[发明专利]燃料棒的无损安装结构及其操作方法

说明书

本发明公开了一种燃料棒的无损安装结构及其操作方法，包括若干块扩撑板依次连接构成内部中空且两端开口的扩撑器，所述扩撑器中其中一块或多块扩撑板能够绕着各自连接处转动或从连接处脱离，在扩撑板的外壁上均设置有导向槽，且导向槽均与扩撑器的一端连通，导向槽的深度向着扩撑器的另一端降低。本发明可以实现对同一栅元内或者多个栅元内的弹簧同时进行压迫，效率提高燃料棒能够方便地插入对应的栅元，对锆材表层进行保护，整个操作过程方便，由于燃料棒安装后，其实际没有与弹簧之间产生相对移动，表层锆材不会受到破坏，这样反应堆及核电安全性提高。

技术领域

本发明涉及燃料棒安装技术领域，具体涉及一种燃料棒的无损安装结构及其操作方法。

背景技术

核燃料的形式为由铀混合物粉末烧结成的二氧化铀陶瓷芯块。瓷芯块为直径1厘米，高度1厘米的圆柱体。几百个芯块叠在一起装入直径1厘米，长度约4米，厚度为1毫米左右的细长锆合金材料套管内，因为核裂变反应就像是在燃烧原子，因此称为燃料棒。以最常见的压水堆核电站为例，核燃料采用的铀是低浓缩铀，其中含裂变材料铀-235的含量为3％(称为富集度，天然铀的铀-235富集度为0.714％)。

核电站进行在燃料棒装入格架栅元内时，栅元内壁都凸出安装有弹簧，燃料棒在插入格架栅元过程中不可避免地要与弹簧接触，会发生摩擦和刮伤，弹簧对燃料棒挤压并导致燃料棒表面锆材损伤脱落，对反应堆及核电安全造成隐患。

申请号为“CN201610281447.X”，名称为“燃料棒装入燃料组件的保护装置及方法”的中国发明专利，燃料棒装入燃料组件的保护装置用于栅元格架上，栅元格架包括多个由条带分隔形成的栅元；燃料棒装入保护装置包括至少一个夹持于相邻的两个栅元的条带上、并压迫栅元内弹簧去掉预载荷的夹头；夹头包括间隔相对且用于分别伸入两个栅元内的两个夹臂；两个夹臂之间的间隔小于相邻的两个栅元内弹簧的最大间距，或小于栅元内弹簧和其所在条带的最大间距。本发明中，在燃料棒装入栅元格架前，通过其夹头夹持在栅元之间的条带上，压迫栅元内弹簧去掉预载荷，消除夹持力，使得燃料棒拉入时不受到弹簧夹持刮擦，解决燃料组件装配中燃料棒拉入时的包壳刮伤问题。但是由于每个栅元内每个壁面都有弹簧，实际上本发明每次都需要安装夹头将各自弹簧压下，操作麻烦，实施时劳动强度大，同时弹簧压缩尺寸不统一，还是会存在燃料棒壁面被刮擦的现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有燃料棒在插入格架栅元过程中不可避免地要与弹簧接触，会发生摩擦和刮伤，弹簧对燃料棒挤压并导致燃料棒表面锆材损伤脱落，对反应堆及核电安全造成隐患，其目的在于提供一种燃料棒的无损安装结构及其操作方法，该安装结构及操作方法能够防止燃料棒插入时弹簧与燃料棒壁面发生摩擦和刮伤，不会导致燃料棒表面锆材损伤脱落，不会对反应堆及核电安全造成隐患。