导向管及燃料组件的制作方法

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1.本实用新型涉及核电站核燃料组件技术领域，尤其涉及导向管及燃料组件。

背景技术：

2.核燃料组件由导向管、定位架、管座以及多个燃料棒等部件组成，其中，导向管是核燃料组件的承重部分，为燃料棒提供冷却剂流量，为燃料相关组件提供插入通道，为反应堆紧急停堆时控制棒落下提供水力缓冲。
3.目前，核燃料组件的导向管结构主要有ap1000型导向管和afa3g型导向管，其中，afa3g型导向管的外径保持不变，上端的管径较大，下端的管径较小，使控制棒等组件插入后存在足够的环向间隙，从而在反应堆停止时控制棒能够快速插入，并能够保证足够的冷却剂流量，但是轧制工艺难度较大。ap1000型导向管为管中管结构，缓冲管置于导向管内，两者通过各自的端塞相配合焊接连接，但是，ap1000型导向管需要先与底部定位架套管胀接，然后插入内部缓冲管进行胀接形成导向管部件，存在胀接失效而导致燃料组件骨架失效的风险，并且在装配过程中，定位配合难度大，缓冲管和导向管不同轴，导致导向管内部的缓冲管倾斜，在控制棒落棒和提起时，缓冲管端口磨蚀控制棒，影响控制棒的使用寿命。
4.因此，亟需导向管及燃料组件，以解决上述问题。

