[其他]可以重新组装的燃料组件中的可以重新使用的锁定管

说明书

本发明一般涉及核反应堆用的燃料组件，更详细地说，涉及在燃料组件的控制棒导向套管的上端部分位置上可以解脱地锁定这种燃料组件的顶部管嘴用的可以重新使用的锁定管。

在大多数的核反应堆中，反应堆堆芯是由数目众多的细长的燃料组件组成的，每个燃料组件包括许多根燃料棒和控制棒导向套管以及顶部和底部管嘴，燃料棒和控制棒导向套管利用沿燃料组件间隔设置并固定在控制棒导向套管上的格架保持在一个排列有序的阵列中，而顶部和底部管嘴被紧固在稍微伸出燃料棒两端的导向套管的相对两端端部上。在燃料组件的顶端，导向套管伸入在顶部管嘴的配接板上形成的通道中，而导向套管固定在配接板上。每根导向套管可以包括一根固定到顶部管嘴上的上套管。

在核反应堆中的燃料组件的运行期间，一些燃料棒可能主要由于内应力而偶然地发生裂纹，在这种事故中存在放射性裂变产物在反应堆运行期间渗入主冷却剂的危险，也存在放射性裂变产物在换料期间逸入水淹的反应堆腔或逸入通过贮存用过的燃料组件的水池而循环的冷却剂的危险。为了消除这种危险，工作人员希望能检测、拆卸和替换出故障的燃料棒。如果涉及的燃料组件的导向套管被焊接在顶部管嘴和底部管嘴上，由此需要从核反应堆堆芯上拆卸燃料组件并断开焊缝以接近燃料棒的话，则检测、拆卸和替换出故障的燃料棒将是一件困难而费用很大的任务。

因此，人们对于为燃料组件装备可以拆卸的顶部管嘴而使它们成为可以重新组装的燃料组件，产生了很大的兴趣。在1985年5月8日出版的欧洲专利公报№0140588中说明和描述了一种这样的可以重新组装的燃料组件，该专利公开了一种将顶部管嘴可以拆卸地安装在控制棒导向套管的上端部上的连接构造。这种连接构造包括许多个在顶部管嘴的配接板上形成的外插口，许多个在相应的导向套管的上端部分上形成的内插口，以及许多个插入内插口以使其与外插口锁定啮合的可以拆卸的锁定管。每个外插口为穿过配接板的通道形状，它有一个形成于其壁中的环形槽。每个内插口为导向套管的空心上端部形状，它有一个环形凸部，当导向套管端部插入配接板通道中时，该凸部就嵌入环形槽中。导向套管上端部有形成于其上的细长轴向槽，开槽部分可以在内部弹性地压扁，以便使凸部可以与配接板通道中的环形槽相啮合和从槽中脱出。导向套管的内插口就以此种方式被引入和撤出与外插口的锁定啮合。

锁定管被从顶部管嘴的上方插入形成内插口的导向套管空心上端部的锁定位置内。当锁定管被插入其锁定位置时，锁定管使内插口的凸部保持在其膨胀的与环形槽锁定啮合的状态，从而防止内插口变到能够从外插口退出的压缩的解脱位置。锁定管以这种方式将内插口保持在与外插口的锁定啮合状态，并从而将顶部管嘴固定在导向套管的上端。

为了防止由于振动等原因而造成的偶然脱出，在锁定管插入它在内插口中的锁定位置内以后，通过使每根锁定管的上部产生变形形成凸部而嵌入导向套管上端部的环形凸部中并由此产生压配合的办法，将锁定管固定在至今为止已经达到的锁定位置上。

法国专利№2，529，704中公开了将锁定管固定在导向套管上端和配接板通道内的锁定位置上的另一种配置机构，在这种配置机构中，在锁定环或锁定管上部与通过端部构件或配接板的孔的壁之间，形成了许多波纹。每道波纹包括锁定环或锁定管的壁上的“扁平点”和位置面对扁平点并与扁平点互相配合的环形槽。环形槽形成在通过端部构件或配接板的孔的壁中。波纹位于配接板通道中另一个较大的环形凹槽的上方，配接板通道通入导向套管的周缘扩大的开槽的上端部。据信波纹是在锁定管被插入端部构件或配接板内的锁定位置中以后通过锁定管壁的塑性形变而形成的。

而后，当开始进行燃料组件的重新组装时，首先必须通过施加轴向的力以克服压配合的办法撤回这些锁定管。当从导向套管上端部和配接板通道中拆卸锁定管时，这一步骤会部分地压扁早先通过塑性形变而形成的锁定管凸部和“扁平点”。在拆卸和替换出故障的燃料棒之后，在重新安装顶部管嘴后，通常的做法是弃去带有部分压扁的凸部和“扁平点”的旧锁定管，在导向套管上端部上安装一整套新的锁定管，通过塑性形变的办法把它们固定住。

这种做法有许多不利之处。第一，必须保持大量的锁定管。第二，必须为了处置被废弃的受过辐照的锁定管而采取措施。第三，在插入每一根锁定管之后，必须遥控完成形变操作，以在每根锁定管中产生凸部。第四，必须遥控检查凸部，以确定凸部是否制备成准确的尺寸。