[發(fā)明專利]一種用于聚變堆真空側(cè)的雙層帶電水路貫穿件

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711480903.4
• 申請(qǐng)日: 2017-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN109994220A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王明旭;蔡立君;劉雨祥;徐紅兵;盧勇;袁應(yīng)龍;劉容利;甘明楊;郭凱飛;王波;馬靜;王英翹;李波;孫繼武;閻佐鍵;董毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 核工業(yè)西南物理研究院;沈陽(yáng)慧宇真空技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G21B1/11
• 分類號(hào): G21B1/11
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 汝小龍

本發(fā)明屬于聚變堆貫穿件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于聚變堆真空側(cè)的雙層帶電水路貫穿件；所述第一層電絕緣約束結(jié)構(gòu)同心設(shè)置在第二層電絕緣約束結(jié)構(gòu)內(nèi)形成電絕緣約束結(jié)構(gòu)，第一層電絕緣約束結(jié)構(gòu)與第二層電絕緣約束結(jié)構(gòu)形成絕緣腔；第一層電絕緣約束結(jié)構(gòu)和第二層電絕緣約束結(jié)構(gòu)左端設(shè)置在隔板上；ITER法蘭為圓盤結(jié)構(gòu)，ITER法蘭中心加工有通孔，第一層電絕緣約束結(jié)構(gòu)與第二層電絕緣約束結(jié)構(gòu)左端焊接在ITER法蘭右側(cè)面上；ITER法蘭上加工有多個(gè)螺栓孔，ITER法蘭通過(guò)ITER法蘭緊固螺栓安裝在約束壁壘CP法蘭真空側(cè)；隔板中心加工有通孔，所述帶電水管從右向左依次穿過(guò)CP法蘭中心孔、ITER法蘭中心通孔、第一層電絕緣約束結(jié)構(gòu)和隔板中心通孔伸入真空側(cè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于聚變堆貫穿件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于聚變堆真空側(cè)的雙層帶電水路貫穿件。

背景技術(shù)

在氘氚聚變堆中，水、電穿透約束壁壘的貫穿件，以及帶電冷卻水回路的貫穿件是聚變堆工程的常用的重要部件之一。由于聚變堆是工作在氘氚聚變等離子體的工作環(huán)境下，工作環(huán)境惡劣，如：高溫、放射性輻照、熱沖擊和機(jī)械沖擊，以及各種核安全要求：氚和放射性約束的安全等級(jí)、地震安全等級(jí)、真空等級(jí)、氚分類和遠(yuǎn)程機(jī)械手操作分類等級(jí)要求，使得普通工業(yè)(真空設(shè)備)中的水、電貫穿件無(wú)法滿足聚變堆工程需求。

以ITER(International Thermonuclear Experimental Reactor，國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆)中的輝光放電清洗系統(tǒng)為例。該系統(tǒng)在輝光放電清洗時(shí)，電極的動(dòng)力電是借用電極冷卻水管饋入。水路的最高電壓1.5～4.5kV，饋入電流30A，輝光放電的工作氣體為He、H₂或D₂，工作氣壓在10^-3～15Pa，冷卻水是入口水溫為240℃/水壓4.4MPa的過(guò)熱水，約束壁(真空室)的溫度為200℃；在氘氚聚變放電期間，入口水溫為70℃/水壓4.0MPa，約束壁(真空室)溫度～70℃，工作氣體為H₂、D₂和T₂，本底氣壓為10^-5Pa(H₂、D₂和T₂)，本底雜質(zhì)氣體分壓強(qiáng)為10^-7Pa；在裝置內(nèi)漏水事故中，裝置內(nèi)的最高壓強(qiáng)為0.15MPa，在SL-2的地震期間和地震之后保證約束的完整性。

因此，要求貫穿件保證：

1)貫穿件的電絕緣要求：

a)絕緣件材料本身的電絕緣要求；

b)氣體放電；

c)耐中子輻照；

2)在正常運(yùn)行和各種事故中放射性物質(zhì)約束的安全可靠性，承受各種運(yùn)行和事故負(fù)載，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)約束結(jié)構(gòu)的完整性；

保證貫穿件在高溫運(yùn)行中釋放的氣體滿足聚變堆對(duì)貫穿件放氣量的要求，不影響聚變等離子體約束性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于聚變堆真空側(cè)的雙層帶電水路貫穿件，能夠承受聚變裝置運(yùn)行和各種事故產(chǎn)生的各種負(fù)載，并保證放射性約束的完整性。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明一種用于聚變堆真空側(cè)的雙層帶電水路貫穿件，該貫穿件包括：第一層電絕緣約束結(jié)構(gòu)，第二層電絕緣約束結(jié)構(gòu)，ITER法蘭組件和隔板；

所述第一層電絕緣約束結(jié)構(gòu)同心設(shè)置在第二層電絕緣約束結(jié)構(gòu)內(nèi)形成電絕緣約束結(jié)構(gòu)，第一層電絕緣約束結(jié)構(gòu)與第二層電絕緣約束結(jié)構(gòu)形成絕緣腔；

所述隔板中心加工有通孔，所述第一層電絕緣約束結(jié)構(gòu)和第二層電絕緣約束結(jié)構(gòu)左端設(shè)置在隔板上；

ITER法蘭組件包括ITER法蘭和ITER法蘭緊固螺栓；