本發(fā)明涉及一種核反應(yīng)堆安全設(shè)備，尤其涉及一種核反應(yīng)堆壓力容器的防旁流式直接安注導(dǎo)流件及直接安注裝置。

背景技術(shù)：
隨著核能利用技術(shù)的成熟，核電站的安全性也得到不斷提高，核電站的建設(shè)逐漸的成為國(guó)家發(fā)展的重要能源保障。目前的核電站中，核反應(yīng)堆的結(jié)構(gòu)是：在安全殼中形成反應(yīng)堆堆腔，在堆腔中設(shè)置壓力容器。壓力容器連接有冷管段和熱管段，通過(guò)冷管段注入冷卻劑，對(duì)壓力容器進(jìn)行冷卻，然后通過(guò)熱管段排出。在核反應(yīng)堆發(fā)生冷管段斷裂事故或者嚴(yán)重事故時(shí)，注入到發(fā)生斷裂的冷管段的冷卻劑將直接流入安全殼，從而不能對(duì)堆芯進(jìn)行有效冷卻；為了解決上述事故所造成的不能對(duì)堆芯進(jìn)行冷卻的技術(shù)問(wèn)題，因此需要設(shè)置安全注入系統(tǒng)。安全注入系統(tǒng)又叫“應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)”，其主要功能是：當(dāng)核電設(shè)備一回路系統(tǒng)破裂或斷裂引起失水事故(英文：Lostofcoolantaccident，中文：失水事故，簡(jiǎn)稱(chēng)LOCA)時(shí)，安全注入系統(tǒng)向堆芯注水，保證淹沒(méi)和冷卻堆芯，防止堆芯熔化，保持堆芯的完整性；當(dāng)發(fā)生主蒸汽管道破裂時(shí)，反應(yīng)堆冷卻劑由于受到過(guò)度冷卻而收縮，穩(wěn)壓器水位下降，安全注入系統(tǒng)向一回路注入高濃度含硼水，重新建立穩(wěn)壓器水位，迅速停堆并防止反應(yīng)堆由于過(guò)冷而重返臨界。為實(shí)現(xiàn)上述功能，安全注入系統(tǒng)必須能夠根據(jù)事故時(shí)一回路系統(tǒng)壓力下降的情況，在不同的壓力水平下注入。安全注入系統(tǒng)中一個(gè)重要的部件安注裝置的設(shè)計(jì)是否合理，對(duì)于安全注射水進(jìn)入堆芯的效果十分重要，而目前現(xiàn)有的安注裝置在對(duì)安全注射水的導(dǎo)流性、引導(dǎo)性及防旁流性上存在不足，從而影響其效果。以下分別對(duì)現(xiàn)有的安注裝置進(jìn)行必要說(shuō)明：在壓水反應(yīng)堆早年的設(shè)計(jì)中，安注接管是安裝在一回路主管道上，如我國(guó)大亞灣核電站以及后續(xù)大量建設(shè)的CPR1000反應(yīng)堆。為了提高安注有效性，一些反應(yīng)堆采用了安注接管安裝在反應(yīng)堆壓力容器上的設(shè)計(jì)，如AP1000反應(yīng)堆。采用主管道安注，在主管道斷裂或破口時(shí)，可能出現(xiàn)安注水不能有效安注的情況。直接安注由于直接進(jìn)入反應(yīng)堆下降環(huán)腔，所以提高了安注有效性。雖然直接安注提高了安注的有效性，但是在主管道斷裂或破口時(shí)，在堆內(nèi)汽體的作用下，仍然可能會(huì)出現(xiàn)安注旁流的情況，為了提高安注有效性，一些設(shè)計(jì)通過(guò)特定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了安注流體向下轉(zhuǎn)彎流動(dòng)。如圖1所示，美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)為US5377242公開(kāi)了一種安注裝置，該安注裝置是在壓力容器10`與吊籃20`之間設(shè)置一矩形腔室30`，直接安注管嘴40`的出口41`與此矩形腔室30`的進(jìn)口相對(duì)，二者之間并未設(shè)置起到過(guò)渡作用的導(dǎo)流部件，從而直接使安全注射水沿矩形腔室30`向壓力容器10`底部流動(dòng)，加快安全注射水向堆芯的流動(dòng)；該安注裝置由于中間未設(shè)置導(dǎo)流裝置，致使安注過(guò)程中管道及壓力容器10`所承受的熱沖擊力較大，安全注射水沿矩形腔室30`向下流動(dòng)不均勻，從而產(chǎn)生震蕩，防旁流性差。