[其他]控制棒

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87101877
• 申請(qǐng)日: 1987-03-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN87101877A
• 公開(kāi)（公告）日: 1987-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 遠(yuǎn)藤善一郎;福本隆;齊藤莊藏;五十嵐孝雄;吉本佑一郎;菅原敏;新保勝利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社日立制作所
• 主分類號(hào): G21C7/10
• 分類號(hào): G21C7/10
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 李強(qiáng)

本發(fā)明涉及一種控制棒，更確切地說(shuō)是涉及一種適用于沸水反應(yīng)堆的控制棒。

用于沸水反應(yīng)堆的控制棒截面呈十字形，有四個(gè)葉片。每個(gè)葉片由布置在-U形屏蔽彎頭內(nèi)大量的中子吸收棒構(gòu)成。屏蔽套固定在沿控制棒軸向安置的連桿上。中子吸收棒在由連桿，屏蔽套，固定在連桿上部的上支承構(gòu)件，和固定在連桿上部端區(qū)的速度限制器的上表面所確定的空間內(nèi)列成一行，但并不固定。

由在一復(fù)合管中填充B₄C粉末制成的控制棒的中子吸收棒存在機(jī)械和核壽命短的問(wèn)題。

用日本專利公開(kāi)第74697/1978號(hào)和美國(guó)專利第4，285，769號(hào)（見(jiàn)圖9D）中所公布的控制棒，可在一定程度上解決上述問(wèn)題。按已有的參考工藝，具有長(zhǎng)核壽命和長(zhǎng)機(jī)械壽命的長(zhǎng)壽命型中子吸收棒置于控制棒的上端區(qū)和葉片端區(qū)，那里是控制棒中中子輻照特別大的地方。換言之，在這種控制棒中，長(zhǎng)壽命型中子吸收劑如鉿（Hf）或銪（Eu）位于上端區(qū)和葉片端區(qū)，填充有碳化硼（B₄C）并裝在一細(xì)長(zhǎng)不銹鋼復(fù)合管內(nèi)的抑制劑管位于其它部位。然而，因?yàn)樗辉诓糠謪^(qū)域使用了長(zhǎng)壽命型中子吸收劑，這種控制棒還是免不了其工作壽命比完全由長(zhǎng)壽命型中子吸收劑制成的控制棒的工作壽命短的缺點(diǎn)：

為解決上述問(wèn)題，曾嘗試用長(zhǎng)壽命型吸收劑，如鉿（Hf）代替控制棒的中子吸收劑。圖4是日本專利發(fā)行刊物第192，992/1984號(hào)給出的這種控制棒中的一例。其中，控制棒內(nèi)所有吸收劑都由鉿制成。實(shí)心鉿放置在控制棒的上部，而海棉狀鉿則放置在下部。實(shí)心鉿的區(qū)域位于中子吸收劑全長(zhǎng)由下往上3/4處之上。

另一方面，根據(jù)日本專利發(fā)行刊物第171，293/1982號(hào)，中子吸收劑的上端面和上支承構(gòu)件之間，以及中子吸收劑的下端面和速度限制器上表面之間水平方向各插有一沖擊吸收器，或者說(shuō)，一具有厚度成薄部分的不銹鋼管。放置不銹鋼管的目的是在控制棒正常工作或快速停堆時(shí)減緩中子吸收劑對(duì)上支承構(gòu)件和速度限制器的沖擊。

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種在反應(yīng)堆停止時(shí)能獲得足夠停堆余量的控制棒。

本發(fā)明的另一目的是提供一種控制棒，它既能避免構(gòu)成葉片的屏蔽套的變形，又不顯著地減少中子吸收劑數(shù)量。

本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種控制棒，在反應(yīng)堆快速停堆時(shí)，它能通過(guò)一簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，在控制棒達(dá)到其壽命之前較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)避免中子吸收棒對(duì)控制棒插入側(cè)面上的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的沖擊。

本發(fā)明的第一個(gè)特點(diǎn)在本發(fā)明的控制棒帶有一中子吸收區(qū)域，其中裝有多個(gè)從下面插入堆芯并包括吸收核鏈型中子吸收劑的中子吸收器。該中子吸收區(qū)沿軸向分成上下兩部分，上區(qū)和下區(qū)的分界線位于沿軸向距中子吸收區(qū)下端為該中子吸收區(qū)全長(zhǎng)的3/8到5/8的范圍內(nèi)。而且，下區(qū)內(nèi)垂直于軸向的截面內(nèi)所含吸收核鏈型中子吸收劑的量比垂直于軸向的截面內(nèi)所含的該吸收劑的量要小。

本發(fā)明的第二個(gè)特點(diǎn)在于在上述第一個(gè)特點(diǎn)上又加有護(hù)套變形防護(hù)裝置，這些裝置被設(shè)置于設(shè)在中子吸收器的凹槽或通孔內(nèi)，此外，在屏蔽套相向側(cè)壁之間也裝有這些裝置。

本發(fā)明的第三個(gè)特點(diǎn)在于在上述第一個(gè)特點(diǎn)上又加有若干約束-支承裝置，它們被用于約束中子吸收棒沿軸向的運(yùn)動(dòng)，并支撐這些吸收棒，使之處于在各葉片內(nèi)處于懸垂?fàn)顟B(tài)。

通過(guò)下面的描述連同附圖，本發(fā)明的上述及其它特點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚。

圖1是反應(yīng)堆停止工作期間軸向中子強(qiáng)度分布圖。

圖2是有效增值系數(shù)隨控制棒的上，下區(qū)的邊界所處位置而變化的圖。

圖3是本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施方案的控制棒的示意圖。

圖4是圖3中所示一個(gè)葉片的結(jié)構(gòu)圖。

圖5是沿圖3和圖4中Ⅴ-Ⅴ線取的截面圖。

圖6是沿圖3和圖4中Ⅵ-Ⅵ線取的截面圖。

圖7和圖8分別是圖4中中子吸收器3A和3B的透視圖。

圖9是圖4中的上支承部分的透視圖。

圖10是沿圖4中Ⅹ-Ⅹ線取的截面圖。

圖11是圖5中Ⅺ部分的放大圖。

圖12是沿圖3和圖4中Ⅻ-Ⅻ線取的截面圖。

圖13是一個(gè)說(shuō)明圖，用來(lái)解釋在反應(yīng)堆快速停堆時(shí)，中子吸收器的直徑減小段發(fā)生的彎曲。

圖14，15，16，19，和20是涉及本發(fā)明的其它最佳實(shí)施方案的控制棒的示意結(jié)構(gòu)圖。

圖17是中子吸收器的另一實(shí)施方案的透視圖。

圖18是軸向中子照射分布的特性圖。

圖21，22和23是避免屏蔽套的外部變形的構(gòu)件的橫截面圖。