堆芯仪表密封结构是核电厂反应堆本体结构的重要组成部分之一,承担了反应堆冷却剂系统压力边界的安全屏障作用。在反应堆各种工况下,确保冷却剂压力边界的密封性。其结构形式,密封材料的压缩回弹、轴向压力传递、径向压力转换因子等性能指标对密封性与可靠性起着决定性作用。本文参考AP1000堆芯仪表密封结构设计,以CAP1400堆芯仪表密封结构为研究对象,进行密封结构分析,并在此基础上开展快拆装密封结构用柔性石墨垫圈研制、柔性石墨垫圈力学性能试验研究。然后将试制的柔性石墨垫圈装配至模拟快拆装密封结构中,进行密封性能试验验证。本文对三种密度的石墨垫圈在两种密封腔体结构组合下,进行了压缩回弹、轴向力传递、侧压系数试验和数值模拟综合标定、氦检漏等试验,综合考虑了工程的经济性、密封结构的可靠性等因素,筛选出了性能明显优越的柔性石墨垫圈密度及密封结构形式组合,并验证了其在模拟运行工况的热态条件下的密封性能。所研发的石墨垫圈性能可靠,满足工程需求,可直接应用于我国第三代核电厂堆芯仪表密封结构中,课题研究过程中获得的试验数据也为核电厂密封结构的设计和密封件工程应用提供了理论依据。