專利名稱：高溫氣冷堆用彎管壓力平衡型過球膨脹節(jié)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于膨脹節(jié)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高溫氣冷堆用彎管壓力平衡型過球膨脹節(jié)。
背景技術(shù)：
華能山東石島灣核電廠高溫氣冷堆核電站示范工程(HTR-PM)，是在由清華大學自主設(shè)計、建造和運營的10兆瓦高溫氣冷實驗堆的技術(shù)基礎(chǔ)上建設(shè)的具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的20萬千瓦高溫氣冷堆核電站示范工程，是中國第一座高溫氣冷堆商用示范電站；該工程于2006年2月列入國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃(2006-2020)的16個國家科技重大專項之一，是我國建設(shè)創(chuàng)新型國家的一項標志性工程；燃料裝卸系統(tǒng)是高溫氣冷堆核電站中影響其經(jīng)濟并關(guān)系到反應(yīng)堆安全性的關(guān)鍵系統(tǒng)之一；為解決高溫氣冷堆中燃料裝卸系統(tǒng)內(nèi)燃料球輸送管道的熱補償問題，清華大學核能與新能源技術(shù)研究院與我公司合作，共同進行小通徑、大補償量、高壓過球波紋膨脹節(jié)的開發(fā)，主要用于反應(yīng)堆堆芯卸料裝置下部球流管路及燃料球氣力提升管路部位，在對設(shè)備和管道進行熱脹冷縮大位移補償?shù)耐瑫r，保證燃料球的正常通過。常規(guī)的彎管壓力平衡型膨脹節(jié)見圖1所示，彎管壓力平衡型膨脹節(jié)包括有工作波紋管2、平衡波紋管12、彎頭4、拉桿6等零件；所述工作波紋管2的一端與進口端環(huán)I連接，另一端與導(dǎo)流筒3連接，導(dǎo)流筒3與彎頭4焊接，彎頭4與接管5焊接；所述的平衡波紋管12設(shè)置在接管5的外側(cè)，一端與平衡波紋管進口端環(huán)7連接，另一端與限位環(huán)13連接，并在平衡波紋管12的外側(cè)設(shè)置平衡波紋管外管11，使平衡波紋管承受外壓；彎管壓力平衡型膨脹節(jié)的平衡端由封蓋14密封；為了保證工作端與平衡端內(nèi)腔的壓力平衡，通常是在彎頭4上設(shè)計一個大孔，該設(shè)計容易導(dǎo)致燃料球在彎頭4處的卡阻和磕碰磨損；另外該結(jié)構(gòu)中工作波紋管采用內(nèi)壓結(jié)構(gòu)，內(nèi)壓結(jié)構(gòu)工作波紋管的補償量較小，不適用于大位移場合；該結(jié)構(gòu)中平衡端用封蓋14密封，對于過球膨脹節(jié)來說，會造成介質(zhì)石墨顆粒在平衡端的堆積，日積月累則會導(dǎo)致平衡波間隙中粉塵過多，而影響其位移補償能力。

實用新型內(nèi)容為解決背景技術(shù)中的問題，本實用新型的目的是提出一種高溫氣冷堆用彎管壓力平衡型過球膨脹節(jié)。本實用新型為完成上述目的采用如下技術(shù)方案:一種高溫氣冷堆用彎管壓力平衡型過球膨脹節(jié)，所述的彎管壓力平衡型過球膨脹節(jié)包括有進口端管、導(dǎo)流筒、工作波紋管、平衡波紋管、彎頭和封蓋；所述工作波紋管套置在進口端管上，所述工作波紋管的兩端分別與限位板、工作波紋管出口端環(huán)連接；所述彎頭的一端與限位板焊接，所述的彎頭與接管連接；所述的平衡波紋管套置在接管上，一端與平衡波紋管進口端環(huán)連接，另一端與限位環(huán)連接；所述平衡波紋管上套置平衡波紋管外管，所述平衡波紋管外管的兩端分別與平衡波紋管進口端環(huán)和封蓋連接；所述工作波紋管上套置工作波紋管外管，所述工作波紋管外管的兩端分別與工作波紋管進口端環(huán)、工作波紋管出口端環(huán)連接，構(gòu)成外壓結(jié)構(gòu)的工作波紋管；所述的進口端管與導(dǎo)流筒為一體成型結(jié)構(gòu)，且所述導(dǎo)流筒的內(nèi)徑與進口端管內(nèi)徑相同；所述彎頭上具有多個壓力平衡氣孔，多個所述的壓力平衡氣孔位于彎頭距離接管內(nèi)壁最近的位置；所述的封蓋上設(shè)置用以清潔膨脹節(jié)平衡端的排污管。