如圖2、圖3a及圖3b所示，美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)為US7889830B2公開(kāi)了一種安注裝置，該安注裝置具有導(dǎo)流裝置50`，該導(dǎo)流裝置50`為具有溝槽51`的淺槽結(jié)構(gòu)，在正對(duì)直接安注管嘴40`的位置，加工有引導(dǎo)安全注射水改變方向的弧度結(jié)構(gòu)52`，當(dāng)高速的安全注射水水平射入該導(dǎo)流裝置50`內(nèi)時(shí)，在弧度結(jié)構(gòu)52`的導(dǎo)流作用下，安全注射水的流動(dòng)方向發(fā)生改變，即向下流動(dòng)；該導(dǎo)流裝置由于安裝于吊籃20`上，受吊籃20`厚度限制，其弧度半徑非常小，從而使得安全注射水轉(zhuǎn)彎過(guò)于劇烈，不能很好有序組織安全注射水向下流動(dòng)，使得安全注射水向下流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生劇烈震蕩，防旁流性差；同時(shí)由于其導(dǎo)流裝置是焊接在吊籃20`上的，給后續(xù)吊籃20`安裝過(guò)程及與直接安注管嘴10`的對(duì)接工作帶來(lái)一定的技術(shù)難題。如圖4所示，美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)為US7983377B2公開(kāi)了一種安注裝置，該專(zhuān)利公開(kāi)的安注裝置的導(dǎo)流裝置為在吊籃20`上安裝導(dǎo)流槽道21`，直接安注管嘴40`正對(duì)導(dǎo)流槽道21`的開(kāi)口，一方面，當(dāng)安注過(guò)程發(fā)生時(shí)，安全注射水的初始流量及沖擊力較大，且安全注射水在導(dǎo)流槽道21`內(nèi)的轉(zhuǎn)彎半徑較小，使得安全注射水不能完全沿導(dǎo)流槽道21`有序的向下流動(dòng)，使得安全注射水向下流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生劇烈震蕩，防旁流性差；另一方面，由于安注管嘴40`與壓力容器10`間未設(shè)過(guò)渡結(jié)構(gòu)，安注過(guò)程中使得直接安注管嘴40`與壓力容器10`間的焊接處熱應(yīng)力較大，大大的降低了安注管嘴的使用壽命。因此，亟需一種具有良好導(dǎo)流性、引導(dǎo)性及防旁流性的防旁流式直接安注導(dǎo)流件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種具有良好導(dǎo)流性、引導(dǎo)性及防旁流性的防旁流式直接安注導(dǎo)流件。本發(fā)明的另一目的在于提供一種具有防旁流式直接安注導(dǎo)流件的直接安注裝置，所述防旁流式直接安注導(dǎo)流件具有良好的導(dǎo)流性、引導(dǎo)性及防旁流性。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種防旁流式直接安注導(dǎo)流件，所述防旁流式直接安注導(dǎo)流件適于與直接安注管嘴的出口對(duì)接進(jìn)而對(duì)安全注射水進(jìn)行導(dǎo)流，其中，所述防旁流式直接安注導(dǎo)流件包括呈中空且朝下彎折的導(dǎo)流管體，所述導(dǎo)流管體具有進(jìn)流口及朝下的出流口，所述進(jìn)流口與所述直接安注管嘴的出口對(duì)接并連通，所述出流口呈扁狀結(jié)構(gòu)，且所述進(jìn)流口至所述出流口的口徑逐步增大。較佳地，所述導(dǎo)流管體呈扁狀結(jié)構(gòu)。較佳地，所述防旁流式直接安注導(dǎo)流件還包括熱套管，所述熱套管插入所述直接安注管嘴內(nèi)并與所述導(dǎo)流管體的進(jìn)流口對(duì)接固定連通。通過(guò)所述熱套管可以大大的緩解由于安全注射水與堆芯冷卻水之間的巨大溫差所帶來(lái)的熱沖擊效應(yīng)，從而降低金屬管道及壓力容器屈服及斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。本發(fā)明提供的一種直接安注裝置，包括直接安注管嘴及防旁流式直接安注導(dǎo)流件，所述防旁流式直接安注導(dǎo)流件與所述直接安注管嘴的出口對(duì)接進(jìn)而對(duì)安全注射水進(jìn)行導(dǎo)流，其中，所述防旁流式直接安注導(dǎo)流件包括呈中空且朝下彎折的導(dǎo)流管體，所述導(dǎo)流管體具有進(jìn)流口及朝下的出流口，所述進(jìn)流口與所述直接安注管嘴的出口對(duì)接并連通，所述出流口呈扁狀結(jié)構(gòu)，且所述進(jìn)流口至所述出流口的口徑逐步增大。與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于本發(fā)明防旁流式直接安注導(dǎo)流件的導(dǎo)流管體的進(jìn)流口與直接安注管嘴的出口對(duì)接并連通，從而使得本發(fā)明的導(dǎo)流管體能利用安注管嘴及壓力容器內(nèi)側(cè)作為焊接安裝的依托，從而不需要專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)焊接安裝結(jié)構(gòu)，也不需要改變外部管線(xiàn)，因此無(wú)需增加任何額外的用來(lái)進(jìn)行穩(wěn)固本發(fā)明防旁流式直接安注導(dǎo)流件的安裝結(jié)構(gòu)，即本發(fā)明通過(guò)其自身的結(jié)構(gòu)與壓力容器即可進(jìn)行穩(wěn)定的固定連接，同時(shí)也便于吊籃向壓力容器內(nèi)的裝配；由于本發(fā)明的導(dǎo)流管體呈中空且朝下彎折的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，彎折的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大大的增大了導(dǎo)流管體的轉(zhuǎn)彎半徑，從而使得安全注射水向下流出時(shí)更加有序和平穩(wěn)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中因安全注射水向下流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生劇烈震蕩而帶來(lái)的防旁流性差的技術(shù)問(wèn)題，大大的提高了本發(fā)明的防旁流性；另，由于本發(fā)明導(dǎo)流管體的所述出流口呈扁狀結(jié)構(gòu)，且所述進(jìn)流口至所述出流口的口徑逐步增大，使得安全注射水在導(dǎo)流管體中流動(dòng)時(shí)，導(dǎo)流管體能對(duì)安全注射水的流向進(jìn)行良好的導(dǎo)流和引導(dǎo)作用，提高了本發(fā)明的防旁流式直接安注導(dǎo)流件導(dǎo)流性和引導(dǎo)性，同時(shí)在對(duì)安全注射水進(jìn)行導(dǎo)流的作用下，水流的寬度逐漸變變寬，且安全注射水從呈扁狀結(jié)構(gòu)的出流口流出時(shí)，也形成片狀(即：扁狀)的向下高速速流動(dòng)的安全注射水，該片狀的的安全注射水以較高速度貼吊籃向下流動(dòng)，從而減少與壓力容器的接觸，形成更好適應(yīng)下降環(huán)腔形狀的向下流動(dòng)，并進(jìn)一步的減少旁流。附圖說(shuō)明圖1是現(xiàn)有的一種安注裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是現(xiàn)有的另一種安注裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖3a是圖2中導(dǎo)流裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3b是圖2中導(dǎo)流裝置的另一視角的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是現(xiàn)有的又一種導(dǎo)流裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明防旁流式直接安注導(dǎo)流件及直接安注裝置安裝的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明直接安注裝置連接于壓力容器上的簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)示意圖。圖7a是圖6的剖視示意圖。圖7b是圖6的另一角度剖視示意圖。圖8是圖6所示的直接安注裝置與吊籃及壓力容器裝配結(jié)構(gòu)示意圖。圖9a是本發(fā)明防旁流式直接安注導(dǎo)流件的剖視示意圖。圖9b是本發(fā)明防旁流式直接安注導(dǎo)流件的另一角度剖視示意圖。圖10是本發(fā)明直接安注裝置的熱套管結(jié)構(gòu)示意圖。圖11a是具有熱套管的直接安注裝置連接于壓力容器上的簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)示意圖。圖11b是圖11a的另一角度剖視示意圖。圖12是圖10所示的直接安注裝置與吊籃及壓力容器裝配結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中類(lèi)似的元件標(biāo)號(hào)代表類(lèi)似的元件。如圖5-圖9b示，本發(fā)明的直接安注裝置100包括直接安注管嘴40及防旁流式直接安注導(dǎo)流件50，所述防旁流式直接安注導(dǎo)流件50與所述直接安注管嘴40的出口41對(duì)接進(jìn)而對(duì)安全注射水進(jìn)行導(dǎo)流，其中，所述防旁流式直接安注導(dǎo)流件50包括呈中空且朝下彎折的導(dǎo)流管體51，所述導(dǎo)流管體具有進(jìn)流口52及朝下的出流口53，所述進(jìn)流口52與所述直接安注管嘴40的出口41對(duì)接并連通，出流口53呈扁狀結(jié)構(gòu)，且所述進(jìn)流口52至所述出流口53的口徑逐步增大。具體地，本發(fā)明的導(dǎo)流管體51能利用直接安注管嘴40及壓力容器內(nèi)側(cè)作為焊接安裝的依托，從而直接將導(dǎo)流管體51的進(jìn)流口52與直接安注管嘴40的出口41對(duì)接焊接連通并固定在壓力容器10的內(nèi)側(cè)壁上，同時(shí)由于壓力容器10與吊籃20之間形成有環(huán)狀的環(huán)腔30，通過(guò)本發(fā)明的直接安注裝置100及防旁流式直接安注導(dǎo)流件50的出流口53流出的安全注射水能平穩(wěn)的流入到下降的環(huán)腔30內(nèi)。繼續(xù)結(jié)合圖6-圖9b所示，本發(fā)明的導(dǎo)流管體51能利用直接安注管嘴40及壓力容器內(nèi)側(cè)作為焊接安裝的依托，從而不需要專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)焊接安裝結(jié)構(gòu)，也不需要改變外部管線(xiàn)，因此無(wú)需增加任何額外的用來(lái)進(jìn)行穩(wěn)固本發(fā)明防旁流式直接安注導(dǎo)流件50的安裝結(jié)構(gòu)，同時(shí)也便于吊籃20向壓力容器10內(nèi)的裝配；本發(fā)明的導(dǎo)流管體51呈中空且朝下彎折的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，彎折的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大大的增大了導(dǎo)流管體51的轉(zhuǎn)彎半徑，從而使得安全注射水向下流出時(shí)更加有序和平穩(wěn)，大大的提高了本發(fā)明的防旁流性；本發(fā)明導(dǎo)流管體51的所述出流口53呈扁狀結(jié)構(gòu)，且所述進(jìn)流口52至所述出流口53的口徑逐步增大，使得安全注射水在導(dǎo)流管體51中流動(dòng)時(shí)，導(dǎo)流管體51能對(duì)安全注射水的流向進(jìn)行良好的導(dǎo)流和引導(dǎo)作用，提高了本發(fā)明的防旁流式直接安注導(dǎo)流件50的導(dǎo)流性和引導(dǎo)性，同時(shí)安全注射水從呈扁狀結(jié)構(gòu)的出流口53流出時(shí)，也形成片狀(即：扁狀)的向下高速速流動(dòng)的安全注射水，該片狀的的安全注射水以較高速度貼吊籃20向下流動(dòng)，從而減少與壓力容器10的接觸，形成更好適應(yīng)向環(huán)狀的環(huán)腔30的向下流動(dòng)，并進(jìn)一步的減少旁流。繼續(xù)如圖10-圖12所示，本發(fā)明的直接安注裝置100包括直接安注管嘴40及防旁流式直接安注導(dǎo)流件50，所述防旁流式直接安注導(dǎo)流件50與所述直接安注管嘴40的出口41對(duì)接進(jìn)而對(duì)安全注射水進(jìn)行導(dǎo)流，其中，所述防旁流式直接安注導(dǎo)流件50包括呈中空且朝下彎折的導(dǎo)流管體51及熱套管60，所述導(dǎo)流管體具有進(jìn)流口52及朝下的出流口53，所述進(jìn)流口52與所述直接安注管嘴40的出口41對(duì)接并連通，所述出流口53呈扁狀結(jié)構(gòu)，且所述進(jìn)流口52至所述出流口53的口徑逐步增大。所述熱套管60插入所述直接安注管嘴40內(nèi)并與所述導(dǎo)流管體51的進(jìn)流口52對(duì)接固定連通；具體地，本發(fā)明的導(dǎo)流管體51能利用直接安注管嘴40及壓力容器內(nèi)側(cè)作為焊接安裝的依托，從而直接將導(dǎo)流管體51的進(jìn)流口52與直接安注管嘴40的出口41對(duì)接焊接連通并固定在壓力容器10的內(nèi)側(cè)壁上，同時(shí)由于壓力容器10與吊籃20之間形成有環(huán)狀的環(huán)腔30，通過(guò)本發(fā)明的直接安注裝置100及防旁流式直接安注導(dǎo)流件50的出流口53流出的安全注射水能平穩(wěn)的流入到下降的環(huán)腔30內(nèi)。