驱动杆行程套管的制作方法

本实用新型涉及控制棒驱动机构技术领域，特别是涉及一种驱动杆行程套管。

背景技术：

控制棒驱动机构（CRDM）是反应堆控制和保护系统的伺服机构。其功能是根据反应堆控制和保护系统的指令，驱动控制棒组件在堆芯内上下运动，保持控制棒组件在指令高度或断电落棒，完成反应堆的启动、调节功率、保持功率、正常停堆和事故停堆等功能。

CRDM的密封壳组件和驱动杆行程套管组件是反应堆一回路系统压力边界的重要组成部分。位于CRDM中部的Ω焊缝是驱动杆行程套管组件与密封壳组件通过梯形螺纹连接后的密封焊缝，这是一种便于拆装的密封焊接结构，来自一回路的压力载荷主要由连接螺纹承担，Ω焊缝功能上主要起密封作用。

在现有技术中，压水堆CRDM的Ω焊缝在过去几十年里出现过多次泄漏，导致了高额的维修和处理费用，影响到核电站的经济性和安全运行。如何优化CRDM的结构设计，降低Ω焊缝泄漏的风险，提高Ω焊缝的使用寿命与可靠性，是本领域亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种驱动杆行程套管，可有效解决现有技术中CRDM中Ω焊缝使用可靠性差的技术问题。

本实用新型提供的驱动杆行程套管通过以下技术要点来解决问题：驱动杆行程套管，包括行程套管本体，所述行程套管本体上设置有Ω焊环及连接螺纹，还包括设置于行程套管本体上的连通孔，所述连通孔的一端与行程套管本体的中心孔相通，连通孔的另一端位于行程套管本体的外壁面上，且连通孔另一端的位置位于Ω焊环与连接螺纹之间的区域内。

现有技术中，Ω焊缝失效泄漏会严重影响核电站的正常工作。通过对Ω焊缝失效分析，确定导致其失效的主要原因为点蚀和应力腐蚀。而点蚀和应力腐蚀的发生主要取决于材料所处环境的水化学条件。不锈钢等材料点蚀易发生在有氯和溶解氧、高温及低PH值的水环境中，足够的氯化物、溶解氧及高温的水环境也会促进不锈钢应力腐蚀的发生。

尽管压水堆核电站的一回路水化学对氯和氧有严格要求，但在Ω焊缝的狭小空间中，水几乎处于不流动状态，这会导致氯和氧等腐蚀性介质的局部浓缩。此外，Ω焊缝内腔处于250℃~300℃的水温和含硼水的低PH值环境，使得Ω焊缝处的水化学条件较为恶劣，易于诱发不锈钢材料产生点蚀和应力腐蚀，最终造成Ω焊缝失效而致泄漏。

本方案中，行程套管本体上的Ω焊环用于与密封壳上的Ω焊环焊接连接形成Ω焊缝，行程套管本体上的连接螺纹用于与密封壳上的内螺纹螺纹连接。本方案中设置的连通孔用于Ω焊缝所围成的环形区域与行程套管本体中心孔的连通，即连通孔作为所述环形区域内腐蚀性介质向一回路中扩散的通道或用于实现Ω焊缝内的水与一回路连通且对流，区别于现有技术，以上连通孔能使Ω焊缝处保持良好的一回路水质，这样，可大大降低Ω焊缝处失效导致泄漏的可能，从而达到延长Ω焊缝的使用寿命和Ω焊缝的可靠性的目的。

更进一步的技术方案为：

作为一种便于加工的连通孔实现形式，所述连通孔为轴线方向位于行程套管本体径向方向的贯穿孔。

作为一种腐蚀性介质排出效果好的实现形式，所述连通孔有多个，且多个连通孔相对于行程套管本体的轴线呈环状均布。

为使得所开设的连通孔不影响Ω焊环根部的强度，还包括设置于行程套管本体外壁面上的定位段，所述定位段位于Ω焊环与连接螺纹之间的区域内，所述连通孔另一端的位置位于定位段与连接螺纹之间。

现有技术中，定位段为设置于行程套管本体外壁面上的一道连续的凸环，在行程套管与密封壳完成连接后，该定位段与Ω焊缝之间就形成了间隙狭小的空间，不利于腐蚀性介质的排出。为有利于腐蚀性介质排出，所述定位段上还设置有连通槽，所述连通槽的两端分别与定位段的不同端相交。即本方案中，连通槽即用于定位段两侧区域的连通。

作为一种可进一步优化腐蚀性介质排出效果的实现方案，还包括设置于行程套管本体外壁面上的连通环，所述连通环为绕行程套管本体周向方向的环形槽，所述连通环位于定位段与连接螺纹之间的区域内，所述连通孔另一端与连通环相交。以上连通环亦可用作加工连接螺纹时的退刀槽。

本实用新型具有以下有益效果：

本方案中，行程套管本体上的Ω焊环用于与密封壳上的Ω焊环焊接连接形成Ω焊缝，行程套管本体上的连接螺纹用于与密封壳上的内螺纹螺纹连接。本方案中设置的连通孔用于Ω焊缝所围成的环形区域与行程套管本体中心孔的连通，即连通孔作为所述环形区域内腐蚀性介质向一回路中扩散的通道或用于实现Ω焊缝内的水与一回路连通且对流，区别于现有技术，以上连通孔能使Ω焊缝处保持良好的一回路水质，这样，可大大降低Ω焊缝处失效导致泄漏的可能，从而达到延长Ω焊缝的使用寿命和Ω焊缝的可靠性的目的。

附图说明

图1是本实用新型所述的驱动杆行程套管一个具体实施例的主视剖视图；

图2是图1所示沿A-A方向的剖视图；

图3是本实用新型所述的驱动杆行程套管一个具体实施例的主视图。

图中的附图标记依次为：1、定位段，2、行程套管本体，3、连通槽，4、连通环，5、连通孔，6、Ω焊环，7、连接螺纹。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但是本实用新型的结构不仅限于以下实施例。

实施例1：

如图1至图3所示，驱动杆行程套管，包括行程套管本体2，所述行程套管本体2上设置有Ω焊环6及连接螺纹7，还包括设置于行程套管本体2上的连通孔5，所述连通孔5的一端与行程套管本体2的中心孔相通，连通孔5的另一端位于行程套管本体2的外壁面上，且连通孔5另一端的位置位于Ω焊环6与连接螺纹7之间的区域内。

现有技术中，Ω焊缝失效泄漏严重影响了CRDM的正常工作，通过对Ω焊缝失效分析，确定导致其失效的主要原因为点蚀和应力腐蚀。点蚀和应力腐蚀的发生主要取决于所处环境的水化学条件。不锈钢点蚀易发生在有氯和溶解氧、高温及低PH值的水环境中。足够的氯化物、溶解氧及高温的水环境也会促进不锈钢应力腐蚀的发生。

尽管压水堆一回路的水化学对氯和氧有严格的要求，但在Ω焊缝的狭小空间中，水几乎处于不流动状态，会导致腐蚀物氯和氧的局部浓缩。另外，Ω焊缝内腔处于250℃~300℃的水温和含硼水的低PH值环境。综合上述因素，Ω焊缝处的水化学条件恶劣，易诱发不锈钢产生点蚀和应力腐蚀，进而造成Ω焊缝失效导致泄漏。

本方案中，行程套管本体2上的Ω焊环6用于与密封壳上的Ω焊环焊接连接形成Ω焊缝，行程套管本体2上的连接螺纹7用于与密封壳上的内螺纹螺纹连接。本方案中设置的连通孔5用于Ω焊缝所围成的环形区域与行程套管本体2中心孔的连通，即连通孔5作为所述环形区域内腐蚀性介质向一回路中扩散的通道或用于实现Ω焊缝内的水与一回路连通且对流，区别于现有技术，以上连通孔5能使Ω焊缝处保持良好的一回路水质，这样，可大大降低Ω焊缝处失效导致泄漏的可能，从而达到延长Ω焊缝的使用寿命和Ω焊缝的可靠性的目的。

实施例2：

如图1至图3所示，本实施例在实施例1的基础上作进一步限定：作为一种便于加工的连通孔5实现形式，所述连通孔5为轴线方向位于行程套管本体2径向方向的贯穿孔。

作为一种腐蚀性介质排出效果好的实现形式，所述连通孔5有多个，且多个连通孔5相对于行程套管本体2的轴线呈环状均布。

本实施例中，在行程套管本体2上设置4个直径均为6mm的连通孔5，4个连通孔5相对于行程套管本体2的轴线呈环状均布。

实施例3：

本实施例在实施例1提供的技术方案的基础上对本案作进一步限定，为使得所开设的连通孔5不影响Ω焊环6根部的强度，还包括设置于行程套管本体2外壁面上的定位段1，所述定位段1位于Ω焊环6与连接螺纹7之间的区域内，所述连通孔5另一端的位置位于定位段1与连接螺纹7之间。

现有技术中，定位段1为设置于行程套管本体2外壁面上、相对于行程套管本体2外壁面外凸的环，而完成行程套管与密封壳的连接后，定位段1的外侧与Ω焊缝之间的间隙较小，为利于连通孔5对腐蚀性介质的排出能力，所述定位段1上还设置有连通槽3，所述连通槽3的两端分别与定位段1的不同端相交。即本方案中，连通槽3即用于定位段1两侧区域的连通。

作为一种可进一步优化腐蚀性介质排出效果的实现方案，还包括设置于行程套管本体2外壁面上的连通环4，所述连通环4为绕行程套管本体2周向方向的环形槽，所述连通环4位于定位段1与连接螺纹7之间的区域内，所述连通孔5另一端与连通环4相交。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。