[发明专利]沸水反应器的芯内导管束缚器

说明书

本申请要求保护的是1997年8月29日提交的美国临时专利申请No.60/057,545的利益。

本发明总体上涉及沸水反应器，更具体说，涉及一种芯内导管用的束缚组件。

沸水芯反应器一般包括一反应器芯，该反应器芯位于一反应器压力容器(RPV)内。一种公知的反应器压力容器(RPV)包括一基本上为圆柱形的壳体。例如，该壳体的直径可以为大约20英尺，厚度大约为7英寸。该圆柱形的壳体的顶端由一可拆卸的顶头封闭。可以拆除该顶头，从而将燃料束等部件装入反应器压力容器(RPV)。反应器压力容器(RPV)的圆柱形壳体的底端通过一焊接在壳体上的拱形底头组件封闭。

在底头拱底上形成多个开孔，有时也称之为穿孔，以便使部件能够在反应器压力容器(RPV)内延伸。

例如，芯内导管(ICGT)和芯内壳(ICH)为端对端焊接在一起而形成一组件的长管。芯内导管(ICGT)和芯内壳(ICH)支撑并保护芯内仪器。芯内壳(ICH)的底端穿入反应器压力容器的底部并焊接在拱形底头上。芯内壳(ICH)在拱形底头上的焊接为组件提供了旋转垂直和水平的支撑。芯内导管(ICGT)的顶端穿入芯板，芯内导管(ICGT)与芯板滑动配合。这种与芯板的滑动配合对组件只提供水平支撑。上、下端支撑之间的距离大约16英尺。

在运行过程中，流体沿着芯内壳/芯内导管(ICH/ICGT)组件的外部流动。具体地说，流体不仅横跨组件，而且平行于组件的轴线流动。这种流动在组件上引起流动诱发振动(FIV)。如果在端部之间无支撑，芯内壳/芯内导管(ICH/ICGT)组件所受到的振动程度就会超过可接受的极限。

公知的芯内壳/芯内导管(ICH/ICGT)束缚组件包括一种螺栓紧固板的格状结构，这种紧固板将芯内导管(ICGTs)系在一起。在至少一种公知的反应器中，两组格状结构与罩连接，并将芯内导管(ICGTs)系在一起，将流动诱发振动(FIV)减小到可接受的程度。将芯内导管(ICGTs)系在一起改变了芯内壳/芯内导管(ICH/ICGT)组件的固有频率。因此，可以通过连接芯内导管(ICGT)减小流动诱发振动(FIV)。

公知的束缚结构制造成本高，安装困难。希望为芯内壳/芯内导管(ICH/ICGT)组件提供一种简单而有效的束缚结构。当然，这种束缚器不应明显地增加反应器的制造和维修成本。

本发明的这些和其它目的可以通过一种具有螺栓紧固的格状结构的用于防止芯内导管受到过大的流动诱发振动的束缚组件来实现。在一实施例中，束缚组件包括固定于一芯内壳体与芯内导管组件的上下束缚托架。束缚托架处在和芯内导管与芯内壳体组件的端部支撑大致相等的距离。上束缚托架焊接在芯内导管段之间，而下束缚托架焊接在芯内导管和芯内壳体之间。

各托架包括四个凸块，各凸块中有带螺纹的孔。各托架还包括从凸块上延伸出的圆柱形段，在一实施例中，圆柱形段的内外径与芯内壳体和芯内导管的内外径相匹配。

托架通过板和螺栓互相连接。具体地说，用板和螺栓将各芯内导管(ICGT)和芯内壳(ICH)组件的托架与相邻组件的托架连接起来。螺栓的尺寸和旋入程度要保证能保持一足够的预负荷，以防止任何滑动。在最后组装之后，将螺栓头定位焊接在束缚板上。

组件还包括罩连接板和焊接到一罩上的束缚支撑托架。具体地说，该支撑托架包括一用于焊接到罩上的凸块和一从凸块上延伸出的连接板。用一个螺栓穿入连接板和托架上的对正的带螺纹的孔中将连接板和托架306连接。连接板包括一过渡段，用于将板的定向从基本上水平转换到基本上垂直。在过渡板上的孔与托架中的一个上的孔对正。组件以这种方式固定于罩。

上述用于支撑芯内导管/芯内壳(ICGT/ICH)组件的束缚组件易于制造、安装和拆除。这种束缚组件也提供了足够的刚度，以减小芯内导管/芯内壳(ICGT/ICH)组件的固有频率，并从而将流动引发的振动减小到可接受的程度。而且，可以在工厂中将束缚端托架与芯内导管连接，这省去了至少一些现场焊接，并且连接托架的束缚板只有两个长度，这样易于标准化制造。束缚板还有带槽的孔，从而能够在装配时使芯内导管(ICGTs)之间的中心线距离变化，而束缚端托架带螺纹，从而不必使用螺母，减少了部件的数量。此外，束缚端托架的孔中的螺纹并不贯穿该孔，以防止螺栓体断裂。连接于罩的束缚支撑托架的取向使螺栓垂直，这改进了远距离安装和拆卸。芯内壳体使束缚板能够垂直支撑。

图1是一示意性的局部横剖面图，示出一沸水反应器；