一種反應堆壓力容器下封頭的製作方法

2023-10-10 18:33:49 1

專利名稱:一種反應堆壓力容器下封頭的製作方法
技術領域：
本發明涉及壓水堆核電廠核反應堆設計技術領域：
，具體涉及一種反應堆壓力容器下封頭。
背景技術：
反應堆壓力容器是壓水堆核電廠一迴路系統中的一個重要設備，是承壓密封邊界，主要用於容納反應堆堆芯，支承和定位堆內構件以及密封高溫、高壓的一迴路冷卻劑，通過與堆內構件和導流圍板配合引導冷卻劑流向，並維持堆芯區周圍冷卻劑容量，同時亦起著一定的輻射屏蔽作用。下封頭與堆內構件下部形成的入口流通面積直接影響下腔室流道入口流速。
反應堆壓力容器在堆芯頂部以下的位置沒有貫穿孔，降低了容器洩漏導致失水事故(LOCA)的風險。在堆芯熔化的嚴重超設計基準事故發生時，下封頭可使得熔融堆芯滯留在反應堆壓力容器內(IVR)，並利用反應堆壓力容器外表面的水進行冷卻。
冷卻劑自反應堆壓力容器進口管進入由壓力容器與堆內構件形成的環腔，進而流入下腔室時，流速的增加將會引起吊籃振動加強，同時對流量的分配產生不利影響，通過設計反應堆壓力容器下封頭可優化環腔。

發明內容
本發明的目的在於提供一種滿足反應堆壓力容器內(IVR)的設計要求的反應堆壓力容器下封頭。
實現本發明目的的技術方案:一種反應堆壓力容器下封頭，其所述的反應堆壓力容器下封頭為一體式鍛制而成的半球碗狀結構，在反應堆壓力容器下封頭內壁上部對稱設置四個堆芯支承凸臺；設定反應堆壓力容器筒體外徑為Cl、筒體內徑為C2 ;設定反應堆壓力容器下封頭球的內徑為SR2、壁厚為Tl ;則反應堆壓力容器下封頭球的外徑SRl=0.5C1=SR2+T1。
如上所述的一種反應堆壓力容器下封頭，其所述的反應堆壓力容器下封頭的半球結構與反應堆壓力容器筒體接合處，通過內壁、外壁兩處分別設置倒圓進行圓滑過渡，倒圓的大小保證該處壁厚的情況下實現最大值。
如上所述的一種反應堆壓力容器下封頭，其所述反應堆壓力容器下封頭一體鍛製成型，包括4個方向上的堆芯支承凸臺，堆芯支承凸臺上焊接堆芯支承塊，用來支承堆內構件，並實現壓力容器與堆內構件的下部對中。
如上所述的一種反應堆壓力容器下封頭，其反應堆下封頭的上部直段結構與反應堆壓力容器筒體的內外徑一致，該處直段結構外側長度大於內側長度約15%，該處直段結構與下封頭球冠間通過倒圓圓滑過渡，與堆內構件間形成下腔室入口通道，並保證下腔室入口通道滿足設計流速要求。
本發明的效果在於:本發明所述的反應堆壓力容器下封頭，為使下腔室流道入口流速降低至合理範圍，減小對吊籃激振振幅的影響，擴大下腔室入口流通面積；下封頭敏感部位應考慮更多的設計補強裕量，滿足熔融堆芯滯留的要求；下封頭為一體式鍛制而成，較分體式下封頭的設計，減少了一條主焊縫，降低反應堆壓力容器在役檢測的難度。冷卻劑及下腔室入口通道進入下腔室後，通過流量分配裝置進行分流，下腔室入口流道改良後，吊籃振幅減少約4.8%,流速降低至7.7m/s, IVR計算結果降低至0.75,應力分析評定下封頭設計裕量增大。