同時(shí)，本發(fā)明直接安注裝置100及防旁流式直接安注導(dǎo)流件50通過(guò)所述熱套管60可以大大的緩解由于安全注射水與堆芯冷卻水之間的巨大溫差所帶來(lái)的熱沖擊效應(yīng)，從而降低金屬管道及壓力容器屈服及斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)合圖9a及圖9b所示，較佳者，所述導(dǎo)流管體51呈扁狀結(jié)構(gòu)，使得導(dǎo)流管體51的內(nèi)部形成扁狀的中空結(jié)構(gòu)，流入導(dǎo)流管體51內(nèi)的安全注射水呈片狀形，從而安全注射水從出流口53流出時(shí)，也形成片狀(即：扁狀)的向下高速速流動(dòng)的平穩(wěn)且穩(wěn)定的安全注射水，使得安全注射水向下流出時(shí)更加有序和平穩(wěn)，進(jìn)一步的提高了本發(fā)明的防旁流效果。結(jié)合圖6-圖12所示，本發(fā)明防旁流式直接安注導(dǎo)流件50及直接安注裝置100的導(dǎo)流管體51的進(jìn)流口52與直接安注管嘴40的出口41對(duì)接并連通，從而使得本發(fā)明的導(dǎo)流管體51能利用直接安注管嘴40及壓力容器內(nèi)側(cè)作為焊接安裝的依托，從而不需要專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)焊接安裝結(jié)構(gòu)，也不需要改變外部管線(xiàn)，因此無(wú)需增加任何額外的用來(lái)進(jìn)行穩(wěn)固本發(fā)明防旁流式直接安注導(dǎo)流件50的安裝結(jié)構(gòu)，即本發(fā)明通過(guò)其自身的結(jié)構(gòu)與壓力容器10即可進(jìn)行穩(wěn)定的固定連接，同時(shí)也便于吊籃20向壓力容器10內(nèi)的裝配；由于本發(fā)明的導(dǎo)流管體51呈中空且朝下彎折的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，彎折的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大大的增大了導(dǎo)流管體51的轉(zhuǎn)彎半徑，從而使得安全注射水向下流出時(shí)更加有序和平穩(wěn)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中因安全注射水向下流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生劇烈震蕩而帶來(lái)的防旁流性差的技術(shù)問(wèn)題，大大的提高了本發(fā)明的防旁流性；另，由于本發(fā)明導(dǎo)流管體51的所述出流口53呈扁狀結(jié)構(gòu)，且所述進(jìn)流口52至所述出流口53的口徑逐步增大，使得安全注射水在導(dǎo)流管體51中流動(dòng)時(shí)，導(dǎo)流管體51能對(duì)安全注射水的流向進(jìn)行良好的導(dǎo)流和引導(dǎo)作用，提高了本發(fā)明的防旁流式直接安注導(dǎo)流件50的導(dǎo)流性和引導(dǎo)性，同時(shí)在對(duì)安全注射水進(jìn)行導(dǎo)流的作用下，水流的寬度逐漸變變寬，且安全注射水從呈扁狀結(jié)構(gòu)的出流口53流出時(shí)，也形成片狀(即：扁狀)的向下高速速流動(dòng)的安全注射水，該片狀的的安全注射水以較高速度貼吊籃20向下流動(dòng)，從而減少與壓力容器10的接觸，形成更好適應(yīng)向環(huán)狀的環(huán)腔30的向下流動(dòng)，并進(jìn)一步的減少旁流。另，本發(fā)明所涉及的壓力容器10、吊籃20及直接安注管嘴40的具體結(jié)構(gòu)及工作原理，均為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的，在此不再作詳細(xì)的說(shuō)明。以上所揭露的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明申請(qǐng)專(zhuān)利范圍所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。