专利名称:反应堆双层安全壳用筒体法兰组件式电缆贯穿设备的制作方法
技术领域：
本实用新型属于核反应堆安全设计技术，特别是涉及一种反应堆双层安全壳用筒体法兰组件式电缆贯穿设备。
背景技术：
目前，反应堆安全壳用电气贯穿件均为适用于单层安全壳的专用设备，如果将该结构形式的贯穿件移植过来并直接贯穿双层安全壳，将会出现以下问题:(1)贯穿件筒体组件的整体长度将增加至5m左右，除造成设备整体重量增加，双层安全壳内侧(或外侧)还需预留沿安全壳径向长度大于5m的现场安装空间，增加了设备整体安装难度；(2)较长的导体组件现场拆装也需要更大的操作空间，为设备日常的检修、维护和导体组件更换带来困难；(3)考虑到双壳之间土建结构的基础沉降或因地震导致双壳之间产生相对运动带来的应力释放，若采用单个贯穿件同时贯穿双层安全壳，无法实现贯穿件与双壳之间同时进行刚性密封连接，构成安全壳压力边界的双道密封结构难以保证。
因此本发明将针对以上问题提出解决方案，提出一种能满足反应堆双层安全壳结构使用要求的电缆贯穿设备，该产品不仅能够保证各项电气、机械和密封性能，而且还能便于现场的安装、检测和维护。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种反应堆双层安全壳用筒体法兰组件式电缆贯穿设备，该设备具备整体体积小，安装简单，密封结构可靠的功能。
本实用新型的实现方 案如下:反应堆双层安全壳用筒体法兰组件式电缆贯穿设备，包括安装在内层安全壳内部预埋套管上的筒体式贯穿设备和安装在外层安全壳内部外层安全壳预埋套管上的法兰式贯穿设备，筒体式贯穿设备包括筒体组件，法兰式贯穿设备包括法兰，筒体组件内的导体组件与法兰内的导体组件一一对应串联，且筒体组件内的导体组件与法兰内的导体组件之间设置有波纹管，所述波纹管的两端分别通过密封紧固件与导体组件连接，波纹管内腔设置有壳导体组件线芯和外壳导体组件线芯，内壳导体组件线芯和外壳导体组件线芯在波纹管内部通过接线装置连接在一起。
法兰与外层安全壳预埋套管进行连接，导体组件贯穿整个法兰，贯穿法兰的导体组件连接有支撑板，支撑板连接有支撑杆，所述支撑杆固定在法兰上。
贯穿法兰的导体组件外部套设有密封组件和压紧密封螺母，密封组件和压紧密封螺母均位于导体组件与法兰之间。
筒体组件上设置有焊接法兰，筒体组件通过焊接法兰与预埋套管进行焊接。
位于筒体组件内部的导体组件的外部套设有密封组件和压紧密封螺母，密封组件和压紧密封螺母均位于该导体组件和位于预埋套管内部的筒体组件之间。
还包括压力监测组件和内壳引压管，所述内壳引压管与筒体组件内部导通连接，且压力监测组件和内壳引压管连通。[0011]内层安全壳远离外层安全壳的一侧设置有接线箱，安装在内层安全壳内的导体组件延伸进接线箱内部。
上述贯穿法兰的导体组件和设置筒体组件内的导体组件的数目有若干个，他们一一对应连接。其数目由贯穿导线的数目和种类决定。
基于上述结构，本实用新型设置的反应堆双层安全壳用筒体法兰组件式电缆贯穿设备采用两套相对独立的贯穿设备组成，两套设备之间采用相互串联的方式进行连接；其中内层安全壳上采用筒体式电气贯穿件设备；外层安全壳上采用法兰式贯穿设备。
两套贯穿设备上均安装有导体组件，且导体组件配置一一对应，仪控类(小线径)导体组件可直接通过自身的延长导体采用接线装置连接，外套不锈钢金属软管保护；动力类(大线径)导体组件通过外部软电缆连接；在内层安全壳内侧和外层安全壳外侧分别配置接线箱实现与安全壳内外电缆的连接。
电气贯穿件安装的密封性能则是通过如下方式实现的:内层安全壳上自身密封良好的电气贯穿件设备与内层安全壳上的预埋套管焊接实现与内层安全壳之间的密封，外层安全壳上自身密封性能良好的法兰式贯穿设备则通过与外层安全壳预埋套管的焊接实现与外层安全壳的密封，从而保证了整个贯穿设备与安全壳的密封性能。
两个贯穿设备中，外层安全壳电缆贯穿设备则采用单法兰的方式，导体组件与法兰之间采用金属卡套实现可靠密封。
双层安全壳用筒体法兰组件式电缆贯穿设备主要由安装在内层安全壳上的筒体式贯穿设备和外层安全壳上的法兰式贯穿设备两部分组成，两部分之间采用可靠的接线装置进行连接从而实现整个反应堆安全壳内外部的电气连接，同时这两部分可分别保证内层安全壳和外层安全 壳的密封性能和结构的完整性。外壳法兰式贯穿设备的法兰与外壳贯穿件预埋套管焊接实现贯穿件与外壳之间的密封，而法兰式贯穿设备自身的密封是通过密封组件和压紧螺母来实现的。两部分贯穿设备之间所对应的导体组件通过接线装置从而实现两部分的串联，整个安全壳内部的电缆与筒体式贯穿设备的导体组件线芯进行连接，安全壳外部的电缆与法兰式贯穿设备导体组件的线芯进行连接，从而实现整个安全壳内外电缆之间的电气导通。
本实用新型具备如下特点:
1、整个贯穿件主要由相对独立的两部分串联组成。
2、法兰式贯穿设备中各导体组件与法兰之间的密封功能是独立的。
3、通过引压管将内壳贯穿设备筒体内部的压力引至整个安全壳外部，并安装压力监测组件对内层安全壳上贯穿设备的密封性能进行实时监测。
4、采用波纹管对整个接线装置以及两层安全壳之间的导体组件线芯进行保护。
5、采用支撑杆和支撑架对导体组件进行支撑、隔离和固定。
本发明的目的是开发一种专用于反应堆双层安全壳的电缆贯穿设备。该设备结构合理、性能可靠、使用寿命高、工艺成熟可行、检修维护方便，能满足反应堆双层安全壳核反应堆用电缆贯穿设备的性能要求，同时该产品还能满足耐辐照、耐老化、耐火、气密等特殊要求。
双层安全壳用筒体法兰组件式电缆贯穿设备是针对具有双层安全壳结构的反应堆电缆贯穿的专用设备，其既要满足安全壳内外电缆连接的电气性能要求，还必须保证可靠的密封性能。在各种事故工况环境条件下，仍能维持反应堆安全壳压力边界的完整性和所连接电缆的电气连续性；且具有较好的安装、检修和维护性能，同时其使用寿命还要满足电厂运行的要求。
双层安全壳与现有的单层安全壳结构相比，在结构形式上相比原有单层安全壳的又增加一层安全壳，并且在两个安全壳之间设置环形空间；在安全壳的组成上，主要有两种形式，一种是内层采用钢制安全壳，外层采用钢筋混凝土结构，如AP1000反应堆；另一种是内层安全壳和外层安全壳均采用钢筋混凝土结构，如EPR反应堆。
本实用新型的优点在于:a.技术方案成熟可靠，整个贯穿设备的设计便于现场的安装、监测，同时也满足可维护性、可更换性和可扩充性的要求；b.内、外层安全壳上电缆贯穿设备具备可靠的密封性能采用分体式设计，根据内、外壳对电缆贯穿的具体要求给出相应的解决方案；d.外壳法兰式贯穿设备上任一导体组件的拆卸及更换都不会影响整体的完整性；e.内、外安全壳各有独立、完整的压力边界，有效的保证各种工况下安全壳的完整性，安全系数高；f.在两层安全壳之间的环形空间中，内、外安全壳上贯穿件的导体组件对应电缆的连接采用专用的接线端子、线夹或者压接套件进行，电缆布置方式灵活有序，检修、维护方便。
图1本实用新型的结构示意图。
图中的标号分别表示为:1.接线箱；2.导体组件；3.筒体组件；4.焊接法兰；
5.内层安全壳；6.预埋套管；7.密封组件；8.压紧密封螺母；9.内壳导体组件线芯；10.接线装置；11.外壳导体组件线芯；12.内壳引压管；13.波纹管；14.密封紧固件；15.外层安全壳；16.外层安全壳预埋套管；17.支撑板；18.支撑杆；19.压力监测组件；20.法兰。
具体实施方式
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实施例一
如图1所示。
为了方便表述:内层安全壳和外层安全壳我们在说明书中表述为内、夕卜安全壳,或外壳和内壳。
反应堆双层安全壳用筒体法兰组件式电缆贯穿设备，包括安装在内层安全壳5内部的预埋套管6和安装在外层安全壳15内部的外层安全壳预埋套管16，所述预埋套管6和外层安全壳预埋套管16内部均贯穿设置有筒体组件3，预埋套管6内的筒体组件内部和外层安全壳预埋套管16内的筒体组件内部均贯穿设置有若干导体组件2，预埋套管6内的导体组件与外层安全壳预埋套管16内的导体组件一一对应串联，且预埋套管6内的导体组件与外层安全壳预埋套管16内的导体组件之间设置有波纹管13，所述波纹管13的两端分别通过密封紧固件14与导体组件连接，波纹管13内腔设置有导体组件线芯，所述导体组件线芯包括通过接线装置10连接在一起的内壳导体组件线芯9和外壳导体组件线芯11，内壳导体组件线芯9远离外壳导体组件线芯11的一端延伸进预埋套管6内的导体组件，外壳导体组件线芯11远离内壳导体组件线芯9的一端延伸进外层安全壳预埋套管16内的导体组件。
位于外层安全壳预埋套管16内部的筒体组件3内部还设置有支持板17，所述支持板17与设置在该筒体组件3内部的导体组件连接。
位于外层安全壳预埋套管16内部的筒体组件3端面设置有法兰20，所述法兰与外层安全壳预埋套管16的端面连接，且设置在该筒体组件3内部的导体组件贯穿于该法兰20 ;支撑板连接有支持杆18，所述支持杆18固定在该筒体组件3内壁上或固定在法兰20上。
位于外层安全壳预埋套管16内部的导体组件的外径套设有密封组件7和压紧密封螺母8，密封组件7和压紧密封螺母8均位于导体组件与法兰20之间。
预埋套管6的端面设置有焊接法兰4，位于预埋套管6内部的筒体组件贯穿于焊接法兰4，且该筒体组件的外壁与预埋套管6内壁存在间隙。
位于预埋套管6内部的导体组件的外径套设有密封组件7和压紧密封螺母8，密封组件7和压紧密封螺母8均位于该导体组件和位于预埋套管6内部的筒体组件之间。
还包括压力监测组件19和内壳引压管12，所述内壳引压管12与筒体组件内部导通连接，且压力监测组件19和内壳引压管12连通。
内层安全壳5远离外层安全壳15的一侧设置有接线箱I，安装在内层安全壳5内的导体组件延伸进接线箱内部。
基于上述结构，本实用新型设置的反应堆双层安全壳用筒体法兰组件式电缆贯穿设备采用两套相对独立的贯穿设备组成，两套设备之间采用相互串联的方式进行连接；其中内层安全壳上采用筒体式电气贯穿件设备；外层安全壳上采用法兰式贯穿设备。
两套贯穿设备上均安装有导体组件，两个贯穿件上均安装有导体组件，且导体组件配置一一对应，仪控类小线径导体组件可直接通过自身的延长导体采用接线装置连接，外套不锈钢金属软管保护；动力类大线径导体组件通过外部软电缆连接；在内层安全壳5内侧和外层安全壳15外侧分别配置接线箱实现与安全壳内外电缆的连接。
电气贯穿件安装的密封性能则是通过如下方式实现的:内层安全壳上自身密封良好的电气贯穿件设备与内层安全壳上的预埋套管焊接实现与内层安全壳之间的密封，外层安全壳上自身密封性能良好的法兰式贯穿设备则通过与外层安全壳预埋套管的焊接实现与外层安全壳的密封，从而保证了整个贯穿设备与安全壳的密封性能。
两个贯穿设备中，外层安全壳电缆贯穿设备则采用单法兰的方式，导体组件与法兰之间采用金属卡套实现可靠密封。
具体从功能上描述本实用新型设置的双层安全壳用筒体法兰组件式电缆贯穿设备，其主要由两部分组成，分别为安装在内层安全壳5上的筒体式贯穿设备以及安装在外层安全壳14上的法兰式贯穿设备，两部分之间采用串联的方式进行连接。其中，筒体式贯穿设备位于内层安全壳内部的导体组件2与安全壳内部的电缆连接，法兰式贯穿设备上的导体组件与安全壳外部的电缆连接，然后通过接线装置10将内壳导体组件线芯9与外壳导体组件线芯11进行连接，从而实现整个安全壳内外电缆的电气连接。
安装在内层安全壳5上的筒体式贯穿件主要由接线箱1、导体组件2、筒体组件3、焊接法兰4、密封组件7和压紧螺母8组成，其中导体组件2贯穿整个筒体组件3并通过压紧螺母8和密封组件7的压紧作用保证导体组件2和筒体组件3的密封，整个筒体组件3通过焊接法兰4与内层安全壳5上的预埋套管6进行焊接安装，从而保证整个贯穿设备在内层安全壳上的密封功能；内壳引压管12将筒体组件3内部的压力连通到外壳法兰式贯穿设备上的法兰上并通过压力监测组件18对内层安全壳上贯穿设备的密封性能进行实时监测，内壳引压管12与法兰的安装方式则采用焊接或者螺母压紧金属卡套的方式进行从而保证密封。
安装在外层安全壳15上法兰式贯穿设备的法兰20通过与外层安全壳预埋套管16的焊接安装从而保证法兰式贯穿件与外层安全壳上的密封，导体组件贯穿整个法兰20并通过与内壳贯穿设备相同的密封方式即采用密封组件和压紧螺母保证导体组件与法兰20之间的密封。
内层安全壳上的贯穿设备与外层安全壳上的贯穿设备之间的连接是通过串联实现的，具体实施方式
