核電站用1e級(jí)反應(yīng)堆堆芯溫度測(cè)量設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種核電站用1E級(jí)反應(yīng)堆堆芯溫度測(cè)量設(shè)備，其包括鎧裝熱電偶、鎧裝熱電偶補(bǔ)償電纜、連接熱電偶和補(bǔ)償電纜的接插件，接插件包括插頭和插座，插頭和插座都為插針與插孔共體的接頭，插頭的插針插入插座的插孔、插座的插針插入插頭的插孔內(nèi)實(shí)現(xiàn)電連接，插孔的周圍由絕緣材料包覆；插頭與插座的外殼通過螺紋固定連接，接口處采用密封圈密封；插頭、插座的尾端內(nèi)孔口部設(shè)置兩個(gè)搭接的卡套，壓緊件通過螺紋連接在插頭、插座的尾端，并通過卡套壓緊穿過尾端的穿孔引纜。該測(cè)量設(shè)備能達(dá)到核安全級(jí)要求的絕緣性能良好、抗干擾能力強(qiáng)、抗輻射。
【專利說明】
核電站用1E級(jí)反應(yīng)堆堆芯溫度測(cè)量設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型涉及核電站用IE級(jí)反應(yīng)堆堆芯溫度測(cè)量設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 根據(jù)壓水堆核電站設(shè)計(jì)要求，IE級(jí)反應(yīng)堆堆芯溫度測(cè)量設(shè)備應(yīng)為核安全級(jí)，根據(jù) 核安全級(jí)儀表設(shè)備的要求，測(cè)量設(shè)備要在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故和嚴(yán)重事故工況下，可靠地提供堆 芯冷卻劑出口溫度。在失水事故工況下，安全殼內(nèi)環(huán)境狀況極其惡劣，殼內(nèi)充滿著約150- 180 °C和0.5MPa壓力的水蒸汽和含硼水，濕度高達(dá)100%，而且還有很強(qiáng)的放射性;在地震事 故工況下，由于反應(yīng)堆設(shè)備和構(gòu)件的強(qiáng)烈震動(dòng)，可能使測(cè)量設(shè)備中的零部件件之間的連接 松動(dòng)或脫開，而造成測(cè)量失效。而現(xiàn)有的工業(yè)鎧裝熱電偶的接插件是不抗震、不耐輻照和 高溫下不密封的，所以不能在安全殼內(nèi)惡劣環(huán)境中正常工作;常規(guī)的K型鎧裝熱電偶的絕緣 電阻達(dá)不到核級(jí)要求，所以也不能在壓力容器和安全殼內(nèi)的環(huán)境中正常工作。
[0003] 因此有必要設(shè)計(jì)一種測(cè)溫設(shè)備，不僅能在核電站正常運(yùn)行條件下提供堆芯冷卻劑 出口溫度，而且要在核電站設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故和嚴(yán)重事故工況下，提供堆芯冷卻劑出口溫度，以 保證核電站的安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供核電站IE級(jí) 反應(yīng)堆堆芯溫度測(cè)量設(shè)備，達(dá)到核安全級(jí)要求的絕緣性能良好、抗干擾能力強(qiáng)、抗輻射。
