专利名称:核反应堆的堆芯吊篮支承系统的制作方法
本发明论述了核反应堆(例如压水反应堆)用一种堆芯吊篮支承系统，在核反应堆中堆芯支承板同堆芯吊篮的周边相连接。本发明还论述了将堆芯吊篮安装到反应堆压力容器内的一种方法，可以很容易地进行堆芯吊篮的定位和固定。
核反应堆有一个直立的园柱形压力容器，该容器有一个半球形的底封头和一个用螺栓连接到压力容器上端的可移走的半球形顶盖。压力容器内园柱形的堆芯吊篮排在沿着压力容器上端内部伸展的法兰上。吊篮包括有一个下部堆芯支承板，吊篮装在压力容器内部，并与底封头间隔开。
堆芯吊篮的上部区域包含有反应堆控制棒导向管，还包括有如燃料组件和燃料组件支承格架结构等堆内构件。上述部件也包含在堆芯吊篮的下部区域内。
正如R.M.Blaushild和L.Veronesi于1983年10月28日提交并已转让给本发明受让人的编号为547，294的申请中所说明的那样，堆芯吊篮主要是在其上端通过同压力容器上端的连接而进行支承的，而堆芯吊篮的下端则由支承机构来限位，以提供堆芯吊篮的横向稳定性。提供这种横向稳定性和辅助支承的装置最好采用由数个支承机构组成的装置，这些机构固定到压力容器的下端，并从半球形底封头的上部侧壁向内沿径向伸展。每一个支承机构在其上表面有一个凹槽，将一些键(例如丅形键)固定到堆芯支承板的底部。设计这种键是为了装配到支承机构的凹槽内以提供横向稳定性，并为了使堆芯吊篮在压力容器内部得到定位对准。
通常在将堆芯吊篮装配到反应堆容器内时，一般将带有凹槽的支承机构焊接到压力容器的底部，而将一些键用螺钉连接并(或)焊接到堆芯支承板的表面。在将堆芯吊篮装配到压力容器内时，需要在键与凹槽或键槽的侧壁之间进行很精确的对准定位。由于需要进行精确的对准定位，堆芯支承板要设置有一个人孔或出入口，这个人孔通常穿过堆芯支承板的中心，因而带有一块盖板，以使装配工能通过人孔下到堆芯支承板与压力容器底壁之间的区域。装配工可在那个区域中进行测量，以确定所需制造的楔形填隙片的样式和数量，然后将填隙片插入到键槽中，从而得到要求的对准定位。有时只有在堆芯吊篮从压力容器中取出后才能插入所需的填隙片，将填隙片装进凹槽中，再将堆芯吊篮重新装进压力容器。这种对准定位太费钱费时，而且只有反应堆的大小足以使装配工能穿过人孔下到堆芯支承板与压力客器底壁间的区域时，才能采用这种方法。例如，在小型反应堆中，压力容器可能较小，以致装配工实际上不能进入到堆芯支承板与压力容器底壁间的区域来完成上面所述的对准定位操作。
因此，本发明的主要目的是为核反应堆提供一种使堆芯吊篮在堆芯支承板处相对于支承机构进行定位的改进系统。
从这一目的出发，本发明就在于压力壳式核反应堆的堆芯吊篮具有一个布置在压力容器内的堆芯支承板，通过数个支承机构使上述堆芯支承板沿着其周边与之相连接，每个支承机构内部开有一个凹槽并装配上一个同上述堆芯吊篮相连的键。上述装置的特点在于，上述的堆芯支承板在每一个支承机构凹槽的上方有一个贯穿的开孔，上述的键可插入并安装到上述开孔中，这种键的下段延伸到上述支承机构的凹槽中。
这些键最好有一个同堆芯支承板开孔中的台肩相配合的上部凸缘段，使得键固定就位时其上部表面同堆芯支承板的上表面处于相同高度，凸缘段可用焊接或用梢钉连接固定到堆芯支承板上。
通过举例对附图中表示的一种具体装置进行下述说明，将会使本发明更易被理解。
图1是核反应堆压力容器下段的垂直截面图，图中表示了本发明的两个支承机构、堆芯支承板和定位系统;
