[發明專利]一種用于壓水堆的整體成型式堆芯圍筒結構

有效

• 申請號: 201710961606.5
• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN107731319B
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 李浩;李燕;曹銳;羅英;鐘元章;李海穎;趙偉;王慶田;胡朝威;何培峰;王仲輝;李娜;張翼;王留兵
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G21C5/14
• 分類號: G21C5/14;G21C5/16;G21C15/02
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 廖慧敏

本發明公開了一種用于壓水堆的整體成型式堆芯圍筒結構，解決了現有技術中的圍筒結構均存在腐蝕開裂的風險的問題。本發明包括圍筒本體，所述圍筒本體由整體成型的頂層分段、一個以上的中間分段和底層分段從上至下依次堆疊而成；所述頂層分段包括頂層環狀筒體，頂板，頂層通孔；所述中間分段包括中間環狀筒體，中間通孔；所述底層分段包括底層環狀筒體，底板，底層通孔；所述頂層通孔、底層通孔和頂層通孔位于同一直線上組成連接桿通孔，所述連接桿通孔內設置有穿過該連接桿通孔的連接桿；所述連接桿兩端均設置有外螺紋以及與該外螺紋相匹配的壓緊螺母。本發明具有降低堆芯圍筒腐蝕開裂風險等優點。

技術領域

本發明涉及壓水型核反應堆領域，具體涉及一種用于壓水堆的整體成型式堆芯圍筒結構。

背景技術

堆芯圍筒位于吊籃組件內和堆芯支承板上。該組件構成堆芯的徑向外圍，通過對腔室的尺寸控制(即控制燃料組件和堆芯圍筒之間的間隙)，為反應堆冷卻劑穿過堆芯時提供導向流道。堆芯圍筒能限制冷卻劑進入堆芯的徑向流動速度或噴射速度，堆芯圍筒允許冷卻劑(即旁流)流經吊籃和堆芯圍筒外壁之間的腔室。堆芯圍筒使堆芯和壓力容器隔開一定距離，該距離使壓力容器承受有限的總輻照量，以避免過量有害的輻照。

由于堆芯圍筒緊靠燃料組件，為堆內構件中所受輻照劑量最大的部件之一。目前電站堆型中主流的圍筒結構為螺栓連接的圍板-成形板結構和焊接式的整體式圍筒結構，螺栓連接的圍板-成形板結構如圖1所示，焊接式的整體式圍筒結構如圖2所示。

圖1中所示的圍板-成形板結構，主要由圍板和成形板組成。圍板用于包圍堆芯，圍板通過螺栓Ⅱ固定于成形板上，成形板將圍板連為一個整體，成形板通過螺栓Ⅰ固定于吊籃上。圍板與下堆芯板之間存在縫隙，以便于冷卻劑的旁流通過。螺栓Ⅰ和螺栓Ⅱ承受拉應力且接受高劑量的輻照損傷，存在輻照促進應力腐蝕開裂的風險。

圖2中所示的焊接式圍筒結構，主要由圍板，頂板，筋板和底板組成。圍板用于包圍堆芯，頂板、筋板和底板通過焊接與圍板相連并將圍板連為一個整體。為避免較長的連續焊縫造成圍板的變形，筋板主要為小塊筋板，小塊筋板數量眾多，使得其與圍板之間的焊縫眾多，且無法實現自動焊接，均為手工焊，焊接工作量大對焊工要求高。同時焊接結構存在焊接殘余應力，焊縫在高劑量的輻照下存在輻照脆化的風險。

綜上可知，圖1所示的螺栓連接的圍板-成形板結構中螺栓由于承受拉應力存在輻照促進應力腐蝕開裂的風險，而圖2所示的焊接結構存在焊接殘余應力且焊接量大、控制變形困難，同樣存在輻照促進應力腐蝕開裂的風險。因而現有技術中的圍筒結構均存在腐蝕開裂的風險。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：現有技術中的圍筒結構均存在腐蝕開裂的風險的問題，目的在于提供一種用于壓水堆的整體成型式堆芯圍筒結構，通過對構成堆芯徑向外圍的堆芯圍筒的結構進行優化設置，用以取消現有堆芯圍筒結構中的螺栓連接結構和焊縫連接結構，降低堆芯圍筒腐蝕開裂的風險。

本發明通過下述技術方案實現：

一種用于壓水堆的整體成型式堆芯圍筒結構，包括圍筒本體，所述圍筒本體由整體成型的頂層分段、一個以上的中間分段和底層分段從上至下依次堆疊而成，

所述頂層分段包括頂層環狀筒體，設置在頂層環狀筒體頂端的頂板，設置在頂層環狀筒體上且與頂層環狀筒體的中軸線平行設置的頂層通孔；

所述中間分段包括中間環狀筒體，和設置在中間環狀筒體上且與中間環狀筒體的中軸線平行設置的中間通孔；

所述底層分段包括底層環狀筒體，設置在底層環狀筒體底端的底板，設置在底層環狀筒體上且與底層環狀筒體的中軸線平行設置的底層通孔；

所述頂層通孔、底層通孔和頂層通孔位于同一直線上組成連接桿通孔，所述連接桿通孔內設置有穿過該連接桿通孔的連接桿；所述連接桿兩端均設置有外螺紋以及與該外螺紋相匹配的壓緊螺母。