[实用新型]驱动杆行程套管

说明书

技术领域

本实用新型涉及控制棒驱动机构技术领域，特别是涉及一种驱动杆行程套管。

背景技术

控制棒驱动机构（CRDM）是反应堆控制和保护系统的伺服机构。其功能是根据反应堆控制和保护系统的指令，驱动控制棒组件在堆芯内上下运动，保持控制棒组件在指令高度或断电落棒，完成反应堆的启动、调节功率、保持功率、正常停堆和事故停堆等功能。

CRDM的密封壳组件和驱动杆行程套管组件是反应堆一回路系统压力边界的重要组成部分。位于CRDM中部的Ω焊缝是驱动杆行程套管组件与密封壳组件通过梯形螺纹连接后的密封焊缝，这是一种便于拆装的密封焊接结构，来自一回路的压力载荷主要由连接螺纹承担，Ω焊缝功能上主要起密封作用。

在现有技术中，压水堆CRDM的Ω焊缝在过去几十年里出现过多次泄漏，导致了高额的维修和处理费用，影响到核电站的经济性和安全运行。如何优化CRDM的结构设计，降低Ω焊缝泄漏的风险，提高Ω焊缝的使用寿命与可靠性，是本领域亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种驱动杆行程套管，可有效解决现有技术中CRDM中Ω焊缝使用可靠性差的技术问题。

本实用新型提供的驱动杆行程套管通过以下技术要点来解决问题：驱动杆行程套管，包括行程套管本体，所述行程套管本体上设置有Ω焊环及连接螺纹，还包括设置于行程套管本体上的连通孔，所述连通孔的一端与行程套管本体的中心孔相通，连通孔的另一端位于行程套管本体的外壁面上，且连通孔另一端的位置位于Ω焊环与连接螺纹之间的区域内。

现有技术中，Ω焊缝失效泄漏会严重影响核电站的正常工作。通过对Ω焊缝失效分析，确定导致其失效的主要原因为点蚀和应力腐蚀。而点蚀和应力腐蚀的发生主要取决于材料所处环境的水化学条件。不锈钢等材料点蚀易发生在有氯和溶解氧、高温及低PH值的水环境中，足够的氯化物、溶解氧及高温的水环境也会促进不锈钢应力腐蚀的发生。

尽管压水堆核电站的一回路水化学对氯和氧有严格要求，但在Ω焊缝的狭小空间中，水几乎处于不流动状态，这会导致氯和氧等腐蚀性介质的局部浓缩。此外，Ω焊缝内腔处于250℃~300℃的水温和含硼水的低PH值环境，使得Ω焊缝处的水化学条件较为恶劣，易于诱发不锈钢材料产生点蚀和应力腐蚀，最终造成Ω焊缝失效而致泄漏。

本方案中，行程套管本体上的Ω焊环用于与密封壳上的Ω焊环焊接连接形成Ω焊缝，行程套管本体上的连接螺纹用于与密封壳上的内螺纹螺纹连接。本方案中设置的连通孔用于Ω焊缝所围成的环形区域与行程套管本体中心孔的连通，即连通孔作为所述环形区域内腐蚀性介质向一回路中扩散的通道或用于实现Ω焊缝内的水与一回路连通且对流，区别于现有技术，以上连通孔能使Ω焊缝处保持良好的一回路水质，这样，可大大降低Ω焊缝处失效导致泄漏的可能，从而达到延长Ω焊缝的使用寿命和Ω焊缝的可靠性的目的。

更进一步的技术方案为：

作为一种便于加工的连通孔实现形式，所述连通孔为轴线方向位于行程套管本体径向方向的贯穿孔。

作为一种腐蚀性介质排出效果好的实现形式，所述连通孔有多个，且多个连通孔相对于行程套管本体的轴线呈环状均布。

为使得所开设的连通孔不影响Ω焊环根部的强度，还包括设置于行程套管本体外壁面上的定位段，所述定位段位于Ω焊环与连接螺纹之间的区域内，所述连通孔另一端的位置位于定位段与连接螺纹之间。

现有技术中，定位段为设置于行程套管本体外壁面上的一道连续的凸环，在行程套管与密封壳完成连接后，该定位段与Ω焊缝之间就形成了间隙狭小的空间，不利于腐蚀性介质的排出。为有利于腐蚀性介质排出，所述定位段上还设置有连通槽，所述连通槽的两端分别与定位段的不同端相交。即本方案中，连通槽即用于定位段两侧区域的连通。

作为一种可进一步优化腐蚀性介质排出效果的实现方案，还包括设置于行程套管本体外壁面上的连通环，所述连通环为绕行程套管本体周向方向的环形槽，所述连通环位于定位段与连接螺纹之间的区域内，所述连通孔另一端与连通环相交。以上连通环亦可用作加工连接螺纹时的退刀槽。

本实用新型具有以下有益效果：