[发明专利]一种快速响应核反应堆堆芯测温组件

说明书

本发明公开一种快速响应核反应堆堆芯测温组件，包括铠装热电偶、集管、中子探测器、连接器，中子探测器为自给能中子探测器，多支铠装热电偶和多支中子探测器通过集管钎焊固定在一起，连接器可转动与连接电缆匹配。由于中子探测器为自给能探测器，不需要外加偏压电源，仅需皮安计即可读出探测器电流，自给能中子探测器采用低燃耗材料，可大幅提高使用寿命。本发明结构简单、坚固、体积小，能较好地适应堆内复杂环境。本发明可适用于核电站反应堆堆芯的温度测量和堆芯中子注量率的测量，使用寿命长。

技术领域

本发明涉及一种堆芯核测仪表，尤其涉及一种快速响应核反应堆堆芯测温组件，适用于核电站反应堆堆芯温度测量及堆芯中子注量率测量。

背景技术

核电站正常运行过程中，反应堆堆芯内部高温、高压、高腐蚀及强辐射。当反应堆运行功率在额定功率的25％以上时，需要利用堆芯内部的监测系统连续监测当前的反应堆安全裕量，并相应地控制反应性。对于事故后监测堆芯出口温度的欠冷度，需要测量堆芯出口的液体温度。堆芯仪表套管组件寿命要求长达20年。为减少反应堆内部核测仪表的接口，降低复杂性进而提高可靠性，堆芯仪表套管组件内集成了热电偶及自给能中子探测器。

我国核电大力发展，规模不断扩大，对于堆芯仪表套管组件的需求与日俱增，并要求提高核测仪表国产化率。堆芯仪表套管组件技术难度高，较为新颖。

核电站反应堆堆芯换料周期在12个月到18个月之间，在此期间反应堆连续不间断运行，如堆芯仪表套管破损，造成冷却剂丧失事故，核辐射物质泄漏污染会严重影响核电站运行安全和内部及周围人员安全。

发明内容

本发明的目的是提出一种快速响应核反应堆堆芯测温组件，以解决现有的堆芯核测仪表响应速度不够、连接器匹配安装困难的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种快速响应核反应堆堆芯测温组件，包括电气连接器、后壳、连接管、柔性金属导管、集管上连接管、集管、接头、外壳、铠装热电偶、多支中子探测器、子弹头端塞；所述铠装热电偶和多支中子探测器通过集管钎焊固定在一起；所述集管一端通过集管上连接管与柔性金属导管焊接连接，另一端通过接头与外壳焊接连接；所述柔性金属导管通过连接管与后壳焊接连接，后壳与电气连接器连接；所述外壳前端与子弹头端塞焊接连接，子弹头端塞在外壳充氦气后焊接封头。

进一步地，所述铠装热电偶和中子探测器引线与电气连接器端子焊接连接。

进一步地，所述电气连接器上拧有防尘罩。

进一步地，所述中子探测器由发射体、收集体、绝缘体及电缆组成，所述多支中子探测器中最长一支探测器长度对应整个反应堆堆芯高度，其余中子探测器长度以最长探测器按等间距递减。

进一步地，所述铠装热电偶测量端部分通过钎焊连接到外壳内壁上，或者先在外壳上加工孔道，铠装热电偶穿过外壳并钎焊。

进一步地，所述电气连接器与后壳通过活动螺纹连接，可适当转动改变方位。

进一步地，所述集管上的集管上连接管为圆锥台结构。

进一步地,所述多支中子探测器为自给能探测器。

进一步地,所述自给能探测器信号线采用无机铠装电缆，并且信号线电缆外壳与自给能探测器外壳为一体结构。

本发明具有以下有益效果：

1.由于中子探测器为自给能探测器，不需要外加偏压电源，仅需皮安计即可读出探测器电流；自给能中子探测器采用低燃耗材料，可大幅提高使用寿命；

2.外壳与子弹头端塞外径较小能耐受堆芯内部的高温、高压、高腐蚀及强辐射，集管与外壳之间的焊缝、集管与热电偶及中子探测器的钎焊焊缝，热电偶及中子探测器确保在外壳破损后仍能耐受堆芯内部的高温、高压、高腐蚀，起到二次保护作用；