用于核电机组反应堆压力容器堆外中子注量测量的装置

摘要

本发明属于反应堆压力容器技术领域，具体涉及一种用于核电机组反应堆压力容器堆外中子注量测量的装置。本发明包括上部固定组件、探测片盒、中部珠链、下部配重部件，上部固定组件安装在平台上，上部固定组件包括两个半圆环结构，构成的圆环内径大于孔道钢衬里的外径，圆环外径小于三根盖板支撑的内切圆直径，上部固定组件的底端位于孔道上端面，中部珠链安装在上部固定组件的内部，中部珠链下部连接有若干个探测片盒，中部珠链的最下端连接有下部配重部件。本发明能够测量中子注量、中子能谱等信息，获得可靠的反应堆压力容器中子注量数据，以便实现反应堆压力容器材料辐照损伤状态的准确评价。

说明书

技术领域

本发明属于反应堆压力容器技术领域，具体涉及一种用于核电机组反应堆压力容器堆外中子注量测量的装置。

背景技术

核电厂运行期间必须监测反应堆压力容器材料承受的快中子注量，通常使用放置在压力容器内部的辐照监督试样达到此目的。用于反应堆压力容器外部的堆外中子剂量测量技术可作为堆内辐照监督的有效补充。

堆外中子注量测量技术需要将中子活化探测片固定安装在压力容器外部的特定位置，通过对这些位置中子注量的监测，推算出快中子注量及中子能谱。将推算结果与理论计算值进行比较，检验压力容器中子注量理论计算结果的准确性。

为了将中子活化探测片固定安装在能代表反应堆压力容器中子注量数据的监测位置，必须根据机组相关结构尺寸等特征设计专门装置，实现探测片的定位。针对VVER-1000核电机组，可用于固定堆外中子探测片的孔道主要结构如图1所示。

孔道位于反应堆压力容器外侧，在压力容器圆周方向均匀分布，共计30个。如图1所示，主要结构包括孔道盖板、孔道钢衬里、孔道钢套管、盖板支撑等几部分。孔道钢套管、钢衬里以及通过三根盖板支撑中心的圆为同心圆，三根盖板支撑的圆心角为120度。

本发明针对VVER-1000核电机组，设计了堆外中子注量测量的支撑硬件系统，将中子活化探测片从孔道钢套管与钢衬里之间的间隙放下，利用孔道固有结构，实现测量装置的安装与固定。

发明内容

本发明的目的在于，本发明提供一种用于核电机组反应堆压力容器堆外中子注量测量的装置，可将中子活化探测片固定安装在VVER-1000机组核电机组反应堆压力容器外特定位置，测量该位置的中子注量、中子能谱等信息以检验反应堆中子注量空间分布的理论计算结果的准确性，获得可靠的反应堆压力容器中子注量数据，以便实现反应堆压力容器材料辐照损伤状态的准确评价。

本发明采用的技术方案：

一种用于核电机组反应堆压力容器堆外中子注量测量的装置，包括上部固定组件、探测片盒、中部珠链、下部配重部件，上部固定组件安装在平台上，上部固定组件包括两个半圆环结构，构成的圆环内径大于孔道钢衬里的外径，圆环外径小于三根盖板支撑的内切圆直径，上部固定组件的底端位于孔道上端面，中部珠链安装在上部固定组件的内部，中部珠链下部连接有若干个探测片盒，中部珠链的最下端连接有下部配重部件。

所述上部固定组件包括内半环结构和外半环结构，内半环结构包括90°定位铰链、带螺纹接头、蝶形扣，90°定位铰链、带螺纹接头固定安装在内半环结构内部，蝶形扣安装在内半环结构外部边缘处；外半环结构结构包括蝶形锁、定位标识，蝶形锁安装在外半环结构外部边缘处，位置与蝶形扣对应，定位标识安装在外半环结构外部；两个半环通过蝶形锁扣链接连接，链接后形成一个圆环。

所述90°定位铰链打开，支撑在孔道套管上，保证两个半环的准确固定。

所述带螺纹接头连接有中部珠链。

通过定位该标识，定位带螺纹接头的位置，即定位了中部珠链的周向位置。

所述探测片盒的位置与需要测量的位置对应。

下部配重部件保证中部珠链在安装过程中的稳定，保证中部珠链沿孔道套管与孔道衬里之间的间隙垂直放入。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

