[发明专利]金属陶瓷烧结高温高压电气贯穿件

说明书

技术领域

本发明属于核反应堆技术领域，具体涉及一种金属陶瓷烧结高温高压电气贯穿件。

背景技术

电气贯穿件用于反应堆内、外设备的电气连接，其不仅要能够长期耐受辐照、腐蚀、高温和老化，保证正常运行条件下的密封及电气连续性，还需要在各种事故工况下满足上述要求。现有的电气贯穿件一般是压水堆核电厂安全壳的电气贯穿件，它包括筒体、筒体两端的端盖和筒体内的若干导线，其结构简单，易于制造，但是这种电气贯穿件却至少有以下缺点：由于其结构强度较差，筒体安装时容易变形；采用有机复合材料密封，耐辐照、腐蚀和高温高压能力差，容易老化，使用寿命短；密封性差，容易泄漏；在连续工作时稳定性较差。

高温气冷堆是安全性更高的第四代先进反应堆。高温气冷堆采用陶瓷包覆颗粒燃料元件，裂变产物不易漏出。高温气冷堆具有热效率高、燃耗低、转换比高等优点。高温气冷堆的另一种安全设计是将运动部件安装在一回路压力壳内，避开了穿轴动密封而采用电气贯穿件的静密封。高温气冷堆一回路用高压氦气作冷却剂，温度高、辐照强，对电气贯穿件提出了更高的要求。

为了解决现有技术存在的问题，人们进行了长期的探索，提出了各种各样的解决方案。例如有一项实用新型的高温气冷堆一回路电气贯穿件其结构较为复杂，而且采用了有机复合材料作密封材料，在高温、高压和高辐照的情况下电气贯穿件的密封性将变差，容易泄漏，会导致整个反应堆设备的工作稳定性变差，使用寿命较短。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的一个目的在于提出一种结构简单、密封性好、安全可靠、使用寿命长的高温高压电气贯穿件。

为达到上述目的，根据本发明实施例的金属陶瓷烧结高温高压电气贯穿件，包括：贯穿件本体，所述贯穿件本体包括一个或多个陶瓷管（1）、一个或多个导体（2）、内承压法兰（3）和外承压法兰（4），其中所述陶瓷管（1）与所述导体（2）分别一一对应地烧结密封成导体组件，再与所述内承压法兰（3）及所述外承压法兰（4）烧结成贯穿件本体，所述内承压法兰（3）与外承压法兰（4）的接合面之间构成一个空腔，所述内承压法兰（3）与外承压法兰（4）的接合面间用两个金属密封环（5、6）和第一类螺钉（7）及第一类弹簧垫圈（8）压紧密封，所述内承压法兰（3）上开有两个同心环槽，以便与设备密封安装；测泄仪表，所述测泄仪表与所述贯穿件本体相连，所述测泄仪表包括连接管（10）、三通阀组（11）和压力表（12），通过封焊连接到外承压法兰（4）的内管出口上，通过内孔通到空腔；绝缘组合，所述绝缘组合与所述测泄仪表及所述贯穿件本体相连，所述绝缘组合包括压板（13）、瓷瓶（14）、压紧盘（15）、第二类螺钉（16）和第二类弹簧垫圈（17），其中压板（13）用聚醚醚酮制成，压紧盘（15）用不锈钢制成，瓷瓶（14）的外表面上釉。

在本发明的一个实施例中，所述陶瓷管（1）用95%三氧化二铝烧制成，对其内圆表面和外圆表面作了金属化处理，所述导体（2）用无氧铜制成。

在本发明的一个实施例中，外承压法兰（4）开有两个同心环槽，并在其环槽内安放两个金属密封环（5、6），用第一类螺钉（7）和第一类弹簧垫圈（8）将内承压法兰（3）和外承压法兰（4）压紧密封成法兰组件，法兰组件内构成一个空腔。

在本发明的一个实施例中，陶瓷管（1）与导体（2）烧结成的导体组件和内承压法兰（3）、外承压法兰（4）、金属密封环（5、6）用第一类螺钉（7）及第一类弹簧垫圈（8）压紧密封成的法兰组合二次烧结成贯穿件本体。

在本发明的一个实施例中，在内承压法兰（3）和外承压法兰（4）的接合面间构成一个空腔，通过外承压法兰（4）里的内孔、连接管（10）、三通阀组（11）和压力表（12）通到空腔，用于对电气贯穿件监测气体泄漏率。

与已有技术相比，本发明的金属陶瓷烧结高温高压电气贯穿件的有益效果在于：

1.设计合理，结构简单；

2.陶瓷管将导体与承压法兰烧结而成，保证了高温下的高密封性；

3.法兰结构强度高，能承受高压；

4.金属和陶瓷的烧结确保了高稳定性、高安全性和高寿命。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明的金属陶瓷烧结高温高压电气贯穿件的结构示意图。

具体实施方式