为采用接线装置10将内壳导体组件线芯9与外壳导体组件线芯11进行连接从而实现两个贯穿件之间的电气导通，在法兰20上焊接安装有支撑杆18，支撑板17安装在支撑杆18上，在支撑板18上对应相应导体组件的位置开设有供导体组件穿过的孔，导体组件通过支撑板18的支撑作用从而进行有序的排布，减少了悬臂梁效应。内、外壳上对应一对导体组件线芯的接线都在其最外层采用波纹管13对其进行保护，波纹管13的两端分别于内、外壳导体组件的外壁通过密封紧固件14进行固定从而实现对接线的保护。
如上所述，则 能很好的实现本实用新型。
权利要求
1.反应堆双层安全壳用筒体法兰组件式电缆贯穿设备，其特征在于:包括安装在内层安全壳(5)内部预埋套管(6)上的筒体式贯穿设备和安装在外层安全壳(15)内部外层安全壳预埋套管(16)上的法兰式贯穿设备，筒体式贯穿设备包括筒体组件(3)，法兰式贯穿设备包括法兰(20)，筒体组件(3)内的导体组件(2)与法兰(20)内的导体组件(2)—一对应串联，且筒体组件(3)内的导体组件(2)与法兰(20)内的导体组件(2)之间设置有波纹管(13)，所述波纹管(13)的两端分别通过密封紧固件(14)与导体组件连接，波纹管(13)内腔设置有壳导体组件线芯(9)和外壳导体组件线芯(11)，内壳导体组件线芯(9)和外壳导体组件线芯(11)在波纹管(13)内部通过接线装置(10)连接在一起。
2.根据权利要求
1所述的反应堆双层安全壳用筒体法兰组件式电缆贯穿设备，其特征在于:法兰(20)与外层安全壳预埋套管(16)进行连接，导体组件贯穿整个法兰(20)，贯穿法兰(20)的导体组件连接有支撑板(17)，支撑板(17)连接有支撑杆(18)，所述支撑杆(18)固定在法兰(20)上。
3.根据权利要求
2所述的反应堆双层安全壳用筒体法兰组件式电缆贯穿设备，其特征在于:贯穿法兰(20)的导体组件外部套设有密封组件(7)和压紧密封螺母(8)，密封组件(7)和压紧密封螺母(8)均位于导体组件与法兰(20)之间。
4.根据权利要求
1-3中任意一项所述的反应堆双层安全壳用筒体法兰组件式电缆贯穿设备，其特征在于:筒体组件(3)上设置有焊接法兰(4)，筒体组件(3)通过焊接法兰(4)与预埋套管进行焊接。
5.根据权利要求
1-3中任意一项所述的反应堆双层安全壳用筒体法兰组件式电缆贯穿设备，其特征在于:位于筒体组件(3)内部的导体组件的外部套设有密封组件(7)和压紧密封螺母(8)， 密封组件(7)和压紧密封螺母(8)均位于该导体组件和位于预埋套管(6)内部的筒体组件之间。
6.根据权利要求
1-3中任意一项所述的反应堆双层安全壳用筒体法兰组件式电缆贯穿设备，其特征在于:还包括压力监测组件(19)和内壳引压管(12)，所述内壳引压管(12)与筒体组件内部导通连接，且压力监测组件(19)和内壳引压管(12)连通。
7.根据权利要求
1-3中任意一项所述的反应堆双层安全壳用筒体法兰组件式电缆贯穿设备，其特征在于:内层安全壳(5)远离外层安全壳(15)的一侧设置有接线箱(I )，安装在内层安全壳(5)内的导体组件延伸进接线箱内部。
专利摘要
本实用新型公开了双层安全壳用筒体法兰组件式电缆贯穿设备，其主要由两部分组成，分别为安装在内层安全壳5上的筒体式贯穿设备以及安装在外层安全壳14上的法兰式贯穿设备，两部分之间采用串联的方式进行连接。筒体式贯穿设备位于内层安全壳内部的导体组件2与安全壳内部的电缆连接，法兰式贯穿设备上的导体组件与安全壳外部的电缆连接，然后通过接线装置10将内壳导体组件线芯9与外壳导体组件线芯11进行连接，从而实现整个安全壳内外电缆的电气连接。其优点在于便于现场的安装、监测，同时也满足可维护性、可更换性和可扩充性的要求；具备可靠的密封性能；采用分体式设计；任一导体组件的拆卸及更换都不会影响整体的完整性。
文档编号G21C13/036GKCN203118513SQ201320138756
公开日2013年8月7日 申请日期2013年3月26日
发明者王广金, 郑兰疆, 周天, 李朋洲, 陈青, 周缘, 王新宇 申请人:中国核动力研究设计院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan