一种注液装置的制作方法

本实用新型涉及核反应堆技术领域，更具体地说，涉及一种注液装置。

背景技术：

核电机组运行时核燃料被封闭在反应堆压力容器(以下简称rpv)中。rpv法兰和rpvh法兰间有两道c形密封环，另rpv法兰上加工有58个主螺孔，通过整体螺栓拉伸机(以下简称mstm)拧入58颗主螺栓以法兰形式将rpv和压力容器顶盖(以下简称rpvh)连接紧固并实现密封。

核电机组运行一个循环后需停机大修对使用后的核燃料进行更换。更换燃料前需通过mstm卸掉58颗主螺栓预紧力并将主螺栓全部拧出，之后才可以将rpvh与rpv分离。

为了减小mstm拧入/拧出主螺栓时的旋拧力矩，通常在拧入主螺栓前会在主螺栓主螺孔的螺纹上涂抹抗咬合剂(通常使用n5000)，以避免拧入主螺栓时或在机组运行一个循环后螺纹咬死，而在机组大修拆除主螺栓前，为了软化浸润经过一个循环高温的已经硬化的抗咬合剂，同时也为了润滑螺纹降低旋出力矩，通常会向主螺孔内注入一定量的螺栓松动剂(通常使用wd40)。

使用了以上措施后，在大修使用mstm拧出主螺栓的过程中中仍时常出现部分主螺栓拧出力矩偏大，甚至卡涩现象。分析造成主螺栓旋出力矩偏大的可能原因有很多种，但主螺孔润滑不足也是一个重要原因。

现阶段采用人工方式，在反应堆顶盖法兰上将4l每桶的螺栓松动剂逐一倾倒至58颗反应堆主螺栓适配器中，松动剂经主螺栓中心孔和芯杆间隙流至主螺栓堵塞小孔最终到主螺孔中。根据计算所得需加入总的螺栓松动剂的体积约为18.33l(约4.5桶)。螺栓松动剂经过主螺栓芯杆中心环时由于通流面积较小其流量较小，螺栓松动剂易堵在适配器中需等其慢慢流下去，单次倒入无法满足单颗所需量。现阶段主螺栓润滑工艺明显有以下缺点：

1、倒入单个主螺孔中的松动剂体积大小难以控制；

2、单颗螺栓需倾倒次数多(l308大修单颗螺栓需要倾倒6次，共计58个螺栓，工作量较大)；

3、倾倒时松动剂易从适配器中溢出；

4、人员接受剂量大(在堆坑时间久)；

5、安全风险大。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种改进的注液装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种注液装置，用于向核电站反应堆主螺栓和/或主螺栓孔注入液体；所述主螺栓上设有与所述注液装置配合的适配器；所述适配器上设有供所述注液装置插入的插孔；其所述注液装置包括瓶子、盖子、排液管以及进气管；

