[發明專利]一種反應堆控制棒驅動線綜合性能試驗驗證裝置

在審

• 申請號: 201610012284.5
• 申請日: 2016-01-08
• 公開（公告）號: CN105702304A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 林紹萱;顧漢洋;劉剛;周媛麗;王豐;龔碧穎;翁娜;陳宇清;周肖佳;毛飛;李成武;史驍辰
• 申請（專利權）人: 上海核工程研究設計院
• 主分類號: G21C17/00
• 分類號: G21C17/00
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

技術領域

本發明屬于核電站反應堆安全性能驗證試驗技術，具體涉及一種反應堆控制棒驅動線綜合性能試驗驗證裝置。

背景技術

壓水堆控制棒驅動線由控制棒驅動機構、壓力容器頂蓋、堆內構件導向筒、燃料組件以及驅動桿連帶控制棒組成，是反應堆內構成控制組件上下運動的通道的總成。

控制棒與化控、可燃毒物組成了控制反應堆反應性的三大手段，其中控制棒可控制7％～10％的剩余反應性，可以提供保護燃料多普勒效應、慢化劑溫度效應、瞬態氙效應、硼沖稀效應、熱態停堆深度。

控制棒落棒是快速控制反應堆的唯一手段，在緊急停堆時的作用尤為重要。緊急落棒時，壓水堆控制棒在重力作用下克服冷卻劑浮力、流體阻力和結構間摩擦力，在規定的時間內從最高位置插入堆芯，以保證安全停堆。

驅動線結構復雜，是反應堆內唯一具有相對運動的設備單元。落棒時間與各部件結構、制造和安裝直接相關，同時受到堆內流場、溫度場等參數的影響。控制棒的落棒時間是核電廠安全分析的重要參數之一，也是考核驅動線設計的重要指標。驅動線落棒性能試驗研究是保證核電廠安全不可缺少的工作，同時又是一個需要結合機械結構、固體力學、熱力學、流體力學、機械振動、電磁學、材料科學、等眾多技術的復雜課題。

為充分驗證反應堆控制棒驅動線設計能否滿足執行安全功能的要求，需要設計、制造能夠模擬反應堆內縱向流、橫向流復雜冷卻劑流動狀態，能夠模擬頂蓋、堆內構件、燃料組件等設備發生變形和安裝錯對中等等復雜不利狀態的驅動線落棒試驗裝置。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提出一種反應堆控制棒驅動線綜合性能試驗驗證裝置。

反應堆控制棒驅動線綜合性能試驗驗證裝置包括水力回路系統、落棒試驗本體和支撐鋼平臺。

優選地，所述水力回路系統由兩條獨立的閉式水力回路系統組成；所述閉式水力回路系統包括主回路、電氣系統和冷卻系統。

優選地，所述落棒試驗本體由一組能夠容納一套全尺寸驅動線相關設備的試驗筒體組成、平移和變形加力機構組成。

優選地，所述支撐鋼平臺為所述落棒試驗本體提供吊裝、試驗的操作空間和對中安裝的基礎。

本發明提供的反應堆控制棒驅動線綜合性能試驗驗證裝置能夠模擬反應堆控制棒驅動線存在設備安裝錯對中、受載變形以及堆內冷卻劑復雜流動狀態，該系統由承壓殼體、連接法蘭、變形加力裝置、錯位移動裝置及堆內流動狀態模擬回路組成。在進行控制棒驅動線落棒性能試驗研究時可單一或組合實現以下功能：

可調節控制棒驅動線縱向流流量。

可調節控制棒驅動線橫向流流量。

可模擬控制棒驅動機構變形。

可模擬反應堆頂蓋水平錯位。

可模擬上部導向筒水平錯位。

可模擬下部導向筒變形。

可模擬堆芯上板水平錯位。

可模擬燃料組件變形。

可模擬反應堆在不同的溫度和壓力下工作。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

1、本發明提供的反應堆控制棒驅動線綜合性能試驗驗證裝置，在成熟可靠的筒體法蘭密封結構的基礎上，設計平移和變形加力機構實現模擬驅動線相關設備的錯對中安裝和受載變形，同時通過雙回路水力系統實現模擬堆內復雜的流動狀況。

2、本發明提供的反應堆控制棒驅動線綜合性能試驗驗證裝置，具有結構可靠、功能齊全、模擬效果符合實際情況的特點，為驗證復雜因素綜合影響下反應堆的落棒安全性能提供了可靠的試驗裝置。

附圖說明

圖1為符合本發明優選實施例的反應堆控制棒驅動線綜合性能試驗驗證裝置的示意圖。

圖2為水力回路系統的示意圖。

圖3為落棒試驗本體的示意圖之一。

圖4為落棒試驗本體的示意圖之二。

具體實施方式

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面以第三代非能動核反應堆AP1000控制棒驅動線落棒試驗為例并結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。