一種乏燃料貯存小室的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種乏燃料貯存小室，該貯存小室從內(nèi)至外依次包括中子毒物層、夾緊層以及支撐層，所述中子毒物層是由四塊中子毒物板(1)圍成的用于放置乏燃料組件的空貯腔(5)；所述夾緊層包括相互對接的箍體(3)和箍條(2)，壓緊在中子毒物層的外側(cè)面；所述支撐層包括對接的兩塊支撐板(4)，壓緊在夾緊層的外側(cè)面。采用本發(fā)明的貯存小室，具有較好的剛性和較好的中子俘獲能力，保證燃料組件貯存的安全性；結(jié)構(gòu)簡單，制造容易。
【專利說明】
一種乏燃料貯存小室
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于乏燃料貯存領(lǐng)域，具體涉及一種乏燃料貯存小室，該貯存小室適用于壓水堆方形燃料組件的貯存。
【背景技術(shù)】
[0002]從反應(yīng)堆卸出的乏燃料組件通常貯存在乏燃料貯存水池的乏燃料貯存格架中。這些格架通常為按一定規(guī)則排列的若干個貯存空腔組成的剛性結(jié)構(gòu)。每個空腔即為可以貯存燃料組件的貯存小室。為保證燃料組件密集貯存狀態(tài)時的次臨界安全，貯存小室內(nèi)均包含中子毒物材料。
[0003]目前用于貯存燃料組件的貯存小室主要結(jié)構(gòu)有密封包鎘的不銹鋼套筒、包覆硼鋁板的不銹鋼套筒以及硼鋼板套筒。密封包鎘的不銹鋼套筒主要結(jié)構(gòu)為用兩層不銹鋼板夾著鎘板，并采用密封焊接工藝，保證鎘板與水不直接接觸。該結(jié)構(gòu)的特點是焊接要求較高，制造檢驗工藝比較復(fù)雜，成本較高。包覆硼鋁板的不銹鋼套筒的結(jié)構(gòu)為用不銹鋼的包殼將毒物材料硼鋁板包覆支撐在不銹鋼的內(nèi)筒外側(cè)，這種結(jié)構(gòu)加工制造工藝較為復(fù)雜，而且由于結(jié)構(gòu)限制，該套筒的四個角處無中子毒物材料，四個角處不具備俘獲中子的能力。EPR堆型所用的硼鋼板套筒其結(jié)構(gòu)為在貯存小室的四個角設(shè)置了四根角鋼，中子毒物板與角鋼進(jìn)行焊接固定或采用專用部件卡緊固定。該結(jié)構(gòu)包含大量的焊接工作，工藝要求也較為嚴(yán)格。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供一種乏燃料貯存小室，采用特殊的形狀和結(jié)構(gòu)配合，使其具有較好的剛性和較好的中子俘獲能力;結(jié)構(gòu)簡單，加工制造容易。
[0005]為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:提供一種乏燃料貯存小室，該貯存小室從內(nèi)至外依次包括中子毒物層、夾緊層以及支撐層，所述中子毒物層是由四塊中子毒物板圍成的用于放置乏燃料組件的空貯腔;所述夾緊層包括相互對接的箍體和箍條，壓緊在中子毒物層的外側(cè)面;所述支撐層包括相互對接的兩塊支撐板，壓緊在夾緊層的外側(cè)面。
[0006]進(jìn)一步，每塊中子毒物板的兩側(cè)面均設(shè)置成鋸齒狀，相鄰兩塊中子毒物板之間相互榫合。
[0007]進(jìn)一步，所述中子毒物層的高度大于燃料組件活性段的高度。
[0008]進(jìn)一步，所述箍體為U形或L形，箍條為與箍體配合的一字形或L形。
[0009]進(jìn)一步，所述夾緊層間隔的設(shè)置在中子毒物層的外側(cè)面。
[0010]進(jìn)一步，兩塊所述支撐板均為L形，L形支撐板與貯存小室的軸線正交布置。
[0011]進(jìn)一步，兩塊支撐板對稱設(shè)置的兩個側(cè)面上設(shè)有用于與單元格配合使用的凸臺；兩塊支撐板每一內(nèi)側(cè)面上設(shè)有凹形長槽。
[0012]本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于:
[0013](I)采取本發(fā)明的技術(shù)方案，中子毒物層通過由四塊中子毒物板圍合成的空貯腔，且相鄰兩塊中子毒物板之間通過鋸齒凸緣相互榫合，從而空貯腔的內(nèi)壁光滑，使四周具有較好的俘獲中子的能力，保證密集貯存狀態(tài)時次臨界安全性；
[0014](2)夾緊層由箍條與箍體焊接成一個整體，用于對中子毒物板周向夾緊固定，保證中子毒物板不會沿周向自由移動；
[0015](2)支撐層由相同的兩塊L形支撐板對接而成，具有良好的互換性；
[0016](3)結(jié)構(gòu)簡單，加工制造容易。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明乏燃料貯存小室的三維軸測圖；
[0018]圖2是乏燃料貯存小室的截面剖視圖；
[0019]圖3是乏燃料貯存小室在不銹鋼單元格的布置圖。
