[發明專利]一種將環形燃料棒下端與下管座固定的固定結構

在審

• 申請號: 201711369559.1
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN109935357A
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 史寶磊;何曉軍;刁均輝;季松濤;鄒遠方;張愛民;高永光
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: G21C3/12
• 分類號: G21C3/12;G21C3/322;G21C3/33
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 高安娜

本發明屬于核燃料技術領域，具體涉及一種用于環形燃料棒內包殼與端塞焊接的焊接結構。包括內包殼焊接臺、母管和外包殼焊接臺階，三者形成中空通管結構；內包殼焊接臺階的臺階為沿著內徑方向的環形凸起，用于與環形燃料棒內包殼進行焊接；外包殼焊接臺階的臺階為沿著外徑方向的環形凸起，用于與環形燃料棒外包殼進行焊接。通過內包殼與端塞焊接結構臺階將焊點設置于環形燃料中心孔內部，不易形成影響內流冷卻劑流道的凸起，進而焊接完成后無需機械加工，降低損壞燃料棒概率。該結構時內包殼與端塞焊接方式適用于焊縫無損檢測標準，能夠通過射線檢測保證焊接質量，提高環形燃料棒安全性。

技術領域

本發明屬于核燃料技術領域，具體涉及一種將環形燃料棒下端與下管座固定的固定結構。

背景技術

目前燃料組件設計中燃料棒受到定位格架夾持作用固定在上、下管座之間，燃料棒下端塞與下管座之間存在一定間隙。隨著反應堆的運行定位格架發生松弛，夾持力減弱，不足以固定燃料棒，發生燃料棒掉落，在燃料棒下端塞與下管座發生掉落碰撞的過程中，有可能威脅燃料棒完整性，增加燃料棒失效概率。另外，定位格架喪失夾持力的情況下，落在下管座上的燃料棒在水流提升力的作用下可能發生上下竄動，增加燃料棒與定位格架間的摩擦，以及與下管座間的撞擊概率，不利于燃料棒的安全。

下端塞自由的燃料棒在冷卻劑沖刷過程中容易發生流致振動，振動燃料棒與定位格架接觸位置產生微動磨蝕，造成燃料棒包殼厚度減薄甚至破裂，有可能發生放射性物質泄露。

環形燃料棒通過封閉式的內、外冷卻劑流道對燃料棒進行冷卻。隨著反應堆運行，主系統中很容易出現微小雜質，例如，壓力容器堆內部件制造過程中或主回路管道中殘留的廢棄物，或者反應堆運行過程中形成的腐蝕產物等等，很容易造成燃料棒流道的堵塞，而下端塞中心孔為內部流道唯一進水孔，如果發生下端塞進水孔堵塞，會造成環形燃料棒內部流道流量減小，不能維持燃料棒足夠冷卻能力，威脅燃料棒安全。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的上述缺陷，提供一種將環形燃料棒下端與下管座固定的固定結構。

本發明的技術方案如下：

一種將環形燃料棒下端與下管座固定的固定結構，包括與環形燃料棒下端塞連接部分、過渡段、與下管座連接部分，三者為中心通孔式一體結構，連接部分比過渡段的內徑大，固定結構在連接部與過渡段連接處內壁形成臺階面；在連接部分和過渡段連接處，過渡段外徑減小；

過渡段的外徑與連接部分的外徑一致，在二者連接處，連接部分的內徑變小；

所述與環形燃料棒下端塞連接部分為一套筒狀結構，內部設置有內螺紋，與環形燃料棒下端塞外壁的外螺紋配合；

連接部分的另一端外表面設置有凸起倒鉤，形成卡扣結構，與下管座穩固連接。

一種將環形燃料棒下端與下管座固定的固定結構，所述在連接部分和過渡段連接處，二者連接處外壁面形成錐面過度，錐面與下管座開孔倒角相配合。

一種將環形燃料棒下端與下管座固定的固定結構，在連接部分的側壁對稱開設側孔，側孔為貫穿孔，側孔數量為偶數，防止內流道堵流，冷卻劑無法流入。

一種將環形燃料棒下端與下管座固定的固定結構，側孔的孔面面積總和不小于內流道的橫截面面積。

一種將環形燃料棒下端與下管座固定的固定結構，側孔開孔方向與冷卻劑流動方向成銳角，便于冷卻劑流入內流道。

一種將環形燃料棒下端與下管座固定的固定結構，其特征在于：所述側孔的開孔位置要避開連接部分與環形燃料棒下端塞螺紋連接段。

一種將環形燃料棒下端與下管座固定的固定結構，連接部分與環形燃料棒下端塞完成螺紋配合之后，在二者連接處的端面進行點焊來進一步加固二者的連接。