图2是沿着图1的Ⅱ-Ⅱ线所切取的堆芯支承板的平面图，图中表示了本发明的四个支承机构;
图3是在堆芯支承板以下沿着Ⅲ-Ⅲ线切取的视图;
图4是根据本发明制成的一个键的透视图，该键的上段呈园柱形，下段为方形;
图5是图4中所示键的顶视图，在该键的凸缘部分上带有一些孔。
现在来参阅附图，图1表示了核反应堆1的下部，该反应堆有一个垂直定向的园柱形压力容器3，压力容器包括有垂直的侧壁5和半球状的底壁7。堆芯吊篮9设置在压力容器3的内部，堆芯吊篮9包括有下部堆芯支承板11，该支承板用来支承组成堆内构件的各种反应堆部件，例如通常设置的燃料组件、燃料组件的支承格架结构等，图中以符号13表示。
堆芯吊篮9的上部通常配置有一个径向外凸的环形法兰(图中未表示)，而压力容器3的上部有一个径向内凸的环形凸缘(图中也未表示)，堆芯吊篮的法兰固定在该凸缘上。
半球状底壁7的上部侧壁部分15上间隔布置有数个支承机构17，附图中表示有四个这样的支承机构，不过，这些支承机构的数目可根据反应堆的类型和大小加以改变。支承机构17最好有一个垂直的流量通道，最好形成为一对支架19，这些支架连接到半球形底壁7的上部侧壁部分15的内部壁面21上，从内部壁面径向向内延伸，十字架或连接部件23内有一个凹槽25，在壁面21、支架19和连接部件23之间形成一个流量通道27。这样，通过数个支承机构使堆芯支承板11沿其周边与之相连接。
根据本发明，堆芯支承板11对准并固定到压力容器3内部的支承机构17上，而不需要人员进入到堆芯支承板11和压力容器半球形底壁7之间的区域29。
堆芯支承板11在其周围部分配置有数个最好呈园形内壁的垂直贯穿的开孔31，最好在堆芯支承板11的上表面35附近有一个呈环形台肩37的埋头孔33。在堆芯支承板11中配置开孔31是为了在支承机构17的凹槽25的上面同支承机构相对准。
为了使堆芯支承板11对准并固定到支承机构17上，设置了一些键部件39，在图4和图5中表示了这些部件的具体结构。由于使用了具有园形壁的开孔31，所以键部件包括有一个园柱形的上段41、一个非园柱形最好为方形的区段43和一个顶部的径向凸缘段45，该凸缘的上表面是平的。
如图所示，靠凸缘段45装配到堆芯支承板11的埋头孔部分33内，使键39固定到开孔31中。键的上表面47同堆芯支承板11的上表面35处于相同高度。然后通过焊接，或者使用梢钉49穿过凸缘段45中的孔51插到堆芯支承板11上的开孔31周围的台肩37中的补充孔53中，使键固定到堆芯支承板上。在固定时，键39的下段对准并插入到支承机构17的凹槽25中，以提供横向和径向的支承和定位。
使键39的下段43加工得能在支承机构的凹槽25中形成一种配合关系，必要时，可加入一些楔形填隙片以形成这种配合关系。在形成凹槽25的表面61中构成一些空腔59，将可伸缩的园柱体(例如不锈钢园柱体57)装入上述空腔59中，必要时也装入到键39底部65中构成的补充空腔中，上述园柱体最好呈伞形，这样就在堆芯支承板11和支承机构17之间设置了可伸缩的冲击吸收装置。
