[發明專利]用于在原子能設備的壓力容器中測量料位的裝置的密封裝置

有效

• 申請號: 201080014986.8
• 申請日: 2010-03-29
• 公開（公告）號: CN102378902A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發明（設計）人: 劉宇波;維爾弗里德·哈弗斯特;薩哈·凱爾謝爾;沃爾夫岡·弗格特
• 申請（專利權）人: 阿海琺NP有限公司
• 主分類號: G01F23/22
• 分類號: G01F23/22;F16L19/065;G21C17/035
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 許偉群;張文

本發明涉及一種用于在液體容器中、尤其是在原子能設備的壓力容器中測量料位的裝置的密封裝置，其具有至少一個熱敏元件。

其中借助被加熱的熱敏元件產生的熱電電壓推斷液體容器中的料位高度的測量裝置或料位探頭尤其是使用在核電廠中，因為其與基于其他測量原理的測量裝置相比對放射性輻射比較不敏感，并且因此即使在具有可能提高的輻射值的事故情況下也可以可靠工作。這種測量裝置尤其是應用在壓水反應堆的反應堆壓力容器中，以便在那里監控流經發電廠設備的主循環的、在燃料元件以上的冷卻液體的水位。

該測量原理利用了不同的熱傳遞特性，這些熱傳遞特性一方面在熱量從加熱元件傳遞到包圍加熱元件的液態冷卻劑時出現，而另一方面在熱量從加熱元件傳遞到氣態或蒸汽態的介質時出現。只要加熱元件被液態冷卻介質包圍，則由加熱元件產生的熱迅速被導出，使得甚至在其緊鄰周圍中溫度僅僅不明顯地處于在未加熱情況下會出現的環境溫度之上。例如，如果在正常的反應堆運行期間或甚至在反應堆故障時出現如下情況：由運行引起或由于在主循環中的壓力損耗，在反應堆壓力容器中的液體水平降低到加熱元件的高度以下，該加熱元件因此被蒸汽態的冷卻劑包圍，這樣熱傳遞特性劣化。這導致在加熱元件的環境中的溫度升高，這通過與加熱元件相鄰地安置的熱敏元件或溫度測量傳感器來檢測。由于其可靠的并且魯棒的運行方式，通常使用如下熱敏元件作為溫度測量傳感器：該熱敏元件提供基本上與溫度成比例的熱電電壓。

這里所使用的熱敏元件被具有礦物原料的護套包圍，其至少在保護容器或容器中的位置上通過密封裝置可能也必須以可松脫的方式彼此連接，以便滿足所希望的使用條件。這種連接必須符合Loca標準的要求并且仍然可以非常容易地松脫。用LOCA(loss?of?coolant?accident(冷卻劑喪失事故))在核技術中表示一種事故，其中冷卻劑由于泄露從核反應堆的冷卻循環中溢出。大的冷卻劑喪失事故通常是剩余熱導出系統和應急冷卻系統以及核反應堆的安全容器的設計基礎。在該情況下，主冷卻劑管路完全中斷。該事故稱作“要設想的最大事故”(Gau)，其絕不允許出現。

在現代核電廠中有四個安全等級：第一等級對應于發電廠的正常運行。在此，要盡可能地避免干擾。盡管如此，假設出現干擾。在第二等級中(“不正常運行”)，追求阻止這些干擾并且防止其擴大為事故的目標。這里也系統地假設該目標并未實現并且在第三等級中(事故主導的等級)，事故通過非常可靠的自身安全系統被盡可能中止。在此也系統地假設失效并且在第四等級中用“設備內部應急保護措施”嘗試盡可能將事故的影響限制到該設備自身，并且讓周圍環境中的激烈措施(尤其是疏散)變得不必要。尤其是，在極端運行條件下，料位測量應可靠地運行，以便能夠采取有效措施來保護設備和環境。

因此，本發明基于的任務是改進一種用于在液體容器中、尤其是在反應堆容器中測量料位的裝置的密封裝置，使得提供了在壓力管與連接到其上的管路之間的無缺陷的、壓水密封的連接(其中管路用于容納熱敏元件和反應堆)，而熱敏元件和/或其護套不受損傷。

根據本發明，該任務通過一種用于在液體容器中、尤其是在原子能設備的壓力容器中測量料位的裝置的密封裝置來解決，其具有至少一個熱敏元件，該熱敏元件借助壓力管與壓力容器連接，并且借助連接到壓力管上的管路與分析單元連接，其中壓力管和管路借助管-螺栓連接彼此連接，該管-螺栓連接包括帶有兩個螺紋件的中間件，其中一個螺紋件借助螺栓連接到管套上而另一螺紋件借助另一螺栓連接到壓力管上。

本發明基于如下考慮：要提供一種密封裝置，使得其不僅符合對所有安全等級的要求而且在要設想的最大事故(Gau)時保持可用。該密封裝置也應當提供為使得在使用具有礦物原料的連接件或線纜包覆物時，也不造成對各個部分、尤其是熱敏元件的線纜包覆物的損傷。尤其是，在密封裝置與礦物原料線纜之間的直接連接的情況下，包圍密封裝置的部件的震動和顫動直接被傳遞到線纜上。由此，會導致熱敏元件的損傷并且因此導致停止可靠的料位顯示。為了在極端運行的情況下也保證可靠的料位顯示，熱敏元件應針對這種影響而被保護。

如現在認識到的那樣，熱敏元件的這種保護可以通過熱敏元件局部被管套包圍并且在管套上而不是直接在熱敏元件上進行密封的方式來實現。由此，密封裝置的振動傳遞到管套上而不直接傳遞到熱敏元件或其護套上。

此外，很重要的是，這種密封裝置壓水密封地構造。該密封裝置是在壓力容器與安全容器的內部區域之間的主壓力壁壘。主壓力壁壘的泄露會導致冷卻液體從壓力容器通過熱敏元件的管路被輸送到安全容器的內側上的安裝壁，并且在那里在安全容器中會出現泄露，因為安裝壁和在那里的線纜連接并不針對這樣的條件而設計。