一种核电站反应堆压力容器内部窄缝的封堵方法与流程

1.本发明涉及封堵技术领域，涉及一种耐高温、耐辐照的窄缝封堵技术，尤其涉及一种核电站反应堆压力容器内部窄缝的封堵方法。


背景技术：

2.吸收球停堆系统作为高温气冷堆备用停堆系统，与控制棒系统同时使用可使反应堆达到更低的冷停堆状态。高温气冷堆每座反应堆包括6套吸收球停堆落球装置，吸收球停堆落球装置主要包括驱动机构和贮球罐两大部分，正常运行工况下，驱动机构处工作温度为150℃，工作环境介质为氦气。
3.高温气冷堆进行热态试验时，发现吸收球停堆系统驱动机构温度超过设计温度，经分析原因为压力容器上封头10与吸收球驱动机构存在贯穿的环形空腔(即窄缝14)，结构如图1所示，在氦气压差驱动下，热氦气的持续流入和流出吸收球驱动机构内腔13，造成吸收球驱动机构温升异常，氦气流向示意图详见图2的箭头方向，氦气从立管1和驱动壳管嘴9之间的窄缝14向上流动，流入到驱动机构内腔13后，再从落球管16与立管1之间的空腔向下流动，流到压力容器内。
4.高温气冷堆完成热态试验后，反应堆降至常温常压，石岛湾公司组织开启反应堆压力容器顶盖人孔，进入反应堆压力容器上封头10，将驱动壳管嘴9下部与立管1下部之间的间隙(即窄缝14)进行封堵。封堵后可有效阻止热氦气流入到驱动机构内部，防止产生热对流，进而降低驱动机构内腔13及驱动壳管嘴法兰温度，保证驱动机构的运行温度不超过设计温度。