圖1為反應堆壓力容器及堆內構件示意圖；
圖2為反應堆壓力容器下封頭結構示意圖。
圖中:1.壓力容器；2.下腔室入口通道；3.堆內構件；4.反應堆壓力容器下封頭；
5.堆芯支承塊；6.堆芯支承凸臺。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本發明所述的一種反應堆壓力容器下封頭作進一步描述。
如圖1和圖2所示，本發明所述的一種反應堆壓力容器下封頭，其反應堆壓力容器下封頭4為一體式鍛制而成的半球碗狀結構，在反應堆壓力容器下封頭4內壁上部4個方向上對稱設置四個堆芯支承凸臺6，堆芯支承凸臺6上焊接4對堆芯支承塊5，用來支承堆內構件3，並實現壓力容器I與堆內構件3的下部對中。
設定反應堆壓力容器I的筒體外徑為Cl、筒體內徑為C2 ；
設定反應堆壓力容器下封頭4球的內徑為SR2、壁厚為Tl ；
則反應堆壓力容器下封頭4球的外徑SRl=0.5C1=SR2+T1。
反應堆壓力容器下封頭4的半球結構與反應堆壓力容器筒體I接合處，通過內壁、外壁兩處分別設置倒圓進行圓滑過渡，倒圓的大小保證該處壁厚在滿足上述公式尺寸關係的情況下實現最大值。
反應堆下封頭4的上部直段結構與反應堆壓力容器筒體I的內外徑一致，該處直段結構外側長度大於內側長度約15%，該處直段結構與下封頭球冠間通過上述倒圓圓滑過渡，與堆內構件3間形成下腔室入口通道2，並保證下腔室入口通道2滿足設計流速要求。
如圖1所示，冷卻劑在反應堆內的流向通常是這樣的，冷卻劑通過壓力容器I上兩到四個的圓形進口接管進入反應堆，沿著由壓力容器I與堆內構件3形成的環腔，進而通過環腔的下腔室入口通道2，進入反應堆的下腔室。下腔室流通面積直接影響冷卻劑入口流速，擴大下腔室入口流通面積，能直接有效地降低流速，減小對吊籃激振振幅的影響。
權利要求
1.一種反應堆壓力容器下封頭，其特徵在於:所述的反應堆壓力容器下封頭(4)為一體式鍛制而成的半球碗狀結構，在反應堆壓力容器下封頭(4)內壁上部對稱設置四個堆芯支承凸臺(6)； 設定反應堆壓力容器筒體(I)外徑為Cl、筒體內徑為C2 ； 設定反應堆壓力容器下封頭(4)球的內徑為SR2、壁厚為Tl ； 則反應堆壓力容器下封頭(4)球的外徑SRl=0.5C1=SR2+T1。
2.根據權利要求
1所述的一種反應堆壓力容器下封頭，其特徵在於:所述的反應堆壓力容器下封頭(4)的半球結構與反應堆壓力容器筒體(I)接合處，通過內壁、外壁兩處分別設置倒圓進行圓滑過渡，倒圓的大小保證該處壁厚的情況下實現最大值。
3.根據權利要求
1所述的一種反應堆壓力容器下封頭，其特徵在於:所述反應堆壓力容器下封頭(4) 一體鍛製成型，包括4個方向上的堆芯支承凸臺(6)，堆芯支承凸臺(6)上焊接堆芯支承塊(5)，用來支承堆內構件(3)，並實現壓力容器(I)與堆內構件(3)的下部對中。
4.根據權利要求
1所述的一種反應堆壓力容器下封頭，其特徵在於:反應堆下封頭(4)的上部直段結構與反應堆壓力容器筒體(I)的內外徑一致，該處直段結構外側長度大於內側長度約15%，該處直段結構與下封頭球冠間通過倒圓圓滑過渡，與堆內構件(3)間形成下腔室入口通道(2 )，並保證下腔室入口通道(2 )滿足設計流速要求。
專利摘要
本發明提供一種反應堆壓力容器下封頭，其所述的反應堆壓力容器下封頭為一體式鍛制而成的半球碗狀結構，在反應堆壓力容器下封頭內壁上部對稱設置四個堆芯支承凸臺；設定反應堆壓力容器筒體外徑為C1、筒體內徑為C2；設定反應堆壓力容器下封頭球的內徑為SR2、壁厚為T1；則反應堆壓力容器下封頭球的外徑SR1=0.5C1=SR2+T1。本發明所述的反應堆壓力容器下封頭滿足熔融堆芯滯留的要求，降低反應堆壓力容器在役檢測的難度，應力分析評定下封頭設計裕量增大。
文檔編號G21C13/06GKCN103187109SQ201310012001
公開日2013年7月3日 申請日期2013年1月14日
發明者林紹萱, 廖家麒, 陳宇帆, 唐偉華, 白小玲, 賀寅彪, 陶宏新, 馮立成 申請人:上海核工程研究設計院導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan