[实用新型]用于压水堆核电站反应堆的控制棒提升抓具

说明书

技术领域

本实用新型属于百万千瓦级先进压水堆核电站领域，涉及一种压水堆核电站控制棒卡涩处理工具，尤其涉及一种用于压水堆核电站反应堆的控制棒提升抓具。

背景技术

2009年4月，某核电厂一号机组第十三次大修(D113大修)停堆过程中，四组R2棒组的控制棒组件(堆芯F06，K06，F10，K10位置)卡在第32步位置，无法下插到5步。机组到达换料停堆模式后，4组R2棒仍然无法插入到燃料组件中。经计算，四组控制棒高出燃料组件上管座约524mm。由于换料机的特殊结构，在控制棒高出燃料组件上管是无法换料，必须首先将这四组控制棒从堆芯取出，才可能进行堆芯卸料。根据四组控制棒的卡棒位置计算，控制棒末端正好处在燃料组件控制棒导向管下部的缓冲段入口位置。在逐一排除了其他卡棒原因后，认定控制棒在下插过程中与内径较小的导向管缓冲段内壁挤压而形成卡涩。卡涩控制棒在自重和施加外力情况下都已经无法完全下落到组件内部，只能将控制棒从燃料组件中抽出。

控制棒组件在堆芯长时间运行后，寿期末控制棒下端部会加速辐照肿胀，而控制棒下端肿胀可能导致其与燃料组件控制棒导向管之间发生卡涩，即控制棒无法完全进入控制棒导向管，卡涩控制棒在燃料组件上管座以外部分处于自由状态。若卡涩发生在堆芯运行期间，将严重影响堆芯安全；若发生在停堆工况下，反应堆将无法继续启堆运行，只能进入大修换料模式进行处理。而卡涩控制棒的处理只能是将其从堆芯取出，若不将其从堆芯取出，会导致换料机无法正常卸料。

堆芯内的控制棒是随燃料组件一起通过换料机来装入反应堆堆芯，或者从堆芯卸出。在控制棒卡涩情况下，控制棒无法完全插入到燃料组件中，也无法使用换料机进行吊装，因此堆芯直接抽取控制棒是唯一途径。但是卡涩控制棒的处理面临许多困难：①在堆芯尚未卸料的情况下直接抽取控制棒，风险高，要求万无一失，确保核安全；②国内外首次实施，缺乏经验借鉴；③需要确定控制棒允许拉力和卡涩力；④由于卡涩控制棒的星形连接柄高出燃料组件上管座较多，控制棒缺乏足够支撑，定位和抓取困难；⑤需要设计专门的卡涩控制棒抓取工具和运输贮存容器。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对控制棒组件在堆芯长时间运行后，寿期末控制棒下端部辐照肿胀，导致其与燃料组件控制棒导向管发生卡涩的问题，提供一种可水上操作水下抓紧控制棒、在堆芯内快速安全将卡涩控制棒取出并安全放置的用于压水堆核电站反应堆的控制棒提升抓具。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于压水堆核电站反应堆的控制棒提升抓具，包括用于抓取控制棒的抓取机构，所述抓取机构上方顺次连接有操纵机构、可调节纵向位置的延长操纵机构，操纵所述延长操纵机构或所述操纵机构带动抓取机构动作抓紧控制棒或松掉控制棒。

所述抓取机构包括带有轴向贯通通孔的导向支架、收纳在导向支架中的至少两个爪钩，所述爪钩铰接在导向支架上，所述导向支架的贯通通孔内插装有芯轴；所述操纵机构或延长操纵机构带动芯轴沿导向支架轴向运动来推动爪钩从导向机构中伸出。

所述导向支架下部壁面一周均匀开有至少两个用于容置爪钩并与贯通通孔联通的容置槽，所述爪钩上部铰接在所述容置槽内的导向支架上，所述爪钩底部外侧设有用于顶紧控制棒的凸起，重力作用下爪钩收进容置槽且所述凸起不超出导向支架的外壁面；所述芯轴下端部设有顶压头，所述顶压头下降至爪钩底部时向外顶压爪钩使得爪钩下部伸出导向机构；所述顶压头上升至爪钩中上部时爪钩在重力作用下收入导向支架中。

所述导向支架下端部、对应的爪钩下端部外侧分别为斜面。

所述延长操纵机构包括主动操纵组件、从动操纵组件，所述主动操纵组件通过传动机构带动从动操纵组件的运动，且主动操纵组件相对于从动操纵组件和传动机构纵向伸出或缩回并锁定位置；所述主动操纵组件和从动操纵组件之间通过连接件连接，所述传动机构设置在主动操纵组件和从动操纵组件之间的所述连接件上，所述连接件与主动操纵组件滑动连接、与从动操纵组件固定连接。

所述的主动操纵组件包括第一手柄组件、顶部与所述第一手柄组件固定连接的操作杆、手柄支架；所述手柄支架上设有第一操作孔，所述第一手柄组件插装在第一操作孔内且沿第一操作孔上下运动，所述手柄支架上设有锁定第一手柄组件位置的第一锁定件，所述操作杆与传动机构滑动连接，并通过第二锁定件将操作杆与传动机构锁定在一起，所述第一手柄组件带动操作杆运动并传递动作给传动机构。