[發明專利]一種核反應堆直插式探測器的導向結構

有效

• 申請號: 201310305521.3
• 申請日: 2013-07-22
• 公開（公告）號: CN103366843A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 饒琦琦;李娜;曹銳;舒翔;羅英;余志偉;杜華;慕殿鵬;李寧;何培峰;蔣興鈞
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G21C17/10
• 分類號: G21C17/10;G21C13/02
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 譚新民

技術領域

本發明涉及用于核反應堆內直插式探測器導向的機械結構，具體是一種適用于一種核反應堆直插式探測器的導向結構。

背景技術

核反應堆在正常運行情況或事故工況下，為在線提供反應堆堆芯中子通量分布、燃料組件出口以及反應堆壓力容器上封頭腔室內反應堆冷卻劑溫度和反應堆壓力容器水位的測量數據，需要將堆芯測量儀表通過適當的結構引入反應堆內。

現核電用壓水型分散布置的反應堆，大多采用將探測器組件集束式整體引出的導向結構，該導向結構要求探測器組件具備一定的彎曲能力，即具備一定的彎曲半徑和轉彎角度，同時要求反應堆結構上封頭腔具備一定的軸向高度，對于上封頭腔軸向高度受限，無法布置集束式探測器組件的反應堆結構。

發明內容

本發明的目的在于提供應用于一種核反應堆直插式探測器的導向結構，解決目前的集束式探測器組件不能適用于現有的上封頭對的問題，設計出新的導向結構，用于引入堆內的單根探測器的導向、保護與支承。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種核反應堆直插式探測器的導向結構，包括安裝在壓力容器上封頭上的壓力容器貫穿管座，還包括導向柱和支承柱，導向柱安裝在壓力容器貫穿管座與格架板之間，支承柱安裝在上支承板與上堆芯板之間。本發明的導向結構主要由兩部分構成：導向部分和支承部分，其中導向部份包括導向柱，導向柱的上端伸入到壓力容器貫穿管座內固定，而壓力容器貫穿管座固定在壓力容器上封頭上，導向柱的下端固定在格架板上；支承部分的主要部件是支承柱，支承柱的上端固定在上支承板上，其下端固定在上堆芯板上，支承柱位于導向柱的正下方，支承柱安裝在上堆芯板的非流水孔處，由導向柱和支承柱構成的整體為探測器提供導向、保護和支承，并能在壓力容器頂蓋開蓋后，為探測器提供臨時的存放，以及實現探測器、導向柱和安裝在格架板上的設備的整體吊裝，同時也減少了拔出和插入探測器的重復操作，降低了操作人員所受劑量，從而避免了多次插拔對探測器的磨損，節省了操作時間，提高了經濟性。

所述導向柱內部為探測器通道，導向柱上端伸入壓力容器貫穿管座內，導向柱下端通過底部法蘭固定在格架板上。進一步講，導向柱在整體上呈筒狀結構，其內部空腔形成探測器通道，探測器進入導向柱后，在導向柱的限制下，只能在豎直方向移動，避免受到橫向的外力，很好地保護了探測器，其底部采用法蘭固定的方式，有利于與格架板的配合。

在所述導向柱內部探測器通道的上部內徑突然減小形成支承臺階。具體地講，為了使得導向柱對探測器起到支承作用，采用在導向柱內設置支承臺階的形式，支承臺階由導向柱的內壁沿徑向內凸形成，支承臺階的內徑小于探測器通道的上部內徑，如此，在吊裝的時候，支承臺階對探測器起到支承作用，支承臺階的兩端的內徑與導向柱的內徑可以連續漸變，也可以突然切換。

所述支承柱包括支承柱本體，支承柱本體上端通過螺母固定在上支承板上，支承柱本體的下端通過支承柱底座固定在上堆芯板上，支承柱本體的上端內徑大于導向柱的下端內徑。進一步講，支承柱的主體是支承柱本體，支承柱本體的上端穿過上支承板，并通過螺母鎖緊，位于上支承板下方的支承柱上有直徑增大的限位部分，限制支承柱與上支承板之間的最小間距，支承柱的下部通過支承柱底座固定在上堆芯板上，支承柱底座通過螺栓固定，支承柱底座的側面有開通缺口，使得支承柱內的探測器通道與支承柱外部連通，便于流水的導向和檢測。

所述支承柱本體為兩段結構，其兩段支承柱本體通過限位結構連接。進一步講，作為本發明的進一步改進，為了更好地對探測器進行導向，采用兩段式結構的支承柱本體，在兩段支承柱本體之間焊接有限位結構，通過限位結構的設置，可以在支承柱內對探測器進行限位，使得探測器的探頭不觸碰支承柱的管壁，保證探測結果的準確性。

所述限位結構包括圓筒狀外筒，在外筒內設置有兩個對稱的斜向槽，兩個斜向槽之間的距離從上向下逐漸減小，并在底部構成圓柱狀空腔。具體地講，作為優選的限位結構，其主體采用筒狀結構，便于和支承柱本體連接，其內部的空腔直徑與支承柱本體的內徑相同，在外筒內設置有兩個斜向槽，兩個斜向槽對稱分布，兩個斜向槽的斜面為圓錐體的一部分切面，兩個斜向槽的底部圍合形成圓形，但是圓形的邊不完整，兩個斜向槽的底部可以延伸一端距離，形成不完整的圓筒狀通孔，如此，當探測器的探頭從上往下伸插入時，兩個斜向槽間的距離逐漸變小，可以糾正探測器的位置，起到導向的作用。