所述瓶子内侧形成收容液体的收容空间；

所述盖子设置在所述瓶子上以盖合所述收容空间；

所述排液管设置在所述盖子上，以在所述瓶子倒置于所述适配器且插入所述插孔时，排出所述瓶子中的液体至所述主螺栓和/或主螺栓孔；

所述进气管设置在所述盖子或者所述瓶子上，且朝所述收容空间延伸，以向所述收容空间中导入气体，使所述收容空间中的压力和外界大气压相适配。

优选地，所述盖子包括盖子本体；所述进气管和所述排液管并排设置在所述盖子本体上，且与所述盖子本体一体成型。

优选地，所述进气管设置在所述瓶子上，所述进气管上设有封堵件，以在向所述瓶子装入液体时封堵所述进气管。

优选地，所述瓶子包括瓶子本体、设置在所述瓶子本体上的瓶颈、设置在所述瓶颈一端的瓶口；

所述盖子套设在所述瓶口以盖合所述瓶口。

优选地，所述盖子与所述瓶口之间为螺纹连接；

所述盖子的内侧壁设有内螺纹，所述瓶口的外侧壁设有与所述内螺纹配合的外螺纹。

优选地，所述瓶颈的直径小于所述瓶子本体的直径，且与所述插孔的孔径相适配，以插入所述插孔中。

优选地，所述瓶子本体和/或所述瓶颈的侧壁上设有体积刻度。

优选地，所述进气管的长度小于所述瓶子的高度。

优选地，所述排液管与所述盖子一体成型。

优选地，所述排液管与所述盖子本体之间设有第一加强件；

所述第一加强包括设置在所述排液管的侧壁上以连接所述排液管和所述盖子的第一加强筋或者第一倒角构件。

所述进气管与所述盖子本体之间设有第二加强件；

所述第二加强件包括设置在所述进气管的侧壁上以连接所述进气管和所述盖子的第二加强筋或者第二倒角构件。

实施本实用新型的一种注液装置，具有以下有益效果：该注液装置可以用于向核电站反应堆主螺栓和/或主螺栓孔注入液体，其通过将盖子盖合收容液体的瓶子，再将排液管设置在盖子上，并将进气管设置在盖子或者瓶子上，且朝该瓶子的收容空间延伸，从而可以将该瓶子倒置于适配器上且插入该适配器的插孔中，以向主螺栓和/或主螺栓孔注液液体，进而便于控制每个主螺栓和/或主螺栓孔注入的液体量，并且无需工作人员倾倒液体，可以提高工作人员的工作效率，另外，其还还具有操作简便、风险小的优点。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型注液装置的剖视图；

图2是本实用新型注液装置的瓶子的剖视图；

图3是本实用新型注液装置的盖子的剖视图；

图4是本实用新型注液装置的向主螺栓注液的状态示意图；

图5是图4本实用新型注液装置的向主螺栓注液的局部放大图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

图1至图5示出了本实用新型注液装置的一个优选实施例。该注液装置，用于向核电站反应堆主螺栓201和/或主螺栓孔注入液体；该液体，可以为抗咬合剂、螺栓松动剂等；在本实施例中，其可以向主螺栓或者主螺栓孔注入松动剂，以便于减少螺栓卡涩现象没劲儿便于主螺栓拧出，其可以便于控制每个主螺栓和/或主螺栓孔注入的液体量，并且无需工作人员倾倒液体，可以提高工作人员的工作效率，另外，其还还具有操作简便、风险小的优点。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，该注液装置不限于向核电站反应堆主螺栓201和/或主螺栓孔注入液体，其也可以用于向其他部件注入液体。在本实施例中，该主螺栓201上设有与该注液装置配合的适配器202；该适配器202上设有插孔2021，该插孔2021，其可以供该注液装置插入。

如图1所示，该注液装置，其包括瓶子10和盖子20；该瓶子10，其可以用于收容液体，该盖子20，其设置在该瓶子上，其可以用于盖合该瓶子10。

如图1、图2、图4及图5所示，进一步地，该瓶子10，其包括瓶子本体11、瓶颈12、以及瓶口13；该瓶子10的内侧可以形成收容空间111；该收容空间111，其可以形成于该瓶子本体11和该瓶颈12的内侧，其可以用于收容液体。该瓶子本体11，其可以为圆筒状，其直径可以大于该瓶颈12的直径以及插孔2021的直径，其可以搁置于该适配器202上方。在本实施例中，该瓶子本体11的容积大于300ml，且其高度小于瓶颈12的高度，该瓶子本体11的直径大于50mm，以便于搁置于孔为50mm的插孔的适配器上，并位于适配器的外部。在本实施例中，其外径可以为90mm，高度可以为50mm，容积可以为400ml。该瓶颈12设置在该瓶子本体11上，其可以用于将该瓶子本体11的液体导出至该瓶口13，其直径小于该瓶子本体11的直径，且其与该插孔2021的孔径向适配，其可以插入该插孔2021中，以便于将液体输出至该插孔2021中，进而将液体输出至该主螺栓201和/或主螺栓孔。在本实施例中，该瓶颈的外径可以为48mm,使用时，其全部处于适配器中，其长度可以为57mm，瓶颈长度和瓶口长度略小于适配器孔的深度。该瓶口13，其可以设置在该瓶颈12的一端，其可以用于输出液体。该瓶口13的直径略小于瓶颈12的外径，该瓶口13尺寸尽量大方便添加螺栓松动剂，瓶口13和瓶颈12过渡处设有倒圆角。

