核工反应堆压力容器介绍

一、反应堆压力容器功能包容堆芯冷却剂压力边界放射性物质屏障承受载荷当前第1页\共有34页\编于星期五\10点二、反应堆压力容器材料选材原则：纯度和均匀性足够的强度和韧性较低的辐照敏感性导热性能好易加工成本低Mn-Mo-Ni低碳合金钢，内堆焊5mm不锈钢涂层导热率是不锈钢的３倍热膨胀系数比不锈钢小1.5倍奥氏体不锈钢在快中子作用下产生脆化效应为防止高温水中材料腐蚀问题，堆焊不锈钢涂层。当前第2页\共有34页\编于星期五\10点三、反应堆压力容器结构从上到下：１、反应堆容器顶盖顶盖本体（3吊耳，1排气管，61+4管座）顶盖法兰（58个螺栓孔）2、反应堆容器筒体筒体法兰（58个未穿透螺孔，O形密封环，泄漏探测管，支承台肩，定位键槽）接管段和接管（6个）上下筒体过渡段下封头（中子测量贯穿管50个）当前第3页\共有34页\编于星期五\10点法兰管嘴环行段压力容器支承面导向装置环行段顶盖当前第4页\共有34页\编于星期五\10点O形密封环1、功能：保证压力容器筒体法兰和顶盖法兰之间的密封。2、材质：因科镍-600镀银，因科镍-718弹簧当前第5页\共有34页\编于星期五\10点反应堆容器支承结构１、功能

在正常运行工况或事故工况下承受载荷。2、构成进出口接管下面的支撑座；支承导向板；支承环（两个水平厚法兰和两块立式腹板组成的环行梁结构，上焊6个径向定位止挡块）当前第6页\共有34页\编于星期五\10点四、反应堆压力容器的运行1、材料的两种可能破裂方式：延性断裂（塑性断裂）：

机械应力超过屈服应力，材料塑性变形直至断裂。无延性断裂（脆性断裂）裂纹无限扩展形成断裂。材料抗裂纹扩展能力称为韧性。2、脆性转变温度：NDTT（nilductilitytransitiontemperature）当前第7页\共有34页\编于星期五\10点3、辐照使材料脆性转变温度升高当前第8页\共有34页\编于星期五\10点4、反应堆压力容器的运行限制：需运行在压力上部限制曲线和压力下部限制曲线中间的区域。当前第9页\共有34页\编于星期五\10点当前第10页\共有34页\编于星期五\10点2.3

反应堆堆内构件当前第11页\共有34页\编于星期五\10点一、堆内构件主要功能支承和压紧堆芯组件为压力容器提供屏蔽冷却剂流道控制棒和探测计的导向固定监督用的辐照样品当前第12页\共有34页\编于星期五\10点二、堆芯下部

支承结构包括：吊篮堆芯支承板围板和辐板组件堆芯下栅格板热屏蔽辐照样品管二次支承组件当前第13页\共有34页\编于星期五\10点1、吊篮高8.2m，直径3.6m，壁厚51mm的不锈钢圆筒上端法兰（24个流水孔，6个辐照样品孔和4个定位键孔）下端堆芯支承板（0.5m厚的孔板）3个冷却剂出口孔4个定位键当前第14页\共有34页\编于星期五\10点2、围板和辐板围板：将布置燃料组件的整个活性区的外形紧紧围住。厚度25-30mm。辐板：中空圆板，带小孔，厚度20-30mm，共8层，起径向支撑作用。热屏蔽：在辐照最大区域加强对中子和的防护。4块不锈钢板，厚度70mm。当前第15页\共有34页\编于星期五\10点3、堆芯下栅格板作用：燃料组件的支撑和定位。结构：厚度50mm，4×157个流水孔，2×157个定位销。与吊篮的连接：凸环，68根支撑柱。流量分配板：薄孔板，合理分配冷却剂流量。当前第16页\共有34页\编于星期五\10点4、辐照样品监督管作用：为反应堆压力容器材料样品提供辐照监测。结构：3个热屏外侧装有辐照样品架，每个样品架放置2支辐照样品管。当前第17页\共有34页\编于星期五\10点5、二次支承组件结构：1块厚底板，2块支承板，支承柱，能量吸收器。功能：“断裂支承”。1缓冲作用。2防止控制棒提升引起反应性猛增。3防止吊篮扭曲。4部分中子注量率仪表导管。当前第18页\共有34页\编于星期五\10点三、堆芯上部支承结构包括：导向筒支承板堆芯上栅格板支承柱压紧弹簧控制棒导向筒热电偶柱当前第19页\共有34页\编于星期五\10点堆芯上部支承结构的作用：1、将堆芯组件定位、压紧，防止因冷却剂流动的水力作用使堆芯组件向上移动。2、保证控制棒的对中并起导向作用。3、支承堆芯冷却剂出口温度测量装置。当前第20页\共有34页\编于星期五\10点1、导向筒支承板结构：由一块厚板（厚度100mm，直径约4m），一个法兰和一个环行段组成。厚板上固定：控制棒导向管，热电偶导管，热电偶管座。热电偶柱：40个铬镍-铝镍合金制成的热电偶，每10个引到一个热电偶柱。当前第21页\共有34页\编于星期五\10点2、堆芯上栅格板作用： 燃料组件压紧和定位； 分配冷却剂流量； 固定堆芯上部支承柱； 控制棒导向筒固定和定位。结构：厚度50mm，圆板，61×2个销孔，157×2个销钉，4个定位键槽。当前第22页\共有34页\编于星期五\10点3、支承柱作用：连接导向筒支承板和堆芯上栅格板并保证二者空间距离；反应堆冷却剂流道；热电偶导管支承。4、压紧弹簧作用：补偿法兰加工误差；压紧堆内下部构件。当前第23页\共有34页\编于星期五\10点5、控制棒导向筒作用：控制棒组件定位和导向。结构： 上部导向筒 下部导向筒 共61个当前第24页\共有34页\编于星期五\10点*冷却剂在堆内的流动*流动过程：先自上而下，后自下而上。旁路流量：设计：6.5%实际：1.0%+0.6%+2.2%+2.24%＝6.04%压头损失：堆芯内损失0.156MPa总损失0.307MPa当前第25页\共有34页\编于星期五\10点2.4

控制棒驱动机构当前第26页\共有34页\编于星期五\10点一、概述功能：带动控制棒动作从而控制反应堆的反应性。结构：1.步进式 优点：提棒精度高（228×15.9mm，72步/min）； 落棒速度快（最长2.15s，包括缓冲段3.2s）2.由压力外壳、操作线圈、销爪组件、驱动杆、单棒位置指示线圈组成。3.全长5700mm，提升力163kg。4.设计温度343度，设计压力17.2MPa当前第27页\共有34页\编于星期五\10点1.压力外壳压力罩：作用：将磁极、销爪以及驱动杆等密封在内；防止高温冷却剂泄漏。连接方式：通过螺纹与压力容器顶盖上的管座连接并焊接密封。棒行程罩：作用：为驱动杆提供向上运动的空间。连接方式：通过螺纹与压力罩连接并焊接密封。 当前第28页\共有34页\编于星期五\10点2.操作线圈作用：作用：操纵销爪组件动作。组成：提升线圈、传递线圈、夹持线圈。铜线绕制，外有线圈盒。供电：电缆穿过电缆导管供电当前第29页\共有34页\编于星期五\10点3.销爪组件组成：传递销爪、夹持销爪各3个控制棒7步提升动作：1.夹持线圈通电2.传递线圈通电3.夹持线圈断电4.提升线圈通电5.夹持线圈通电6.传递线圈断电7.提升线圈断电当前第30页\共有34页\编于星期五\10点4.驱动杆功能：连接控制棒组件和驱动机构结构：1.全长7253mm，261个齿槽，齿槽间距15.9mm。2.拆卸杆、定位塞头、可拆接头实现驱动杆和控制棒组件的连接。当前第31页\共有34页\编于星期五\10点当前第32页\共有34页\编于星期五\10点当前第33页\共有34页\编于星期五\10点本章复习题堆芯有多少燃料组件？请描述燃料组