[0005] 本實(shí)用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案為:核電站IE級(jí)反應(yīng)堆堆芯溫度測(cè)量 設(shè)備，包括鎧裝熱電偶、鎧裝熱電偶補(bǔ)償電纜、連接熱電偶和補(bǔ)償電纜的接插件，接插件包 括插頭和插座，插頭和插座都為插針與插孔共體的接頭，插頭的插針插入插座的插孔、插座 的插針插入插頭的插孔內(nèi)實(shí)現(xiàn)電連接，插孔的周圍由絕緣材料包覆;插頭與插座的外殼通 過螺紋固定連接，接口處采用密封圈密封;插頭、插座的尾端內(nèi)孔口部設(shè)置兩個(gè)搭接的卡 套，壓緊件通過螺紋連接在插頭、插座的尾端，并通過卡套壓緊穿過尾端的穿孔引纜。
[0006] 優(yōu)選的接插件的殼體為316L不銹鋼，插針、插孔的材料為鎳鉻-鎳鋁，絕緣材料為 聚醚醚酮。
[0007] 優(yōu)選的密封圈材料為三元乙丙橡膠。
[0008] 接插件內(nèi)的偶絲與插針、插座之間采用激光焊接，并采用勺形線夾隔離，勺形線夾 槽內(nèi)填滿高溫環(huán)氧樹脂。
[0009]鎧裝熱電偶的熱電偶絲為K型鎳鉻-鎳鋁材料，絕緣材料為氧化鋁，套管材料為 316L不銹鋼，熱電偶的冷端用高溫環(huán)氧樹樹脂封裝密封。
[0010] 鎧裝熱電偶的外徑為3.17mm，測(cè)量端的外徑為2.28±0· 1mm，長度為19± 1mm，測(cè)量 端內(nèi)部的熱電偶絲用激光焊接連接，鎧裝熱電偶的測(cè)量端用自熔氬弧焊封裝密封。
[0011]鎧裝熱電偶補(bǔ)償電纜的熱電偶絲為K型鎳鉻-鎳鋁材料，絕緣材料為氧化鋁，套管 材料為316L不銹鋼，套管的兩端用高溫環(huán)氧樹樹脂封裝密封。
[0012] 絕緣材料氧化鋁經(jīng)過抽氣去潮、高溫烘烤，鎧裝套管內(nèi)表面經(jīng)過灑精清洗烘干。
[0013] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：1、測(cè)溫設(shè)備包括鎧裝熱電偶、鎧裝熱電偶補(bǔ)償電纜、連接 熱電偶和補(bǔ)償電纜的接插件，方便堆芯燃料更換過程中相互分離、連接，因?yàn)楦鶕?jù)壓水堆核 電站設(shè)計(jì)要求，反應(yīng)堆堆芯燃料需要定期更換，鎧裝熱電偶等能隨壓力容器的上封頭移走 或復(fù)位，而方便換料操作。2、接插件為兩個(gè)插針、插孔共體的接頭，連接時(shí)插針和插孔的對(duì) 位方式是唯一的，防止接錯(cuò)線路。3、接插件尾端采用兩個(gè)卡套壓緊穿孔引纜，插頭和插座固 定連接的接口處采用三元乙丙橡膠密封圈密封，可防止防止高溫、高壓和強(qiáng)放射性水汽漏 入接插件內(nèi)部，抗干擾或輻射。4、插針、插孔、熱電偶絲、接插件殼體、絕緣材料的選擇及其 連接方式、處理方法等，可保證絕緣電阻都不小于5 X 109 Ω .m，滿足核安全級(jí)要求。5、測(cè)量 端的外徑縮頸到2.28 ± 0.1 mm，可減少測(cè)溫的響應(yīng)時(shí)間，提高性能。6、偶絲、絕緣材料、套管 等選用的材料可進(jìn)一步滿足核安全級(jí)的要求。
【附圖說明】
[0014] 圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的測(cè)溫設(shè)備結(jié)構(gòu)分解圖。
[0015]圖2是圖1中A-A向的觀察視圖。
[0016] 圖3是圖1中B-B面的剖視圖。
[0017] 圖4是圖1中插頭和插座連接結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合附圖、實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0019]如圖1所示的測(cè)量設(shè)備包括鎧裝熱電偶1、兩段鎧裝熱電偶補(bǔ)償電纜4、兩套連接 熱電偶和補(bǔ)償電纜的接插件。
[0020] 鎧裝熱電偶1通過反應(yīng)堆壓力容器上封頭的密封裝置和壓力容器內(nèi)的導(dǎo)向管插到 反應(yīng)堆堆芯出口處，用來測(cè)量冷卻劑的出口溫度。鎧裝熱電偶1的熱電偶絲為K型鎳鉻-鎳鋁 材料，絕緣材料為氧化鋁，套管材料為316L不銹鋼。熱電偶的冷端用高溫環(huán)氧樹樹脂封裝密 封，外徑為3 · 17mm，端部的測(cè)量端11的外徑較小，為2 · 28 ±0 · Imm，長度為19 ± Imm，測(cè)量端11 內(nèi)部的熱電偶絲用激光焊接連接，使焊點(diǎn)小而牢固，以保證其響應(yīng)時(shí)間滿足1秒和高絕緣電 阻的要求，鎧裝熱電偶1的測(cè)量端用自熔氬弧焊封裝密封，保證鎧裝套管良好的完整性，防 止水汽內(nèi)漏，保證鎧裝熱電偶在高溫、高壓和強(qiáng)放射性水汽的壓力容器中的高絕緣電阻。
[0021] 為更進(jìn)一步提高其絕緣電阻，熱電偶內(nèi)的絕緣材料氧化鋁經(jīng)過抽氣去潮、高溫烘 烤，鎧裝套管內(nèi)表面經(jīng)過灑精清洗烘干。
[0022] 鎧裝熱電偶補(bǔ)償電纜4為鎧裝熱電偶1的延長線，用來將鎧裝熱電偶1的溫度信號(hào) 輸送至安全殼的電氣貫穿件。鎧裝熱電偶補(bǔ)償電纜4的熱電偶絲為K型鎳鉻-鎳鋁材料，絕緣 材料為氧化鋁，套管材料為316L不銹鋼，套管的兩端用高溫環(huán)氧樹樹脂封裝密封。
[0023] 接插件用來連接或斷開堆芯鎧裝熱電偶1、鎧裝熱電偶補(bǔ)償電纜4,每套接插件包 括插頭2、插座3。插頭2和插座3均為陰陽共體的接頭:插座3的左視圖如圖2,插座中心的上 部固定插針31，下部固定插孔32,插孔周圍由絕緣材料聚醚醚酮包覆。插頭2的剖視圖如圖3 所示，插頭中心的上部固定插頭插孔21，插頭插孔周圍由絕緣材料聚醚醚酮包覆;插頭中心 下部固走插頭插針22。插頭插針22插入插孔32，插針31插入插頭插孔21，實(shí)現(xiàn)插頭2和插座3 之間的電路連接，這樣的連接方式可保證插頭2和插座3的對(duì)位方式是唯一的，防止接錯(cuò)。插 針和插孔的材料為K型鎳鉻-鎳鋁，插針、插孔和插頭或插座內(nèi)的偶絲用激光焊接連接，并 采用勺形線夾隔離，勺形線夾槽內(nèi)填滿高溫環(huán)氧樹脂，密封和加固偶絲的焊點(diǎn)，保護(hù)與密封 插針、插孔、偶絲，保證接插件高的絕緣電阻。
[0024] 插頭2和插座3的固走方式如圖4所不，插頭2和插座3的冗I體材料為316L不鎊鋼。插 頭2的外緣帶有細(xì)牙外螺紋，插座3外套裝有螺紋套33,插頭2與插座3的外殼通過螺紋套33 對(duì)接，并且在對(duì)接處采用0型密封圈5密封，密封圈材料為三元乙丙橡膠。
[0025]插座3的尾端都帶有螺紋段34,螺紋段34帶有外螺紋，穿孔引纜穿過螺紋段34內(nèi) 孔，螺紋段34右端開口內(nèi)裝有錐形卡套35,錐形卡套35右端開口內(nèi)裝有環(huán)形卡套36,壓緊件 37套緊螺紋段34,并通過螺紋段34、錐形卡套35、環(huán)形卡套36壓緊穿孔引纜。插頭2與其穿孔 引纜的固定方式與之相同，都是為了防止防止穿孔引纜松動(dòng)，并防止高溫、高壓和強(qiáng)放射性 水汽進(jìn)入插座3、插頭2的內(nèi)部。
