專利名稱:艙口機械鎖定系統的制作方法
技術領域：
本發明總體上涉及鎖定機構，并且更具體地涉及一種檢查艙口 (access hatch)鎖 定機構。
背景技術：
加壓水反應堆核蒸汽發生器通常包括豎直定向的殼體；多個U形管，其布置在所 述殼體中從而形成管束；管板，其用于在與U狀彎曲部分相對的端部處支撐這些管；分隔 板，其與管板協同操作；以及通道頭部，其在管束的一端處形成初級流體進入集水器和在管 束的另一端處形成初級流體排出集水器。初級流體進入噴嘴與初級流體進入集水器流體相 通，并且初級流體排出噴嘴與初級流體排出集水器流體相通。蒸汽發生器次級側包括包裝 物，其布置在管束和殼體之間以形成由外側上的殼體和內側上的包裝物構成的環形腔室； 以及給水環，其布置在管束的U狀彎曲端部的上方。
已經由于在反應堆中循環而被加熱的初級流體通過初級流體進入噴嘴而進入蒸 汽發生器。初級流體從初級流體進入噴嘴被引導通過初級流體進入集水器，通過U形管束， 流出初級流體排出集水器，通過初級流體排出噴嘴到反應堆冷卻劑系統的其余部分。同時， 給水通過給水噴嘴被引入到蒸汽發生器次級側，所述給水噴嘴連接至蒸汽發生器內部的給 水環。在給水進入蒸汽發生器時，給水就與從蒸汽分離器返回的水混合，這稱為再循環流。 稱為下降管流的該混合物向下沿著與殼體相鄰的環形腔室被引導，直到環形腔室的底部附 近的管板使水反向而與U形管的外側成傳熱關系通過并向上通過包裝物的內側。雖然水與
管束成傳熱關系地進行循環，但是熱從管中的初級流體傳遞到圍繞管的水中，導致圍繞管 的一部分水轉化成蒸汽。然后，蒸汽上升并且被引導通過從蒸汽中分離所夾帶的水的多個 水氣分離器，然后蒸汽從蒸汽發生器出來并且通常在發電設備中循環以便以本領域中公知 的方式發電。
由于初級流體包含放射性物質并且僅通過U形管壁與給水隔離，所以U形管壁形 成用于隔離這些放射性物質的初級界限的一部分。因此，重要的是U形管壁要保持沒有缺 陷，以便在U形管中將不發生破壞，否則將導致放射性物質從初級流體進入次級側；這是不 期望的結果。
通常在維護停用期間，安排時間對蒸汽發生器進行定期維修以檢查U形管的完整 性以及檢查蒸汽發生器的其余部件，并且清除積累的松脫的部件和淤泥以確保蒸汽發生器 的持續有效和安全操作。
為了執行該維修操作，在蒸汽發生器的殼體中設置有檢修口 (ma麗ay)以得到至 發生器的內部的通路。典型地，在殼體中在管板上方設置有檢修口以得到至管道并在下甲 板上方的通路，所述下甲板被水平地支撐在U形管的彎曲部分上方以將從下甲板向上延伸的汽鼓與圍繞U形管的區域分離。提升管從下甲板向上延伸并且將下甲板下方的區域與汽 鼓內的區域連通。提升管含有渦旋葉片，所述渦旋葉片從上升的蒸汽離心地分離出并排出 夾帶的水。提升管形成輸送蒸汽至次級分離器組的初級分離器，所述次級分離器被支撐在 汽鼓中的上甲板上方。檢查艙口可以設置在一個或多個甲板中以用于維護停用期間的維修 通路，所述維修通路在蒸汽發生器重新工作時必須保持密封。典型地，這些艙口通過焊接密 封。這就需要當在維修操作期間需要進入時，焊接的鎖定裝置被磨掉以可以進入汽鼓的不 同高度。在檢查完成之后，鎖定裝置必須被焊回到適當的位置中。所有這些磨削和焊接增 加了現場的時間，繼而增加了操作設施的成本。
因此，期望一種能承受蒸汽發生器的嚴苛的操作環境同時能夠在維修操作期間易 于進入的新的檢查艙口密封件。
另外，期望的是這種改進的艙口密封件基本是整裝的并且不會在發生器中產生任 何松脫部件，否則所述松脫部件可能損壞U形管。
