件至少具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0028]I)堆芯測(cè)量組件從反應(yīng)堆壓力容器頂蓋54引入堆芯，無需在反應(yīng)堆壓力容器50的底部開孔，符合先進(jìn)反應(yīng)堆的設(shè)計(jì)要求；
[0029]2)單根堆芯測(cè)量組件同時(shí)設(shè)有中子注量率測(cè)量器30和熱電偶32，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)堆芯出口溫度和堆芯中子注量率的測(cè)量，減少了反應(yīng)堆壓力容器50的開孔數(shù)量，提高了反應(yīng)堆設(shè)計(jì)的安全性；
[0030]3)堆芯測(cè)量組件整體剛性較大，便于從反應(yīng)堆壓力容器頂蓋54引入并插入至堆芯底部的測(cè)量區(qū)域。
[0031]根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏托薷?。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種核電站一體化堆芯測(cè)量組件，其特征在于:所述堆芯測(cè)量組件從反應(yīng)堆壓力容器頂蓋引入堆芯，包括位于反應(yīng)堆壓力容器外部的上殼、位于反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)部的外殼、多個(gè)用于探測(cè)堆芯軸向功率分布的中子注量率測(cè)量器和一個(gè)用于測(cè)量堆芯出口溫度的熱電偶；中子注量率測(cè)量器和熱電偶均安裝在外殼內(nèi)，外殼保證中子注量率測(cè)量器和熱電偶不與一回路冷卻劑接觸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電站一體化堆芯測(cè)量組件，其特征在于:所述外殼包括接頭、過渡段、包殼和端塞;接頭的上端與堆測(cè)接管密封組件的電纜接插件連接，下端通過過渡段與包殼的上端連接，端塞連接在包殼的底端。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的核電站一體化堆芯測(cè)量組件，其特征在于:所述端塞為彈頭形端塞，其通過焊接方式連接在包殼的底端。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的核電站一體化堆芯測(cè)量組件，其特征在于:所述中子注量率測(cè)量器和熱電偶均焊接在包殼內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的核電站一體化堆芯測(cè)量組件，其特征在于:所述接頭、過渡段和包殼均采用管材加工，端塞采用棒材加工，管材和棒材的材料均為奧氏體不銹鋼。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的核電站一體化堆芯測(cè)量組件，其特征在于:所述中子注量率測(cè)量器為自給能中子通量探測(cè)器或微型裂變室。7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的核電站一體化堆芯測(cè)量組件，其特征在于:所述熱電偶為K型鎧裝熱電偶。8.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的核電站一體化堆芯測(cè)量組件，其特征在于:所述中子注量率測(cè)量器和熱電偶均通過測(cè)量引線輸出測(cè)量結(jié)果。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的核電站一體化堆芯測(cè)量組件，其特征在于:所述上殼從堆測(cè)接管密封組件的密封螺母延伸至電纜接插件，以保證測(cè)量引線的密封。10.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的核電站一體化堆芯測(cè)量組件，其特征在于:所述上殼采用整段的奧氏體不銹鋼管材加工而成。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種核電站一體化堆芯測(cè)量組件。所述堆芯測(cè)量組件從反應(yīng)堆壓力容器頂蓋引入堆芯，包括位于反應(yīng)堆壓力容器外部的上殼、位于反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)部的外殼、多個(gè)用于探測(cè)堆芯軸向功率分布的中子注量率測(cè)量器和一個(gè)用于測(cè)量堆芯出口溫度的熱電偶；中子注量率測(cè)量器和熱電偶均安裝在外殼內(nèi)，外殼保證中子注量率測(cè)量器和熱電偶不與一回路冷卻劑接觸。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明核電站一體化堆芯測(cè)量組件是從反應(yīng)堆壓力容器頂蓋引入堆芯的，符合先進(jìn)反應(yīng)堆的設(shè)計(jì)要求；而且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)堆芯出口溫度和堆芯中子注量率的同時(shí)測(cè)量，減少了反應(yīng)堆壓力容器的開孔數(shù)量，因此能夠提高反應(yīng)堆設(shè)計(jì)的安全性。
【IPC分類】G21C17/112, G21C17/108
【公開號(hào)】CN105513657
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510925028
【發(fā)明人】于曉雷, 張明乾, 冉小兵, 劉言午, 陳永超, 皮建紅, 曾力
【申請(qǐng)人】中廣核工程有限公司, 中國廣核集團(tuán)有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年12月14日