(1)本发明提供一种用于核电机组反应堆压力容器堆外中子注量测量的装置，结构简单，尺寸可以准确控制，保证通过控制少量定位确保安装位置的准确性；

(2)本发明提供一种用于核电机组反应堆压力容器堆外中子注量测量的装置，采用快速卡扣连接，实现快速安装更换；

(3)本发明提供一种用于核电机组反应堆压力容器堆外中子注量测量的装置，所用材料均为核电厂常用材料，不会给核电厂引入安全风险；

(4)本发明提供一种用于核电机组反应堆压力容器堆外中子注量测量的装置，借助电厂固有结构，设计安装定位标记，保证安装位置与计划安装位置严格一致；

(5)本发明提供一种用于核电机组反应堆压力容器堆外中子注量测量的装置，采用焊接固定和螺纹连接，无松动部件，在安装和监测过程中，不会发生零部件脱落，不会形成异物，保证不会形成安全隐患。

附图说明

图1为VVER-1000机组电离室孔道上部结构的三维视图；

图2为本发明提供的一种用于核电机组反应堆压力容器堆外中子注量测量的装置安装示意图；

图3为上部固定组件内半环结构示意图；

图4为上部固定组件外半环结构示意图；

图中：1-盖板支撑；2-套管与衬里的间隙；3-孔道盖板；4-孔道套管；5-平台；6-孔道钢衬里；7-上部固定组件；8-探测片盒；9-中部不锈钢珠链；10-下部配重部件；11-90°定位铰链；12-带螺纹接头；13-蝶形扣；14-蝶形锁；15-定位标识。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的一种用于核电机组反应堆压力容器堆外中子注量测量的装置作进一步详细说明。

反应堆压力容器中子活化探测片的结果需与中子注量理论计算的结果相比较，以验证理论计算结果的准确性。反应堆周围空间不同位置的中子注量显著不同，所以，中子活化探测片的安装位置必须与计划安装位置完全一致，才能保证两者对比结果的可靠性。同时，安装位置处于核电厂要害区域，必须保证在安装及监测期间探测片及支撑硬件不会发生损坏、掉落等，形成异物危害机组安全。此外，安装位置靠近堆芯，环境剂量率高，必须控制安装更换人员现场工作时间，控制人员剂量。

如图2所示，本发明提供的一种用于核电机组反应堆压力容器堆外中子注量测量的装置，包括上部固定组件7、探测片盒8、中部珠链9、下部配重部件10，上部固定组件7安装在平台5上，

上部固定组件7包括两个半圆环结构，构成的圆环内径大于孔道钢衬里6的外径，圆环外径小于三根盖板支撑1的内切圆直径。包括内半环结构和外半环结构，其中如图3所示，内半环结构包括90°定位铰链11、带螺纹接头12、蝶形扣13，90°定位铰链11、带螺纹接头12固定安装在内半环结构内部，蝶形扣13安装在内半环结构外部边缘处；如图4所示，外半环结构结构包括蝶形锁14、定位标识15，蝶形锁14安装在外半环结构外部边缘处，位置与蝶形扣13对应，定位标识15安装在外半环结构外部；两个半环通过蝶形锁扣链接连接，链接后形成一个圆环。

安装时将90°定位铰链打开，支撑在孔道套管4上，可以保证两个半环的准确固定。上述设计可保证上部固定部件安装在孔道钢衬里6以及三根盖板支撑1之间，实现径向定位。

带螺纹接头12连接有中部珠链9，安装时，通过定位该标识15，即可准确定位带螺纹接头12的位置，也即准确定位了中部珠链的周向位置。

上部固定组件7的底端位于孔道上端面，通过焊接方式精确控制带螺纹接头12底部与上部固定组件7底端的距离，可保证中部珠链9顶端标高数据的准确性。

中部珠链9下部连接有若干个探测片盒8，探测片盒8的位置与需要测量的位置对应，中部珠链9的最下端连接有下部配重部件10，

下部配重部件10保证了中部珠链9在安装过程中的稳定，保证中部珠链9沿孔道套管4与孔道衬里6之间的间隙垂直放入。同时，也保证了中部珠链9在监测期间不会因外部振动等原因发生明显位移。

具体实施方式如下：

旋转打开上部固定部件内半环上的带螺纹接头12，将中部不锈钢珠链上端的单向接头接入该带螺纹接头，然后拧紧螺纹。用钢丝绳通过下部配重部件10的通孔与中部珠链下端的单向接头相连。完成安装硬件的组装。

将组装好的硬件沿孔道间隙垂直放入，配重部件10在最下端，将最上端的上部固定部件的内半环放入钢衬里与三根盖板支撑的间隙。

调整内半环的位置，使外半环可方便装入，然后将90度定位铰链11拉开到90度位置，顶在孔道管套管外壁。

将上部固定部件的外半环5放入钢衬里与三根盖板支撑的间隙，调整两个半环的位置，使两者接口对齐，成为一个圆环。确定定位外半环上的定位标识15在半环中心。用蝶形锁扣将两个半环连接起来，完成上部固定。至此，完成整个支撑硬件装置的安装。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。