核工反應(yīng)堆壓力容器介紹

一、反應(yīng)堆壓力容器功能包容堆芯冷卻劑壓力邊界放射性物質(zhì)屏障承受載荷當(dāng)前第1頁\共有34頁\編于星期五\10點(diǎn)二、反應(yīng)堆壓力容器材料選材原則：純度和均勻性足夠的強(qiáng)度和韌性較低的輻照敏感性導(dǎo)熱性能好易加工成本低Mn-Mo-Ni低碳合金鋼，內(nèi)堆焊5mm不銹鋼涂層導(dǎo)熱率是不銹鋼的３倍熱膨脹系數(shù)比不銹鋼小1.5倍奧氏體不銹鋼在快中子作用下產(chǎn)生脆化效應(yīng)為防止高溫水中材料腐蝕問題，堆焊不銹鋼涂層。當(dāng)前第2頁\共有34頁\編于星期五\10點(diǎn)三、反應(yīng)堆壓力容器結(jié)構(gòu)從上到下：１、反應(yīng)堆容器頂蓋頂蓋本體（3吊耳，1排氣管，61+4管座）頂蓋法蘭（58個(gè)螺栓孔）2、反應(yīng)堆容器筒體筒體法蘭（58個(gè)未穿透螺孔，O形密封環(huán)，泄漏探測管，支承臺肩，定位鍵槽）接管段和接管（6個(gè)）上下筒體過渡段下封頭（中子測量貫穿管50個(gè)）當(dāng)前第3頁\共有34頁\編于星期五\10點(diǎn)法蘭管嘴環(huán)行段壓力容器支承面導(dǎo)向裝置環(huán)行段頂蓋當(dāng)前第4頁\共有34頁\編于星期五\10點(diǎn)O形密封環(huán)1、功能：保證壓力容器筒體法蘭和頂蓋法蘭之間的密封。2、材質(zhì)：因科鎳-600鍍銀，因科鎳-718彈簧當(dāng)前第5頁\共有34頁\編于星期五\10點(diǎn)反應(yīng)堆容器支承結(jié)構(gòu)１、功能

在正常運(yùn)行工況或事故工況下承受載荷。2、構(gòu)成進(jìn)出口接管下面的支撐座；支承導(dǎo)向板；支承環(huán)（兩個(gè)水平厚法蘭和兩塊立式腹板組成的環(huán)行梁結(jié)構(gòu)，上焊6個(gè)徑向定位止擋塊）當(dāng)前第6頁\共有34頁\編于星期五\10點(diǎn)四、反應(yīng)堆壓力容器的運(yùn)行1、材料的兩種可能破裂方式：延性斷裂（塑性斷裂）：

機(jī)械應(yīng)力超過屈服應(yīng)力，材料塑性變形直至斷裂。無延性斷裂（脆性斷裂）裂紋無限擴(kuò)展形成斷裂。材料抗裂紋擴(kuò)展能力稱為韌性。2、脆性轉(zhuǎn)變溫度：NDTT（nilductilitytransitiontemperature）當(dāng)前第7頁\共有34頁\編于星期五\10點(diǎn)3、輻照使材料脆性轉(zhuǎn)變溫度升高當(dāng)前第8頁\共有34頁\編于星期五\10點(diǎn)4、反應(yīng)堆壓力容器的運(yùn)行限制：需運(yùn)行在壓力上部限制曲線和壓力下部限制曲線中間的區(qū)域。當(dāng)前第9頁\共有34頁\編于星期五\10點(diǎn)當(dāng)前第10頁\共有34頁\編于星期五\10點(diǎn)2.3

反應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件當(dāng)前第11頁\共有34頁\編于星期五\10點(diǎn)一、堆內(nèi)構(gòu)件主要功能支承和壓緊堆芯組件為壓力容器提供屏蔽冷卻劑流道控制棒和探測計(jì)的導(dǎo)向固定監(jiān)督用的輻照樣品當(dāng)前第12頁\共有34頁\編于星期五\10點(diǎn)二、堆芯下部

