[实用新型]控制棒包壳管、控制棒组件及控制棒缓冲结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及核电站反应堆设备，尤其涉及控制棒包壳管、控制棒组件及控制棒缓冲结构。

背景技术

在压水堆堆芯中使用反应性控制棒束组件进行快速的反应性控制，目前，国外、国内压水堆中使用的反应性控制棒束组件一般由若干根控制棒组件和上部连接部件组成。如图1所示，图1是现有技术中控制棒组件缓冲结构示意图；而每个控制棒组件又由等壁厚包壳管1、上端塞2、下端塞3、吸收体4和吸收体4压紧弹簧5等组成。在反应堆紧急停堆过程中，反应性控制棒束组件连同其驱动杆自由下落，在其下落行程的末端中需要对反应性控制棒束组件进行缓冲减速，以降低反应性控制棒束组件对燃料组件的冲击力。目前，如图1所示，通常在压水堆控制组件的导向管6下部采用缩内径的缓冲设计，在控制棒组件进入此过渡段后，控制棒组件下端与导向管6的径向间隙减小，进而使过渡段内的水压增大，对控制棒组件产生向上的缓冲力。但是，压水堆控制棒组件的通常设计的不足之处在于：其下端在堆芯内接近活性区，承受较大的中子辐照，由于辐照肿胀的作用会使控制棒组件下端外径增大，在其寿期末，使控制棒组件下端与导向管6的径向间隙过小，进而存在增加反应性控制棒束组件的下落时间或者不能正常下落的风险。另外，反应性控制棒束组件也可通过步进动作进行反应性控制，在步进过程中，包壳管1与上端塞2的焊接处承受大的拉或压应力，机械强度设计裕量较小；同时反应性控制组件在堆内长期承受流致振动的影响，使包壳管1上端、包壳管1与上端塞2的焊接处有微振磨蚀及振动疲劳失效的风险。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种可以降低控制棒组件不能正常下落风险的控制棒包壳管、控制棒组件以及控制棒缓冲结构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种控制棒包壳管，沿轴向穿设有通孔，所述控制棒包壳管包括缓冲段、过渡段和插入段，所述过渡段位于所述缓冲段与所述插入段之间；所述缓冲段的外径大于所述插入段的外径，且所述过渡段的外径由所述缓冲段向所述插入段逐渐缩径。

优选地，所述过渡段为圆台，所述缓冲段与所述插入段均为与所述过渡段同轴的圆柱体。

优选地，所述通孔为圆柱孔，且所述通孔与所述过渡段、所述缓冲段及所述插入段同轴。

本实用新型还提供一种控制棒组件，包括上述的控制棒包壳管，还包括连接于所述缓冲段一端的上端塞、连接于所述插入段上远离所述缓冲段一端的下端塞、与所述通孔适配的吸收体、设置于所述吸收体与所述上端塞之间的压紧装置所述压紧装置及所述吸收体均位于所述通孔中，所述压紧装置将所述吸收体压紧在所述下端塞上。

优选地，所述上端塞包括第一主体及连接于所述第一主体的第一连接部；所述第一连接部对应于所述缓冲段上所述通孔的一端后，所述第一主体连接于所述第一连接部的端面抵接于所述缓冲段连接于所述上端塞。

优选地，所述下端塞包括第二主体及连接于所述第二主体的第二连接部；所述第二连接部插入对应的所述插入段上的所述通孔的一端后，所述第二主体连接于所述第二连接部的端面抵接于所述插入段连接于所述下端塞的端面。

优选地，所述第一主体与所述缓冲段之间、所述第二主体与所述插入段之间的连接方式为焊接。

本实用新型还提供一种控制棒缓冲结构，包括上述的控制棒组件；还包括导向管，所述导向管上设有与所述控制棒组件适配的容置部；所述容置部顶端设有入口，所述导向管底端设有与所述容置部相通的缓冲口；所述控制棒组件落入所述容置部时，外径缩径的所述过渡段使得所述控制棒组件在下落过程中，导向管内的冷却剂对所述过渡段和所述下端塞产生连续的向上的缓冲力。

优选地，所述导向管为圆柱体，所述容置部为与所述导向管同轴的圆柱孔。

优选地，所述导向管的侧壁设有排水孔。

实施本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型将控制棒包壳管设置为具有不同外径的缓冲段和插入段，以及逐渐缩径的过渡段，从而增加了插入段与导向管之间的径向间隙，降低了控制棒组件不能正常下落的风险，提高了核电站的安全性；增加了控制棒组件的机械强度，延长了控制棒组件的使用寿命；简化了加工工艺，节约了加工及运行成本。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是现有技术中控制棒组件缓冲结构示意图；

图2是本实用新型控制棒包壳管一实施例的结构示意图；

图3是本实用新型控制棒组件一实施例的结构示意图；