專利名稱:一種反應(yīng)堆壓力容器下封頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓水堆核電廠核反應(yīng)堆設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種反應(yīng)堆壓力容器下封頭。
背景技術(shù)：
反應(yīng)堆壓力容器是壓水堆核電廠一回路系統(tǒng)中的一個重要設(shè)備，是承壓密封邊界，主要用于容納反應(yīng)堆堆芯，支承和定位堆內(nèi)構(gòu)件以及密封高溫、高壓的一回路冷卻劑，通過與堆內(nèi)構(gòu)件和導(dǎo)流圍板配合引導(dǎo)冷卻劑流向，并維持堆芯區(qū)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(nèi)構(gòu)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(yīng)堆壓力容器在堆芯頂部以下的位置沒有貫穿孔，降低了容器泄漏導(dǎo)致失水事故(LOCA)的風(fēng)險。在堆芯熔化的嚴(yán)重超設(shè)計基準(zhǔn)事故發(fā)生時，下封頭可使得熔融堆芯滯留在反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)(IVR)，并利用反應(yīng)堆壓力容器外表面的水進(jìn)行冷卻。
冷卻劑自反應(yīng)堆壓力容器進(jìn)口管進(jìn)入由壓力容器與堆內(nèi)構(gòu)件形成的環(huán)腔，進(jìn)而流入下腔室時，流速的增加將會引起吊籃振動加強(qiáng)，同時對流量的分配產(chǎn)生不利影響，通過設(shè)計反應(yīng)堆壓力容器下封頭可優(yōu)化環(huán)腔。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種滿足反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)(IVR)的設(shè)計要求的反應(yīng)堆壓力容器下封頭。
實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案:一種反應(yīng)堆壓力容器下封頭，其所述的反應(yīng)堆壓力容器下封頭為一體式鍛制而成的半球碗狀結(jié)構(gòu)，在反應(yīng)堆壓力容器下封頭內(nèi)壁上部對稱設(shè)置四個堆芯支承凸臺；設(shè)定反應(yīng)堆壓力容器筒體外徑為Cl、筒體內(nèi)徑為C2 ;設(shè)定反應(yīng)堆壓力容器下封頭球的內(nèi)徑為SR2、壁厚為Tl ;則反應(yīng)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(yīng)堆壓力容器下封頭，其所述的反應(yīng)堆壓力容器下封頭的半球結(jié)構(gòu)與反應(yīng)堆壓力容器筒體接合處，通過內(nèi)壁、外壁兩處分別設(shè)置倒圓進(jìn)行圓滑過渡，倒圓的大小保證該處壁厚的情況下實現(xiàn)最大值。
如上所述的一種反應(yīng)堆壓力容器下封頭，其所述反應(yīng)堆壓力容器下封頭一體鍛制成型，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(nèi)構(gòu)件，并實現(xiàn)壓力容器與堆內(nèi)構(gòu)件的下部對中。
如上所述的一種反應(yīng)堆壓力容器下封頭，其反應(yīng)堆下封頭的上部直段結(jié)構(gòu)與反應(yīng)堆壓力容器筒體的內(nèi)外徑一致，該處直段結(jié)構(gòu)外側(cè)長度大于內(nèi)側(cè)長度約15%，該處直段結(jié)構(gòu)與下封頭球冠間通過倒圓圓滑過渡，與堆內(nèi)構(gòu)件間形成下腔室入口通道，并保證下腔室入口通道滿足設(shè)計流速要求。
本發(fā)明的效果在于:本發(fā)明所述的反應(yīng)堆壓力容器下封頭，為使下腔室流道入口流速降低至合理范圍，減小對吊籃激振振幅的影響，擴(kuò)大下腔室入口流通面積；下封頭敏感部位應(yīng)考慮更多的設(shè)計補(bǔ)強(qiáng)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(shè)計，減少了一條主焊縫，降低反應(yīng)堆壓力容器在役檢測的難度。冷卻劑及下腔室入口通道進(jìn)入下腔室后，通過流量分配裝置進(jìn)行分流，下腔室入口流道改良后，吊籃振幅減少約4.8%,流速降低至7.7m/s, IVR計算結(jié)果降低至0.75,應(yīng)力分析評定下封頭設(shè)計裕量增大。


圖1為反應(yīng)堆壓力容器及堆內(nèi)構(gòu)件示意圖；
圖2為反應(yīng)堆壓力容器下封頭結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1.壓力容器；2.下腔室入口通道；3.堆內(nèi)構(gòu)件；4.反應(yīng)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(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明所述的一種反應(yīng)堆壓力容器下封頭作進(jìn)一步描述。