發明內容
本發明通過提供一種用于蒸汽發生器的大體水平甲板的可拆除的檢查板或艙口
的機械鎖定機構而實現上述目的。該鎖定機構包括銷保持器，所述銷保持器附裝至甲板下 側或可拆除的檢查板中的任一個。長形的機械銷可收回地附裝至銷保持器，以在甲板下表 面下方的大體水平面內在關閉位置和打開位置之間運動。接收插座附裝至甲板表面下方或 可拆除的檢查板中的另一個，以接合處于關閉位置中的機械銷，從而將可拆除的檢查板鎖 定至甲板。
在一個優選的實施例中，銷保持器附裝至可拆除的檢查板，以便如果需要維護鎖 定機構時，可拆除的檢查板可以容易地從蒸汽發生器拆除以在較少腐蝕性的環境中維修鎖 定機構的運動部件。
此外，在另一個優選的實施例中，提供當機械銷處在其關閉位置中時用于鎖定機 械銷的裝置。可期望地，用于鎖定機械銷的裝置包括鎖緊螺母，所述鎖緊螺母接合機械銷上 的錐形螺紋并且將機械銷鎖定在關閉位置中。可期望地，銷保持器具有槽，所述槽具有平行 且相對的豎直壁，機械銷通過所述壁在其關閉位置和打開位置之間滑動。可期望地，機械銷 具有縱向延伸且直徑地相對的較平坦的區域，所述區域被緊密地接收在相對的豎直且帶切 口的壁中，以便當銷在其打開位置和關閉位置之間滑動時或當鎖緊螺母收緊時銷不能在槽 內旋轉。
在又一個實施例中，用于鎖定機械銷的裝置包括可運動的夾板，所述夾板與機械 銷中的橫向槽對準地從銷保持器被支撐。當機械銷處在其關閉位置中時夾板可運動到槽中 以鎖定機械銷。優選地，槽處在機械銷的表面內并且沿著豎直方向定向，以便當機械銷處在 其關閉位置中時夾板可以落入槽中。可期望地，夾板由機械銷保持器支撐在機械銷上方，以 便使夾板可以在重力的作用下落入槽中。在一個優選實施例中，夾板在一端處鉸接地附裝 至銷保持器。優選地，鎖定夾板為鎖緊螺母形成備用鎖定機構以用于將機械銷鎖定在其關 閉位置中。
在又一個優選實施例中，鎖定機構包括反作用支架，所述反作用支架附裝至甲板 下表面或可拆除的板中附裝有銷保持器的一個。反作用支架在銷保持器和接收插座之間與銷保持器間隔開，并且反作用支架具有與接收插座中的接合開口對準的開口。處在其關閉 位置中的機械銷在反作用支架中的開口與接收插座中的開口之間延伸到銷保持器中的槽 中。可期望地，機械銷還包括周向頸圈，所述周向頸圈抵靠鎖緊螺母以防止銷橫向運動脫離 銷保持器。
從以下結合附圖閱讀的優選實施例的說明可以得到對本發明的進一步理解，附圖 中
圖1是豎直的蒸汽發生器的部分切除的透視圖；
圖2是圖1中所示的豎直的蒸汽發生器的上部分的剖視圖；
圖3是本發明的鎖定機構的透視圖；以及
圖4是甲板的下側的平面圖，其中處在適當位置中的可拆除的檢查板被本發明的 鎖定機構部分地鎖定。
具體實施方式
現在參照附圖，圖1示出使用多個U形管的蒸汽或水蒸氣發生器10，所述多個U形 管形成管束12以提供從初級流體傳熱以使次級流體沸騰或蒸發所需要的加熱表面。蒸汽 發生器10包括容器，其具有豎直定向的管狀下殼體部分14以及用于封裝上端的頂部封殼 或碟形頭部16、用于封裝下端的大體半球形狀的通道頭部18。下殼體部分14的直徑小于 上殼體部分15，并且截頭錐形的過渡部分20將上部分和下部分連接起來。管板22附裝至 通道頭部18并且其中布置有多個孔24以接收U形管的端部。在通道頭部18內居中地布 置有分隔板26以將通道頭部18分成兩個隔間28和30，所述兩個隔間28和30用作用于 管束的集水器。隔間30是初級流體進入隔間并且具有與其流體相通的初級流體進入噴嘴 32。隔間28是初級流體排出隔間并且具有與其流體相通的初級流體排出噴嘴34。從而，初 級流體(即進入流體隔間30的反應堆冷卻劑)流過管束12并通過排出噴嘴34流出。 管束12被包裝物36環繞，所述包裝物36形成在包裝物36和下殼體14以及截頭 圓錐體的過渡錐形物20之間的環形通路。包裝物36的頂部被下甲板40覆蓋，所述下甲 板40包括與多個提升管44流體相通的多個開口 42。在提升管內布置有渦旋葉片46以使 蒸汽流過，當蒸汽流過該初級離心分離器時使蒸汽旋轉并離心地去除蒸汽內夾帶的某些濕 氣。在該初級分離器中從蒸汽分離的水回到下甲板上方的水池80(參見圖2)。在流過初級 離心分離器之后，蒸汽在到達蒸汽排出噴嘴50之前通過次級分離器48，所述蒸汽排出噴嘴 50居中地布置在碟形頭部16中。
該發生器的給水進入結構包括給水進入噴嘴52，其具有稱為給水環54的大體水 平的部分和在給水環54上方抬高的排放噴嘴56。通過給水進入噴嘴52供給的給水通過給 水環54，并且通過排放噴嘴56離開而與從蒸汽分離的水混合，并進行再循環。然后，混合物 向下流動越過下甲板40進入環形通路38。然后，水在包裝物36的下部分處進入管束并在 管束之中向上流動，在該處水被加熱以產生蒸汽。
圖2是圖l中所示的蒸汽發生器的上部分的剖視圖。在幾個附圖中相同的附圖標 記用于表示相對應的部件。圖1和2中所示的發生器包括松脫部件收集器堰60和集泥器68，這些在2008年2月22日提交的美國專利申請序列號12/035， 722中更加詳細地說明。 松脫部件收集器堰60和集泥器68形成為下甲板40的一部分并收集可能已經混入給水或 再循環流中的淤泥和松脫的部件，并且在這些淤泥和松脫的部件損壞管束12或影響發生 器的效率之前捕獲它們。淤泥和松脫的部件在維修停用期間周期性地去除。 對蒸汽發生器10設置通路以通過在中間甲板62和上甲板58之間的檢修口 74進 行維修。上甲板58支撐次級分離器48。上甲板58具有可拆除的檢查板64，從圖4中可以 最好地看到所述檢查板64的下側。
圖4示出上甲板58的下側，可拆除的檢查板64通過本發明的機械鎖定系統70而 保持在適當的位置中。將參照圖3更加詳細地說明本發明的機械鎖定系統70，該機械鎖定 系統70基本包括可收回地附裝至銷保持器76的長形機械銷72。機械銷72通過反作用支 架78從銷保持器76徑向地延伸，而在其關閉位置中被接收插座86捕獲并被鎖緊螺母82鎖 定在該關閉位置中。圖4中示出了三個這種鎖定系統70，通過圖4應當理解可以使用2-4 個這種系統，優選地采用至少三個這種系統以將檢查板64抵靠上甲板58鎖定在適當的位 置中。
如圖4中可以看到，反作用支架78、機械銷72、鎖緊螺母82和銷保持器76的組件 可以焊接到上甲板58的下表面或者可拆除的檢查板64，接收插座86焊接到上甲板58的下 側或者可拆除的檢查板64中的另一個。優選地，反作用支架78、機械銷72、鎖緊螺母82和 銷保持器76的組件焊接到可拆除的檢查板，以便使初始附裝以及可能需要的任何其它維 護可以通過拆除可拆除的檢查板64而在發生器的外部執行。這樣允許維修工作在較少腐 蝕性的環境中執行。接收插座86可以由具有凹槽或孔的金屬塊形成，所述凹槽或孔被機械 加工以接收機械銷72的徑向向外延伸的端部。或者，可以采用具有類似的凹槽的焊接墊。 圖3中所示的透視圖中更加詳細地示出反作用支架78、機械銷72、鎖緊螺母82和 銷保持器76的組件。