[发明专利]一种核电站用内含等长布置探测器的堆芯仪表套管组件

说明书

本发明提供一种核电站用内含等长布置探测器的堆芯仪表套管组件，其包括：铠装热电偶(9)、集管(5)、多支自给能中子探测器(10)；其中，所述铠装热电偶(9)和所述多支自给能中子探测器(10)通过固定支架(11)连接。本发明提供的核电站用内含等长布置探测器的堆芯仪表套管组件，可以直接插入反应堆压力容器内进行温度和中子测量的仪表套管，可运用于大部分压水堆核电堆型中的堆芯仪表系统。

技术领域

本发明涉及核电站堆芯仪表系统测量技术，尤其涉及到堆芯内部中子注量率测量仪表。

背景技术

堆芯仪表系统是反应堆运行期间进行堆芯内中子注量率测量的关键系统。核电站正常运行过程中，反应堆压力容器内为高温、高压和高辐照的严酷环境。当反应堆运行功率在额定功率的20％以上时，需要利用堆芯仪表系统连续监测当前的中子注量率值，提醒操纵员反应堆安全裕量，并相应地控制反应性。对于事故后堆芯不充分冷却监测，需要测量堆芯出口温度。

本发明所描述的堆芯仪表套管组件(IITA)即用于堆芯仪表系统。堆芯仪表套管组件包括封装在一个金属外壳内的多支等长式布置自给能中子探测器(SPD)和1个热电偶(CET)。探测器通过密封卡套与反应堆压力容器顶盖上的快拆装密封组件连接固定，末端是连接器。本发明可适用于核电站反应堆堆芯出口的温度测量和堆芯中子注量率的测量。

为减少反应堆压力容器内部核测仪表的接口，降低复杂性进而提高可靠性，堆芯仪表套管组件内集成了热电偶及自给能中子探测器。其主要作用为连续测量每个中子探测器周围直接正比于反应堆功率密度的中子注量率信号。

自给能探测器(SPD)由发射极、绝缘体和收集极组成。SPD是一种无需外加电压，在辐射场内能自行产生输出电流的一种固体探测器，同时具有小巧、结构简单、成本低、易安装、寿命长、耐高辐照和抗高温等优点。

目前我国核电大力发展，规模不断扩大，对于堆芯仪表套管组件的需求与日俱增，并要求提高核测仪表国产化率。而内含等长式布置自给能探测器的堆芯仪表套管组件在国内外都没有相关研究和应用，是一种新型的堆芯仪表套管组件，技术难度高，较为新颖。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种核电站用内含等长布置探测器的堆芯仪表套管组件。

本发明提供一种核电站用内含等长布置探测器的堆芯仪表套管组件，其特征在于，包括：铠装热电偶(9)、集管(5)、多支自给能中子探测器(10)、外壳(8)、接头(7)、柔性密封软电缆(4)、后壳(3)、电气连接器(2)、防尘罩(1)和子弹头端塞(12)；其中，所述铠装热电偶(9)和所述多支自给能中子探测器(10)通过固定支架(11)连接，置于外壳(8)内；外壳(8)一端与子弹头端塞(12)通过焊接连接，另一端通过接头(7)与集管(5)焊接连接；集管(5)另一端与柔性密封电缆(4)焊接连接，柔性密封电缆(4)与后壳(3)焊接连接；后壳(3)与电气连接器(2)焊接连接，防尘罩(1)拧到电气连接器(2)上。

优选的，所述多支自给能中子探测器(10)包括发射体(13)、收集体(15)、绝缘体(14)及信号芯线(16)；其中，所述多支自给能中子探测器(10)设置一条信号芯线(16)和一条相对应的本底信号线(17)；其中，所述信号芯线(16)和所述本底信号线(17)通过一根信号电缆(18)传输。

优选的，所述多支自给能中子探测器(10)的结构相同，并在套管组件内沿轴向依次等距分布。

优选的，所述多支自给能中子探测器(10)不具有外置电源，且经配置以依靠敏感材料吸收中子，发射电子产生电流；所述多支自给能中子探测器(10)为低燃耗材料。

优选的，所述多支自给能中子探测器(10)的绝缘材料采用高纯度氧化物。

优选的，所述集管(5)的一端与柔性密封软电缆(4)连接，另一端通过接头(7)与外壳(8)连接。