對應(yīng)所述彎頭與限位板設(shè)置有用以將其焊接為一體的阻焊工裝，所述的阻焊工裝包括有芯棒和勾環(huán)；所述的芯棒與勾環(huán)螺紋連接，所述芯棒的端頭為半圓形，且所述芯棒的外徑與進口端管內(nèi)徑相等。本實用新型提出的一種高溫氣冷堆用彎管壓力平衡型過球膨脹節(jié)，工作波紋管采用外壓結(jié)構(gòu)，優(yōu)化了波形參數(shù)，使彎管壓力平衡型過球膨脹節(jié)可以應(yīng)用于大位移補償場合；所述的彎頭上具有多個壓力平衡氣孔，多個壓力平衡氣孔均勻分布于距離接管內(nèi)壁最近的位置，避免對通過的燃料球造成損傷，并防止較大的石墨顆粒對氣孔的堵塞；在封蓋上設(shè)置排污管，可將軟管從排污管伸入膨脹節(jié)內(nèi)部，吸出從彎頭上的壓力平衡氣孔進入平衡端的燃料球粉末，保持平衡端內(nèi)部的清潔，防止粉末在平衡波紋管上外腔的堆積；所述導(dǎo)流筒的內(nèi)徑與管道內(nèi)徑相同，嚴格控制內(nèi)壁的光潔度，保證了燃料球的順利通過；設(shè)計了彎頭與限位板的組焊工裝，利用該工裝可以防止管道對接焊焊接變形導(dǎo)致的縮頸對燃料球的卡阻，綜上所述，本實用新型滿足了球流提升管路的熱補償及支架受力要求，具有承壓能力高，位移補償量大，安全可靠性高，過球效果好，對管系支架及相連無壓力推力作用的特點。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中彎管壓力平衡膨脹節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2的左視圖。圖4為本實用新型中阻焊工裝的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1、工作波紋管進口端環(huán)，2、工作波紋管，3、導(dǎo)流筒，4、彎頭，5、接管，6、拉桿，
7、平衡波紋管進口端環(huán)，8、裝運螺母，9、球面墊圈，10、錐面墊圈，11、平衡波紋管外管，12、平衡波紋管，13、限位環(huán)，14、封蓋,15、限位板,16、工作波紋管外管，17、排污管，18、排污管堵頭，19、芯棒，20、勾環(huán)，21、進口端管，22、工作波紋管出口端環(huán)。
具體實施方式
結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型加以說明，但是，本實用新型并不局限于這些實施例。如圖2、圖3所示，一種高溫氣冷堆用彎管壓力平衡型過球膨脹節(jié)，所述的彎管壓力平衡型過球膨脹節(jié)包括有進口端管21、導(dǎo)流筒3、工作波紋管2、平衡波紋管12、彎頭4和封蓋14 ;所述工作波紋管套置在進口端管21上，所述工作波紋管2的兩端分別與限位板15、工作波紋管出口端環(huán)22連接；所述彎頭4的一端與限位板3焊接，所述的彎頭4與接管5連接；所述的平衡波紋管12設(shè)置在接管5的外側(cè)，一端與平衡波紋管進口端環(huán)7連接，另一端與限位環(huán)13連接；所述平衡波紋管12上套置有平衡波紋管外管11，所述平衡波紋管外管11的兩端分別與平衡波紋管進口端環(huán)7和封蓋14連接；所述的工作波紋管2上套置工作波紋管外管16，所述工作波紋管外管16的兩端分別與工作波紋管進口端環(huán)7、工作波紋管出口端環(huán)22連接，構(gòu)成外壓結(jié)構(gòu)的工作波紋管；所述的進口端管21與導(dǎo)流筒3為一體成型結(jié)構(gòu)，且所述導(dǎo)流筒3的內(nèi)徑與進口端管相同，通過對導(dǎo)流筒內(nèi)壁光潔度的控制，可保證石墨燃料球的順利通過；所述彎頭4上具有多個壓力平衡氣孔，多個所述的壓力平衡氣孔位于彎頭4距離接管內(nèi)壁最近的位置，避免了對通過的燃料球造成損傷，并防止較大的石墨顆粒對氣孔的堵塞；所述的封蓋14上設(shè)置用以清潔膨脹節(jié)平衡端的排污管18 ;所述的排污管18與排污口焊接連接，排污管堵頭19與排污管18采用唇形密封；使用時,可將軟管從排污口伸入膨脹節(jié)內(nèi)部，吸出從彎頭小孔進入平衡端的燃料球粉末，保持平衡端內(nèi)部的清潔，膨脹節(jié)正常工作時可保證密封，需要清潔時，磨開唇形密封焊縫，清潔完畢，則重新施焊，排污口能夠重復(fù)使用，較好的解決了燃料球粉末在平衡端的堆積問題。所述的工作波紋管出口端環(huán)22與平衡波紋管進口端環(huán)7通過拉桿6連為一體，拉桿6的兩端分別通過裝運螺母8與工作波紋管出口端環(huán)22、平衡波紋管進口端環(huán)7連接，并在裝運螺母與工作波紋管出口端環(huán)22之間、裝運螺母與平衡波紋管進口端環(huán)7之間設(shè)置球面墊圈9和錐面墊圈10，拉桿6用以吸收膨脹節(jié)的壓力推力，減少了管系固定支架及相連設(shè)備的受力。結(jié)合圖4，為了保證彎頭8與限位板3的焊接質(zhì)量，所述彎頭8與限位板3的焊縫處設(shè)置阻焊工裝，所述的阻焊工裝包括有芯棒19和勾環(huán)20 ;所述的芯棒19與勾環(huán)20螺紋連接，所述芯棒19的端頭為半圓形，且所述芯棒19的外徑與管道內(nèi)徑相等。焊接彎頭8與限位板3時，將組焊工裝的芯棒I伸入進口端管內(nèi)，并使芯棒I位于彎頭8與限位板3的焊縫A處，然后進行焊縫對接，可防止焊接變形，滿足過球要求。
權(quán)利要求1.一種高溫氣冷堆用彎管壓力平衡型過球膨脹節(jié)，所述的彎管壓力平衡型過球膨脹節(jié)包括有進口端管(21)、導(dǎo)流筒(3)、工作波紋管(2)、平衡波紋管(12)、彎頭(4)和封蓋(14);所述工作波紋管套置在進口端管(21)上，所述工作波紋管(2)的兩端分別與限位板(15)、工作波紋管出口端環(huán)(22)連接；所述彎頭(4)的一端與限位板(3)焊接，所述的彎頭(4)與接管(5 )連接；所述的平衡波紋管(12)套置在接管(5 )上，一端與平衡波紋管進口端環(huán)(7 )連接，另一端與限位環(huán)(13)連接；所述的平衡波紋管(12)上套置平衡波紋管外管(11)，所述平衡波紋管外管(11)的兩端分別與平衡波紋管進口端環(huán)(7)和封蓋(14)連接；其特征在于:所述工作波紋管(2)上套置工作波紋管外管(16)，所述工作波紋管外管(16)的兩端分別與工作波紋管進口端環(huán)(7)、工作波紋管出口端環(huán)(22)連接，構(gòu)成外壓結(jié)構(gòu)的工作波紋管；所述的進口端管(21)與導(dǎo)流筒(3)為一體成型結(jié)構(gòu)，且所述導(dǎo)流筒(3)的內(nèi)徑與進口端管內(nèi)徑相同；所述彎頭(4)上具有多個壓力平衡氣孔，多個所述的壓力平衡氣孔位于彎頭(4)距離接管內(nèi)壁最近的位置；所述的封蓋(14)上設(shè)置用以清潔膨脹節(jié)平衡端的排污管(18)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫氣冷堆用彎管壓力平衡型過球膨脹節(jié)，其特征在于:對應(yīng)所述彎頭(8)與限位板(3)的設(shè)置有用以將其焊接為一體的阻焊工裝，所述的阻焊工裝包括有芯棒(19)和勾環(huán)(20);所述的芯棒(19)與勾環(huán)(20)螺紋連接，所述芯棒(19)的端頭為半圓形，且所述芯棒(19)的外徑與管道內(nèi)徑相等。
專利摘要本實用新型屬于膨脹節(jié)技術(shù)領(lǐng)域，提出一種高溫氣冷堆用彎管壓力平衡型過球膨脹節(jié)。提出的高溫氣冷堆用彎管壓力平衡型過球膨脹節(jié)包括有進口端管(21)、導(dǎo)流筒(3)、工作波紋管(2)、平衡波紋管(12)、彎頭(4)和封蓋(14)；工作波紋管(2)上套置工作波紋管外管(16)；進口端管(21)與導(dǎo)流筒(3)為一體成型結(jié)構(gòu)，且導(dǎo)流筒(3)的內(nèi)徑與進口端管內(nèi)徑相同；所述彎頭(4)上具有多個壓力平衡氣孔，多個壓力平衡氣孔位于彎頭(4)距離接管(9)內(nèi)壁最近的位置；封蓋(14)上設(shè)置排污管(18)。本實用新型具有承壓能力高，位移補償量大，安全可靠性高，過球效果好，對管系支架及相連無壓力推力作用的特點。
文檔編號F16L51/03GK202972352SQ20122056140
公開日2013年6月5日 申請日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日
發(fā)明者張愛琴, 劉巖, 張國華, 蘇炎強, 李紅克, 張海泉, 聶君鋒 申請人:洛陽雙瑞特種裝備有限公司, 清華大學核能與新能源技術(shù)研究院