[发明专利]一种核燃料组件真空离线啜吸检测装置及方法

权利要求书

1.一种核燃料组件真空离线啜吸检测方法，其特征在于：装置包括：燃料组件（1）、啜吸筒（2）、压力传感器（3）、真空泵（4）、放射探测器（5）、汽水分离器（6）、无放射性水源（7）；燃料组件（1）放置在啜吸筒（2）中，啜吸筒（2）和汽水分离器（6）通过阀门V003相连，压力传感器（3）和啜吸筒（2）相连，无放射性水源（7）和啜吸筒（2）通过阀门V009相连；阀门V001一端连接压缩气源，另一端分别连接阀门V002，阀门V004，并通过逆止阀连接汽水分离器（6）；阀门V002一端通过逆止阀和汽水分离器（6）相连，另一端和真空泵（4）相连，真空泵（4）另一端和放射性探测器（5）相连，放射探测器（5）另一端和阀门V005相连，阀门V005另一端通过连接阀门v007,阀门v008和气体排放系统相连；

阀门V004一端通过逆止阀连接汽水分离器（6），另一端连接阀门V008和气体排放系统的逆止阀；气体排放系统依次通过阀门V007、阀门V008、逆止阀、阀门V006和啜吸筒（2）底部相连；

所述的啜吸筒（2）底部开有阀门V010；

检测方法包括：步骤一：检测回路气冲洗；步骤二：啜吸筒水冲洗；步骤三：啜吸检测；步骤四：检测数据分析；步骤五：完成检测；所述的步骤三：啜吸检测，包括以下步骤：

（1）打开阀门V003、阀门V002和真空泵，对啜吸筒（2）抽气，同时监测压力传感器（3）的压力示数，直到啜吸筒（2）内的压力达到设置的压力值P1，关闭阀门V003、阀门V002和真空泵；

（2）静置一定时间t后，打开阀门V003、阀门V002、真空泵、阀门V005、阀门V008、阀门V006，利用回路中的气体载带从燃料棒内逸出的放射性裂变气体在回路中循环，使啜吸筒（2）内与回路中的气体混合均匀；

（3）混合均匀后的混合气体继续在回路中循环，通过放射探测器（5），进行放射性测量，分析目标核素的放射性活度记为N1。

2.如权利要求1所述的一种核燃料组件真空离线啜吸检测方法，其特征在于：所述的步骤二：啜吸筒水冲洗，包括以下步骤：

（1）利用乏燃料水池吊车将待测燃料组件（1）吊装于啜吸筒（2）中，关上啜吸筒（2）的密封盖，密封燃料组件（1），此时燃料组件周围充满乏水池内的含硼水；

（2）打开阀门V009和阀门V010，从啜吸筒（2）上部注入无放射性水源（7）的干净水，同时从啜吸筒（2）下部排水口排水置换，建议注入n倍以上啜吸筒（2）体积的水，n大于2；完成水置换过程后，关闭阀门V009和阀门V010；

（3）打开阀门V001、阀门V004、阀门V006和阀门V010，向啜吸筒（2）内充入无放射性气体，同时从啜吸筒（2）下部排水，在啜吸筒（2）上部形成一定体积的气体空间，关闭阀门V001、阀门V004、阀门V006和阀门V010，并探测此时的气体本底N0。

3.如权利要求1所述的一种核燃料组件真空离线啜吸检测方法，其特征在于：所述的步骤一：检测回路气冲洗，包括以下步骤：打开阀门V001、阀门V002、阀门V004、阀门V005、阀门V007、阀门V008和真空泵（4），利用无放射性的气体冲洗水上回路系统的管路和腔室，冲洗过程中用放射探测器（5）监测回路中放射性水平，当回路中放射性低于所定的最低本底放射性指标，停止冲洗过程，关闭阀门V001、阀门V002、阀门V004、阀门V005、阀门V007、阀门V008和真空泵（4）。

4.如权利要求2所述的一种核燃料组件真空离线啜吸检测方法，其特征在于：所述的步骤四：检测数据分析，包括以下步骤：

（1）对比N1和N0，如果N1kN0，则判定所检测的燃料组件（1）存在破损；k为判定系数，数值为2至10，根据实际探测器精度确定；

（2）如果，kN0≥N1≥N0，重复步骤三的操作过程，将抽气抽到的压力值降低到P2，P2P1，测量压力降低到P2后样品气体的放射性活度记为N2。

5.如权利要求4所述的一种核燃料组件真空离线啜吸检测方法，其特征在于：所述的步骤四：检测数据分析，还包括以下步骤：

（1）对比N2和N0，如果N2≥kN0，则判定所检测的燃料组件（1）存在破损；

（2）如果kN0N2，则判定燃料组件（1）不存在破损。

6.如权利要求3所述的一种核燃料组件真空离线啜吸检测方法，其特征在于：所述的步骤五：完成检测，还包括以下步骤：

（1）完成核燃料组件真空离线啜吸检测，打开除了阀门V001和阀门V007的所有阀门，使检测系统恢复常压后，关闭阀门V003和阀门V006，打开啜吸筒（2），将燃料组件吊出；

（2）重复步骤一，清洗回路系统，准备进行下一组核燃料组件离线啜吸检测。