一种反应堆不规则型地漏封堵装置

技术领域

本发明属于核电站反应堆检修，具体涉及一种地漏封堵装置。

背景技术

某大型核电站反应堆压力容器与上部组件顶盖的密封通过主螺栓、主螺母、半球面垫片和镍垫圈的共同配合实现。密封原理为使用螺栓拉伸机将主螺栓拉伸，在螺栓预紧力作用下保证上部组件顶盖的密封。

其中在使用螺栓拉伸机将主螺栓拧入主螺栓孔时需要在主螺栓、主螺母与主螺栓孔的螺纹部分抹上一层润滑剂。经历一个燃料周期后，核反应堆需要进行换料大修，更换部分新的燃料组件。反应堆压力容器作为燃料组件的存放容器必须进行开盖操作，但是由于经历了一个燃料周期循环，长时间的高温环境导致主螺栓与压力容器螺栓孔以及主螺栓与主螺母之间的润滑剂干结，即使使用螺栓拉伸机也无法确保顺利拧出主螺栓。为保证反应堆压力容器主结合面的主螺栓、主螺母顺利拧出，每次换料大修期间需要对主螺栓与螺栓孔、主螺栓与主螺母螺纹之间喷涂大量的螺栓松动剂。大量的螺栓松动剂除了渗入主螺栓与螺栓孔、主螺栓与主螺母之间的螺纹部分，多余的螺栓松动剂会沿着主螺栓和主螺母的表面流到压力容器主结合面处的隔离波纹节上。

在反应堆压力容器主结合面的隔离波纹节设置有三个不规则型地漏，主要用于在反应堆竖井每次升降水位后，排干反应堆竖井位于主结合面隔离波纹节中的残余一回路水质。以往大修中在反应堆竖井水位上升时，当水位漫过反应堆压力容器主结合面的隔离波纹节后，出现过一回路水质中漂浮有白色乳化物质的现象。经现场取样分析，白色乳化物中含有主螺栓松动剂成分。通过对大修期间检修工作的复盘和分析，主螺栓松动剂主要在反应堆压力容器解密封期间喷涂主螺栓与主螺母使用，尽管每次喷涂完主螺栓松动剂后工作人员会将压力容器主结合面处隔离波纹节处的残留松动剂擦拭干净，但仍可能有少量螺栓松动剂流入隔离波纹节中的地漏，无法排出。经历该事件后，田湾核电站一期工程两台机组在后续大修中使用了胶泥以及吸水纸对地漏进行封堵和擦拭，但不能根本解决仍有少量主螺栓松动剂渗入地漏中无法排出的问题，进而在反应堆竖井升降水位时偶尔仍会发生反应堆一回路水质被地漏中残留的主螺栓松动剂污染的现象。经分析目前无有效方法对该类型地漏进行封堵的原因有以下两个方面：

1、该类型地漏为不规则形状：整体为圆形，侧面开有导流槽，导流槽底部与地漏底部在同一平面，该不规则形状导致无法对地漏的非整圆形侧面进行封堵；

2、该类型地漏位于反应堆压力容器主结合面隔离波纹节上，而反应堆压力容器主结合面的隔离波纹节属于核级设备，无法进行额外的钻孔等机械改造为地漏底面密封提供受力点。因此无法实现对地漏的圆形底面进行封堵。

综上所述，目前没有合适的封堵方法在主螺栓喷涂松动剂时对该不规则型地漏进行有效封堵，导致螺栓松动剂渗入地漏，进而污染反应堆一回路水质。

发明内容

本发明的目的是提供一种反应堆不规则型地漏封堵装置，实现对该不规则型地漏的有效封堵，避免主螺栓松动剂流入该地漏中污染反应堆一回路水质。

本发明的技术方案如下：

一种反应堆不规则型地漏封堵装置，包括位于底部的密封压板、设于密封压板上方的固定下板、设于固定下板上方的固定上板、下端安装在固定上板中心的固定螺杆、同轴安装在固定螺杆内且下端穿过固定下板中心的密封螺杆，以及位于密封螺杆下端的密封螺杆球头；所述的密封螺杆同轴设于固定螺杆内，所述的固定螺杆穿过固定上板中心的光孔，固定螺杆的底部与固定下板的上表面焊接固定；所述的固定上板和固定下板的边缘之间设有固定胶圈；所述的密封压板边缘底部设有密封胶圈。

所述的固定上板边缘具有向下延伸的侧壁，从而在固定上板底部形成固定上板内凹台；侧壁向下延伸形成环形固定压腿；所述的固定下板的边沿一圈加工向外水平延伸的唇板，形成环形固定下板外凹台，使得固定下板的侧部形成阶梯结构，则固定下板中心部形成固定下板外凸台；所述的固定胶圈位于环形固定压腿和环形固定下板外凹台之间。

所述的固定下板外凸台位于固定上板内凹台内。

所述的固定下板的底部中心加工有圆形固定下板内凹台；所述的密封压板上表面中心加工向上凸出的圆台，形成密封压板外凸台，密封压板外凸台位于固定下板内凹台内部。

所述的密封压板外凸台中心加工有球形凹槽，所述的密封螺杆球头下部位于球形凹槽内。

所述的密封压板底部外沿加工有环形凹槽，用于固定和限制密封胶圈。

所述的密封螺杆顶部设有燕尾旋钮，其外形为燕尾形状，通过焊接连接在密封螺杆的头部。

所述的密封螺杆中部为外螺纹结构，通过与固定螺杆以及固定下板中心的内螺纹配合，安装在固定螺杆中间。

所述的固定螺杆外部为外螺纹结构，其外部设有固定螺母。

所述的固定螺母为六角型螺母，拧固定螺母对固定上板施加一个向下的力。

其位于地漏底板上方，地漏底板上加工地漏泄流孔，所述的密封胶圈与地漏底板接触。

其位于地漏侧板的内侧，地漏侧板的内表面与密封胶圈和固定胶圈接触。

其外侧设有导流槽，所述的导流槽设有竖直板和水平板，所述的竖直板与密封胶圈和固定胶圈接触，所述的水平板向外延伸。

本发明的显著效果如下：无需对现有核级设备进行机械加工就能实现对不规则型地漏的有效封堵。避免在反应堆压力容器解密封期间喷涂的主螺栓松动剂时意外流入隔离波纹节地漏，导致因地漏无法有效排出残余松动剂而污染反应堆一回路水质的事件发生。

该装置没有像现有密封方式那样针对侧面密封，而是从地漏底面进行密封，通过自身提供受力点的方式，实现一个封堵装置即可完成对地漏以及导流槽的封堵和密封。

地漏封堵装置为一体化结构，各部件之间通过螺纹等机械配合，操作便捷，无异物风险；

采用对地漏底面进行密封的方式，克服了地漏侧面为不规则形状的难点；

通过自身固定螺母的旋拧使固定胶圈膨胀，进而为地漏底部的密封提供受力点，无需进行额外的钻孔及其他机械加工；

固定压腿与固定下板外凸台相互配合，为固定胶圈提供固定位置，起到限位作用，避免出现胶圈移动或脱开；

将密封压板设计为外凸台，提高了密封压板的厚度，通过与固定下板内凹台的配合，既节省了整个装置的空间，又提高了密封压板的机械强度；

密封压板外凸台加工有球形凹槽，可与密封螺杆底部的球头配合，既能使密封压板与整个装置连为一体，避免拆装的过程；又能在密封螺杆旋拧时对密封压板仅施加一个轴向向下的力，避免旋拧的摩擦力使密封压板转动，导致密封胶圈可能被挤出的风险；

密封压板底部四周设计有环形凹槽，与密封胶圈的外形相匹配，可为密封胶圈提供精确定位，避免胶圈移动；

将密封螺杆和固定螺杆通过螺纹配合实现一体化，同时在密封螺杆头部加工有燕尾旋钮，方便人员直接用手操作，避免使用额外的工器具带来的风险。

附图说明

图1为反应堆不规则型地漏封堵装置示意图；

图2为反应堆不规则型地漏封堵装置使用示意图；

图中：1.燕尾旋钮；2.密封螺杆；3.固定螺杆；4.固定螺母；5.固定上板；6.固定下板；7.固定胶圈；8.密封压板；9.环形凹槽；10.光孔；11.固定上板内凹台；12.密封螺杆球头；13.球形凹槽；14.固定下板外凸台；15.固定压腿；16.固定下板内凹台；17.密封压板外凸台；18.密封胶圈；19.固定下板外凹台；20.地漏泄流孔；21.导流槽；22.地漏侧板。

具体实施方式

下面通过附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1所示，该装置包括底部的密封压板8、密封压板8上方的固定下板6、固定下板6上方的固定上板5、下端安装在固定上板5中心的固定螺杆3、同轴安装在固定螺杆3内且下端穿过固定下板6中心的密封螺杆2、安装在密封螺杆2下端的密封螺杆球头12、套装在固定螺杆3外部的固定螺母4，以及安装在密封螺杆2顶部的燕尾旋钮1。

下面具体描述每部分的安装方式。

(1)燕尾旋钮1外形为燕尾形状，通过焊接连接在密封螺杆2的头部。

(2)密封螺杆2头部焊接燕尾旋钮1；中部为外螺纹结构，通过与固定螺杆3以及固定下板6中心的内螺纹配合，安装在固定螺杆3中间；底部焊接有密封螺杆球头12。

(3)固定螺杆3外部为外螺纹结构，与固定螺母4的内螺纹相配合；中心加工有内螺纹并与密封螺杆2的外螺纹相配合；固定螺杆3穿过固定上板5中心的光孔10，固定螺杆3的底部通过焊接安装在固定下板6的上表面。

(4)固定螺母4为六角型螺母，通过与固定螺杆3的外螺纹配合，旋拧固定螺母4对固定上板5施加一个向下的力。

(5)固定上板5中间加工有光孔10，用于穿过固定螺杆3；

固定上板5边缘具有向下延伸的侧壁，从而在固定上板5底部形成固定上板内凹台11，其用于容纳固定下板外凸台14；侧壁向下延伸形成环形固定压腿15，能够向下挤压固定上板5和固定下板6之间的固定胶圈7。

(6)固定下板6的边沿一圈加工向外水平延伸的唇板，形成环形固定下板外凹台19，使得固定下板6的侧部形成阶梯结构，则固定下板6中心部形成固定下板外凸台14，固定下板外凸台14中心加工内螺纹孔，通过螺纹安装固定螺杆3的下端。

整个固定下板外凸台14放置于固定上板内凹台11内形成配合。

环形固定下板外凹台19方放置固定胶圈7；

固定下板6的底部中心加工有圆形固定下板内凹台16，用于容纳下部的密封压板8中的密封压板外凸台17。

(7)密封压板8上表面中心加工向上凸出的圆台，形成密封压板外凸台17，密封压板外凸台17位于固定下板内凹台16内部，并且密封压板外凸台17中心加工有球形凹槽13，密封螺杆2的下端固定安装密封螺杆球头12，密封螺杆球头12下部位于球形凹槽13内两者采用润滑配合，可相互运动；密封压板8底部外沿加工有环形凹槽9，用于固定和限制密封胶圈18。

如图2所示所示，该地漏封堵装置，在反应堆压力容器解密封期间，对主螺栓与螺栓孔、主螺栓与主螺母的螺纹之间喷涂大量的螺纹松动剂之前，使用该不规则型地漏封堵装置将压力容器主结合面处隔离波纹节处的三个地漏封堵。

如图2所示，地漏泄流孔20所在的地漏底板位于在地漏封堵装置的下部，其上表面与密封胶圈18下部接触，地漏侧板22位于地漏封堵装置的一侧，内表面与密封胶圈18和固定胶圈7接触。

上述的导流槽21位于地漏封堵装置的另一侧，其竖直板与密封胶圈18和固定胶圈7接触，水平板向外延伸。

地漏泄流孔20位于地漏底板上。

利用上述装置进行具体步骤如下：

(1)用手拧松固定螺母4，将固定胶圈7套在固定下板外凹台19上，然后将密封胶圈18放置在地漏底面上；

(2)用手拧松燕尾旋钮1，将地漏封堵装置平稳放置在地漏中，使密封压板8的环形凹槽9压在密封胶圈18上；

(3)使用扳手旋拧固定螺母4，固定螺母4的内螺纹通过与固定螺杆3的外螺纹相配合，对固定上板5和固定压腿15施加一个向下的力，该向下的力通过固定压腿15作用于固定胶圈7上。通过固定压腿15与固定下板外凹台19的相互挤压，将固定胶圈7胀开，使其紧贴于地漏侧板22上，为密封压板8提供一个稳定的摩擦力和受力点；

(4)用手旋拧密封螺杆2头部的燕尾旋钮1，密封螺杆2的外螺纹通过与固定螺杆3以及固定下板6中间的内螺纹相配合，以固定胶圈7的摩擦力为支点，使密封螺杆2向下运动，进而带动密封螺杆球头12一边旋转一边向下运动；

(5)密封螺杆球头12与密封压板外凸台17上的球形凹槽13相配合。由于密封螺杆球头12与球形凹槽13之间存在间隙，且互相润滑，密封螺杆球头12旋转时，密封压板8不跟随旋转。此时密封螺杆球头12对密封压板外凸台17施加一个向下的力，该向下的力再由密封压板外凸台17均匀地施加在密封压板8上，使环形凹槽9向下挤压密封胶圈18，进而实现对地漏底面的密封，当液体通过导流槽21流向地漏时，可实现有效阻断。