[发明专利]一种用于探测器组件更换的抓具及抓取方法

说明书

本发明公开了一种用于探测器组件更换的抓具及抓取方法，抓具本体主要由套筒、支撑筒、动力机构以及锁紧机构组成，套筒套在支撑筒外部并且在动力机构作用下能够沿着支撑筒外壁移动，锁紧机构随着套筒的移动能够在套筒中和支撑筒中相互转换。该探测器组件抓具的设计经过三维验证，经过整机调试及试验，各项功能和性能满足设计要求，设备结构简单，可靠性高，操作方便，工作效率高；可用于远距离操作对探测器组件进行高放射性水环境抓取、提升以及转运，减少了操作人员数量，降低操作人员所受的辐照剂量；可广泛应用于中子‑温度探测器组件从压力容器顶盖引出的反应堆，可直接适用于华龙一号系列堆顶，局部改进后也可使用于田湾VVER类型电站。

技术领域

本发明涉及压水堆核电厂换料检修技术，具体涉及一种用于探测器组件更换的抓具及抓取方法。

背景技术

福清5&6号机组为核动力研究设计院设计的华龙一号三代核电站，与M310类型电站相比，采用了先进堆芯测量系统，取消了压力容器底封头开孔，提高了安全性。先进堆芯测量系统从反应堆压力容器顶盖引入的中子-温度探测器组件受燃耗影响，2-3个换料周期后需考虑探测器组件的更换。虽然西屋AP1000电站亦采用类似探测器组件也需要定期更换，但是其并未使用这类更换设备，俄罗斯VVER-1000堆型(田湾的1&2号机组采用该堆型)有从顶盖引出的探测器组件的拆除工具，其探测器组件采用人工抽出，这种方式更换效率低，劳动强度大，抓取探测器组件时容易滑落，造成安全事故，同时高放射性的探测器组件容易增大操作过程的环境剂量和操作人员的职业照射。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有更换探测器组件时效率低，其近距离操作容易造成高放射性的探测器组件增大了操作过程的环境剂量和操作人员的职业照射，其目的在于提供一种一种用于探测器组件更换的抓具及抓取方法，该抓具及抓取方法通过远距离操作对探测器组件进行高放射性水环境抓取、提升以及转运，减少了操作人员数量，降低操作人员所受的辐照剂量，同时提高探测器组件的更换效率。

本发明通过下述技术方案实现：

一种用于探测器组件更换的抓具，包括抓具本体，所述抓具本体主要由套筒、支撑筒、动力机构以及锁紧机构组成，其中动力机构设置在套筒上方并与套筒连接，套筒套在支撑筒外部并且在动力机构作用下能够沿着支撑筒外壁移动，锁紧机构随着套筒的移动能够在套筒中和支撑筒中相互转换。目前对于探测器组件更换时都是采用人工抽出，由于部件都是金属，其重量重，使得更换效率低，对于操作者而言劳动强度大，人工抽出时由于注意力或者重量等因素，抓取探测器组件时滑落概率大，将造成安全事故，同时这种人工抽出方式就意味着需要进行近距离操作，而每根探测器组件长度约11m，具有高放射性，在反应堆寿期内会产生大量此类高放射性废物，容易造成高放射性的探测器组件增大了操作过程的环境剂量和操作人员的职业照射，本方案设计的抓具，通过在反应堆换料期间，利用套筒和支撑筒在动力机构作用下进行运动，在锁紧机构配合下将旧的探测器组件需要从堆芯中取出，进行高放段与地方段的分离以及分别运输存储，整个过程是远距离操作对探测器组件进行高放射性水环境抓取、提升以及转运，减少了操作人员数量，降低操作人员所受的辐照剂量，同时提高探测器组件的更换效率。

而动力机构优选为气缸，其动作平稳而且快速到达设定位置，套筒顶部安装有下筒体，气缸的活塞杆与下筒体连接，支撑筒的顶部穿过下筒体并设置在下筒体中，下筒体和套筒一起在气缸作用下能够沿着支撑筒外壁移动；下筒体的上方设置有上筒体，气缸安装在上筒体中，在上筒体中设置有若干根导向杆，导向杆穿过下筒体并与支撑筒顶部连接，下筒体能够沿着导向杆的外壁移动；支撑筒顶部安装有气动指示阀，且气动指示阀设置在下筒体中。下筒体和上筒体是作为支撑和安装部件，使得部件安装更加紧密，在抓取过程中，需要保持移动轨迹在一条铅垂线上，通过导向杆来进行导向，并且其起着连接作用。气动指示阀是作为指示和限位开关的作用，其通过PLC控制气缸，是现有结构。