[0026]該測(cè)量設(shè)備核安全級(jí)Kl類鑒定，Kl質(zhì)量鑒定程序用于鑒定安裝在核電廠安全殼內(nèi) 的設(shè)備在地震載荷下、正常、事故期間和/或事故后環(huán)境條件下仍能執(zhí)行其規(guī)定的功能，包 括標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量鑒定程序、抗地震試驗(yàn)程序、輻照老化試驗(yàn)程序、事故環(huán)境條件下的專用質(zhì)量鑒 定程序，經(jīng)過鑒定，該測(cè)量設(shè)備可在以下條件下正常工作：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 核電站用1E級(jí)反應(yīng)堆堆芯溫度測(cè)量設(shè)備，其特征在于:包括鎧裝熱電偶、鎧裝熱電偶 補(bǔ)償電纜、連接熱電偶和補(bǔ)償電纜的接插件，接插件包括插頭和插座，插頭和插座都是插針 與插孔共體的接頭，插頭的插針插入插座的插孔、插座的插針插入插頭的插孔內(nèi)實(shí)現(xiàn)電連 接，插孔的周圍由絕緣材料包覆;插頭與插座的外殼通過螺紋固定連接，接口處采用密封圈 密封;插頭、插座的尾端內(nèi)孔口部設(shè)置兩個(gè)搭接的卡套，壓緊件通過螺紋連接在插頭、插座 的尾端，并通過卡套壓緊穿過尾端的穿孔引纜。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電站用1E級(jí)反應(yīng)堆堆芯溫度測(cè)量設(shè)備，其特征在于:所述接 插件的殼體為316L不銹鋼，插針、插孔的材料為鎳鉻-鎳鋁，絕緣材料為聚醚醚酮。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電站用1E級(jí)反應(yīng)堆堆芯溫度測(cè)量設(shè)備，其特征在于:所述密 封圈材料為三元乙丙橡膠。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電站用1E級(jí)反應(yīng)堆堆芯溫度測(cè)量設(shè)備，其特征在于:所述接 插件內(nèi)的熱電偶絲與插針、插座之間采用激光焊接，并采用勺形線夾隔離，勺形線夾槽內(nèi)填 滿高溫環(huán)氧樹脂。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電站用1E級(jí)反應(yīng)堆堆芯溫度測(cè)量設(shè)備，其特征在于:鎧裝熱 電偶的熱電偶絲為K型鎳鉻-鎳鋁材料，絕緣材料為氧化鋁，套管材料為316L不銹鋼，熱電偶 的冷端用高溫環(huán)氧樹脂封裝密封。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的核電站用1E級(jí)反應(yīng)堆堆芯溫度測(cè)量設(shè)備，其特征在于:鎧裝熱 電偶的外徑為3.17mm，測(cè)量端的外徑為2.28 ±0.1mm，長度為19 ± 1mm，測(cè)量端內(nèi)部的熱電偶 絲用激光焊接連接，鎧裝熱電偶的測(cè)量端用自熔氬弧焊封裝密封。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電站用1E級(jí)反應(yīng)堆堆芯溫度測(cè)量設(shè)備，其特征在于:鎧裝熱 電偶補(bǔ)償電纜的熱電偶絲為K型鎳鉻-鎳鋁材料，絕緣材料為氧化鋁，套管材料為316L不銹 鋼，套管的兩端用高溫環(huán)氧樹脂封裝密封。
【文檔編號(hào)】G21C17/112GK205582513SQ201620253197
【公開日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年3月30日
【發(fā)明人】孫炯, 孫智超, 付敬友, 王海男, 陳洪爆, 高鵬, 蔡惟, 王偉, 喬鴻鵠, 李曉焱
【申請(qǐng)人】寧波奧崎自動(dòng)化儀表設(shè)備有限公司, 中國中原對(duì)外工程有限公司, 上海核工程研究設(shè)計(jì)院