用于反应堆冷却剂泵组中轴密封系统的被动关闭密封装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明领域是用于核加压水反应堆(PWR)的反应堆冷却剂泵组的领域。
[0002]本发明更具体涉及被动关闭密封装置(SSD)，其能够控制由于存在于反应堆冷却剂泵组中的密封系统的失效引起的反应堆冷却剂泄漏。
【背景技术】
[0003]新一代核加压水反应堆中已经发展出关闭密封装置(SSD)来处理反应堆冷却剂泵组的密封系统伴随意外状况的失效，称为站中断。
[0004]因此，在这种事故状况中以及在反应堆冷却剂泵停止后，关闭密封装置必须能够控制并且停止由于反应堆冷却剂泵组密封系统的失效引起的反应堆冷却剂泄漏。
[0005]通常地，这种类型的装置由辅助源激发(例如加压氮气回路)并且如果反应堆冷却剂组泵的冷却源损失，触发通过反应堆仪器控制的信息输出控制。
[0006]被动关闭密封装置已经发展为不需要辅助激发系统，并且为了消除使用激发源的必要，来自反应堆仪器控制的触发信息输出是不必要的。文件W02010/068615中公开了这样一种被动关闭密封装置。
[0007]然而，公开的密封装置是一种笨重的装置并且其在反应堆冷却剂泵组的密封系统中的安装相对复杂。
【发明内容】
[0008]在该文本中，本发明提出改进这样一种密封装置以减小它的尺寸并且因此减少它在服务的反应堆冷却剂泵组的轴密封系统上的安装。
[0009]为了达到该目的，本发明公开了一种用于反应堆冷却剂泵轴密封系统的被动关闭密封装置，包括:
[0010]-具有非活动位置和活动位置的分裂密封圈；
[0011]-由可熔材料制成的分离器，其能够在温度极限以上改变状态，该温度极限称为状态改变极限，当装置的温度低于极限状态改变温度时，所述分离器使得所述分裂密封圈保持在它的非活动位置。
[0012]所述装置的特征在于它包括在分裂密封圈周围的圆形弹性装置，当温度大于或等于所述分离器的极限改变状态数值时，所述弹性装置适用于将所述密封圈带入它的活动位置。
[0013]表述“改变状态”含义为可熔材料的机械特性改变。
[0014]根据本发明，在不需要辅助激发源的情况下，停止由于反应堆冷却剂泵组密封系统的失效引起的反应堆冷却剂泄漏是可能的。
[0015]根据本发明，该装置的设计使得已经使用的反应堆冷却剂泵的体系结构上的安装简便。
[0016]具有根据本发明的装置，使得通过调节装置的自-激发温度、更精确地通过改变可熔元件的构成来根据每种类型的核反应堆的操作约束调节本装置也成为可能。
[0017]也可以限定材料状态改变的第一温度极限和关闭密封装置的可能不同于或大于极限状态改变温度的激发温度极限，从第一温度极限开始，可熔材料分离器改变状态，换句话说，它的机械特性改变，从激发温度极限开始，分离器不再能够抵抗由弹性装置施加的力，因此将密封圈带入它的活动位置。
[0018]根据本发明的被动关闭密封装置还可个别或以任何技术上可能的组合的方式具有一个或几个以下特征:
[0019]-当温度大于或等于装置的激发极限数值时，所述弹性装置将所述密封圈带入它的活动位置，激发极限温度大于极限状态改变温度；
[0020]-所述装置适于形成服务中的反应堆冷却剂泵组中轴密封系统的部分；
[0021]-所述分裂密封圈由聚合体制成，耐受超过300°C的温度；
[0022]-所述分裂密封圈由聚醚醚酮或者包括含有玻璃或碳纤维的聚醚醚酮母体的合成物制成；
[0023]-所述圆形弹性装置在所述分裂密封圈上施加压力；
[0024]-所述分裂密封圈包括周边环形槽，其能够保持所述圆形弹性装置；
[0025]-所述由可熔材料制成的分离器能够机械抵抗高达80°C到260°C之间、优选等于150°C的温度极限由弹性装置施加的力。
[0026]-所述分离器和分裂密封圈由单件制成；
[0027]-所述分离器由独立于分裂密封圈并且通过连接装置添加到密封圈的开口上的部分形成。