[0020]圖中:
[0021]1-中子毒物板 2-箍條 3-箍體 4-支撐板
[0022]5-空貯腔6-凸臺 7-單元格
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0024]如圖1-2所示，是本發(fā)明提供的乏燃料貯存小室，該貯存小室用于對方形乏燃料組件的貯存，該貯存小室從內(nèi)至外依次包括中子毒物層、夾緊層以及支撐層。
[0025]中子毒物層是由4塊中子毒物板I圍成的用于放置乏燃料組件的空貯腔5，每塊中子毒物板I的高度均能覆蓋乏燃料組件的活性段高度，中子毒物板I沿高度方向的兩個側(cè)邊均加工為鋸齒狀，相鄰兩塊中子毒物板I之間邊緣榫合。采用這樣的連接結(jié)構(gòu)，一方面能夠防止中子毒物板在軸向自由移動，另一方面內(nèi)壁光滑，無任何突出物，即保護(hù)了燃料組件，又保證四周具有較好的俘獲中子的能力。另外，每塊中子毒物板具有相同的結(jié)構(gòu)特征，互換性好。中子毒物板I可選擇硼不銹鋼板，僅用作中子吸收，不用作結(jié)構(gòu)材料。在乏燃料貯存水池里的綜合性能最優(yōu)，并具有滿足臨界控制安全要求的中子俘獲能力。中子毒物板I相互榫合處可以不焊接或通過間隔斷續(xù)焊接固定。
[0026]夾緊層由對接的箍體3和箍條2間隔地壓緊在中子毒物層的外側(cè)面，箍體3優(yōu)選U形或L形，箍條2優(yōu)選一字型或L形，其中，U形箍體與一字型箍條配合，L形箍體與L形箍條配合，對中子毒物層周向壓緊固定，保證中子毒物板不會沿周向自由移動，從而保證乏燃料組件的安全。夾緊層內(nèi)部形狀的設(shè)計適應(yīng)于榫合后的硼不銹鋼板。箍體3與箍條2可通過焊接一體成型，從而將相互榫合的硼不銹鋼板沿軸向在不同高度的位置上壓緊在一起。箍體3和箍條2優(yōu)選不銹鋼材料。
[0027]支撐層包括兩塊相互焊接的L形支承板4，設(shè)置在夾緊層的外側(cè)面，并與夾緊層焊接固定。L形支承板的每個臂的內(nèi)側(cè)邊均加工有凹形長槽，形成水隙。兩塊L形支承板4通過相互對焊并與箍條2和箍3體焊接成一個整體。2個L形支承板具有相同的結(jié)構(gòu)特性，所以具有互換性。兩個支承板4對應(yīng)的外側(cè)面上加工有凸臺6，用于將整個貯存小室支撐在不銹鋼方形單元格7開的孔內(nèi)，保證貯存小室在單元格內(nèi)的位置并實現(xiàn)載荷傳遞，如圖3所示。L形支承板4的尺寸可根據(jù)單元格的尺寸進(jìn)行調(diào)整。
[0028]綜上所述，本發(fā)明通過設(shè)有中子毒物層、夾緊層和支承層，保證貯存小室具有較好的剛性和較好的中子捕獲能力，結(jié)構(gòu)簡單、加工制造容易。
[0029]本發(fā)明的乏燃料貯存小室并不限于上述【具體實施方式】，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出其他的實施方式，同樣屬于本發(fā)明的技術(shù)創(chuàng)新范圍。
【主權(quán)項】
1.一種乏燃料貯存小室，其特征是:該貯存小室從內(nèi)至外依次包括中子毒物層、夾緊層以及支撐層，所述中子毒物層是由四塊中子毒物板(I)圍成的用于放置乏燃料組件的空貯腔(5);所述夾緊層包括相互對接的箍體(3)和箍條(2)，壓緊在中子毒物層的外側(cè)面;所述支撐層包括相互對接的兩塊支撐板(4)，壓緊在夾緊層的外側(cè)面。2.如權(quán)利要求1所述的一種乏燃料貯存小室，其特征是:每塊中子毒物板(I)的兩側(cè)面均設(shè)置成鋸齒狀，相鄰兩塊中子毒物板之間相互榫合。3.如權(quán)利要求2所述的一種乏燃料貯存小室，其特征是:所述中子毒物層的高度大于乏燃料組件活性段的高度。4.如權(quán)利要求1-3任一項所述的一種乏燃料貯存小室，其特征是:所述箍體(3)為U形或L形，箍條(2)為與箍體(3)配合的一字形或L形。5.如權(quán)利要求4所述的一種乏燃料貯存小室，其特征是:所述夾緊層間隔的設(shè)置在中子毒物層的外側(cè)面。6.如權(quán)利要求5所述的一種乏燃料貯存小室，其特征是:兩塊所述支撐板(4)均為L形，L形支撐板與貯存小室的軸線正交布置。7.如權(quán)利要求6所述的一種乏燃料貯存小室，其特征是:兩塊支撐板對稱設(shè)置的兩個外側(cè)面上設(shè)有用于與單元格配合使用的凸臺(6);兩塊支撐板每一內(nèi)側(cè)面上設(shè)有凹形長槽。
【文檔編號】G21C19/07GK105931687SQ201610421244
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月14日
【發(fā)明人】劉慧芳, 李建奇, 唐興貴, 謝亮, 秦瑋, 姚春玲
【申請人】中國核電工程有限公司