[发明专利]一种核燃料组件真空离线啜吸检测装置及方法

说明书

本发明涉及燃料组件破损检测领域，具体涉及一种检测核燃料组件是否存在破损的真空离线啜吸检测方法。本发明提出一种检测核燃料组件是否存在破损的真空离线啜吸检测方法。在不破坏组件完整性的前提下检测核燃料组件的破损状况。一种核燃料组件真空离线啜吸检测装置，包括：燃料组件、啜吸筒、压力传感器、真空泵、放射性探测器、汽水分离器、无放射性水源。一种核燃料组件真空离线啜吸检测方法包括：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。本发明适用于所有燃料组件的离线啜吸检测，避免加热可能造成的安全风险，所设计的检测装置操作方便，易于实施。

技术领域

本发明涉及燃料组件破损检测领域，具体涉及一种检测核燃料组件是否存在破损的真空离线啜吸检测方法。

背景技术

核燃料组件的燃料棒包壳作为核电站防止放射性物质外泄的第一道也是最重要的屏障，长期处于高温、高压、强辐射的工作环境，在运行过程中常受到水流冲击、异物、振动、腐蚀、传热、辐照等众多因素的影响，其中一些组件不可避免会发生破损泄漏，破坏燃料元件包壳的密封性和完整性，严重影响反应堆和环境的安全。

离线啜吸检测是一种定性并定量检测燃料组件包壳破损情况的检测方法。离线啜吸技术的实现方式分为加热式和真空式。本发明提出一种检测核燃料组件是否存在破损的真空离线啜吸检测方法。在不破坏组件完整性的前提下检测核燃料组件的破损状况。

发明内容

一、目的：

本发明主要目的在于提供一种检测燃料组件包壳完整性，定性并定量分析燃料组件破损状况的方法。

二、技术方案：

乏燃料组件在离开反应堆以后，链式裂变反应随之停止，一般认为，此后裂变核素就不再产生，链式裂变反应会产生诸如Xe-133、Kr-85、I-131、Cs-136的放射性裂变产物，这些放射性裂变产物存在于燃料包壳的间隙内，燃料棒一旦发生破损，随着外部环境参数的变化，如压力减小、温度升高等，这些放射性裂变产物也会随之从破损处泄漏出来，为乏燃料破损检测提供了探测对象。

核燃料组件内的裂变产物主要包括Xe-133、Kr-85、I-131、Cs-136、Cs-134、Cs-137以及Xe和Kr的同位素。由于气样能更快速的进入到探测腔室，易于清洗，不易造成设备的放射性沾污，因此本发明的检测对象为气态裂变产物。裂变产物中不易溶于水的气态裂变产物主要是Xe-133和Kr-85，Xe-133的半衰期为5.24天，Kr-85半衰期为10.7年，通过对这两种放射性气体的放射性探测，可以适用于检测从刚出堆芯到存放数年的燃料组件。

一种核燃料组件真空离线啜吸检测装置，包括：燃料组件、啜吸筒、压力传感器、真空泵、放射性探测器、汽水分离器、无放射性水源。燃料组件放置在啜吸筒中，啜吸筒和汽水分离器通过阀门V003相连，压力传感器和啜吸筒相连，无放射性水源和啜吸筒通过阀门V009相连；阀门V001一端连接压缩气源，另一端通过逆止阀依次连接汽水分离器、阀门V003和啜吸筒；阀门V002一端通过逆止阀和汽水分离器相连，另一端和真空泵相连，真空泵另一端和放射性探测器相连，放射探测器另一端和阀门V005相连，阀门V005另一端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，另一端连接阀门V008；气体排放系统依次通过阀门V007、阀门V008、逆止阀、阀门V006和啜吸筒底部相连；

所述的啜吸筒底部开有阀门V010；

一种核燃料组件真空离线啜吸检测方法包括：

步骤一：检测回路气冲洗