[发明专利]一种破损燃料棒水下抽取和复装系统及其使用方法

说明书

技术领域

本发明属于核燃料循环技术领域，具体涉及一种破损燃料棒水下抽取和复装系统及其使用方法。

背景技术

为经济合理的利用燃料元件，提高燃料原件利用率，对其中已确定破损的燃料棒，用新燃料棒或其它备用棒对其进行更换，使未达到燃耗深度的破损燃料组件能回堆复用，提高核电厂的经济性，获得可观的经济效益。

为了顺利实现破损燃料棒抽取和复装，设计了一种燃料棒水下抽取和复装定位和导向装置，对燃料棒抽取和复装工具进行辅助定位，实现破损快速抽取和新燃料棒安装，建立了燃料棒水下抽取和复装技术。

发明内容

本发明的目的在于建立了一种破损燃料棒水下抽取和复装技术，实现破损燃料棒的快速抽取，建立破损燃料棒水下抽取和复装技术，为破损燃料组件技术修复提供技术支持。

本发明通过下述技术方案实现：

一种破损燃料棒水下抽取和复装系统，包括抽取和复装定位装置，所述抽取和复装定位装置上方设置有抽取和安装工具，且抽取和安装工具的一端插入到抽取和复装定位装置中并且能够沿着抽取和安装工具的轴线移动，抽取和安装工具器连接有拉拔力测量系统。为了顺利实现破损燃料棒抽取和复装，设计了燃料棒水下抽取和复装定位和导向装置，对燃料棒抽取和复装工具进行辅助定位，实现破损快速抽取和新燃料棒安装，建立了燃料棒水下抽取和复装技术，根据压水堆燃料棒结构，设计了一种燃料棒抽取和复装工具，实现了破损燃料棒快速抽取和新燃料棒快速安装；根据压水堆燃料组件结构，设计了一种奇偶位燃料棒定位和导向工具，实现了燃料组件任意位置破损燃料棒定点定位抽取和新燃料棒的定点定位安装，利用拉拔力测量系统，实时记录破损燃料棒抽取拉拔力大小，减小了燃料棒断裂风险，保证了燃料棒结构完整性。

抽取和安装工具包括内部中空的外筒，外筒中设置有与其同轴的内筒，并且内筒能够沿着其自身的轴线移动，外筒的一端设置有锁紧环，且内筒穿过锁紧环，内筒远离锁紧环的一端安装有燃料棒爪具；所述拉拔力测量系统包括相互连接的控制器和拉力传感器，且拉力传感器和内筒连接，控制器中设置有显示器。燃料棒在循环周期内时有破损，而燃料棒本身具有强防放射性，破损燃料棒无法直接人为更换，本方案设计的燃料棒抽取和安装工具，能够实现燃料棒水下抽取和安装，燃料棒爪具是根据压水堆燃料组件燃料棒上端结构，设计的燃料棒上端头控制工具，通过气动驱动方式实现了压水堆燃料棒水下抓取和夹持。

外筒远离锁紧环的一端设置有保护管，且保护管与外筒连通，燃料棒爪具能够插入到保护管中进行移动，保护管能够插入到抽取和复装定位装置中并且沿着其自身的轴线方向移动；所述保护管的中心线、燃料棒爪具的中心线以及内筒的中心线重合。保护管是用于对燃料管进行保护，使得燃料棒爪具只能是穿过保护管进行抓取动作，燃料棒爪具本身是现有结构，将中心线进行重合设计，使得在抓取和安装时能够实现快速对中。

锁紧环上设置有能够控制锁紧环开闭的气动控制开关；所述外筒的内壁内凹形成若干个限位框，内筒的外壁套有若干个限位盘。气动控制开关是控制锁紧环的开闭过程，通过锁定内筒和外筒，实现整体移动，保护了燃料棒安全，大大降低了燃料棒抽取过程中掉落风险。由于燃料管的长度长，其在抽取时容易产生晃动，本方案设计了多个限位框和限位盘，限位框是凸出于外筒的外壁，在内筒沿着其自身轴线移动时，套在其外壁上的限位盘能够被拉到限位框中进行一定程度的限位，使得操作人员能够感知到内筒的移动位置，此时就需要给予一定的外力保证抓具完全进入燃料棒上端塞，继续移动内筒将对限位盘将从限位框中移出，当再次与下一个限位框接触时，再次对操作人员提示其移动位置，使得燃料棒抽取距离能够被操作人员感知，来判定是否整体移动或者内筒移动。