圖3示出處在收回位置中的機械銷72。如圖4中所示，銷保持器76 和反作用支架78優選地作為一個單元焊接到可拆除的艙口蓋，反作用支架78與接收插座 86相鄰。通過將機械銷72組裝到反作用支架78和銷保持器76以及附裝護圈84中，機械 銷72和機械銷72上的NPT鎖緊螺母82完全被保持到檢查板64上。為了接合機械銷72， 使用手指柄88手動地徑向向外地推動機械銷72的徑向向內延伸的自由端，以便使其接合 接收插座86中的孔。優選地，銷保持器76內的孔(機械銷72從其延伸)的至少一部分具 有帶切口的、直徑地相對的側面部分，即，所述側面部分沿著直線水平地延伸。帶切口的側 面部分與機械加工的區域98緊密地配合，所述機械加工的區域98在機械銷72的任一側上 縱向地延伸，以便當鎖緊螺母運動到適當的位置中以開始在NPT(錐形)螺紋90上轉動時， 銷保持器76上的壁(機械銷72從其開始延伸)的帶切口的部分防止銷旋轉。這樣需要 NPT螺紋90的一部分被切削掉以在機械銷72的直徑相對的側面上形成區域98，然而，這不 會不利地影響螺紋90或鎖緊螺母82的工作。在鎖緊螺母82接合到機械銷72上之后，螺 母82抵靠銷保持器76的側面防止了銷收回。
可期望地，在機械銷本體72上設置有肩部或頸圈84，以抵靠鎖緊螺母82支承并限 制銷72的橫向運動，由此保持鎖緊螺母82。
在一個優選的實施例中，還設置冗余的鎖定部件以確保在鎖緊螺母82從其鎖定 位置中收回的這種不太可能發生的情況下銷將仍然被保持在鎖定位置中。銷閂鎖或夾板96通過閂鎖鉸鏈銷94鉸接地固定到銷保持器76。閂鎖鉸鏈銷94固定地壓配合、焊接、通過鐓 粗孔的邊緣或者以其他方式牢固地約束在銷保持器76內的孔中。在銷的表面中機械加工 有閂鎖槽92，所述閂鎖槽92豎直地延伸并且尺寸設計成在其向下旋轉時接收閂鎖。在閂鎖 96和銷保持器76中的開口 (機械銷72通過該開口延伸)之間設有充分的間隙，以便使閂 鎖自由地運動。當機械銷72處在關閉位置中時，槽92與銷閂鎖96對準，以便當銷閂鎖96 繞閂鎖鉸鏈銷94旋轉時，銷閂鎖96落座在閂鎖槽92中，從而防止機械銷72的橫向運動。 當機械銷72被接合時，銷閂鎖96通過重力向下擺動到機械銷72的徑向向內端部中的閂鎖 槽92中。在不需要手動地保持銷閂鎖的情況下銷閂鎖96中的槽100允許銷閂鎖被存放在 收回位置中，以便使安裝者可以自由地操作銷。
因此，完全保持了所有沒有直接焊接至可拆除的艙口蓋板或甲板下側的可運動部 件；NPT螺紋將銷固定在鎖定位置中；在NPT鎖緊螺母82脫開螺紋的這種不太可能發生的 情況中，冗余的鎖定突出物固定機械鎖定銷以防其軸向運動；操作鎖定機構僅需要標準工 具，即扳手；安裝鎖定機構的大部分工作可以在蒸汽發生器單元的外部執行；以及如果需 要，鎖定機構的修理可以通過拆除艙口蓋而在發生器的外部進行。
雖然在蒸汽發生器中間甲板檢查口的應用中詳細地說明本發明的具體實施例，但 本領域中的技術人員將應當理解，考慮所公開的全部教導可以發展這些細節的各種修改和 替換。例如，本發明可以用于密封任何其它的蒸汽發生器甲板上的檢查口蓋。因此，所公開 的實施例僅意味著舉例說明并不限制本發明的范圍，本發明的范圍將由所附權利要求
的全 部范圍及其任何和全部等同方案所給出。
權利要求
一種用于從冷凝物分離蒸汽的壓力容器，包括位于所述壓力容器內的大體水平的甲板，所述甲板限定在所述甲板的上表面和下表面之間延伸的檢查口；可拆除的板，其用于覆蓋所述檢查口；銷保持器，其附裝至所述甲板或所述可拆除的板中的任一個；長形的機械銷，其可收回地附裝至所述銷保持器以在大體水平面內在關閉位置和打開位置之間運動；以及接收插座，其附裝至所述甲板或所述可拆除的板中的另一個以接合處于關閉位置中的所述機械銷。
2. 根據權利要求
1所述的壓力容器，其中，所述銷保持器附裝至所述可拆除的板。
3. 根據權利要求
1所述的壓力容器，包括當所述機械銷處在其關閉位置中時用于鎖定 所述機械銷的裝置。
4. 根據權利要求
3所述的壓力容器，包括鎖緊螺母，所述鎖緊螺母在所述機械銷處在 其關閉位置中時用于將所述機械銷鎖定在適當的位置中。
5. 根據權利要求
4所述的壓力容器，其中，所述機械銷具有第一周邊端部和第二周邊 端部，所述第一周邊端部接合所述接收插座，其中，所述機械銷在所述第一周邊端部和所述 第二周邊端部之間的表面的至少一部分有螺紋以接合所述鎖緊螺母。
6. 根據權利要求
5所述的壓力容器，其中，所述銷保持器具有槽，所述槽具有平行且相 對的壁部分，所述機械銷滑動通過所述相對的壁部分，所述機械銷具有縱向延伸且直徑地 相對的較平坦的區域，所述區域被緊密地接收在所述相對的壁部分內，以便使所述機械銷 不能在所述槽內旋轉。
7. 根據權利要求
5所述的壓力容器，其中，所述螺紋是錐形螺紋。
8. 根據權利要求
3所述的壓力容器，其中，用于鎖定所述機械銷的所述裝置包括可運 動的夾板，所述夾板與所述機械銷中的橫向槽對準地從所述銷保持器被支撐，當所述機械 銷處在其關閉位置中時所述夾板能運動到所述槽中以鎖定所述機械銷。
9. 根據權利要求
8所述的壓力容器，其中，所述槽處在所述機械銷的表面內并且沿著 豎直方向定向，以便當所述機械銷處在其關閉位置中時所述夾板能夠落入所述槽中。
10. 根據權利要求
9所述的壓力容器，其中，所述夾板從所述銷保持器被支撐，使得所 述夾板能夠在重力的作用下落入所述槽中。
11. 根據權利要求
IO所述的壓力容器，其中，所述夾板在一端處鉸接地附裝至所述銷 保持器。
12. 根據權利要求
4所述的壓力容器，其中，用于鎖定所述機械銷的所述裝置還包括可 運動的夾板，所述夾板與所述機械銷中的橫向槽對準地從所述銷保持器被支撐，當所述機 械銷處在其關閉位置中時所述夾板能運動到所述槽中以鎖定所述機械銷。
13. 根據權利要求
1所述的壓力容器，包括反作用支架，其附裝至所述甲板或所述可運 動的板中的一個并且在所述銷保持器和所述接收插座之間與所述銷保持器間隔開，所述反 作用支架具有與所述接收插座中的接合開口對準的開口 ，處在其關閉位置中的所述機械銷 在所述反作用支架中的開口與所述接收插座中的開口之間延伸到所述銷保持器中的槽中。
14. 根據權利要求
13所述的壓力容器，其中所述機械銷包括保持鎖緊螺母的周向頸圈。
專利摘要
本發明涉及一種鎖定機構，其用于將艙口內部構件固定到蒸汽發生器，所述鎖定機構僅由機械鎖定元件以及完全捕獲的運動部件構成。該機構采用鎖定銷以及冗余機構來將該銷固定在關閉位置中。該裝置的運動部件可以直接附裝至可拆除的艙口，從而可以在蒸汽發生器的壓力容器的外部執行可能需要的安裝和修理。
文檔編號G21C13/02GKCN101727994SQ200910179477
公開日2010年6月9日 申請日期2009年10月20日
發明者C·G·潘基維奇-諾爾, R·M·韋普費 申請人:西屋電氣有限責任公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan