核電站用1e級反應堆堆芯溫度測量設備的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種核電站用1E級反應堆堆芯溫度測量設備，其包括鎧裝熱電偶、鎧裝熱電偶補償電纜、連接熱電偶和補償電纜的接插件，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實現電連接，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、插座的尾端內孔口部設置兩個搭接的卡套，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。該測量設備能達到核安全級要求的絕緣性能良好、抗干擾能力強、抗輻射。
【專利說明】
核電站用1E級反應堆堆芯溫度測量設備
技術領域
[0001] 本實用新型涉及核電站用IE級反應堆堆芯溫度測量設備。
【背景技術】
[0002] 根據壓水堆核電站設計要求，IE級反應堆堆芯溫度測量設備應為核安全級，根據 核安全級儀表設備的要求，測量設備要在設計基準事故和嚴重事故工況下，可靠地提供堆 芯冷卻劑出口溫度。在失水事故工況下，安全殼內環境狀況極其惡劣，殼內充滿著約150- 180 °C和0.5MPa壓力的水蒸汽和含硼水，濕度高達100%，而且還有很強的放射性;在地震事 故工況下，由于反應堆設備和構件的強烈震動，可能使測量設備中的零部件件之間的連接 松動或脫開，而造成測量失效。而現有的工業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惡劣環境中正常工作;常規的K型鎧裝熱電偶的絕緣 電阻達不到核級要求，所以也不能在壓力容器和安全殼內的環境中正常工作。
[0003] 因此有必要設計一種測溫設備，不僅能在核電站正常運行條件下提供堆芯冷卻劑 出口溫度，而且要在核電站設計基準事故和嚴重事故工況下，提供堆芯冷卻劑出口溫度，以 保證核電站的安全。
【發明內容】
[0004] 本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術的上述不足而提供核電站IE級 反應堆堆芯溫度測量設備，達到核安全級要求的絕緣性能良好、抗干擾能力強、抗輻射。
[0005] 本實用新型解決上述問題所采用的技術方案為:核電站IE級反應堆堆芯溫度測量 設備，包括鎧裝熱電偶、鎧裝熱電偶補償電纜、連接熱電偶和補償電纜的接插件，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實現電連接，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、插座的尾端內孔口部設置兩個搭接的卡 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] 優選的密封圈材料為三元乙丙橡膠。
[0008] 接插件內的偶絲與插針、插座之間采用激光焊接，并采用勺形線夾隔離，勺形線夾 槽內填滿高溫環氧樹脂。
[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氧樹樹脂封裝密封。
[0010] 鎧裝熱電偶的外徑為3.17mm，測量端的外徑為2.28±0· 1mm，長度為19± 1mm，測量 端內部的熱電偶絲用激光焊接連接，鎧裝熱電偶的測量端用自熔氬弧焊封裝密封。
[0011]鎧裝熱電偶補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氧樹樹脂封裝密封。
[0012] 絕緣材料氧化鋁經過抽氣去潮、高溫烘烤，鎧裝套管內表面經過灑精清洗烘干。
[0013] 本實用新型的優點在于：1、測溫設備包括鎧裝熱電偶、鎧裝熱電偶補償電纜、連接 熱電偶和補償電纜的接插件，方便堆芯燃料更換過程中相互分離、連接，因為根據壓水堆核 電站設計要求，反應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 或復位，而方便換料操作。2、接插件為兩個插針、插孔共體的接頭，連接時插針和插孔的對 位方式是唯一的，防止接錯線路。3、接插件尾端采用兩個卡套壓緊穿孔引纜，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、高壓和強放射性水汽漏 入接插件內部，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，滿足核安全級要求。5、測量 端的外徑縮頸到2.28 ± 0.1 mm，可減少測溫的響應時間，提高性能。6、偶絲、絕緣材料、套管 等選用的材料可進一步滿足核安全級的要求。
【附圖說明】
[0014] 圖1是本實用新型實施例的測溫設備結構分解圖。
[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構示意圖。
【具體實施方式】
[0018] 下面結合附圖、實施例對本實用新型進一步說明。
[0019]如圖1所示的測量設備包括鎧裝熱電偶1、兩段鎧裝熱電偶補償電纜4、兩套連接 熱電偶和補償電纜的接插件。
[0020] 鎧裝熱電偶1通過反應堆壓力容器上封頭的密封裝置和壓力容器內的導向管插到 反應堆堆芯出口處，用來測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氧樹樹脂封裝密 封，外徑為3 · 17mm，端部的測量端11的外徑較小，為2 · 28 ±0 · Imm，長度為19 ± Imm，測量端11 內部的熱電偶絲用激光焊接連接，使焊點小而牢固，以保證其響應時間滿足1秒和高絕緣電 阻的要求，鎧裝熱電偶1的測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 止水汽內漏，保證鎧裝熱電偶在高溫、高壓和強放射性水汽的壓力容器中的高絕緣電阻。
[0021] 為更進一步提高其絕緣電阻，熱電偶內的絕緣材料氧化鋁經過抽氣去潮、高溫烘 烤，鎧裝套管內表面經過灑精清洗烘干。
[0022] 鎧裝熱電偶補償電纜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 輸送至安全殼的電氣貫穿件。鎧裝熱電偶補償電纜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，實現插頭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的對位方式是唯一的，防止接錯。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，勺形線夾槽內填滿高溫環氧樹脂，密封和加固偶絲的焊點，保護與密封 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 對接，并且在對接處采用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 孔，螺紋段34右端開口內裝有錐形卡套35,錐形卡套35右端開口內裝有環形卡套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，并防止高溫、高壓和強放射性 水汽進入插座3、插頭2的內部。
[0026]該測量設備核安全級Kl類鑒定，Kl質量鑒定程序用于鑒定安裝在核電廠安全殼內 的設備在地震載荷下、正常、事故期間和/或事故后環境條件下仍能執行其規定的功能，包 括標準質量鑒定程序、抗地震試驗程序、輻照老化試驗程序、事故環境條件下的專用質量鑒 定程序，經過鑒定，該測量設備可在以下條件下正常工作：
【主權項】
1. 核電站用1E級反應堆堆芯溫度測量設備，其特征在于:包括鎧裝熱電偶、鎧裝熱電偶 補償電纜、連接熱電偶和補償電纜的接插件，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實現電連 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、插座的尾端內孔口部設置兩個搭接的卡套，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. 根據權利要求1所述的核電站用1E級反應堆堆芯溫度測量設備，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. 根據權利要求1所述的核電站用1E級反應堆堆芯溫度測量設備，其特征在于:所述密 封圈材料為三元乙丙橡膠。4. 根據權利要求1所述的核電站用1E級反應堆堆芯溫度測量設備，其特征在于:所述接 插件內的熱電偶絲與插針、插座之間采用激光焊接，并采用勺形線夾隔離，勺形線夾槽內填 滿高溫環氧樹脂。5. 根據權利要求1所述的核電站用1E級反應堆堆芯溫度測量設備，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 的冷端用高溫環氧樹脂封裝密封。6. 根據權利要求5所述的核電站用1E級反應堆堆芯溫度測量設備，其特征在于:鎧裝熱 電偶的外徑為3.17mm，測量端的外徑為2.28 ±0.1mm，長度為19 ± 1mm，測量端內部的熱電偶 絲用激光焊接連接，鎧裝熱電偶的測量端用自熔氬弧焊封裝密封。7. 根據權利要求1所述的核電站用1E級反應堆堆芯溫度測量設備，其特征在于:鎧裝熱 電偶補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氧樹脂封裝密封。
【文檔編號】G21C17/112GK205582513SQ201620253197
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年3月30日
【發明人】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
【申請人】寧波奧崎自動化儀表設備有限公司, 中國中原對外工程有限公司, 上海核工程研究設計院