一种用于高温气冷堆侧反射层石墨砖的吊装装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于高温气冷堆侧反射层石墨吊装的装置结构，具体涉及一种大型设备与构件的安全、精密吊装技术领域。
【背景技术】
[0002]高温气冷堆是具有固有安全性的第四代技术堆型，在福岛核电事故之后，其安全特性优势更加明显;且在未来的发展中可以弥补经济性方面的不足，具有很好的商业化前景。
[0003]高温气冷堆的堆芯容器内，除开挂件和固定件外，几乎所有堆内构件都是由炭、石墨材料制成的。其中，反射层是高温气冷堆不可或缺的组成部分:其一，反射层把泄漏出堆芯的中子反射回堆芯，从而使反应堆达到临界所需要的燃料量降低;其二，反射层展平了径向中子注量率的分布，降低了径向温度梯度，提高了反应堆的功率输出；其三，反射层大大降低了快中子注量率，从而降低了热屏蔽层和堆芯容器金属材料的快中子负荷，降低由辐照诱发的脆化作用。根据石墨反射层在反应堆中的部位不同，可将其分为侧反射层、顶反射层和底反射层，三者共同构成冷却剂的边界，引导冷却剂流过堆芯。反射层是由很多块大重量大体积的石墨砖堆砌而成的散体结构，装配施工难度很大，吊装过程中不易调整、找平和精确定位，吊装设计、操作不当容易导致石墨构件棱边癒碰损伤，这种癒碰损伤已经在试验和正式产品加工过程大量出现，给相关工作带来很大技术困难和进度压力，从而给反应堆运行带来潜在的安全隐患。
[0004]为了解决上述问题，必须对高温气冷堆反射层石墨砖的吊装装置进行新的设计，使其能够避免上述缺陷，圆满完成反射层石墨砖的安全、精确吊装任务。
【发明内容】
[0005]由于侧、顶和底反射层石墨砖的结构差异很大，本发明所要解决的技术问题仅是提供一种用于高温气冷堆侧反射层石墨砖吊装的装置，该装置并不能适用于顶反射层和底反射层。该装置包括一个防剪杆(3)，所述防剪杆固定在起吊螺栓(2)和侧反射层石墨砖(1)之间；一个水平调节装置(4)，所述水平调节装置安装在一个起吊螺栓(2)和吊环(6)之间；其中，所述吊环用于外接起吊装置，并通过索具、所述水平调节装置连接所述起吊螺栓(2);所述起吊螺栓穿过防剪杆和所述侧反射层石墨砖(1)相连接。该新型吊装装置为大型商用高温气冷堆侧反射层石墨砖的吊装过程提供了安全可靠的保障。该装置还可以包括一个缓冲装置，所述缓冲装置垫在防剪杆(3)与所述侧反射层石墨砖(1)之间。
[0006]所述防剪杆为高强度钢质杆；能确保在吊装所述侧反射层石墨砖时有足够的强度，所述防剪杆自身变形量很小，且尽可能地抵消掉所述石墨砖上的剪切应力和弯矩，从而使所述侧反射层石墨砖的螺栓孔上仅承受单向拉应力。
[0007]所述防剪杆可以通过在所述螺栓穿过处加工开槽，来适应不同的所述起吊螺栓间距，所述螺栓在开槽中的横向滑动能方便调节具有不同所述起吊螺栓间距的所述石墨砖的吊装。
[0008]所述防剪杆螺栓穿过处的横向距离L调节范围为200?700mm。
[0009]所述防剪杆开孔位置的上端配有上套筒，下端配有下套筒，所述上套筒和所述下套筒可以通过两者之间的细牙螺纹活动连接，所述上套筒和所述下套筒连接起来以后呈“工，，字形。
[0010]所述上套筒在0°和180°位置加工有小孔，方便对上套筒施以旋转操作。
[0011]所述水平调节装置采用索具螺旋扣来调节所述起吊螺栓和所述吊环之间的距离，从而保证所述侧反射层石墨砖在起吊时可调整姿态至水平，满足吊装、转运和安装要求。
[0012]所述缓冲装置采用柔性缓冲垫片，防止螺栓预紧载荷对所述侧反射层石墨砖造成挤压损伤。
[0013]优选地，所述柔性缓冲垫片选用硬度为“65°±5°Shore A”的优质橡胶板。
[0014]所述柔性缓冲垫片在0°、60°、120°、180°、240°和300°位置上用紧固螺栓固定在所述下套筒上。
【附图说明】
[0015]图1是本高温气冷堆侧反射层石墨砖吊装装置的侧视图；
[0016]图2是防剪杆的俯视图；
[0017]图3是起吊螺栓、防剪杆和柔性缓冲垫片连接位置的侧视图；
[0018]各附图标记如下:1:侧反射层石墨砖;2:起吊螺栓;3:防剪杆；31:开槽;32:上套筒;321:开孔;33:下套筒;4:索具螺旋扣;5:柔性缓冲垫片;51:紧固螺栓;6:吊环。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。参见图1，本发明提供了一种高温气冷堆侧反射层石墨砖吊装的新型装置，它包括防剪杆、水平调节装置和缓冲装置。参见图2，防剪杆为一高强度钢质杆3，能确保在吊装所述侧反射层石墨砖时有足够的强度，其自身变形量很小，从而可以尽可能地抵消掉所述石墨砖上的剪切应力和弯矩，进而使所述侧反射层石墨砖的螺栓孔上仅承受单向拉应力。本领域技术人员可以理解，可以通过实验来检测螺栓孔的侧向应力从而选择出合适的钢质杆，这是本领域结合常规手段就能做出的选择。非限制性的，可以选择碳马氏体强化超高强度钢、碳二次沉淀硬化型超高强度钢、超低碳马氏体时效硬化型超高强度钢、半奥氏体沉淀硬化型不锈钢等。
