[发明专利]堆芯核测系统中子通量测量指套管更换工艺及其专用设备

说明书

技术领域

本发明涉及压水堆核电厂反应堆堆芯核测系统，具体涉及一种堆芯核测系统中子通量测量指套管更换工艺及其专用设备。

背景技术

指套管，由奥氏体不锈钢制成，伸入燃料组件的一端焊有一个弹头状头部，而在仪表室的一端焊有一个形似法兰的限位块，是中子通量测量仪表系统的组成部分。主要用于测量堆芯中热中子的通量分布，以便于在整个燃料组件高度上获得很精确的通量分布图。

指套管在正常运行工况下是插入燃料组件的中子通量测量导套管中；在核电厂堆芯换料前，指套管要从燃料组件的中子通量测量导套管抽出，完成换料后再插回燃料组件中。指套管每次的换料大修中频繁操作必然存在磨损，按照国际业界惯例，当指套管磨损度达到三级(30％)时，需要更换指套管。当指套管意外损坏，如堆芯异物作用，也需要更换和处理。

秦山核电站的堆芯核测系统中附带一套辐照过指套管的抽拔装置，该装置最初是由法国法马通公司专门为秦山核电站的堆芯核测系统所设计的，而法马通公司为法国电力公司设计的堆芯核测系统中是没有这样的设备的。这套抽拔装置工艺的基本流程为：无损检测堆芯核测系统指套管的磨损度→抽拔装置抽出更换的指套管→废旧的指套管装入铅罐内→废旧的指套管送废物贮存处→插入新的合格的指套管。

这套抽拔装置没有经过验证和使用过的，使用这套抽拔装置更换指套管的风险很大。因为这套装置的设计是从堆芯底部仪表室将辐照过的指套管抽出堆芯，在整个抽拔过程中一旦抽拔装置故障，人员是无法接近抽拔装置的，因为辐照过的指套管放射性水平很高。而这套抽拔装置只有一个铅罐，这意味着一次只能更换一根指套管。另外这套抽拔装置不能适用断裂的指套管。

辐照过的指套管发生了断裂和严重磨损如果不更换和处理，将严重影响到反应堆运行安全，甚至导致核安全事故的发生。

该更换工艺中没有考虑辐照过指套管断裂的更换问题，而且更换工艺流程存在不完善的方面，如：废旧指套管的放射性辐照；指套管抽出后的放射性污水泄露；指套管抽拔中断裂无法处理；导套管中的异物检查确认；特别是断裂成多段的情况等。

此外，该更换工艺操作监视和确认手段不足；单向抽拔，过程中的卡阻无能为力，而且指套管的遥控抽拔很可能造成损坏断裂，风险很大。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种辐照过指套管(包括破损、断裂在内的指套管)更换工艺及其专用设备。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种堆芯核测系统中子通量测量指套管更换工艺，包括如下步骤：

步骤一、确认辐照过指套管更换的需求；

步骤二、确认需要更换的辐照过指套管的堆芯位置以及该指套管组件的准确长度；

步骤三、确认需要更换的辐照过指套管是否断裂；

步骤四、对于未断裂的指套管，一次性执行指套管堆芯取出流程；对于已断裂的指套管，分段执行指套管堆芯取出流程；

步骤五、确认导套管中无异物；

步骤六、插入与更换的辐照过指套管尺寸规格一致的新指套管。

进一步，如上所述的堆芯核测系统中子通量测量指套管更换工艺，其中，步骤一通过指套管无损检测报告显示磨损严重或泄漏报警显示指套管已破裂，来确认辐照过指套管更换的需求。

进一步，如上所述的堆芯核测系统中子通量测量指套管更换工艺，其中，步骤三确认需要更换的辐照过指套管是否断裂的方法是：首先，将指套管抓取工具定位于指定位置的堆芯底板，需要更换的指套管插回堆芯使抓取工具抓住辐照过指套管，然后将需要更换的指套管抽出堆芯，如果指套管不能抽出可确认辐照过指套管没有断裂，反之，则已断裂。

进一步，如上所述的堆芯核测系统中子通量测量指套管更换工艺，其中，步骤四中所述的指套管堆芯取出流程如下：

(a)指套管抓取工具定位于指定位置的堆芯底板；

(b)从堆芯中抽出需要更换的指套管；

(c)按预定长度切去要更换的指套管未辐照过的部分；

(d)用带有尺寸标记的模拟指套管将辐照过的部分送入堆芯；

(e)指套管抓取工具抓取辐照过的部分指套管，将辐照过的部分指套管从堆芯取出；

(f)对辐照过的部分指套管进行剪切，将剪切适合长度的指套管放入水下运输容器；

(g)将水下运输容器存放在指定位置。

进一步，如上所述的堆芯核测系统中子通量测量指套管更换工艺，其中，步骤五确认导套管中无异物的方法是：在堆芯下板位置处观察到模拟指套管的弹头状头部，并且模拟指套管在导套管中抽拔顺畅无碍。