CN1105390C - 原子核反应堆的永久性池腔密封装置 - Google Patents

原子核反应堆的永久性池腔密封装置 Download PDF

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Abstract

一种原子核安全壳结构中的永久性池腔密封装置，其包括：环形内密封圈，其安装在原子核反应器上；环形外密封圈，其安装在燃料更换池底板上；环形密封板，其外周边密封地连接至所述支撑圈上，而其内周边设置在所述内密封圈的上方并且紧邻着所述内密封圈；数个支撑臂，其设置在所述密封板的下方，从燃料更换池腔的侧壁径向延伸，在密封板的底侧的一中间横跨位置上连接至密封板上；和环形挠性圈，挠性圈具有J形的横截面，完全设置在所述密封板的下方，挠性圈密封地焊接到密封板的底侧的一个周边上和内密封圈的另外一个周边上。根据本发明，密封板的内部悬伸于J形挠性圈之上，可防止坠落物落在其上；仅在需要时拆下普通反应堆工作所使用的出入孔盖。

Description

原子核反应堆的永久性池腔密封装置
发明领域
本发明涉及一种用于原子核反应堆的永久性池腔密封装置。
背景技术
增压轻水反应堆的运行是一种通常具有高度可靠实现性的常规生产。在这个反应堆里，反应堆容器设置在燃料更换池腔内，该燃料更换池腔由安全壳装置内的混凝土防护结构的侧壁形成。燃料更换池腔内设置有用于监测反应度的仪器。燃料更换池和燃料更换池腔能适应生产过程中反应堆的热膨胀并提供一条空气从反应堆容器底部流动的通路，在给反应堆更换燃料之前，在拆下反应堆容器端部的同时向燃料更换池注满含硼酸水以形成中子屏蔽。为保护燃料更换池腔内的仪器，有必要在注水前在池腔上安装一个密封板。
在反应堆的正常工作过程中，反应堆容器易发生径向和轴向的热膨胀。因此，经常用于燃料更换操作的密封板在燃料更换后不能被留在反应堆容器和混凝土防护结构的燃料更换池底板的周围，因为它不能适应反应堆容器的热膨胀。所以，人们试图开发一种永久性池腔密封装置，使其在燃料更换完毕后无需拆下，然而，这样的尝试还没有完全成功。
发明概述
本发明的目的是提供一种原子核反应堆的永久性池腔密封装置，其密封板的内部悬伸于J形挠性圈之上，以防止坠落物落在其上。
本发明的另外一个目的是提供一种原子核反应堆的永久性池腔密封装置，其在燃料更换完毕后无需拆下，仅在需要时拆下普通反应堆工作所使用的出入孔盖。
为此，本发明提供了一种原子核安全壳结构中的永久性池腔密封装置，其包括侧壁和燃料更换池腔，侧壁限定了燃料更换池底板，燃料更换池腔在原子核反应器周围延伸，而原子核反应器具有环形凸缘，所述永久性池腔密封装置包括：环形内密封圈，其安装在原子核反应器上，并且绕原子核反应器延伸；环形外密封圈，其安装在燃料更换池底板上，并且绕燃料更换池底板延伸；环形支撑圈，其设置在所述外密封圈上；环形密封板，其外周边密封地连接至所述支撑圈上，而其内周边设置在所述内密封圈的上方并且紧邻着所述内密封圈；数个支撑臂，其设置在所述密封板的下方，从所述燃料更换池腔的侧壁径向延伸，在密封板的底侧的一中间横跨位置上连接至所述密封板上；和环形挠性圈，其容纳由热引起的相对于所述燃料更换池腔的侧壁的原子核反应器的轴向和径向的膨胀和收缩，所述挠性圈具有J形的横截面，本质上完全设置在所述密封板的下方，所述挠性圈密封地焊接到密封板的底侧的一个周边上和所述内密封圈的另外一个周边上。
特别是，所述密封板、所述支撑圈和所述J形挠性圈都由数个沿圆周设置的弧形元件组成。
特别是，环绕密封板相间隔地设有数个贯穿所述密封板延伸的出入孔，每个出入孔拆卸地连接着一个出入孔盖。
特别是，每个支撑臂设有至少一个高度调节螺丝，以调整所述密封板的高度。
本发明提供一个原子核反应堆安全壳结构，其中，一个永久性池腔密封装置跨越位于一个有圆周壁与一个水平延伸凸缘的反应堆容器和安全壳结构内的混凝土防护结构构成的燃料更换池壁之间的环形空隙而延伸。密封板包括一个J形挠性圈和一个支撑圈，挠性圈内侧朝下而水平延伸的部分的内周边焊接到内密封圈上，该密封圈栓固并密封地焊到反应堆容器凸缘上，支撑圈外侧的朝下延伸的圆柱形部分焊接到外密封圈上，该密封圈栓固并密封地焊接到埋置在燃料更换池底板内的一个圈上。J形挠性圈允许了热膨胀和收缩过程中反应堆容器的运动。永久性池腔密封装置必须有强度和挠性。永久性池腔密封件必须在结构上有足够的强度，以经受得住水的重量和可能由于疏忽掉落在其上的重物的碰撞，且确保不会发生防护水的完全或突然丧失，并且最好能牢固地保持密封的完整性。密封板的内部悬伸于J形挠性圈之上，以防止坠落物落在其上。永久性池腔密封装置也是在结构上有足够的挠性，以适应在反应堆工作过程中相对于混凝土防护结构的反应堆容器的径向和轴向的热膨胀和收缩并牢固地保持密封的完整性。匹配的出入孔和密封装置上的出入孔盖形成通向燃料更换池腔的入口。密封板下面设置有多个支撑臂，每个支撑臂至少有一个校平螺旋调整密封板的水平。这就提供了一个允许为燃料更换而注满燃料更换池的永久性池腔密封装置，仅在需要时拆下普通反应堆工作所使用的出入孔盖。
对附图的简要说明
结合附图对本发明进行详尽描述可以更好地理解本发明。
图1是本发明的正视图；
图2是本发明的俯视图；
图3是沿图2的1-1线穿过出入孔盖截断的横截面图。
对推荐实施例的详细说明
根据本发明的永久性池腔密封装置在总体上包括密封板10、内密封圈13、外密封圈14、J形挠性圈11、支撑圈12、校平螺旋支撑臂15、校平螺旋16、和用于覆盖和密封密封板10上的出入孔32的装置。
密封板10是一环形元件，其最好选用不锈钢制成，其厚度为1.5英寸，用以抵挡水的重量和燃料更换操作过程中可能落下的任何燃料的碰撞。密封板10由多个弧形板组成一环形，这些板在反应堆容器26周围彼此相邻设置组成密封板10，这些弧形板在它们分别焊接到支撑圈12和J形挠性圈11之前拼接焊在一起。围绕密封板10的周边上彼此留有一定间距地设有许多出入孔32，出入孔32形成通向设在反应堆容器26和混凝土防护结构25之间的燃料更换池腔21下部的核反应仪器的出入口，并且允许了反应堆正常工作过程中反应堆容器26下方的空气循环。密封板10中的每个出入孔32具有两个环形的、同心设置的凹槽30，每个凹槽30包含O形圈31，以形成围绕其周边的密封。每个出入孔盖28通过螺栓35固定在相关的出入孔32上，各出入孔盖28有一个孔29和孔塞33，孔塞由螺栓紧固并且设有在燃料更换池腔注满前检查密封情况的装置。密封板10带有一环形的支撑圈12和从该密封板轴向延伸的一环形的J形挠性圈11，支撑圈12最好选用与密封板10相同的材料制成。支撑圈12由多个弧形板组成，弧形板在燃料更换池底板23上彼此相邻设置而形成环形支撑圈12，弧形板在焊接到密封板10之前拼接焊在一起。
J形挠性圈11必须在结构上有足够的挠性以适应反应堆容器26的径向和轴向的热膨胀和收缩，它最好用0.1到0.2英寸厚的不锈钢制成，J形挠性圈11由多个弧形板组成，这些弧形板在反应堆容器凸缘27上彼此相邻设置而形成一环形的J形挠性圈11，弧形板在其焊接到密封板10之前拼接焊在一起。
密封板10在就位安装之前分别与支撑圈12和J形挠性圈11焊接。外密封圈14和内密封圈13最好用与密封板10相同的材料制成。外密封圈14和内密封圈13由多个弧形板组成，弧形板彼此相邻设置，分别形成外密封圈14和内密封圈13。形成外密封圈和内密封圈的两组弧形板在分别用螺栓36栓固并密封地焊接到反应堆容器凸缘27和燃料更换池底板23内的埋置圈24上之前就拼接焊在一起。密封板10下方的多个支撑臂15用来支撑密封板10，每个从燃料更换池腔壁25向靠近J形挠性圈11的密封板10延伸的支撑臂15可以有至少一个校平螺旋16以调整密封板10的水平。

Claims (4)

1.一种原子核安全壳结构中的环形池腔密封装置，该装置的内周边与反应堆容器(26)上的环形凸缘(27)相连，外周边与燃料更换池底板(23)相连，该装置对反应堆容器(26)和混凝土防护结构(25)之间的燃料更换池腔(21)起密封作用，它包括：
一个环形内密封圈(13)，密封连接在反应堆容器(26)上的环形凸缘(27)上；
一个环形外密封圈(14)，密封连接在燃料更换池底板(23)上；
一个环形支撑圈(12)，其下周边密封连接在环形外密封圈(14)上；
一个环形密封板(10)，其外周边密封连接在环形支撑圈(12)的上周边上，内周边设置在内密封圈(13)的上方并且紧邻着内密封圈(13)；
多根支撑臂(15)，设置在密封板(10)的下方，支撑臂(15)的一端连接在混凝土防护结构(25)上，另一端连接在密封板(10)的下表面上；
其特征在于，它还包括一个环形挠性圈(11)，用于容纳由热引起的反应堆容器(26)相对于燃料更换池腔侧壁的轴向和径向的膨胀和收缩，挠性圈(11)完全设置在密封板(10)的下方，其径断面为平倒的J形，J形的长端形成的挠性圈内周边密封连接在反应堆容器(26)上的环形凸缘(27)上的所述内密封圈(13)上，J形的短端形成的挠性圈外周边沿径向悬伸在所述燃料更换池腔(21)的上面并向上延伸，密封连接在密封板(10)的下表面上。
2.如权利要求1所述的环形池腔密封装置，其特征在于，所述密封板(10)、所述支撑圈(12)和所述J形挠性圈(11)都由数个沿圆周设置的弧形元件组成。
3.如权利要求1所述的环形池腔密封装置，其特征在于，环绕密封板相间隔地设有数个贯穿所述密封板延伸的出入孔，每个出入孔可拆卸地连接着一个出入孔盖。
4.如权利要求1所述的环形池腔密封装置，其特征在于，每个支撑臂(15)上设有至少一个高度调节螺丝，以调整所述密封板(10)的高度。
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