在本实施例中，该瓶子本体11以及该瓶颈12的侧壁上设有体积刻度，以便于观察向该主螺栓201和/或主螺栓孔注入的液体量，从而便于工作人员对单个主螺栓201和/或主螺栓孔的用量进行控制。当然，可以理解地，在一些实施例中，该体积刻度可以只设置在该瓶子本体11上或者只设置在该瓶颈12上。

如图3所示，该盖子20，其可以套设在瓶口13，其可以盖合瓶口13，进而盖合该收容空间111。该盖子20，其可以与该瓶口13螺纹连接。具体地，该盖子20的内侧壁可以设置内螺纹211，该瓶口13的外侧壁，其设置外螺纹131；该外螺纹131，其可以与该内螺纹211配合，进而将该盖子20与该瓶口13连接。

在本实施例中，该盖子20，其包括盖子本体21、排液管22、以及进气管23；该盖子本体21，其可以套设在该瓶口13的外围。该排液管22，其可以设置在该盖子20上，其可以排出该瓶子10中的液体至该主螺栓201和/或主螺栓孔；该进气管23设置在该盖子20上，且朝该收容空间111延伸设置，以通过向该收容空间111导入气体，使得收容空间111中的压力与外界大气压相适配。

该内螺纹211，其可以设置在该盖子本体21的内侧壁。在本实施例中，该盖子本体的外径可以为48mm，高为25mm，厚为2mm；该内螺纹的齿后为3mm，单线导程为6mm。该盖子本体21的外径可以与该瓶颈12的直径相适配，且小于该适配器202插孔2021的直径，以便于插入该适配器202的插孔中。

该排液管22，其设置在该盖子本体21与该瓶口13相对设置的侧壁上，且沿该盖子本体21的轴向向外侧延伸设置，其可以在该瓶子10倒置于该适配器202上且插入该插孔2021时，排出该瓶子10中的液体至该主螺栓201和/或主螺栓孔。在本实施例中，该排液管长度为2mm,内径为3mm，壁厚1.5mm。

在本实施例中，该进气管23设置在该盖子20上，且朝该收容空间111延伸设置，具体地，其设置在该盖子本体21与该瓶口13相对设置的侧壁上，其可以与该排液管22并排设置，且其可以与该盖子本体21一体成型。其可以通过向该收容空间111中导入气体，从而使得收容空间111中的压力与外界大气压相适配，进而便于液体不断地从该排液管流出，从而使得瓶子10中的液体全部流出。在本实施例中，该进气管23的长度小于该瓶子10的高度，具体地，在本实施例中，该进气管的内径为3mm，壁厚为1.5mm，长度为60mm。在本实施例中，该液面到该进气管23的排气口的距离h2小于液面到排液管22的排液口的高度h1；在本实施例中，当将该瓶子10倒置时，该瓶子10收容空间111的压力为大气压p0，外部压力也为大气压p0。排液管22的排液口处的压力为p排＝p0+ρgh1-p0＝ρgh1，则进气管23的排气口的压力为p进＝p0+ρgh2-p0＝ρgh2；由于h1＞h2，则p排＞p进所以液体会从排液口流出，瓶内液体体积减小后使瓶内空腔内空气压力减小为p时p+ρgh2＜p0时空将从进气管进入瓶子10中，这样液体不断从排液管流出，而气体不断从进气管进入瓶子10中直到瓶子10中液体全部流出。

可以理解地，在其他一些实施例中，该进气管23，其可以不限于设置在该盖子20上，其可以设置在该瓶子10上，当其设置在该瓶子10上时，该进气管23上可以设置封堵件，从而可以在向该瓶子10注入液体时，封堵该进气管23，避免液体漏出，在将该瓶子10倒置于该适配器202上时，可以将该封堵件打开或移除，从而便于气体进入该收容空间111中，以平衡气压。在该实施例中，该进气管23，其可以设置在该瓶子10的底部，与该瓶子10一体成型。

在本实施例中，该排液管22与该盖子本体21之间设有第一加强件24；该第一加强件24，其可以用于加强该排液管22的稳定性。该第一加强件24，其可以为设置在该排液管22的侧壁上以连接排液管22和盖子20的第一加强筋或者第一倒角构件；具体地，在本实施例中，该第一加强件24，其可以为第一倒角构件，该第一倒角构件一端与该排液管22连接，另一端与该盖子本体21连接。

在本实施例中，该进气管23与该盖子本体21之间设有第二加强件25；该第二加强件25，其可以用于加强该进气管23与该盖子本体21之间的连接稳定性。该第二加强件25，其可以为设置在该进气管23的侧壁上以连接进气管23和盖子20的第二加强筋或者第二倒角构件，在本实施例中，其可以为第二倒角构件。该第二倒角构件一端与该进气管23的侧壁连接，另一端与该盖子本体21连接。

该注液装置的使用：在反应堆开盖前提前在rx厂房20m分别向55个0.4l的瓶至10中倒入0.3l螺栓松动剂(液位到达刻度线)，向3个0.8l的瓶体中倒入0.7l螺栓松动剂(液位到达刻度线)，然后拧紧58个盖子20存放到瓶子10中。将装有松动剂的瓶子10及盖子20运至反应堆堆坑底部，待反应堆顶盖保温拆除后将瓶子10倒置安装在主螺栓201的适配器上。58个瓶体安装完毕后人员撤离反应堆堆坑，此时排液管23的排液口开始以较小流量向主螺栓201中心孔中持续加入螺栓松动剂并向下流至主螺栓孔中。待松动剂流完后再取走瓶子10。

采用本申请技术的有益效果：

1、本装置可实现定量向反应堆主螺栓孔中加入螺栓松动剂，该瓶颈12及瓶子本体11的外表面标有体积刻度，则向主螺栓孔中加入松动剂体积决定于瓶内液体体积。

2、本装置体积形状能和主螺栓适配，瓶颈12和瓶口13可完全放入主螺栓适配器中，通过瓶子本体11与适配器202上表面接触承载该装置的重量。

3、本装置采用带有进气管23和排液管22以及盖子本体21的设计，当瓶体倒置时液体仍可顺利流出，具体原理已经在上文中描述。

4、本装置改善加入松动剂工艺，减小风险；原始工艺采用人员在顶盖法兰上方双手持4l螺栓松动剂桶直接向主螺栓202倒入，顶盖法兰距堆坑地面约1米，由于倾倒时双手持松动剂桶，移动时坠落风险大；新工艺单手持瓶即可，而且单瓶重量远低于原始桶装容器重量。

5、本装置可缩短人员堆坑作业时间减小人员受照剂量

原始工艺需向单根倒入螺栓松动剂的次数多导致人员在堆坑作业时间久，以l308大修为例，该大修向单根螺栓倒入松动剂共6次，所花费时间约为新工艺的6倍，剂量也约为新工艺的6倍。

6、本装置可实现小流量持续加入松动剂；由于排液管22直径为3mm，瓶内松动剂完全流出需一段时间且流量较小；

7、本申请可明显降低工作人员在堆芯中的工作时间(约1h)，并可量化主螺栓松动剂注入量，保证主螺栓充分浸润降低拧出可能损伤螺纹的风险。

可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。