[0028]本发明的另一目的在于反应堆冷却剂泵组，包括:
[0029]-密封系统，适于沿着沿反应堆冷却剂泵组的轴形成的泄漏路径造成受控泄漏；
[0030]-根据本发明的被动关闭密封装置，适于在所述密封系统失效并且所述密封圈被所述圆形弹性装置带入它的活动位置时至少部分关闭所述密封系统的所述泄漏路径，以引起受控泄漏。
【附图说明】
[0031]本发明的其他特征和优势在阅读下面给出的仅仅作为信息但决不是限制性的描述后将变得清楚，并且参考以下附图:
[0032]图1示出反应堆冷却剂泵组的密封系统的局部视图；
[0033]图2示出根据本发明的被动关闭装置的截面图，在它的静止位置结合到图1部分所示的反应堆冷却剂泵组的密封系统；
[0034]图3示出根据本发明的被动关闭装置的截面图，在它的活动位置结合到图1部分所示的反应堆冷却剂泵的密封系统；
[0035]图4示出根据本发明的关闭装置的密封圈的透视图；
[0036]图5是根据本发明的关闭装置的密封圈的分裂处的详细视图；
[0037]图6是根据本发明的关闭装置的第二实施例的密封圈的分裂处的详细视图。
[0038]为了更清楚，相同或相似的部件在附图中采用相同的附图标记。
【具体实施方式】
[0039]加压水反应堆的冷却剂泵是带有竖直轴线的离心式。轴出口 10 (图1)的动态泄漏紧度通过包含三个阶段的密封系统提供。
[0040]第一个阶段叫做第一密封。第一密封参考J1，是带有受控泄漏的流体静力学密封。在常规操作过程中，泄漏流动沿轴10形成，通过箭头Fl表示。
[0041]在意外情况中，在第一密封的入口处的冷却剂温度升高非常快以致达到接近反应堆冷却剂系统温度的数值，即大约280°C。在该温度，第一密封的性能退化，非常快地增加可以超过1m3每小时的泄漏流动。被动关闭密封装置(SSD)用意在于在这种情况下在第一密封下游阻挡泄漏流动Fl而不采用激发源。
[0042]图1明确示出在第一密封Jl和位于第一密封的上游的第二密封(参考J2)之间的沿轴10的泄漏路径Fl。
[0043]有利地，根据本发明的SSD装置20位于泄漏路径Fl上，并且更精确地在参考Z代表的区域，使得在事故状况下能够阻挡沿轴10的泄漏流动。
[0044]图2更具体地示出在反应堆冷却剂泵组的正常操作条件下，换句话说在泄漏流动的温度低于预定的极限数值时，根据本发明的密封装置20的截面图。
[0045]此外，图3示出密封装置在它的活动位置，换句话说在反应堆冷却剂泵组的事故操作条件下的截面图。
[0046]根据本发明的关闭密封装置20包括:
[0047]-绕反应堆冷却剂泵组的轴10同心设置的分裂密封圈23；
[0048]-适于周向加压力于分裂密封圈23压缩的弹性装置22；
[0049]-在图4和图5中示出的分离器27，由可熔材料制成，只要装置的温度保持在稍后将限定的温度极限以下，该可熔材料就适于保持所述分裂密封圈在其非活动位置或静止位置。
[0050]根据本发明的关闭密封装置20还可包括在第一密封的套筒15和分裂密封圈23之间形成的第一接触圈24，以及与分裂密封圈23接触定位的第二接触圈26，第二接触圈可与第一密封的浮动部件的支撑部分相接触。
[0051]例如，第一接触圈24由钢或镍合金制成。第二接触圈26具有与密封圈23接触的镀铬面。与密封圈23接触的面的镀铬涂层减少密封圈23和第二圈26之间的摩擦系数。如果泵由于动力供应失效(SBO)而停止，关闭装置20可以通过在泵轴完全停止前的温度增加而触发。因此，这样的镀铬涂层将会防止第二密封圈26的损坏。
[0052]密封圈23具有围绕其外周边的周边槽25，其形状和尺寸适于保持弹性装置22。
[0053]如图1和4所示，分裂密封圈23采用可熔分离器27保持在其非活动位置。可熔分离器27由聚合体材料制成，有利地根据它的退化温度和机械特性损失选择。
[0054]可熔分离器27的聚合体选择和它的尺寸根据所需要的退化温度选择