[其他]核反应堆堆芯中用于支撑和固定测量装置的管道

说明书

本发明是关于核反应堆堆芯中用于支撑和固定测量装置的管道。

当使用核反应堆，例如压水型核反应堆时，核反应堆运转时，必须在由燃料组件组成的堆芯中进行测量。特别是，必须对顺着堆芯高度各个位置的中子能量进行测量，以获得有关堆芯中子通量分布或堆芯轴向功率分布的信息。堆芯轴向通常对应垂直方向。

组成堆芯的燃料组件的中央部分包含一根仪表管，在仪表管内有可能在整个堆芯高度引入一根密封盲管。当反应堆运行时，在密封盲管内的中子通量测量探头是移动的。盲管同每一个燃料组件关联，中子通量的测量在该燃料组件内进行;例如在堆芯再装燃料时，盲管必须能从这些燃料组件中抽出。因此，这些盲管被这样安装：它们能在导向管内滑动，这里所说的导向管将堆容器底部同测量室连接起来。在测量室内，盲管的与插入堆芯的端部相反的另一个端部很容易接近，以便移动探头，收集测量信号和移动在导向管中的盲管。在导向管中，盲管的移动仅需推拉即可完成。尽管导向管的大部分被做成弯曲状，提供的足够大的间隙可限制盲管承受过大的力。

除了可移动的中子通量测量探头之外，还使用了一组通量测量装置，诸如放置在堆芯某一固定位置上以及顺着高度方向不同标高处的自给能探测器。

当反应堆运行时，还必须使用测量温度、压力和水位的仪表，它们安装在堆芯中各个指定的位置上。

为了简化堆芯的仪表以及使用和维修这种仪表的程序，建议将与一个在其中进行测量的堆芯组件关联的测量装置全部放入一个密封的支撑和固定管道中，该管道的设计与放入可移动探头的盲管相类似。这种类型的管道有一个管形外套，在外套内中心部位和外套同轴装有一个护套或盲管，沿它可以引导可移动的探头，以便测量中子通量。

诸如自给能探测器这样的测量装置被放置在这个管道内中央护套的周围。沿该管道长度布置的固定位置上，用来支撑和固定测量装置的管道的直径比导向管的直径稍小些，该导向管使该管道可移动，并将堆容器底部连接至测量室。从测量室仅需推、拉这个管道的端部就可将管道在堆芯中定位或从堆芯中抽出。所有这些测量装置和里面装有可移动探头的盲管，可以用这一方式定位或抽出。显然和先有技术相比，有必要使用中央盲管和小型化的中子通量测量探头，而使组件的仪表管道同打算仅放入盲管的仪表管道一样。类似地，在容器底部和堆芯基座之间的反应堆容器内部结构中，为用于支撑和固定测量装置的管道所设置的通道以及导向管，同单单用于引导盲管时的通道和导向管一样。

这些测量管道或测量棒必须具有足够的挠性，以便不用过分的力推、拉就能在连接测量室至堆容器底部的弯曲的导向管内移动。因此，这些测量管道或测量棒的外套必须经受住高温、高压、液体产生的很大作用力和核辐射。在反应堆运行时，这个密封的外套特别要经受住一回路冷却水作用在它的壁上的压力。

因此，设计出这样一个外套是非常困难的，它要即具有足够的挠性，能在导向管中容易地移动;同时在反应堆通常的使用条件下，具有满意的机械强度。特别是很难找到一种具有良好性能的材料来制造薄的管形外套，使其能在反应堆容器中和导向管中经受住很高的机械应力。

由于下列事实，制造测量管道的问题变得更大了，即这个管道必须能把一个护套或盲管固定在它的中间部分：并且把测量装置固定在固定位置，并且它围绕中央护套沿其长度分布。

此外，有一些测量，诸如反应堆芯中的温度、压力或水位的测量是很难适当地完成的，甚至是不可能的，只要使用的测量装置与反应堆的一次回路流体被连续隔板分隔开。

因此，本发明的目的是提出一种在核反应堆芯中用于支撑或固定测量装置的管道，它这样安装：它可以在连接装有堆芯的反应堆容器和测量室的导向管内移动。它包含一个管形外套;一根用于引导一个可移动的中子能量测量探头的护套与外套内圈同轴布置;测量装置放在管形外套内围绕中央护套，沿管道长度分布的固定位置;导线沿管道长度延伸，并与测量装置连接。这种管道具有足够的挠性，容易在导向管中移动;同时在反应堆工作条件下具有满意的机械强度;它允许在适当的条件下和明确规定的位置测量大量物理参数;同时，结构简单，便于设计和制造。