张喆玉 袁朝龙 张海泉 聂君锋

1（清华大学机械工程系 先进成型教育部重点实验室 北京 100084）

2（清华大学核能与新能源技术研究院 北京 100084）

燃料装卸系统是 HTR-PM 中的关键系统之一[1]，一旦发生泄漏或损坏，就会影响整个系统甚至核电站的安全运行。燃料球在装卸系统内主要是通过重力作用实现自上而下的运行[2,3]，为使燃料球能依靠重力自行向下滚动，同时又不会因运动速度过快与弯头等处碰撞产生破损，燃料球下行管道和管道上的设备都按照一定的角度倾斜放置。

燃料球输送转换装置是装卸系统的重要组成部分，其位于反应堆堆芯的正下方，由5个倾斜放置的大偏心距重型设备和连接管道构成，起着将卸料管内卸出的燃料球分配到不同管道中的作用。转向装置不仅是反应堆正常运行时燃料装卸系统正常工作的重要保证，还能在管道产生破裂或其中一个设备发生故障无法工作等事故工况下，及时让燃料球改向，避开故障路线，保证反应堆的继续运行。由于装置中包含的设备质量较重，且相对于管道有较大的偏心距，当支撑的刚度不够时，设备极易在地震时发生倾覆，将管道扭断，造成严重后果，但过高的刚度又会限制管道的热胀。燃料球刚从堆芯卸出，所带的高热量会使转向装置温度太高，过于限制管道热胀也同样会因二次应力过大引起管道的破坏，这样的矛盾为转向装置支撑的设计带来一定的技术难度。

通过数值模拟方法，针对转换装置特殊的空间倾斜布置方式，根据抗震分析计算结果，提出了压板形式的支撑方案，并对依据所选方案设计出的支撑架进行了受力校核。……