技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供导向管，结构简单，组装快捷，省去了导向管和缓冲管的装配和焊接，降低制造成本和人员操作时间，同时导向管的结构刚度增强，避免导向管和缓冲管涨接或焊接失效而导致燃料组件骨架失效的风险的问题。
6.为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型采用以下技术方案：
7.导向管，包括：
8.管件部，所述管件部的数量有多个，多个所述管件部间隔设置；
9.缓冲部，所述缓冲部连通于所述管件部，所述缓冲部的数量有多个，多个所述缓冲部分别夹设于每相邻两个所述管件部之间，所述缓冲部与所述管件部一体成型。
10.优选地，所述缓冲部包括第一连接端、第二连接端和中间缓冲段，所述中间缓冲段连接于所述第一连接端和所述第二连接端之间，所述第一连接端和所述第二连接端分别与相邻两个所述管件部一体成型。
11.优选地，沿所述管件部的轴线方向，所述中间缓冲段的外周面与所述管件部的外周面平行设置。
12.优选地，所述第一连接端的延伸方向和所述第二连接端的延伸方向均与所述管件部的外周面呈锐角a。
13.优选地，所述锐角a等于45度。
14.优选地，所述导向管还包括端塞，所述端塞安装于所述管件部的开口，所述端塞的外周面抵紧于所述管件部的内周面，所述端塞用于封堵所述管件部。
15.优选地，所述端塞与所述管件部焊接连接。
16.优选地，所述管件部的内径与所述缓冲部的内径相等，且所述管件部的壁厚与所述缓冲部的壁厚相等。
17.优选地，所述管件部和所述缓冲部由锆合金材料制成。
18.为达上述目的，本实用新型还提供了燃料组件，包括上述的导向管。
19.本实用新型的有益效果为：
20.本实用新型提供的导向管，管件部的数量有多个，多个管件部间隔设置，缓冲部对快速落下的控制棒起到阻尼作用，缓冲部的数量有多个，多个缓冲部分别夹设于每相邻两个管件部之间。缓冲部与管件部一体成型，结构简单，组装快捷，省去了导向管和缓冲管的装配和焊接，降低制造成本和人员操作时间，从而解决了在装配过程中由于定位配合难度大而导致缓冲管倾斜，避免控制棒与缓冲管端口磨蚀，提高控制棒的使用寿命。同时，增强了导向管的结构刚度，具有较高的抗震性能，不会因为导向管和缓冲管涨接或焊接失效而导致燃料组件骨架失效的风险的问题。
21.本实用新型提供的燃料组件，包括上述的导向管，该导向管结构简单，组装快捷，省去了导向管和缓冲管的装配和焊接，降低了燃料组件的制造成本和人员操作时间。
附图说明
22.图1为本实用新型实施例中导向管的结构示意图；
23.图2为图1中a处的局部放大图；
24.图3为本实用新型实施例中导向管的剖视图；
25.图4为本实用新型实施例中管件部和缓冲部的结构示意图。
26.附图标记：
27.1、管件部；
28.2、缓冲部；21、第一连接端；22、第二连接端；23、中间缓冲段；
29.3、端塞。
具体实施方式
30.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
31.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特
征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
33.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
34.现有技术中，afa3g型导向管的外径保持不变，上端的管径较大，下端的管径较小，使控制棒等组件插入后存在足够的环向间隙，从而在反应堆停止时控制棒能够快速插入，并能够保证足够的冷却剂流量，但是轧制工艺难度较大。ap1000型导向管为管中管结构，缓冲管置于导向管内，两者通过各自的端塞3相配合焊接连接，但是，ap1000型导向管需要先与底部定位架套管胀接，然后插入内部缓冲管进行胀接形成导向管部件，存在胀接失效而导致燃料组件骨架失效的风险，并且在装配过程中，定位配合难度大，缓冲管和导向管不同轴，导致导向管内部的缓冲管倾斜，在控制棒落棒和提起时，缓冲管端口磨蚀控制棒，影响控制棒的使用寿命。对此，本实施例提供了导向管，结构简单，组装快捷，省去了导向管和缓冲管的装配和焊接，降低制造成本和人员操作时间，同时导向管的结构刚度增强，避免导向管和缓冲管涨接或焊接失效而导致燃料组件骨架失效的风险的问题。
35.如图1-图4所示，在本实施例中，导向管包括管件部1和缓冲部2。其中，管件部1的数量有多个，多个管件部1间隔设置，缓冲部2连通于管件部1，缓冲部2的数量有多个，多个缓冲部2分别夹设于每相邻两个管件部1之间，缓冲部2与管件部1一体成型。具体地，每相邻两个管件部1之间设置有缓冲部2，对快速落下的控制棒起到阻尼作用，缓冲部2与管件部1一体成型设计，结构简单，组装快捷，省去了导向管和缓冲管的装配和焊接，降低制造成本和人员操作时间，从而解决了在装配过程中由于定位配合难度大而导致缓冲管倾斜，避免控制棒与缓冲管端口磨蚀，提高控制棒的使用寿命。同时，增强了导向管的结构刚度，具有较高的抗震性能，不会因为导向管和缓冲管涨接或焊接失效而导致燃料组件骨架失效的风险的问题。
36.进一步地，继续参照图1-图4，缓冲部2包括第一连接端21、第二连接端22和中间缓冲段23，中间缓冲段23连接于第一连接端21和第二连接端22之间，第一连接端21和第二连接端22分别与相邻两个管件部1一体成型。具体地，缓冲部2呈凹字型，对快速落下的控制棒起到阻尼作用，中间缓冲段23分别与第一连接端21和第二连接端22一体成型，同时，第一连接端21与相邻两个管件部1的其中一个一体成型，第二连接端22与相邻两个管件部1的另外一个一体成型，减少装配，提高制造效率。
37.进一步地，继续参照图1-图4，沿管件部1的轴线方向，中间缓冲段23的外周面与管件部1的外周面平行设置，当控制棒在导向管内快速落下时，缓冲部2对控制棒有一定的阻尼作用，同时，中间缓冲段23的轴线与管件部1的轴线同轴设置，从而保证管件部1和中间缓冲段23能够沿同一轴线方向移动，避免缓冲部2和管件部1不同轴而使其导向管倾斜。
38.进一步地，继续参照图1-图4，第一连接端21的延伸方向和第二连接端22的延伸方向均与管件部1的外周面呈锐角a。具体地，第一连接端21和第二连接端22均与管件部1呈锐角a，锐角a为45度。
39.进一步地，继续参照图1-图4，导向管还包括端塞3，端塞3安装于管件部1的开口，
端塞3的外周面抵紧于管件部1的内周面，端塞3用于封堵管件部1。具体地，端塞3与管件部1焊接连接，管件部1与端塞3采用压塞的形式连接后点焊固定，无需进行满焊，减少焊线长度，提高连接质量，密封性好。
40.进一步地，继续参照图1-图4，管件部1的内径与缓冲部2的内径相等，且管件部1的壁厚与缓冲部2的壁厚相等。
41.进一步地，继续参照图1-图4，管件部1和缓冲部2由锆合金材料制成。具体地，锆具有非常低的热中子吸收截面，高硬度，延展性和耐腐蚀性，锆合金在高温高压水和蒸汽中有良好的耐蚀性能、适中的力学性能、较低的原子热中子吸收截面，对核燃料有良好的相容性，因此可用作水冷核反应堆的堆芯结构材料，有利于燃料组件的高燃耗运行。
42.本实施例还提供了燃料组件，包括上述的导向管，涉及核电站核燃料组件技术领域，该导向管结构简单，组装快捷，省去了导向管和缓冲管的装配和焊接，降低了制造成本和人员操作时间，同时，增强了导向管的结构刚度，具有较高的抗震性能。
43.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

技术特征：

1.导向管，其特征在于，包括：管件部(1)，所述管件部(1)的数量有多个，多个所述管件部(1)间隔设置；缓冲部(2)，所述缓冲部(2)连通于所述管件部(1)，所述缓冲部(2)的数量有多个，多个所述缓冲部(2)分别夹设于每相邻两个所述管件部(1)之间，所述缓冲部(2)与所述管件部(1)一体成型。2.根据权利要求1所述的导向管，其特征在于，所述缓冲部(2)包括第一连接端(21)、第二连接端(22)和中间缓冲段(23)，所述中间缓冲段(23)连接于所述第一连接端(21)和所述第二连接端(22)之间，所述第一连接端(21)和所述第二连接端(22)分别与相邻两个所述管件部(1)一体成型。3.根据权利要求2所述的导向管，其特征在于，沿所述管件部(1)的轴线方向，所述中间缓冲段(23)的外周面与所述管件部(1)的外周面平行设置。4.根据权利要求2所述的导向管，其特征在于，所述第一连接端(21)的延伸方向和所述第二连接端(22)的延伸方向均与所述管件部(1)的外周面呈锐角a。5.根据权利要求4所述的导向管，其特征在于，所述锐角a等于45度。6.根据权利要求1所述的导向管，其特征在于，所述导向管还包括端塞(3)，所述端塞(3)安装于所述管件部(1)的开口，所述端塞(3)的外周面抵紧于所述管件部(1)的内周面，所述端塞(3)用于封堵所述管件部(1)。7.根据权利要求6所述的导向管，其特征在于，所述端塞(3)与所述管件部(1)焊接连接。8.根据权利要求1-7任一项所述的导向管，其特征在于，所述管件部(1)的内径与所述缓冲部(2)的内径相等，且所述管件部(1)的壁厚与所述缓冲部(2)的壁厚相等。9.根据权利要求1-7任一项所述的导向管，其特征在于，所述管件部(1)和所述缓冲部(2)由锆合金材料制成。10.燃料组件，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的导向管。

技术总结

本实用新型属于核电站核燃料组件技术领域，公开了导向管及燃料组件，该导向管包括管件部和缓冲部，管件部的数量有多个，多个管件部间隔设置，缓冲部连通于管件部，缓冲部对快速落下的控制棒起到阻尼作用，缓冲部的数量有多个，多个缓冲部分别夹设于每相邻两个管件部之间，缓冲部与管件部一体成型，结构简单，组装快捷，省去了导向管和缓冲管的装配和焊接，降低制造成本和人员操作时间，从而解决了在装配过程中由于定位配合难度大而导致缓冲管倾斜，避免控制棒与缓冲管端口磨蚀，提高控制棒的使用寿命。同时，增强了导向管的结构刚度，具有较高的抗震性能，不会因为导向管和缓冲管涨接或焊接失效而导致燃料组件骨架失效的风险的问题。题。题。