在按照本发明将堆芯吊篮安装、定位到核反应堆压力容器内的方法中，在压力容器3较低部位的内部侧壁周围设置有数个内部带有凹槽25的支承机构17，也就是说，这些支承机构沿着压力容器3半球形底壁7的较高侧壁部位的内壁表面21间隔布置。堆芯吊篮9的堆芯支承板11中设置有数个开孔31，设置开孔31是为了同支承机构17的凹槽25一起进行定位。将带有堆芯支承板11的堆芯吊篮9从顶部装入压力容器3中，并使开孔31对准凹槽25。然后，由装配工通过开孔31确定每一个键39的下段43所需的准确尺寸，并将键加工成具有需要的容差。必要时，也可以制造并插进一些符合间隙要求的楔形填隙片，再将键39从上部插入到开孔31中，使该部件的下段43装配到凹槽25中。然后通过焊接，或者使用梢钉49使键固定到堆芯支承板11的上部，并使键39的上部表面47同堆芯支承板11的上表面处于相同高度。
本发明不需要装配工实际进入到堆芯支承板与压力容器半球形底壁之间的区域，就可以测定键在堆芯支承板中以及凹槽或键槽在支承机构中的相对位置。由于这一结构，就可以省去通常的人孔和堆芯支承板上的盖板。另外，由于采用本发明，就没有必要从反应堆压力容器中移出堆芯吊篮，以便将专用的楔形填隙片插入到支承装置的凹槽中。
权利要求
1.一个装有压力容器(3)的核反应堆(1)，该反应堆的堆芯吊篮(9)具有一个布置在压力容器内的下部堆芯支承板(11)，通过数个支承机构(17)使堆芯支承板(11)沿着其周边与之相连接，每个支承机构内部开有一个凹槽并装配上一个同上述堆芯吊篮相连的键(39)；该反应堆的特点在于，上述的堆芯支承板(11)在每一个支承机构(17)凹槽的上方有一个贯穿的开孔(31)，上述的键(39)可插入并安装到上述开孔(31)中，这个键的下段延伸到上述支承机构(17)的凹槽中。
2.按照权利要求
1中提出的核反应堆(1)，其特点在于，上述堆芯支承板(11)上的开孔(31)具有园形内壁，上述的键具有一个装配到上述园形内壁中的园柱形上段(41)和一个呈非园形截面的下段(43)。
3.按照权利要求
2中提出的核反应堆(1)，其特点在于，上述键的下段(43)具有方形的截面。
4.按照权利要求
2或3中规定的核反应堆(1)，其特点在于，上述的开孔(31)是在上述堆芯支承板(11)中加工成预定深度的空腔，而上述的园柱形段(41)具有预定高度的凸缘(45)，从而上述键(39)在装入开孔(31)后其上表面实际上同上述堆芯支承板的上表面齐平。
5.按照权利要求
4中提出的核反应堆(1)，其特点在于，上述键(39)的凸缘(45)被焊接到堆芯支承板(11)上。
6.按照权利要求
4中规定的核反应堆(1)，其特点在于，上述键(39)的凸缘(45)的周边附近设置有一些孔(51)，上述堆芯支承板(11)的台肩(37)中设置有补充孔(53)，并用梢钉(49)穿过上述凸缘(45)中的孔(51)并伸展到上述的补充孔(53)中。
专利摘要
压力壳式核反应堆(1)的堆芯吊篮(9)具有一个布置在压力容器内的堆芯支承板(11)，通过数个支承机构(17)使堆芯支承板沿着其周边与之相连接。每个支承机构(17)中开有一个凹槽，可以装配上一个同上述堆芯吊篮相连接的键(39)。堆芯支承板(11)在每一个支承机构凹槽的上方有一个贯穿的开孔(31)，键(39)可插入并安装到开孔(31)中。而该部件的下段延伸到上述支承机构的凹槽中。
文档编号G21C5/08GK86107494SQ86107494
公开日1987年6月3日 申请日期1986年10月30日
发明者鲁希亚诺·沃尼希, 斯蒂芬·尼尔森·托尔 申请人:西屋电气公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan