下端部处封闭，并且具有敞开的上端部以及沿细长维度延伸的中心轴线，在所述上端部上形成环形的凸缘。反应堆容器具有可移除的反应堆容器顶盖，所述反应堆容器顶盖具有在反应堆容器顶盖的底侧上的环形部分，所述底侧被加工以形成与环形容器凸缘密封的密封表面。第一可移除环形密封环的尺寸被设计为就位于反应堆容器的凸缘上介于反应堆容器的凸缘和反应堆容器顶盖的底侧上的密封表面之间，第一可移除环形密封环被插置在反应堆容器顶盖的底侧上的密封表面和反应堆容器上的凸缘之间，并且具有尺寸被设计用于可密封地容纳一个或多个径向通路的厚度，一个或多个器械导管从反应堆容器的外侧通过所述一个或多个径向通路到达反应堆容器的内部，以将器械信号传递至核反应堆的堆芯之外，堆芯包括多个燃料组件。上堆内套件支承于反应堆容器内的堆芯上方，并且具有多个中空支承柱，所述多个支承柱分别具有穿过其中的大体上竖直的通路，所述大体上竖直的通路延伸穿过上堆内套件的上堆芯板和上支承板并且在上堆内套件的上堆芯板和上支承板之间延伸，穿过上堆芯板的通路与燃料组件中之一内的相对应的器械套筒对准。多个中空管子被固定地连接至第一可移除环形密封环，中空管子中的每一个可滑动地安装于支承柱中之一的通路内，且器械导管中的至少一个轴向延伸穿过中空管子至相对应的支承柱内。中空管子中的每一个可滑动地安装于支承柱中之一的通路内，能够在完全插入位置和完全延伸位置之间移动，其中在完全插入位置中，器械导管进入器械套筒内，并且在完全延伸位置中，器械导管被从堆芯收回。
[0018]优选地，中空管子的下端部被捕获于支承柱的通路内。在一个实施例中，在中空管子在支承柱的通路内行进的大致下端处，支承柱的通路的壁增厚，以提供比在支承柱的通路内在完全插入位置和完全延伸位置之间的中间轴向范围之间更紧密的配合。理想地，中空管子的下端部比中空管子的中间轴向延伸部更窄。
[0019]在另一个实施例中，其中第一可移除环形密封环在反应堆容器的外壁的大致范围和上堆内套件的壁之间径向地延伸，核反应堆包括第二可移除环形密封环，所述第二可移除环形密封环定位于第一可移除环形密封环下方且介于第一可移除环形密封环和反应堆容器的凸缘之间，并且具有与第一可移除环形密封环大体上相同的径向范围。在第一可移除环形密封环和第二可移除环形密封环中的每一个上的径向向外延伸的抵靠表面被至少一个O形环互相密封，并且轴向指向的一级冷却剂通路延伸穿过第一可移除环形密封环和第二可移除环形密封环中的每一个且大体上对准。在第一可移除环形密封环和第二可移除环形密封环的每一个上的向内延伸的抵靠表面在一级冷却剂通路的与O形环相对的一侧上延伸并且被T形环密封，并且所述“T”形的腹板在向内延伸的抵靠表面之间延伸。优选地，所述“T”形的腹板被紧固件紧固，所述紧固件被附接至向内延伸的抵靠表面之一并且穿过腹板中的间隙孔。在一个实施例中，间隙孔被开槽以允许热膨胀。理想地，T形环由如下的材料制成:在核反应堆升温时，所述材料比构成第一可移除环形密封环和第二可移除环形密封环的材料膨胀得快。优选地，第一可移除环形密封环和第二可移除环形密封环由碳钢构成，并且T形环由不锈钢构成。
[0020]在另一个实施例中，第一可移除环形密封环大致在反应堆容器的外壁的范围和上堆内套件的壁之间径向地延伸，核反应堆还包括第二可移除环形密封环，所述第二可移除环形密封环定位于第一可移除环形密封环下方介于第一可移除环形密封环和反应堆容器的凸缘之间，并且具有与第一可移除环形密封环大体上相同的径向范围。在第一可移除环形密封环和第二可移除环形密封环中的每一个上的径向向外延伸的抵靠表面被至少两个径向间隔开的O形环相互密封，从所述至少两个径向间隔开的O形环之间延伸至收集贮存器的第一泄漏通道，所述收集贮存器连接至从在第二可移除环形密封环上的抵靠表面和反应堆容器凸缘之间延伸的第二泄漏通道。