[0020]参见图2-3，钢质杆3的一侧加工有开槽31，通过滑动上套筒32和下套筒33来调节起吊螺栓2的位置。起吊螺栓2可在开槽31中横向滑动，使得相邻起吊螺栓2之间的距离L能够改变，从而方便调节具有不同起吊螺栓间距的石墨砖的吊装。具体见图2，相邻起吊螺栓2的间距L大于等于200mm并小于等于700mm。上套筒32和下套筒33通过两者之间的细牙螺纹34活动连接，上套筒32和下套筒33连接起来以后呈“工”字形。本领域技术人员可以理解，“工”字形的上下两横可以等长，也可以不等长，只要其向外延伸即可。可以利用上套筒32上的开孔321将其旋紧，完成对起吊螺栓2位置的固定。具体的，通过细牙螺纹34将上下套筒相互拉近，拧紧，从而产生较大摩擦力，这样就可以将上下套筒固定在开槽中，从而将起吊螺栓2横向固定在开槽31中。
[0021]参见图3，缓冲装置为柔性缓冲垫片5，通过六个圆周方向均匀分布的固定螺栓51连接固定在下套筒33上，垫在防剪杆3和侧反射层石墨砖1之间，防止螺栓预紧力载荷损伤侧反射层石墨砖1。
[0022]水平调节装置为一索具螺旋扣4，通过左右旋转螺栓达到伸长/收缩吊环6和起吊螺栓2之间吊绳的效果，从而方便的调整反射层石墨砖1在起吊过程的水平姿态，方便石墨砖安装成石墨堆芯结构。
[0023]以上内容仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，或者对权利要求的任意从属权利要求进行重新组合，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种用于高温气冷堆侧反射层石墨砖的吊装装置，其特征在于包括: 一个防剪杆(3)，所述防剪杆固定在起吊螺栓(2)和侧反射层石墨砖(1)之间； 一个水平调节装置(4)，所述水平调节装置安装在一个起吊螺栓(2)和吊环(6)之间； 其中，所述吊环用于外接起吊装置，并通过索具、所述水平调节装置连接所述起吊螺栓(2);所述起吊螺栓穿过防剪杆和所述侧反射层石墨砖(1)相连接。2.根据权利要求1所述的吊装装置，其特征在于:还包括一个缓冲装置，所述缓冲装置垫在防剪杆(3)与所述侧反射层石墨砖(1)之间。3.根据权利要求1或2所述的吊装装置，其特征在于:所述防剪杆(3)为高强度钢质杆，使所述侧反射层石墨砖(1)的螺栓孔上仅承受单向拉应力。4.根据权利要求2所述的吊装装置，其特征在于:所述防剪杆(3)上加工有开槽(31)，所述起吊螺栓(2)穿过所述开槽(31)拧紧在所述石墨砖(1)上;所述起吊螺栓(2)可在所述开槽(31)中横向滑动，使得相邻所述起吊螺栓(2)之间的距离L能够改变，从而方便调节具有不同起吊螺栓(2)间距的石墨砖(1)的吊装。5.根据权利要求4所述的吊装装置，其特征在于:相邻所述起吊螺栓(2)的间距L大于等于200mm并小于等于700mm。6.根据权利要求4所述的吊装装置，其特征在于:所述开槽(31)的上端配有上套筒(32)，下端配有下套筒(33);所述上套筒(32)和所述下套筒(33)通过两者之间的细牙螺纹(34)活动连接，两者连接起来后呈“工”字形。7.根据权利要求6所述的吊装装置，其特征在于:所述上套筒(32)在0°和180°位置加工有小孔(321)，用于对上套筒(32)施以旋转操作从而完成对上套筒和下套筒位置的固定，进而实现对起吊螺栓(2)位置的固定。8.根据权利要求1所述的吊装装置，其特征在于:所述水平调节装置为索具螺旋扣(4)，用于调节起吊螺栓(2)和吊环(6)之间的距离，从而保证所述侧反射层石墨砖(1)在起吊时可调整姿态至水平。9.根据权利要求4所述的吊装装置，其特征在于:所述缓冲装置是柔性缓冲垫片(5)。10.根据权利要求9所述的吊装装置，其特征在于:所述柔性缓冲垫片(5)选用硬度为“65° ±5° Shore A”的优质橡胶板。11.根据权利要求9所述的吊装装置，其特征在于:所述柔性缓冲垫片(5)在0°、60°、120°、180°、240°和300°位置上用紧固螺栓(51)固定在所述下套筒(33)上。
【专利摘要】本发明涉及一种用于高温气冷堆侧反射层石墨砖的吊装装置，所述装置包括防剪杆、水平调节装置和缓冲装置。防剪杆固定在起吊螺栓和侧反射层石墨砖之间，水平调节装置安装在一个起吊螺栓和吊环之间，缓冲装置垫在防剪杆与侧反射层石墨砖之间。在完成侧反射层石墨砖吊装后，上述吊装装置均可以完全拆除。该吊装装置可为大型商用高温气冷堆侧反射层石墨砖正式产品的预组装和现场安装调整过程提供安全可靠的物质保障。
【IPC分类】G21C19/20, G21C19/02
【公开号】CN105448365
【申请号】CN201510783726
【发明人】孙立斌, 贺秀杰, 史力, 吴莘馨, 张振声
【申请人】清华大学
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年11月16日