[发明专利]用于核反应堆设备的目视检查的水下照明装置及相应方法

说明书

本发明涉及一种照明装置，包括沿延伸方向(A)延伸的至少一个长支撑件(8)，其设计成插入至待检查的核反应堆设备的空间(26)中，并设置有由所述支撑件(8)承载的光源(10)，以照亮所述支撑件(8)所插入的空间(26)。

技术领域

本发明涉及核反应堆设备的水下目视检查领域。

背景技术

有时需要对水下核反应堆设备进行目视检查，例如位于核电站的水池中的核燃料组件。

核燃料组件包括沿纵轴彼此平行延伸的一束核燃料棒。核燃料棒彼此横向间隔开。沿着纵轴观察，核燃料棒布置在大致规则的虚拟网络的节点处。核燃料棒通常布置成排，这些排由排之间限定的空间或间隙分开。在操作中，间隙允许冷却流体的流动以用作核反应的慢化剂，并且沿着纵轴从核燃料组件的底部流至顶部。

核燃料组件包括支撑杆的框架。

在加压水反应堆(PWR)核燃料组件中，框架通常包括沿着纵轴间隔开的下喷嘴与上喷嘴，以及所述连接下喷嘴与所述上喷嘴的导向管。核燃料棒在所述下喷嘴和所述上喷嘴之间延伸。所述导向管布置在虚拟网络的一些节点处，因此集成在核燃料棒的排中。所述导向管的直径通常大于所述核燃料棒的直径，使得在与导向管对准时排之间的间隙更窄。

框架还包括固定在导向管上并被所述核燃料棒横穿的格栅。所述格栅包括定位格架用于纵向及横向地保持燃料棒，并且还可以设计成使在间隙中流动的冷却流体的流动发生偏转。所述格栅还可以包括混合格栅，其对所述核燃料棒没有支撑功能并且主要用于使冷却流体的流动发生偏转。格栅例如由联锁板形成。

对于核燃料组件在水下的目视检查，可以使用包括图像传感器与光源的水下可视化系统，所述光源被布置成照亮由所述图像传感器从前面，即从所述图像传感器朝着场景的方向所感知到的场景。为了检查，所述图像传感器朝着核燃料组件的侧面定向，并且所述光源照亮该侧面，以便可视化，例如在从发光的侧面向内延伸至所述核燃料棒束的核燃料棒的排之间限定的间隙。

然而，外围核燃料棒及限定核燃料组件的侧面的格栅的周边格栅被强烈照亮，而少量光进入限定在从侧面延伸至核燃料棒束内部的核燃料棒的排之间的间隙。对照物的差异使得间隙中的观察深度限于几厘米。

使用包括图像传感器与光源的水下可视化系统能够清楚地进行上述检查，该光源布置成在背光中照亮核燃料棒束。图像传感器与光源布置在核燃料组件的相对侧。所述光源通过所述核燃料棒束朝着所述图像传感器照亮。这种可视化系统使得能够以中国皮影(ombres chinoises)的方式检测所述光源与所述图像传感器之间的异常阻挡光。

然而，这种可视化系统仅能够检测相对较大的物体，例如定位格架板或移位的混合格栅的一部分。

此外，当检测到异常时，不可能确定与该异常位于核燃料组件中的侧面的距离。此外，观察窗在两排之间的间隙中减小，其中至少一排包含至少一个导向管：例如在两排之间约1.5毫米宽，其中至少一排包含至少一根导向管，与此相比而仅由核燃料棒组成的两排之间的宽度大约为2.5毫米。

能够使用包括光纤照明装置的可视化系统，该光纤照明装置具有光纤并且可插入至核燃料棒的排之间的间隙中以照亮这些间隙。

然而，这种光纤可视化系统非常昂贵并且在检查辐射核燃料组件时的寿命限制为几小时，因为辐射，特别是燃料棒发出的辐射导致这些光纤快速降解。另外，由于光纤的直径小，所提供的光量有限，并且图像传感器获得的图像质量低。

发明内容

本发明的目的之一是提出一种水下照明装置，使得能够促进与改善核反应堆设备，特别是核燃料组件的水下目视检查。

为此，本发明提出了一种用于检查核反应堆设备的水下照明装置，其中所述照明装置包括沿延伸方向伸长的至少一个支撑件，所述至少一个支撑件设计成插入至待检核反应堆设备的空间中，并且设置有由支撑件承载的光源，以照亮所述支撑件所插入的空间。