[0021]在另一个实施例中，中空管子被大体上水平延伸的栅格结构支承，所述栅格结构连接至第一可移除环形密封环。优选地，第一可移除环形密封环(70)被构造为使得第一可移除环形密封环的抬升抬升了栅格结构并且从相对应的支承柱内抬升了中空管子。
[0022]本发明还考虑为上述核反应堆更换燃料的方法，包括从第一可移除环形密封环移除反应堆顶盖的步骤。随后抬升第一可移除环形密封环至将器械导管从堆芯收回的高度水平。随后，所述方法将包括抬升位置中的第一可移除环形密封环在内的上堆内套件作为一个单元从反应堆容器移出并收回至存储位置。所述方法随后为堆芯更换燃料。优选地，在更换燃料步骤之后，所述方法将第一可移除环形密封环维持于抬升位置中，并且将上堆内套件放下至反应堆容器内。然后将上堆内套件支承于堆芯上方，并且将第一可移除环形密封环放下至反应堆容器凸缘的顶部上，并且同时将中空管子放下至相对应支承柱内，以将器械导管放下至燃料组件中的相对应器械套筒内。随后将反应堆容器顶盖重新放置在反应堆容器凸缘上。
[0023]在进一步的实施例中，第一可移除环形密封环在介于反应堆容器的外壁的大致范围和上堆内套件的壁之间径向地延伸，核反应堆包括第二可移除环形密封环，所述第二可移除环形密封环定位于第一可移除环形密封环下方且介于第一可移除环形密封环和反应堆容器的凸缘之间。第二可移除环形密封环具有与第一可移除环形密封环大体上相同的径向范围，第二可移除环形密封环被固定地连接至上堆内套件的壁。在本方法的这个后者实施例中，收回上堆内套件的步骤包括将作为上堆内套件的一部分的第二可移除环形密封环从反应堆容器凸缘移除的步骤。
【附图说明】
[0024]通过结合附图阅读优选下面实施例的描述，能更好地理解本发明，其中:
[0025]图1为能够应用下文描述的实施例的常规的核反应堆系统的简化示意图；
[0026]图2为能够应用下文描述的实施例的核反应堆容器和堆内部件的部分横剖正视图；
[0027]图3为示出小型模块化反应堆系统的部分切除立体图；
[0028]图4为在图3中示出的反应堆容器的放大视图；
[0029]图5为应用本发明的带有内部控制棒驱动机构的一体压水反应堆的部分示意剖视图；
[0030]图6为示出应用本发明的具有顶部安装器械的常规压水反应堆的的内部的一部分的部分示意剖视图；
[0031]图7为在图5中示出的上堆内套件的一部分的放大视图；
[0032]图8为在图7中示出的反应堆容器穿透密封件的放大视图；
[0033]图9、10、11、12和13为根据本发明构造的上堆内套件的一个实施例的示意性部分剖视图(源自在图5中示出的视图)，说明用于从反应堆容器拆解和移除上堆内套件以进入燃料组件用于更换燃料的本发明的一个实施例的方法步骤；以及
[0034]图14、15、16、17和18示出与应用于传统压水反应堆设计相对应的本发明的另一个实施例的装置和方法。
【具体实施方式】
[0035]图 3和 4不出了可从 Pennsylvania 的 Cranberry Township 的 WestinghouseElectric Company LLC获得的本发明的设备和方法概念所应用的小型模块化反应堆设计。但是，应当明白的是，本发明也能被应用于常规压水反应堆设计，比如将在下面详细说明的图1和2中所示的设计。图3示出了反应堆安全壳11的透视图，局部剖视以展示压力容器10及其堆内部件。图4是图3中所示压力容器的放大图。稳压器58对大部分压水反应堆设计是常见的，但是在图1中没有示出，它典型地被包含在一个环路内以维持系统压力。在图3和4所示的小型模块化反应堆设计中，稳压器58被集成到反应堆容器顶盖12的上部，消除了对独立部件的需要。应当明白，多幅图中相同的附图标记被用于相应的部件。热段立管60引导一级冷却剂从堆芯14到围绕热段立管60的蒸汽发生器18。多个冷却剂泵16围绕反应堆容器10在靠近上堆内构件26的上端的水平高度处周向地隔开。反应堆冷却剂泵16是水平安装