保護堆芯儀表線的保護結構及其保護方法與流程

2023-12-11 01:31:32 1

本發明涉及屬於核反應堆堆內構件的為堆芯儀表提供保護和屏蔽的結構件，具體來說是保護堆芯儀表線的保護結構及其保護方法。

背景技術：

核反應堆一般設置有數十根用於測量堆芯中子注量率的堆芯儀表，在反應堆運行期間，這些堆芯儀表穿過壓力容器和上部堆內構件，插入燃料組件，在反應堆停堆，壓力容器開蓋換料之前，需要將這些堆芯儀表抽離燃料組件，並為插入燃料組件內的一段高輻照劑量的堆芯儀表提供屏蔽和保護，目前常用的解決方法有兩種：一種是將堆芯儀表逐根從燃料組件中提起至上部堆內構件內，該方法由於堆芯儀表受輻照後脆化，容易卡在上部堆內構件內，且逐根抽插堆芯儀表對操作人員的輻照劑量較大，操作時間較長；二是在上支承柱上方設置一套複雜的導向結構，壓力容器開蓋後，先整體提起該導向結構，使堆芯儀表進入上支承柱和導向結構的儀表管內，該方法需要在上部堆內構件設置複雜的導向結構，會影響控制棒導向組件的安裝和檢修，且該方法所需吊裝工具應能將導向結構提起後，隨上部堆內構件一起存放，導致吊裝工具和操作步驟都很複雜。

技術實現要素：

本發明的目的是設計出在換料期間為保護堆芯儀表線的保護結構及其保護方法，達到一次提升操作就能完成上部堆內構件、堆芯儀表線的整體提升的目的，並能不對堆芯儀表線做額外提升操作就能保護堆芯儀表線，使得堆芯儀表線相對上部堆內構件不做運動，避免堆芯儀表線難以插入。

本發明通過下述技術方案實現：

保護堆芯儀表線的保護結構，包括屬於上部堆內構件的上支承柱，還包括用於保護堆芯儀表線的套管件，核反應堆工作期間，套管件位於上支承柱內，堆芯儀表線位於套管件內；其特徵在於，核反應堆維護期間，堆芯儀表線相對於上支承柱靜止並隨部堆內構件、上支承柱整體提升，所述套管件能穿過上支承柱下端向上支承柱下方自由運動並覆蓋堆芯儀表線的末端。

本發明的設計原理為：在現有技術中，有一種技術採用內外套管結構，且內外套管結構設置在上支承柱內，其技術原理是外套管的上端與內套管的下端進行限位處理，且內套管安裝在一個組件中，維護時，先提升組件，使得內套管從上支承柱向上抽出，之後，內套管便帶動外套管繼續上升，使得外套管從上支承柱向上抽出，在提升過程中，堆芯儀表線從燃料組件中抽出進入上支承柱。該技術方案的設計思想是向上提升堆芯儀表線，堆芯儀表線多出部分便利用設置在上支承柱內能從上支承柱上方抽出的內外套管組件進行保護。這種方法存在以下不足之處：其操作複雜，其過程是先提升組件，使得堆芯儀表線從燃料組件中抽出並利用套管進行保護，然後再提升上部堆內構件，復位複雜，需要先將上部堆內構件安裝就位，然後再將堆芯儀表線插入燃料組件，由於堆芯儀表線為軟線，下插過程極易在管道內彎曲，因此，堆芯儀表線從上支承柱中移動的過程非常容易遇到變形後不能插入，造成復原工期非常長，且該方案需要對堆芯儀表線進行單獨的提升操作，需要拉動堆芯儀表線，增大了使得堆芯儀表線斷裂的風險。為了克服上述問題，本發明創新的提出了一種設計思想，就是保證堆芯儀表線在提升過程中與上支承柱保持不發生相對運動，讓堆芯儀表線與上支承柱、上部堆內構件一同提升，基於該設計方案，那麼在提升過程中，堆芯儀表線勢必會從燃料組件中抽出，而抽出的部分則必然會暴露在上部堆內構件的下方，即上支承柱的下方，為了保護該部分，本發明創造性的提出一種自由下落的套管設計，即在上支承柱內設置套管件，同時能保證套管件能穿過上支承柱下端向支承柱下方自由運動並覆蓋堆芯儀表線的末端，這樣在提升過程中，由於上支承柱上升，套管件則會相對上支承柱下落，並且在自重的作用下始終與燃料組件之間保持接觸，避免堆芯儀表線暴露。直到提升到最高位置時，此時堆芯儀表線完全從燃料組件抽出，並完全進入到套管件內受其保護。我們發現對於長距離的穿線操作過程中，線的前段的部分在穿插過程中不宜彎曲，而後段部分，由於前段重量的影響極易彎曲，而本發明的設計方案，在復原時，由於沒有與上支承柱發生相對運動，因此，前段後段部分處於直立狀態，整個上支承柱、套管件相當於很長的一個加持臂，因此，前段部分的堆芯儀表線，即接近燃料組件的部分極易插入到燃料組件內。

對於某些型號的反應堆，由於支承柱的長度足夠或者插入堆芯儀表線的長度比較短時，因此，所述套管件為一個套管時，所述套管能穿過上支承柱下端向支承柱下方自由運動，且套管的上端被擴大並能被上支承柱下端的約束口捕獲。

對於某些型號的反應堆，由於支承柱的長度不夠或者插入堆芯儀表線的長度比較長時，所述套管件包括外套管和設置在外套管內的內套管；所述外套管能穿過上支承柱下端向上支承柱下方自由運動，且外套管的上端被擴大並能被上支承柱下端的約束口捕獲；所述內套管能穿過外套管的下端向支承柱下方自由運動，且內套管的上端被擴大並能被上支承柱下端的約束口捕獲。該結構採用2個套管即可滿足保護長度的需求，等同的，本發明也可以採用3個或四個或更多的套管，採用上述方式設計。

由於本發明採用的保護堆芯儀表線的套管件為自由下落式的設計，難免由於阻塞現象導致套管件無法順利下落，為此，本發明提出了2種解決方案：第一種是設計足夠長的彈簧，使得彈簧在不受壓狀態，能完全始終與套管件保持接觸，這樣就可以保證套管件不受阻塞現象的影響；第二種是採用能自由活動在上支承柱內的彈簧，並給彈簧兩端設置配重部件，例如我們後面要提及的定位環和支承座，彈簧、定位環和支承座形成一個慣性組件，當遇到阻塞現象導致套管件無法順利下落時，我們可以抖動整個上部堆內構件，此時上述慣性組件就會在上支承柱內自由撞擊套管件，以此解除阻塞現象。

匹配上述第一種解決阻塞現象的技術方案為：所述上支承柱內還設置有螺旋彈簧，所述螺旋彈簧位於套管件上方，堆芯儀表線貫穿螺旋彈簧後進入套管件；核反應堆工作期間，螺旋彈簧被壓縮、為套管件提供一個向下的軸向擠壓力；核反應堆維護期間，螺旋彈簧被釋放、為套管件提供一個向下的軸向擠壓力以克服套管件向下運動中所形成的摩擦力。

匹配上述第二種解決阻塞現象的技術方案為：所述支承柱內還設置有定位環和支承座，定位環置於螺旋彈簧正上方，螺旋彈簧置於支承座正上方，支承座置於套管件正上方，所述定位環和支承座、螺旋彈簧均能在支承柱內上下自由滑動，堆芯儀表線依次貫穿定位環、螺旋彈簧、支承座。

為了解決螺旋彈簧的變形問題，所述支承柱內還設置有彈簧套管，上述螺旋彈簧套在彈簧套管外壁，堆芯儀表線貫穿彈簧套管後進入套管件，彈簧套管能隨螺旋彈簧一起滑動。彈簧套管起到導向作用。

由於螺旋彈簧為易損品，在長時間作用下，螺旋彈簧會失效，為了方便更換螺旋彈簧，還包括設置在支承柱上埠內的螺紋套管，螺紋套管下端設置有定位環，螺紋套管內設置有彈簧套管，彈簧套管的上端擴口並能被定位環捕獲，彈簧套管下端設置有支承座，所述螺旋彈簧套在彈簧套管外壁，螺旋彈簧位於定位環與支承座之間，堆芯儀表線依次貫穿螺紋套管、彈簧套管、支承座。在需要跟換時，我們只需取下螺紋套管，由於螺紋套管與彈簧套管存在聯動關係，且螺旋彈簧被限制在定位環和支承座之間，因此，只需取下螺紋套管便會整體將螺旋彈簧、定位環和支承座、彈簧套管一併取出，更換後，再整體裝配即可，操作非常簡單。

所述上部堆內構件還包括支承板和堆芯上板，上支承柱安裝於支承板和堆芯上板之間。

基於所述的保護堆芯儀表線的保護結構的保護方法，

包括以下過程：

提升過程：當處於核反應堆維護期間時，只需將上部堆內構件進行提升，堆芯儀表線相對於上支承柱靜止並隨部堆內構件、上支承柱整體提升，上部堆內構件與堆芯內的燃料組件分離；

分離過程：堆芯儀表線插入燃料組件內的部分從燃料組件中抽出；

保護過程：套管件自由運動，套管件穿過上支承柱下端向支承柱下方自由運動並覆蓋堆芯儀表線的末端。

當套管件自由運動中與上支承柱或/和堆芯儀表線發生阻礙時，還包括遇阻保護過程，

遇阻保護過程：上下震蕩上部堆內構件、上支承柱，使得定位環、螺旋彈簧、支承座在支承柱內上下自由震蕩運動以慣性撞擊套管件，以此克服阻礙。

本發明裝置優點：本發明提供了一種在反應堆換料期間，能為燃料組件內的堆芯儀表提供保護和屏蔽功能的保護結構，該結構安裝在上支承柱內，在反應堆換料前，提起上部堆內構件時，套管件從上支承柱(上支承柱下方為堆芯上板)向下逐漸伸出，為從堆芯中抽出的一段堆芯儀表線提供屏蔽和保護，在反應堆換料結束後，放入上部堆內構件時，該套管件支承在燃料組件上管座上，隨著上部堆內構件的逐漸放入，該套管件逐漸縮入上支承柱內，直至上部堆內構件安裝完成，此時，由內外套管組件保護和屏蔽的一段堆芯儀表又重新進入燃料組件內。該多重套管組件不影響上部堆內構件的結構布置和安裝方式，不需要單獨的專用吊裝工具，能實現在反應堆換料期間，為燃料組件內的一段高輻照劑量的堆芯儀表提供保護和屏蔽。不需要取出套管件，就可以從上支承柱頂部取出彈簧，方便了對輻照後性能下降的螺旋彈簧進行更換。採用內外套管組件在換料期間為燃料組件內的一段堆芯儀表提供保護和屏蔽已在國外有所應用，但國外的方案中，均採用了在上部堆內構件的支承板上方設置一塊方格孔板，將內外套管組件固定在方格孔板的底部，在換料期間，先採用專用的操作工具將方格孔板相對於上部堆內構件提升一定的高度，使內外套管組件向上穿出上支承柱，同時提升堆芯儀表線，該方格孔板會影響控制棒導向組件的安裝和檢修更換，且該方案需要將方格孔板和內外套管組件相對於上部堆內構件提升一定的高度，所需操作工具和操作步驟較複雜。堆芯儀表線的移動，會造成堆芯儀表線難以復原，重新插入的難度極大增加，極大的延遲了反應堆工作復原的時間。

本發明套管件隨著上部堆內構件的提起，而從堆芯上板下方逐漸伸出，不需要使用專用操作工具，操作過程簡單，也不需要在上部堆內構件上設置方格孔板，簡化了上部堆內構件，方便控制棒導向組件的安裝和檢修更換。該內外套管組件末端支承在燃料組件上管座內，不影響上部堆內構件和燃料組件的配合，且該多重套管結構的緩衝彈簧限位組件高於內外套管組件，可方便取出螺旋彈簧進行更換。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明實施例的進一步理解，構成本申請的一部分，並不構成對本發明實施例的限定。在附圖中：

圖1是在核反應堆運行期間的安裝位置示意圖；

圖2是圖1的放大視圖ⅰ；

圖3是內套管插入外套管的結構示意圖；

圖4是內套管從外套管抽出的結構示意圖；

圖5是螺旋彈簧被壓縮時的結構示意圖；

圖6是螺旋彈簧被釋放時的結構示意圖；

圖7是圖2的放大視圖ⅱ；

圖8是圖2的放大視圖ⅲ；

圖9是核反應堆換料之前的安裝位置示意圖；

圖10是圖9的放大視圖ⅳ；

圖中：1—多重套管結構；2—上部堆內構件；3—上支承柱；4—吊籃組件；5—燃料組件；6—堆芯上板；7—導向管；8—導向柱；9—支承板；10—內外套管組件；11—緩衝彈簧限位組件；12—內套管；13—限位環；14—外套管；15—封閉環；16—螺紋套管；17—定位環；18—彈簧套管；19—支承座；20—螺旋彈簧；21—機械接頭；22—堆芯儀表線；23—燃料組件上管座。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本發明作進一步的詳細說明，本發明的示意性實施方式及其說明僅用於解釋本發明，並不作為對本發明的限定。

實施例1

如圖1至圖10所示，保護堆芯儀表線的保護結構，包括屬於上部堆內構件1的上支承柱4，還包括用於保護堆芯儀表線22的套管件，核反應堆工作期間，套管件位於上支承柱4內，堆芯儀表線22位於套管件內；其特徵在於，核反應堆維護期間，堆芯儀表線22相對於上支承柱4靜止並隨部堆內構件1、上支承柱4整體提升，所述套管件能穿過上支承柱4下端向上支承柱4下方自由運動並覆蓋堆芯儀表線22的末端。

本發明的設計原理為：在現有技術中，有一種技術採用內外套管結構，且內外套管結構設置在上支承柱4內，其技術原理是外套管的上端與內套管的下端進行限位處理，且內套管安裝在一個組件中，維護時，先提升組件，使得內套管從上支承柱4向上抽出，之後，內套管便帶動外套管繼續上升，使得外套管從上支承柱4向上抽出，在提升過程中，堆芯儀表線22從燃料組件中抽出進入上支承柱4。該技術方案的設計思想是向上提升堆芯儀表線22，堆芯儀表線22多出部分便利用設置在上支承柱4內能從上支承柱4上方抽出的內外套管組件進行保護。這種方法存在以下不足之處：其操作複雜，其過程是先提升組件，使得堆芯儀表線22從燃料組件中抽出並利用套管進行保護，然後再提升上部堆內構件1，復位複雜，需要先將上部堆內構件1安裝就位，然後再將堆芯儀表線22插入燃料組件，由於堆芯儀表線22為軟線，下插過程極易在管道內彎曲，因此，堆芯儀表線22從上支承柱4中移動的過程非常容易遇到變形後不能插入，造成復原工期非常長，且該方案需要對堆芯儀表線22進行單獨的提升操作，需要拉動堆芯儀表線22，增大了使得堆芯儀表線22斷裂的風險。為了克服上述問題，本發明創新的提出了一種設計思想，就是保證堆芯儀表線22在提升過程中與上支承柱4保持不發生相對運動，讓堆芯儀表線22與上支承柱4、上部堆內構件1一同提升，基於該設計方案，那麼在提升過程中，堆芯儀表線22勢必會從燃料組件中抽出，而抽出的部分則必然會暴露在上部堆內構件1的下方，即上支承柱4的下方，為了保護該部分，本發明創造性的提出一種自由下落的套管設計，即在上支承柱4內設置套管件，同時能保證套管件能穿過上支承柱4下端向支承柱4下方自由運動並覆蓋堆芯儀表線22的末端，這樣在提升過程中，由於上支承柱4上升，套管件則會相對上支承柱4下落，並且在自重的作用下始終與燃料組件之間保持接觸，避免堆芯儀表線22暴露。直到提升到最高位置時，此時堆芯儀表線22完全從燃料組件抽出，並完全進入到套管件內受其保護。我們發現對於長距離的穿線操作過程中，線的前段的部分在穿插過程中不宜彎曲，而後段部分，由於前段重量的影響極易彎曲，而本發明的設計方案，在復原時，由於沒有與上支承柱4發生相對運動，因此，前段後段部分處於直立狀態，整個上支承柱4、套管件相當於很長的一個加持臂，因此，前段部分的堆芯儀表線22，即接近燃料組件的部分極易插入到燃料組件內。

實施例2

在上述實施例基礎上，對於某些型號的反應堆，由於支承柱4的長度足夠或者插入堆芯儀表線22的長度比較短時，因此，所述套管件為一個套管時，所述套管能穿過上支承柱4下端向支承柱4下方自由運動，且套管的上端被擴大並能被上支承柱4下端的約束口捕獲。圖中未給出一個套管時的結構。

實施例3

在上述實施例基礎上，對於某些型號的反應堆，由於支承柱4的長度不夠或者插入堆芯儀表線22的長度比較長時，所述套管件包括外套管14和設置在外套管14內的內套管12；所述外套管14能穿過上支承柱4下端向上支承柱4下方自由運動，且外套管14的上端被擴大並能被上支承柱4下端的約束口捕獲；所述內套管12能穿過外套管14的下端向支承柱4下方自由運動，且內套管12的上端被擴大並能被上支承柱4下端的約束口捕獲。該結構採用2個套管即可滿足保護長度的需求，等同的，本發明也可以採用3個或四個或更多的套管，採用上述方式設計。圖中給出2個套管時的結構。所述外套管14、內套管12構成多重套管結構1，當然，該多重套管結構1也可以採用更多的套管互相套接構成。

實施例4

在上述實施例基礎上，由於本發明採用的保護堆芯儀表線22的套管件為自由下落式的設計，難免由於阻塞現象導致套管件無法順利下落，為此，本發明提出了2種解決方案：第一種是設計足夠長的彈簧，使得彈簧在不受壓狀態，能完全始終與套管件保持接觸，這樣就可以保證套管件不受阻塞現象的影響；第二種是採用能自由活動在上支承柱4內的彈簧，並給彈簧兩端設置配重部件，例如我們後面要提及的定位環17和支承座19，彈簧、定位環17和支承座19形成一個慣性組件，當遇到阻塞現象導致套管件無法順利下落時，我們可以抖動整個上部堆內構件1，此時上述慣性組件就會在上支承柱4內自由撞擊套管件，以此解除阻塞現象。

匹配上述第一種解決阻塞現象的技術方案為：所述上支承柱4內還設置有螺旋彈簧20，所述螺旋彈簧20位於套管件上方，堆芯儀表線22貫穿螺旋彈簧20後進入套管件；核反應堆工作期間，螺旋彈簧20被壓縮、為套管件提供一個向下的軸向擠壓力；核反應堆維護期間，螺旋彈簧20被釋放、為套管件提供一個向下的軸向擠壓力以克服套管件向下運動中所形成的摩擦力。

匹配上述第二種解決阻塞現象的技術方案為：所述支承柱4內還設置有定位環17和支承座19，定位環17置於螺旋彈簧20正上方，螺旋彈簧20置於支承座19正上方，支承座19置於套管件正上方，所述定位環17和支承座19、螺旋彈簧20均能在支承柱4內上下自由滑動，堆芯儀表線22依次貫穿定位環17、螺旋彈簧20、支承座19。

在上述實施例的基礎上，為了解決螺旋彈簧20的變形問題，所述支承柱4內還設置有彈簧套管18，上述螺旋彈簧20套在彈簧套管18外壁，堆芯儀表線22貫穿彈簧套管18後進入套管件，彈簧套管18能隨螺旋彈簧20一起滑動。彈簧套管18起到導向作用。

實施例5

在上述實施例基礎上，由於螺旋彈簧20為易損品，在長時間作用下，螺旋彈簧20會失效，為了方便更換螺旋彈簧20，還包括設置在支承柱4上埠內的螺紋套管16，螺紋套管16下端設置有定位環17，螺紋套管16內設置有彈簧套管18，彈簧套管18的上端擴口並能被定位環17捕獲，彈簧套管18下端設置有支承座19，所述螺旋彈簧20套在彈簧套管18外壁，螺旋彈簧20位於定位環17與支承座19之間，堆芯儀表線22依次貫穿螺紋套管16、彈簧套管18、支承座19。在需要跟換時，我們只需取下螺紋套管16，由於螺紋套管16與彈簧套管18存在聯動關係，且螺旋彈簧20被限制在定位環17和支承座19之間，因此，只需取下螺紋套管16便會整體將螺旋彈簧20、定位環17和支承座19、彈簧套管18一併取出，更換後，再整體裝配即可，操作非常簡單。

在上述實施例基礎上，所述上部堆內構件1還包括支承板9和堆芯上板6，上支承柱安裝於支承板9和堆芯上板6之間。

在圖中，燃料組件5設置在吊籃組件4內，支承板9、堆芯上板6、上支承柱3為一個整體結構，導向管7內為堆芯儀表線22，導向管7採用機械接頭21安裝在螺紋套管上，外套管的下端採用封閉環捕獲內套管的上端擴大口。

實施例6

在上述實施例基礎上，基於所述的保護堆芯儀表線的保護結構的保護方法，

包括以下過程：

提升過程：當處於核反應堆維護期間時，只需將上部堆內構件1進行提升，堆芯儀表線22相對於上支承柱4靜止並隨部堆內構件1、上支承柱4整體提升，上部堆內構件1與堆芯內的燃料組件5分離；

分離過程：堆芯儀表線22插入燃料組件5內的部分從燃料組件5中抽出；

保護過程：套管件自由運動，套管件穿過上支承柱4下端向支承柱4下方自由運動並覆蓋堆芯儀表線22的末端。

實施例7

在上述實施例基礎上，當套管件自由運動中與上支承柱4或/和堆芯儀表線22發生阻礙時，還包括遇阻保護過程，

遇阻保護過程：上下震蕩上部堆內構件1、上支承柱4，使得定位環17、螺旋彈簧20、支承座19在支承柱4內上下自由震蕩運動以慣性撞擊套管件，以此克服阻礙。

具體到上述實施時，以下部分為各圖的分解說明：

如圖1所示，多重套管結構1在核反應堆運行期間，就位於上部堆內構件2的上支承柱3內，此時上部堆內構件2已經放入吊籃組件4，燃料組件5安裝在上部堆內構件2的堆芯上板6和吊籃組件4之間，上支承柱3頂端連接有導向管7，導向管7的另一端固定在導向柱8上，導向柱8安裝在上部堆內構件2的支承板9上。

圖2所示是圖1的放大視圖ⅰ，安裝在上支承柱3內設內外套管組件10和緩衝彈簧限位組件11，緩衝彈簧限位組件11安裝在內外套管組件10上方。

內外套管組件10如圖3所示，由內套管12、內套管12上的限位環13、外套管14和外套管14下端的封閉環15套裝焊接而成，內套管12可以在外套管14內上下滑動，如圖3所示，內套管12向上滑動至外套管14的頂部時，限位環13頂在封閉環15上對內套管12進行軸向限位；如圖4所示，內套管12向下滑動至外套管14底端時，支承在封閉環15上進行軸向限位。

緩衝彈簧限位組件11如圖5所示，由螺紋套管16、定位環17、彈簧套管18、支承座19和螺旋彈簧20組裝焊接而成，彈簧套管18可以在螺紋套管16內上下滑動，如圖5所示，螺紋套管16向上滑動時，壓縮螺旋彈簧20提供壓緊力，螺紋套管16向下滑動時，如圖6所示，支承在定位環17上進行軸向限位。該圖僅為一種設置彈簧的方式，上述實施例中其他實施方式均可以採用類似結構，除了彈簧的長度或活動方式以外，結構大致相同。

圖7所示為圖2的放大視圖ⅱ，圖8所示為圖2的放大視圖ⅲ，圖7和圖8所示為上部堆內構件2放入吊籃組件4並就位後，多重套管結構1在上支承柱3內就位的狀態。如圖7和圖8所示，螺紋套管16與上支承柱3為螺紋配合，螺紋套管16頂端通過機械接頭21與支承板9上方的導向管7連接，內套管12的末端頂在燃料組件上管座23上，此時限位環13向上頂在封閉環15上，推動外套管14的頂端頂在支承座19上，並壓縮支承座19與定位環17之間的螺旋彈簧20，壓縮後的螺旋彈簧20提供預緊力，把內套管12和外套管14壓緊限位在支承座19和上管座23之間。堆芯儀表22從導向管7插入後，沿螺紋套管16、彈簧套管18、外套管14和內套管12的通孔，直接插入燃料組件上管座23內。

在在反應堆開蓋換料之前，如圖9所示，從吊籃組件4內吊起上部堆內構件2時，內套管12和外套管14從上支承柱3內向下伸出堆芯上板6，圖10為圖9的放大視圖ⅳ，當外套管14的頂端支承在上支承柱3底端時，內套管12繼續從外套管14內伸出，直至內套管12的頂端支承在封閉環15上，從堆芯上板6向下伸出的內套管12合外套管14為從燃料組件5內抽出的一段高輻照的堆芯儀表22提供屏蔽和保護。

當反應堆換料結束，將上部堆內構件2放入吊籃組件4時，如圖8所示，內套管12的末端插入燃料組件上管座23內，由於燃料組件上管座23的軸向限位，隨著上部堆內構件2逐漸向下，如圖3左圖所示，內套管12相對於上部堆內構件2沿外套管14向上移動至限位環13與封閉環15接觸，如圖7所示，此時內套管12帶動外套管14沿上支承柱3向上移動至與支承座19接觸，並推動支承座19向上壓縮螺旋彈簧20，直至圖1所示的堆芯上板6與燃料組件上管座23貼合，壓縮後的螺旋彈簧20提供預緊力，把內套管12和外套管14壓緊限位在支承座19和燃料組件上管座23之間，在內套管12和外套管14相對於堆芯上板6向上運動過程中，由內套管12和外套管14保護和屏蔽的一段堆芯儀表22又重新進入燃料組件5內。

以上所述的具體實施方式，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施方式而已，並不用於限定本發明的保護範圍，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。