支承結(jié)構(gòu)包括：吊籃堆芯支承板圍板和輻板組件堆芯下柵格板熱屏蔽輻照樣品管二次支承組件當(dāng)前第13頁\共有34頁\編于星期五\10點(diǎn)1、吊籃高8.2m，直徑3.6m，壁厚51mm的不銹鋼圓筒上端法蘭（24個(gè)流水孔，6個(gè)輻照樣品孔和4個(gè)定位鍵孔）下端堆芯支承板（0.5m厚的孔板）3個(gè)冷卻劑出口孔4個(gè)定位鍵當(dāng)前第14頁\共有34頁\編于星期五\10點(diǎn)2、圍板和輻板圍板：將布置燃料組件的整個(gè)活性區(qū)的外形緊緊圍住。厚度25-30mm。輻板：中空圓板，帶小孔，厚度20-30mm，共8層，起徑向支撐作用。熱屏蔽：在輻照最大區(qū)域加強(qiáng)對中子和的防護(hù)。4塊不銹鋼板，厚度70mm。當(dāng)前第15頁\共有34頁\編于星期五\10點(diǎn)3、堆芯下柵格板作用：燃料組件的支撐和定位。結(jié)構(gòu)：厚度50mm，4×157個(gè)流水孔，2×157個(gè)定位銷。與吊籃的連接：凸環(huán)，68根支撐柱。流量分配板：薄孔板，合理分配冷卻劑流量。當(dāng)前第16頁\共有34頁\編于星期五\10點(diǎn)4、輻照樣品監(jiān)督管作用：為反應(yīng)堆壓力容器材料樣品提供輻照監(jiān)測。結(jié)構(gòu)：3個(gè)熱屏外側(cè)裝有輻照樣品架，每個(gè)樣品架放置2支輻照樣品管。當(dāng)前第17頁\共有34頁\編于星期五\10點(diǎn)5、二次支承組件結(jié)構(gòu)：1塊厚底板，2塊支承板，支承柱，能量吸收器。功能：“斷裂支承”。1緩沖作用。2防止控制棒提升引起反應(yīng)性猛增。3防止吊籃扭曲。4部分中子注量率儀表導(dǎo)管。當(dāng)前第18頁\共有34頁\編于星期五\10點(diǎn)三、堆芯上部支承結(jié)構(gòu)包括：導(dǎo)向筒支承板堆芯上柵格板支承柱壓緊彈簧控制棒導(dǎo)向筒熱電偶柱當(dāng)前第19頁\共有34頁\編于星期五\10點(diǎn)堆芯上部支承結(jié)構(gòu)的作用：1、將堆芯組件定位、壓緊，防止因冷卻劑流動的水力作用使堆芯組件向上移動。2、保證控制棒的對中并起導(dǎo)向作用。3、支承堆芯冷卻劑出口溫度測量裝置。當(dāng)前第20頁\共有34頁\編于星期五\10點(diǎn)1、導(dǎo)向筒支承板結(jié)構(gòu)：由一塊厚板（厚度100mm，直徑約4m），一個(gè)法蘭和一個(gè)環(huán)行段組成。厚板上固定：控制棒導(dǎo)向管，熱電偶導(dǎo)管，熱電偶管座。熱電偶柱：40個(gè)鉻鎳-鋁鎳合金制成的熱電偶，每10個(gè)引到一個(gè)熱電偶柱。當(dāng)前第21頁\共有34頁\編于星期五\10點(diǎn)2、堆芯上柵格板作用： 燃料組件壓緊和定位； 分配冷卻劑流量； 固定堆芯上部支承柱； 控制棒導(dǎo)向筒固定和定位。結(jié)構(gòu)：厚度50mm，圓板，61×2個(gè)銷孔，157×2個(gè)銷釘，4個(gè)定位鍵槽。當(dāng)前第22頁\共有34頁\編于星期五\10點(diǎn)3、支承柱作用：連接導(dǎo)向筒支承板和堆芯上柵格板并保證二者空間距離；反應(yīng)堆冷卻劑流道；熱電偶導(dǎo)管支承。4、壓緊彈簧作用：補(bǔ)償法蘭加工誤差；壓緊堆內(nèi)下部構(gòu)件。當(dāng)前第23頁\共有34頁\編于星期五\10點(diǎn)5、控制棒導(dǎo)向筒作用：控制棒組件定位和導(dǎo)向。結(jié)構(gòu)： 上部導(dǎo)向筒 下部導(dǎo)向筒 共61個(gè)當(dāng)前第24頁\共有34頁\編于星期五\10點(diǎn)*冷卻劑在堆內(nèi)的流動*流動過程：先自上而下，后自下而上。旁路流量：設(shè)計(jì)：6.5%實(shí)際：1.0%+0.6%+2.2%+2.24%＝6.04%壓頭損失：堆芯內(nèi)損失0.156MPa總損失0.307MPa當(dāng)前第25頁\共有34頁\編于星期五\10點(diǎn)2.4

控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)當(dāng)前第26頁\共有34頁\編于星期五\10點(diǎn)一、概述功能：帶動控制棒動作從而控制反應(yīng)堆的反應(yīng)性。結(jié)構(gòu)：1.步進(jìn)式 優(yōu)點(diǎn)：提棒精度高（228×15.9mm，72步/min）； 落棒速度快（最長2.15s，包括緩沖段3.2s）2.由壓力外殼、操作線圈、銷爪組件、驅(qū)動桿、單棒位置指示線圈組成。3.全長5700mm，提升力163kg。4.設(shè)計(jì)溫度343度，設(shè)計(jì)壓力17.2MPa當(dāng)前第27頁\共有34頁\編于星期五\10點(diǎn)1.壓力外殼壓力罩：作用：將磁極、銷爪以及驅(qū)動桿等密封在內(nèi)；防止高溫冷卻劑泄漏。連接方式：通過螺紋與壓力容器頂蓋上的管座連接并焊接密封。棒行程罩：作用：為驅(qū)動桿提供向上運(yùn)動的空間。連接方式：通過螺紋與壓力罩連接并焊接密封。 當(dāng)前第28頁\共有34頁\編于星期五\10點(diǎn)2.操作線圈作用：作用：操縱銷爪組件動作。組成：提升線圈、傳遞線圈、夾持線圈。銅線繞制，外有線圈盒。供電：電纜穿過電纜導(dǎo)管供電當(dāng)前第29頁\共有34頁\編于星期五\10點(diǎn)3.銷爪組件組成：傳遞銷爪、夾持銷爪各3個(gè)控制棒7步提升動作：1.夾持線圈通電2.傳遞線圈通電3.夾持線圈斷電4.提升線圈通電5.夾持線圈通電6.傳遞線圈斷電7.提升線圈斷電當(dāng)前第30頁\共有34頁\編于星期五\10點(diǎn)4.驅(qū)動桿功能：連接控制棒組件和驅(qū)動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)：1.全長7253mm，261個(gè)齒槽，齒槽間距15.9mm。2.拆卸桿、定位塞頭、可拆接頭實(shí)現(xiàn)驅(qū)動桿和控制棒組件的連接。當(dāng)前第31頁\共有34頁\編于星期五\10點(diǎn)當(dāng)前第32頁\共有34頁\編于星期五\10點(diǎn)當(dāng)前第33頁\共有34頁\編于星期五\10點(diǎn)本章復(fù)習(xí)題堆芯有多少燃料組件？請描述燃料組