在高温气冷堆的长期运行过程中,控制棒驱动机构可能会出现故障。针对控制棒驱动系统故障处理的功能需求,设计了圆环链剪切装置。剪切装置安装在气氛隔离系统内部,在控制棒驱动机构拆卸过程中剪断圆环链,实现控制棒驱动机构与控制棒的快速拆卸分离。为了保证圆环链的顺利剪切,运用Deform-3D建立了相应模型,对剪切刃参数与剪切力大小的关系进行了研究,最终实现剪切刃参数的优化。仿真及实验结果表明该装置可安全实现圆环链的剪切过程,满足工程实际要求。

针对HTR-PM控制棒驱动机构检修需求提出了一种隔离门结构,并通过有限元计算对隔离门的密封压紧力和密封圈外径进行优化设计,最终确定密封压紧力为20 kN,密封圈外径为13 mm。经试验验证,该隔离门密封后的泄漏率在0.1 vol%/h以内,能有效防止一回路氦气的泄漏及放射性石墨粉尘的扩散,同时能阻挡杂质气体和异物进入一回路,可为同类工程提供一定的参考和借鉴意义。