技术实现要素：

5.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
6.本发明的目的在于提供一种核电站反应堆压力容器内部窄缝的封堵方法，可有效阻止热氦气流入到驱动机构内部，防止产生热对流，进而降低驱动机构内腔及驱动壳管嘴法兰温度，保证驱动机构的运行温度不超过设计温度。
7.本技术的实施例提出一种核电站反应堆压力容器内部窄缝的封堵方法，在压力容器上封头的下方，从驱动壳管嘴和立管之间下方的豁口处向窄缝内自下而上填充封堵物，并通过压实机构压实。
8.在一些实施例中，所述封堵物包括硅酸铝纤维材料和石墨盘根。
9.在一些实施例中，所述封堵物的填充方法为：先采用硅酸铝纤维材料将上部间隙进行填充、压实，再采用石墨盘根将下部间隙进行填充、压实。
10.在一些实施例中，在硅酸铝纤维材料中段装入1-2个挡圈，硅酸铝纤维材料填充完毕后装入一个挡圈，在石墨盘根填充完毕后装入一个挡圈。
11.在一些实施例中，所述挡圈为两个半环式结构相互插接而成。
12.在一些实施例中，所述压实方法为：当石墨盘根封堵至接近下部豁口时，在豁口下
方安装螺纹套，将顶升螺母装在螺纹套上部的螺纹处，在顶升螺母上方放置锁紧套，锁紧套上部卡入窄缝内并顶紧最下方的挡圈；向上旋动顶升螺母，向上挤压锁紧套以压实石墨盘根。
13.在一些实施例中，所述螺纹套包括相互拼接的第一螺纹套和第二螺纹套，顶升螺母包括相互拼接的第一螺母部和第二螺母部，锁紧套包括相互拼接的第一锁紧套和第二锁紧套。
14.在一些实施例中，所述第一螺纹套和第二螺纹套均设有锁紧部，第一螺纹套的锁紧部和第二螺纹套的锁紧部之间通过螺钉可拆卸连接，第一螺母部和第二螺母部之间通过固定片和螺钉可拆卸连接，第一锁紧套和第二锁紧套之间通过固定片和螺钉可拆卸连接。
15.在一些实施例中，锁紧套压实石墨盘根后，向下旋动顶升螺母，向窄缝内继续填充石墨盘根，再向上旋动顶升螺母，反复多次压实石墨盘根。
16.在一些实施例中，安装压实机构之前采用薄片工具对封堵物进行压实。
17.本发明的有益效果为：封堵后可有效阻止热氦气流入到驱动机构内部，防止产生热对流，进而降低驱动机构内腔及驱动壳管嘴法兰温度，保证驱动机构的运行温度不超过设计温度，适用于高温、辐照环境下的窄缝封堵。
18.本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
19.本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，
20.其中：
21.图1为核电站反应堆压力容器内部窄缝的位置示意图；
22.图2为图1的氦气流入和流出驱动机构内腔的示意图；
23.图3为本发明实施例中的核电站反应堆压力容器内部窄缝的封堵方法的示意图；
24.图4为挡圈的结构示意图；
25.图5为螺纹套的结构示意图；
26.图6为顶升螺母的结构示意图；
27.图7为锁紧套的结构示意图；
28.附图标记：
29.1-立管；2-硅酸铝纤维材料；3-挡圈；4-石墨盘根；5-锁紧套；6-顶升螺母；7-螺纹套；8-集尘器组件；9-驱动壳管嘴；10-压力容器上封头；11-固定片；12-锁紧部；13-驱动机构内腔；14-窄缝；15-豁口处；16-落球管。
具体实施方式
30.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
31.下面参考附图描述本发明实施例的核电站反应堆压力容器内部窄缝的封堵方法。
32.如图3所示，本技术的实施例提出一种核电站反应堆压力容器内部窄缝的封堵方
法，在压力容器上封头10的下方，从驱动壳管嘴9和立管1之间下方的豁口处15向窄缝14内自下而上填充封堵物，并通过压实机构压实。
33.具体操作步骤为：
34.(1)窄缝14的上部间隙采用线型硅酸铝纤维材料2进行封堵，封堵时可采用合适直径的不锈钢钢丝或钢板推送，硅酸铝纤维材料2应尽可能压实，封堵总长度约300mm，根据间隙记录，在硅酸铝纤维材料2中段和尾端分别装入1个的不锈钢挡圈3，以提高封堵强度。如图4所示，挡圈3为两个半环式结构通过相互匹配的插槽和凸起相互插接而成，挡圈3的厚度为3-4mm，高度为10-30mm。
35.(2)在硅酸铝纤维材料2尾端装入挡圈3后，下部间隙采用石墨盘根4进行封堵，根据吸收球落球装置立管1与驱动壳管嘴9间隙记录，采用合适截面的石墨盘根4进行封堵，封堵时采用薄片工具进行压实，在石墨盘根4的尾端装入1个的不锈钢挡圈3以提高封堵强度。同时窄缝14中的光缆槽内间隙也用小段石墨盘根进行填充和压实。
36.(3)当石墨盘根4封堵至接近下部豁口时，在集尘器组件8上安装不锈钢螺纹套7，螺纹套7位于豁口下方，如图5所示，螺纹套7为两个半圆结构，分为第一螺纹套和第二螺纹套，上面相应位置上均设有锁紧部12，第一螺纹套的锁紧部和第二螺纹套的锁紧部12之间通过螺钉可拆卸连接，通过锁紧螺钉使螺纹套7抱紧立管1。
37.(4)将2个半圆形不锈钢顶升螺母6装入螺纹套7上部的螺纹处，放置后将两部分顶升螺母6采用固定片11和螺钉连接，如图6所示。拼接后的顶升螺母6与螺纹套7的螺纹相互配合。
38.(5)在顶升螺母6上部装上两半圆结构的不锈钢锁紧套5，放置后将两部分锁紧套5采用固定片11和螺钉连接，如图7所示。锁紧套5与顶升螺母6之间接触但不固定连接。拼接后的锁紧套5上端套筒的厚度刚好能插入窄缝14并顶紧最下方的挡圈3。
39.(6)通过旋动顶升螺母6，不断顶升锁紧套5以压实石墨盘根4，使石墨盘根4压缩起到封堵作用，必要时下旋顶升螺母6，再向窄缝14内装入一定量石墨盘根4并再次上旋顶升螺母6，反复多次确保石墨盘根4压实。封堵完成。
40.效果：封堵完成后，科研人员对高温气冷堆开展了补充热态功能试验，补充热试期间，持续对吸收球驱动机构内腔温度进行监测，12套吸收球驱动机构内腔温度均低于150℃，满足技术要求，验证了封堵方法的可行性。
41.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
42.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
43.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连
接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
44.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
45.在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
46.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。