[发明专利]在适配器内贯穿核反应堆容器头部的仪表柱使用的密封设备

说明书

本发明涉及到一种供在适配器内部贯穿核反应堆容器头部的仪表柱使用的密封设备。

本发明特别适用于经由核反应堆容器头部的热电偶柱的密封通路。

在压水核反应堆中，包含反应堆堆芯的容器包括一带有开口基本上呈半球形的头部，在所说的开口内有一固定的适配器，此适配器能使反应堆的控制棒以及诸如圆柱形热电偶柱之类的仪表柱通过，上述每个热电偶柱内均设置有一组热电偶，这组热电偶能测量位于一组反应堆堆芯燃料组件出口处的冷却剂流体的温度。

上述每个适配器均包括：一在所述头部下方突出的部分，此部分用于引导热电偶柱；以及一在所述头部上方突出的部分，该部分包括用于连接热电偶柱管状支承组件的装置，而所说的支承组件则可固定在适配器的延伸区内。

在固定于适配器的支承组件的内部设置有密封支承装置，此装置与热电偶柱的表面相配合，以提供使热电偶柱穿过支承组件上开口的密封通路，从而使适配器沿轴向方向延伸。

穿过支承组件径向延伸部上的开孔以及适配器径向延伸部上的开孔的热电偶柱包括一相对支承组件突出的端部，此端部与一可通过拉牵而运动的提升装置相接合，从而能使热电偶柱沿轴向方向移动。因此，热电偶的支承表面以及支承组件的密封支承装置可以按一定的压力相接触。

支承组件内热电偶柱的密封支承装置通常包括：一被加工成支承组件内部开孔的截头锥形支承表面，该表面的形状与热电偶支承表面的形状是互补的；以及一密封垫，当通过拉牵热电偶柱的上端而进行夹持操作时，该密封垫被挤压在热电偶柱的支承表面与支承组件的支承表面之间。

当所述仪表柱的密封设备在运行中的反应堆内使用了一段时间时，必须要从适配器中抽出热电偶柱或抽出设置在热电偶柱的支承表面与支承组件之间的密封垫，并且在该密封垫损坏时用一新的密封垫来取代它。

为了能够更方便地进行上述操作，业已提出了将支承组件制成几个部分。

例如，法国专利FR—A—2642217和FR—A—94—03855提出并说明了一种支承组件，它包括：一固定在适配器外端上的管形段；一环形凸缘，此凸缘构成了一与上述管形段相连的罩盖；以及用于将管形段与罩盖装配起来的装置。热电偶的封密垫或封密垫组贴靠在支承组件与管形段相连的罩盖内表面上。

通过一连接凸缘可将管形段连接并固定到适配器的外侧端部，或者该管形段可焊在适配器的端部上。所说的管形段可同样包括适配器的上部，此上部被加工成能接收用于装配支承组件罩盖的装置。

可将上述装配装置制成为螺栓，这些螺栓与紧固件相接合并在管形段的侧表面上露出，而紧固件则嵌在管形段的空腔内。这样，即使装配螺栓被卡住，支承组件也不会散开。

在先有技术的已知设备中，用装嵌在支承组件的管形段与罩盖之间并被用于装配罩盖与管形段的装置所夹持的金属密封垫在支承组件的管形段与罩盖之间围绕着仪表柱穿过的中心开孔形成密封。

由于反应堆的原始流体有非常高的压力(155巴)，所以用于将支承组件的罩盖和管形段装配起来的装置会对金属密封垫施加非常高的压力。

在使用核反应堆的过程中，密封垫会因上述压力的作用而过度变形。这种变形会使支承组件的上述部件之间的连接失去密封性。

此外，用于将支承组件的罩盖与管形段装配起来的装置通常包括三个绕仪表柱按120°分布的螺栓，这三个螺栓均嵌在管形段的紧固件内，而且，上述装置并不总会使罩盖以足够的压力向下密封在管形段上。

所以，先有技术的设备并不总会在仪表柱的周围提供完全的密封。

本发明的目的是提供一种用于仪表柱的密封设备，所说的仪表柱在管状适配器内贯穿加压水核反应堆容器的头部，而管状适配器则固定在上述头部的贯穿开口内并突出到该头部的外侧，上述密封设备包括一管状支承组件，此组件固定在适配器位于所述头部外侧的端部上并位于该适配器的延伸区内而且包括：一与适配器外侧端部成整体的管形段；一环形罩盖，此罩盖安装在管形段上；以及用于将罩盖及管形段装配起来的装置；所述密封设备还包括至少一个环形密封垫，该密封垫设置在仪表柱的支承表面与管状支承组件的罩盖内部之间，所说的密封设备具有较高的效率并能避免支承组件的罩盖与管形部件之间的任何泄露。

为此，支承组件的管形段和罩盖均包括一支承表面，该支承表面可绕适配器的轴作对称旋转，因此，罩盖的支承表面和管形段的支承表面会通过它们之间金属与金属的接触而在被前述装配装置所彼此固定时封住反应堆的加压水。