一种用于压水堆的实堆辐照结构

摘要

本发明涉及一种用于压水堆的实堆辐照结构，包括辐照监督装置（3）和成形板（2），所述成形板（2）上有孔，所述辐照监督装置（3）置于所述孔中并与所述孔可拆卸连接，所述辐照监督装置中可封装堆内构件材料试样和焊缝见证材料试样，在不影响围板成形板使用功能的前提下，解决了现有技术不能对堆内构件材料和焊缝进行在役辐照监督的问题，通过本发明，可监控堆内构件材料和焊缝在服役期间遭受辐照的情况；此外，该实堆辐照结构还能封装其他材料进行辐照考验以及封装剂量监测器，提高了反应堆的经济性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种压水型反应堆堆内实堆辐照结构。

背景技术

对于商用压水型反应堆，各国核安全相关法规一般均会规定必须对反应堆压力容器实施辐照监督。具体是在反应堆内放置一定数量的辐照监督装置，并随反应堆运行，根据预先制定的辐照监督装置抽取计划，在反应堆装换料期间将接受了不同累积注量辐照的辐照监督装置分批次抽出，并对辐照监督装置内放置的监督试样进行一系列试验、分析。根据上述辐照监督试样试验结果，对反应堆压力容器母材和焊缝的辐照脆化情况进行评价，以实现对反应堆压力容器的辐照监督，并为反应堆压力容器安全分析及延寿提供依据。

商用压水型反应堆堆内辐照监督装置存放结构通常有以下两种方式：第一种，在反应堆堆内构件吊篮筒体的外壁上设置多个辐照样品架，每个辐照样品架可装载、容纳多根辐照监督装置；另一种方式则是在反应堆压力容器内壁上设置相应结构，用于存放辐照监督装置。上述两种辐照监督装置堆内存放结构所处的位置均在反应堆堆内构件与反应堆压力容器内壁之间，使得辐照监督装置要比反应堆压力容器提前接受到某一注量水平的辐照，同时反应堆堆内构件也要比辐照监督装置提前接受到某一注量水平的辐照。因此，按照上述两种方式存放的辐照监督装置仅能用于对反应堆压力容器辐照脆化趋势进行预测，而不能用于反应堆堆内构件的辐照监督。

发明内容

本发明拟提供一种结构简单，安装方便，可以实现对堆内构件主体结构材料及焊缝进行辐照监督的辐照结构，其不仅可实现堆内构件主体材料的辐照监督，为堆内构件服役期间材料性能提供参考，也可以为堆内构件延寿提供依据，同时，其辐照监督结构内部也可装载其他材料进行辐照考验，提高反应堆的经济性，本发明技术方案如下：

一种用于压水堆的实堆辐照结构，包括辐照监督装置和成形板；成形板上有孔，所述辐照监督装置置于所述孔中并与所述孔可拆卸连接，堆内构件材料试样和焊缝见证试样于堆内构件安装时封装于辐照监督装置中，辐照监督装置位于围板和吊篮筒体之间，在不影响围板成形板结构固有功能的前提下，解决了现有辐照监督装置不能对反应堆堆内构件进行辐照监督的问题。在反应堆装换料期间，可通过专用工具实施辐照监督装置的插入或抽取。

作为优选，成形板分为上部成形板、下部成形板和中部成形板，其中，位于最上层的为上部成形板，板上的孔对辐照监督装置起支承作用；位于最下层的为下部成形板，板上的孔带锥角，其对辐照监督装置进行定位；其余为中部成形板，板上的孔对辐照监督装置进行限位；各层成形板上同一位置的孔从上到下为同轴通孔；辐照监督装置为管型结构，包括管体、下部端塞、上部端塞，下部端塞和上部端塞分别与管体上下端连接，管体用于封装需辐照试样。

作为优选，实堆辐照结构可以为多组，围绕围板呈周向分布，以满足多种辐照需求。

作为优选，该实堆辐照结构还能用于辐照考验或封装剂量探测器，具备同时进行反应堆结构材料辐照监督和堆内辐照的功能。

作为优选，辐照监督装置上部由堆芯上板压紧，确保其在反应堆各种运行工况下结构的稳定性。在进行堆内辐照考验时，只需将辐照监督装置内的堆内构件辐照样品替换成需辐照样品即可，其外形结构保持不变。

安装辐照监督装置时，辐照监督装置由最上层成形板上的孔向下依次插入、穿过各层成形板上的对应安装孔，安装就位后，由最上层成形板为辐照监督装置提供轴向支承，最下层孔为定位孔，中层成形板上的安装孔对辐照监督装置进行径向约束，上层成形板上的孔对辐照监督装置起支承作用。

本发明的有益效果是，在不影响围板成形板结构固有功能的前提下，本发明可以为辐照监督装置提供安装接口，实现对堆内构件主体结构材料及焊缝进行辐照监督，为堆内构件主体结构材料及焊缝服役期内的力学行为提供参考，为堆内构件设备延寿提供依据，同时，还能够辐照生产其它放射性产品或进行其它材料的辐照研究，在解决国内需求的同时提高核电站的经济性。

附图说明

图1是实堆辐照结构布置分布示意图；

图2是实堆辐照结构示意图；

图3是辐照监督装置结构示意图；

图4是堵孔结构；

其中，附图标记对应的零部件名称如下：

图中：1—堆芯上板，2—成形板，3—辐照监督装置，4—堵孔结构，201—上部成形板，202—中部成形板，203—下部成形板，301—吊装接头，302—监督管压紧弹簧，303—上部端塞，304—试样压紧弹簧，305—管体，306—辐照拉伸试样，307—辐照冲击试样，308—下部端塞。

具体实施方式

以下结合附图以实施例对本发明进一步说明，需要说明的是，对于这些实施方式的说明是用于帮助理解本发明，但不构成对本发明的限定，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，任何对下列实施方式所进行的变化、修改、替换和变型均落入本发明的保护范围。

实施例1

如图1、2和3所示，该实堆辐照结构包括辐照监督装置3和成形板2，成形板上有孔，封装有堆内构件材料试样或焊缝见证试样的所述辐照监督装置3置于所述孔中并与所述孔可拆卸连接，成形板2分为上部成形板201、下部成形板203和中部成形板202，其中，位于最上层的为上部成形板201，板上的孔对辐照监督装置3起支承作用；位于最下层的为下部成形板203，板上的孔带锥角，其对辐照监督装置3进行定位；其余为中部成形板202，板上的孔对辐照监督装置3进行限位；各层成形板上同一位置的孔从上到下为同轴通孔；辐照监督装置3为管型结构，包括管体305、下部端塞308、上部端塞303，下部端塞308和上部端塞303分别与管体305上下端连接，管体305用于封装需辐照试样。

实施例2

本实施例中，成形板2上的同轴通孔有多组，围绕围板在成形板上沿周向分布，可满足不同的辐照需求。

实施例3

本实施例与实施例1的区别是，辐照监督装置3上端部用堆芯上板压紧，上部堆内构件的堆芯上板压紧辐照监督装置并提供一定的压紧力，保证其在反应堆各种运行工况下结构的稳定性。

实施例4

辐照监督装置用于辐照考验或封装剂量探测器，当进行堆内辐照考验时，只需将辐照监督装置内的堆内构件辐照样品替换成需辐照样品即可，其外形结构保持不变。在反应堆装换料期间，可通过专用工具实施辐照监督装置的插入或抽取。

辐照监督装置取出后，可增加固定结构对上层成形板孔道封堵，如：安装堵孔结构4，降低冷却剂漏流的影响。