[发明专利]一种核反应堆的容器的保持装置和调节该保持装置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种压水核反应堆的容器，其包括用于保持和支承该容器的内部零件。

背景技术

压水核反应堆包括一个容器，该容器的筒体一般为圆柱形，该容器在容器的工作位置使其轴线布置成竖直的并且该容器在其下端由一个圆顶形底盖封闭。

由并列的燃料组件形成的堆芯布置在该容器的内部，在核反应堆的工作期间，反应堆冷却剂在该容器内流动并与堆芯燃料组件接触以便冷却这些组件并传递由堆芯产生的热量。

核反应堆容器包含有称为下部内部零件的内部设备，这些内部零件用来支承和保持容器内部的堆芯燃料组件。

这些下部内部零件具体地包括一个相对于容器以同轴方式布置的圆柱形筒体和一个非常厚的与该筒体的下端成为整体的堆芯支承板。

该堆芯筒体通过其上部悬挂在容器内部并包含一个固定在堆芯桶体内表面上的隔离系统，使得能够保持通过燃料组件下部放置在下部堆芯支承板上的燃料组件。

为了防止在反应堆容器内部由堆芯筒体悬挂的下部内部零件的运动，使用一些装置来保持这些内部零件以便能够防止内部零件下部沿径向和切向的运动或者把这些运动限制到非常低的水平。

为了应付任何意外情况，还使用一些装置使得能够在极不可能的情形即堆芯筒体发生断裂的情形下保持反应堆下部内部零件。用于保持内部零件的元件可以以支承装置的形式制造以便防止容器内的下部内部零件以一定量下降得以致于使用于堆芯燃料组件的定中心销脱离提供在燃料组件上部管嘴中的定中心定位孔。

实际上，上部内部零件也布置在该容器的内部，这些上部内部零件包括一个以一个上部堆芯板的形状形成的下部，在该上部堆芯板中固定有燃料组件定中心销，这些定中心销具有一个在上部堆芯板下凸出的部分并且在容器内的上部内部零件安装期间嵌入制在燃料组件管口中的开口中。以这种方式把燃料组件定位对准和对中，在关闭核反应堆的情况下，必须能够移动或降低一个控制棒组件而进入这些燃料组件中。

在筒体断裂的情况下下部内部零件的保持功能一般设计为第二支承功能，在正常条件下，借助从容器上悬挂的堆芯筒体在容器封闭盖固定于其上的容器法兰处支承内部零件和堆芯。

就根据已有技术建造的且正在运行的压水核反应堆的容器而论，这两个功能即径向和切向保持在底部的下部内部零件及这些内部零件的第二支承由两个完全独立的装置提供。

下部内部零件由把上部内部零件的旋转运动限制到非常小的量值并防止这些内部零件的下端摆动的键径向和切向地保持。

该径向和切向保持借助于六个相同的组件实现；每个组件都包括一个焊接到下部内部零件的支承底部上的键和一个固定到容器上的凹形部分，该凹形部分用来以一定的间隙接收向键的外部凸出的部分。该凹形部分本身包括一个焊接到容器内壁上的实心件和用于径向和切向保持该键并用螺钉和定位销固定到该实心件上的键槽。该径向和切向保持装置允许下部内部零件在容器内竖直运动，特别是当核反应堆温度升高或降低时允许由膨胀或收缩产生的内部零件下部的竖直运动。

在极不可能的情况即堆芯筒体发生圆周断裂的情况下，内部零件和反应堆芯的第二支承由在其一端固定到支承底部的下表面而在其另一端固定到一个固定板的上表面上的支承柱提供，一块底板支承在容器底盖上而缓冲器以相对于支承柱同轴的布置方式固定，这些缓冲器插入在下固定板与底板之间。

下部内部零件和堆芯的第二支承能够借助于底板传递和分布竖直力到容器底盖上，在堆芯筒体断裂的情况下能够吸收由下部内部零件下降和由放松用于保持燃料组件的弹簧而释放的能量，并能够限制燃料组件的竖直运动以便防止定中心销脱开，而同时在正常工作中，允许由在下部内部零件与容器之间在竖直方向的差胀产生的运动。

根据已有技术的径向保持装置既包括相对于堆芯支承板的周边凸出而固定的键又包括固定到与容器内表面成为整体的实心件中的键槽；因而这些保持装置的体积非常大并干扰冷却水在容器内部的流动。

而且，用于内部零件的第二支承装置相当复杂。

此外，在核反应堆容器的现场安装期间，必须在第二支承和径向保持键槽的安装之前把下部内部零件放置到位。

在支承底部的中心处提供有一个人孔以便接近容器下部，为的是测量下部内部零件的支承底部与容器底盖之间的实际距离及在圆周方向和径向在和堆芯支承板成为整体的保持键与和容器内表面成为整体的键槽支承之间的相对位置。

根据测量结果，进行底板和键槽的加工，以便获得冷却下在保持与支承件之间的要求间隙。