[发明专利]测量核反应堆堆芯内至少一物理参数的装置

说明书

本发明涉及测量核反应堆堆芯内至少一物理参数(如温度或中子通量)的装置，更具体是指用压力水冷却的核反应堆。

压力水核反应堆包括在核反应堆的容器内被垂直设置的棱柱组件形成并且支承在一支承板上的堆芯。

在核反应堆工作时，必须周期地测量堆芯内实际的中子通量及温度。为此，使用具很小尺寸的裂变探测器或热电偶，它们可用在管中的驱动钢索的摇搭移动，这些管的一端封住，称套管。在通过测量导向后，套管被以预定的分布导入一些堆芯组件中。各测量导向导管包括一导向管，它通过压力容器底端穿入套筒和通过反应堆下面的内部空间的垂直通道把测量室与核反应堆的容器底端连接起来，该垂直通道与导入套管的燃料组件的垂直导向管对齐。

通过移动放在堆芯的燃料组件内的套管内的中子通量探测器，可作沿堆芯整个高度的中子通量测量。

也可以在套管内导入一套由中子通量探测器或温度测量传感器构成的传感器，它们以间隔设置沿着导入套管或类似于套管的封闭管中的测量钢索的长度固定。中子通量或温度探测器，与测量钢索成整体，以沿堆芯高度错列的固定设置放在堆芯内。

通过使固定探头或活动探头，可在沿堆芯高度的变化位置上对堆芯内部进行测量。

与压力容器底端连接的导向导管与含有处在压力下有很高温度的冷却水的容器的内部连通，并允测量管通过，测量管的一部分穿入核反应堆堆芯中。测量管必须可以在导向导管内移动，以便例如在要更换时，可从推芯组件中把它们抽出，或从导向导管中完全抽出。在套管型测量管和导向导管之间留有较大的径向间隙，使测量管可在导向导管中移动。压力反应堆冷却水充满了在导向导管内表面与套管的外表面之间的环形空间，该空间遭到很高温度及很高压力的流体作用。另外，与接合在核反应堆堆芯的这端相对的，套管的开口端必须可从核反应堆的测量室能接触到。在使用活动探头时，探头接合在套管内和可从测量室移动。测量探头固定到一柔性元件上，可推拉以便移动探头。使用一个位移及测量组件使得可以控制的方式移动活动管，并收回及处理测量信号。在使用固定探头的情形下，探头与测量钢索连接，这些钢索必须在测量室内与信号处理组件连接。

在所有情形下，必须要有能触及放在导向导管内的套管的开口端的通路。导向导管包括设在测量室的一端件上的用作套管的密封通道的装置。该密封套管通道装置，一般叫连接管，包括多套密封件使得可以保证套管从导向导管中出口处的套管端的表面周围的密封。连接管包括一上游端，套管的端部穿入该上游端，还有一下游端，套管的延伸部连接该端，该延伸部可以形成连接管和位移及从探头回收测量信号的组件之间的连接。

测量管或套管的端部通过焊接固定在延伸部分的一部分上，该部分使套管和连接管连接起来。连接管包括一螺帽，用来顶着延伸部分的台阶以便把它固定在连接管上。

当要求移动导向导管中的套管，例如为了在重装燃料前把套管从燃料组件中抽出，从连接管上移去螺帽，拉套管的延伸部分。通过推延伸部分，可以在导向导管内更换套管。

当要求修理导向导管的一部分，例如修理或更换导向导管上固定的连接管，需要从导向导管中完全抽出套管。在核反应堆的测量室中抽出套管是复杂的工作，因为套管很长，并且由于保持在工作的核反应堆中一段时间其活性很高。一般需要在测量室内用切割移去套管，并把套管段存在容器内。在移出套管的该操作前，需要通过对套管和延伸部分之间连接焊缝机加工来把套管与延伸部分分开。

还有建议为了在导向导管的元件(例如连接管)上进行修理，要把套管与延伸部分分开和在导向导管内把套管向上游移动，也就是说向核反应堆的容器移动，因此在移动的端部，预先从延伸部分分离的套管端是要更换或修理的装置的上游。也需要在位于要修理或更换的装置上游的区域，以密封的方式塞住套管的开口端，和套管和导向导管之间的环形空间。

为了执行移动及塞住套管的各种操作，使用了可从核反应堆的测量室操作的设备。

所用的方法及设备构成与本申请同日申请的由申请人Companies FRAMATOME and ATEA，Socie′te′Atlantique deTechniqnes Avance′es申请的专利申请的主题。

为了实现该方法，仍要通过机加工把套管与延伸部分分开，或与延伸部分连接的一个元件分开，由于在核反应堆的测量室进行机加工切割就有缺点。另外，该操作比较费时且复杂；当把套管返回使用时，需要把一延伸部分重焊到套管端。