[发明专利]压水堆核电站辐照后燃料组件变形检测方法及其实现装置

说明书

技术领域

本发明涉及核电站燃料组件的检测装置和检测方法，具体一种压水堆核 电站辐照后燃料组件变形检测方法及其实现装置。

背景技术

压水堆核电站燃料组件，一般采用正方形或六边形设计，有燃料棒、控 制棒导向管和中子测量管，组件长3～4米，从上到下分别由上管座、燃料棒、 格架和下管座组成。格架共有多个，在组件长度方向等距离分布，将燃料棒 和控制棒导向管固定在一起，六边形的组件的结构如图1所示。辐照后的组 件一般存放在充满含硼水的燃料水池的储存格架内，如图2所示。

由于压水堆核电站燃料组件工作在高温、高压、高辐射环境中，燃料棒 会因为辐照肿胀产生局部变形，同时受到装配应力及热应力等因素的影响， 燃料组件整体也会发生弯曲和扭曲变形，严重时将会影响燃料组件的水道间 隙，同时影响控制棒的正常插入，对反应堆的安全运行构成威胁。由于核安 全是核电站的生命，根据国家核安全局相关规定和有关核安全文件的要求， 为了保证反应堆的安全运行，在一段时间间隔内，必须对组件进行定期检测， 这种检测是全面检测整个组件，包括局部燃料棒的变形以及整体的扭曲、弯 曲等，以保证反应堆的安全运行。

但由于辐照后燃料组件具有很强的放射性，同时还有余热不断的释放， 需要存放在含硼的水中，无法近距离测量，一般的测量设备也无法应用。目 前一般采用视频的方法进行检查，但该方法精度低，只能粗略地观察组件的 变形情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种克服现有技术的不足，实现在压水堆核电站反 应堆燃料水池中、在高辐照剂量和深水条件下、完成对辐照后燃料组件的变 形尺寸检查，为反应堆的安全运行提供保障的压水堆核电站辐照后燃料组件 变形检测方法及其实现装置。

本发明是这样实现的：

一种压水堆核电站辐照后燃料组件变形尺寸检测方法，其特征在于：采 用两个检测单元组成的检测组测量燃料组件的一个对边的宽度以及燃料棒的 直径和燃料棒之间的间隙，根据燃料组件的外形布置多组检测组，对燃料组 件每个对边的宽度进行同时测量。

一种压水堆核电站辐照后燃料组件变形尺寸检测装置，由水下检测部分、 控制柜、定位摄像头和电缆组成，控制柜包括控制器和监视器，控制器通过 电缆和水下检测部分连接；定位摄像头通过电缆和监视器连接；其特征在于： 水下检测部分包括环形底座和检测组；检测组有多组，均匀分布在环形底座 平台上；检测组包括一对反向平行放置的检测单元、2个密封箱和2个标准 棒；检测单元的数量与燃料组件的边数相同；所述检测单元包括信号发射端、 信号接收端；信号发射端包括：激光发生部件、发射透镜，信号接收端包括： 汇聚透镜和光电接收部件；发射透镜与汇聚透镜的中心轴线在一条直线上； 激光发生部件发出激光的位置在发射透镜的焦点上，光电接收部件的接收部 分位于汇聚透镜的焦点上；位于检测组同一侧的信号发射端和信号接收端安 装在的密封箱内；2个标准棒固定在环形底座上，分别位于2个检测单元中 发射透镜与汇聚透镜法向外侧边缘的连线上；所述的环形底座下面安装了两 个定位块；定位摄像头安装在定位块内。

如上所述上的密封箱由不锈钢制成，带有屏蔽。

如上所述发射透镜和汇聚透镜及其遮挡层采用添加碲化锌的光学玻璃制 成。

如上所述的检测单元数量为6个。

一种压水堆核电站辐照后燃料组件变形尺寸的检测装置的使用方法，主 要包括如下步骤：

(1)安装装置

(a)安装

安装压水堆核电站辐照后燃料组件变形尺寸的检测装置；安装吊具， 将水下检测部分放置到燃料水池内的燃料储存格架上，将水下检测部分放到 规定的燃料格架位置；

(b)开机预热

打开电源，检查系统是否正常，预热15分钟；

(2)取料

将燃料组件插入环形底座中间的格架；组件放到底后，将燃料组件(10) 缓慢提升到检测部位；

(3)检测

缓慢提升燃料组件，检测组完成对燃料组件各对边数据的检查，完成燃 料组件的弯曲度、扭曲度的计算和存储；

检测完成后，将检测完的燃料组件吊运的原贮存位置。