如圖1和圖2所示，本發(fā)明所述的一種反應(yīng)堆壓力容器下封頭，其反應(yīng)堆壓力容器下封頭4為一體式鍛制而成的半球碗狀結(jié)構(gòu)，在反應(yīng)堆壓力容器下封頭4內(nèi)壁上部4個方向上對稱設(shè)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(nèi)構(gòu)件3，并實現(xiàn)壓力容器I與堆內(nèi)構(gòu)件3的下部對中。
設(shè)定反應(yīng)堆壓力容器I的筒體外徑為Cl、筒體內(nèi)徑為C2 ；
設(shè)定反應(yīng)堆壓力容器下封頭4球的內(nèi)徑為SR2、壁厚為Tl ；
則反應(yīng)堆壓力容器下封頭4球的外徑SRl=0.5C1=SR2+T1。
反應(yīng)堆壓力容器下封頭4的半球結(jié)構(gòu)與反應(yīng)堆壓力容器筒體I接合處，通過內(nèi)壁、外壁兩處分別設(shè)置倒圓進(jìn)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(guān)系的情況下實現(xiàn)最大值。
反應(yīng)堆下封頭4的上部直段結(jié)構(gòu)與反應(yīng)堆壓力容器筒體I的內(nèi)外徑一致，該處直段結(jié)構(gòu)外側(cè)長度大于內(nèi)側(cè)長度約15%，該處直段結(jié)構(gòu)與下封頭球冠間通過上述倒圓圓滑過渡，與堆內(nèi)構(gòu)件3間形成下腔室入口通道2，并保證下腔室入口通道2滿足設(shè)計流速要求。
如圖1所示，冷卻劑在反應(yīng)堆內(nèi)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(jìn)口接管進(jìn)入反應(yīng)堆，沿著由壓力容器I與堆內(nèi)構(gòu)件3形成的環(huán)腔，進(jìn)而通過環(huán)腔的下腔室入口通道2，進(jìn)入反應(yīng)堆的下腔室。下腔室流通面積直接影響冷卻劑入口流速，擴(kuò)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(quán)利要求
1.一種反應(yīng)堆壓力容器下封頭，其特征在于:所述的反應(yīng)堆壓力容器下封頭(4)為一體式鍛制而成的半球碗狀結(jié)構(gòu)，在反應(yīng)堆壓力容器下封頭(4)內(nèi)壁上部對稱設(shè)置四個堆芯支承凸臺(6)； 設(shè)定反應(yīng)堆壓力容器筒體(I)外徑為Cl、筒體內(nèi)徑為C2 ； 設(shè)定反應(yīng)堆壓力容器下封頭(4)球的內(nèi)徑為SR2、壁厚為Tl ； 則反應(yīng)堆壓力容器下封頭(4)球的外徑SRl=0.5C1=SR2+T1。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種反應(yīng)堆壓力容器下封頭，其特征在于:所述的反應(yīng)堆壓力容器下封頭(4)的半球結(jié)構(gòu)與反應(yīng)堆壓力容器筒體(I)接合處，通過內(nèi)壁、外壁兩處分別設(shè)置倒圓進(jìn)行圓滑過渡，倒圓的大小保證該處壁厚的情況下實現(xiàn)最大值。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種反應(yīng)堆壓力容器下封頭，其特征在于:所述反應(yīng)堆壓力容器下封頭(4) 一體鍛制成型，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(nèi)構(gòu)件(3)，并實現(xiàn)壓力容器(I)與堆內(nèi)構(gòu)件(3)的下部對中。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種反應(yīng)堆壓力容器下封頭，其特征在于:反應(yīng)堆下封頭(4)的上部直段結(jié)構(gòu)與反應(yīng)堆壓力容器筒體(I)的內(nèi)外徑一致，該處直段結(jié)構(gòu)外側(cè)長度大于內(nèi)側(cè)長度約15%，該處直段結(jié)構(gòu)與下封頭球冠間通過倒圓圓滑過渡，與堆內(nèi)構(gòu)件(3)間形成下腔室入口通道(2 )，并保證下腔室入口通道(2 )滿足設(shè)計流速要求。
專利摘要
本發(fā)明提供一種反應(yīng)堆壓力容器下封頭，其所述的反應(yīng)堆壓力容器下封頭為一體式鍛制而成的半球碗狀結(jié)構(gòu)，在反應(yīng)堆壓力容器下封頭內(nèi)壁上部對稱設(shè)置四個堆芯支承凸臺；設(shè)定反應(yīng)堆壓力容器筒體外徑為C1、筒體內(nèi)徑為C2；設(shè)定反應(yīng)堆壓力容器下封頭球的內(nèi)徑為SR2、壁厚為T1；則反應(yīng)堆壓力容器下封頭球的外徑SR1=0.5C1=SR2+T1。本發(fā)明所述的反應(yīng)堆壓力容器下封頭滿足熔融堆芯滯留的要求，降低反應(yīng)堆壓力容器在役檢測的難度，應(yīng)力分析評定下封頭設(shè)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(fā)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(shè)計院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan