核燃料組件修復裝置及方法

核燃料組件修復裝置及方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種核燃料組件修復裝置及方法。
【背景技術】
[0002] 核電站運行期間可能會造成的核燃料組件中的單棒破損，單棒破損損失效后的燃 料組件將無法繼續實現入堆再運行的功能。
[0003]目前，由于單棒破損的核燃料組件由于不具入堆運行的功能，而對損壞的核燃料 組件也沒有針對性的修復方法，所以只能更換新的核燃料組件，被損壞的核燃料組件只能 被遺棄，導致了核資源的大量浪費。

【發明內容】

[0004] 本發明的主要目的在提供一種核燃料組件修復裝置和方法，旨在降低核資源的浪 費。
[0005]為實現上述目的，一種核燃料組件修復裝置，所述核燃料組件包括燃料棒、供所述 燃料棒插設的骨架、設置于所述骨架下端的下管座，以及設置于所述骨架上端的上管座，所 述上管座與所述骨架通過螺釘連接，所述核燃料組件的修復裝置包括具有喇叭形開口的燃 料籃、用于將所述核燃料組件固定在所述燃料籃中的喇叭口適配器、用于將所述上管座取 下和安裝的吊桿、及用于將待更換的所述燃料棒從所述骨架中抽出和用于將待插入的所述 燃料棒插入所述骨架中的換棒鉗。
[0006] 優選地，所述喇叭口適配器包括上組件和下組件，所述上組件套設所述骨架，所述 下組件具有多個夾鉗，所述下組件套設在所述燃料籃的喇叭形開口處，并通過所述夾鉗與 所述燃料籃夾持固定，所述上組件與所述下組件固定連接。
[0007] 優選地，所述核燃料組件修復裝置還包括上管座適配器，所述上管座具有朝下延 伸的兩個第一銷孔，所述上管座適配器上設置有與所述銷孔位置對應的定位柱，所述上管 座與所述上管座適配器通過所述銷孔套設所述定位柱；所述定位柱的下端設置有撐片，所 述銷孔底部的周側對應所述撐片設有卡持槽，所述上管座和所述上管座適配器通過所述撐 片和所述卡持槽卡持而固定。
[0008] 優選地，所述燃料棒朝上的一端設置有一卡持部，所述卡持部呈球形設置，所述換 棒鉗具有一管體，所述管體的前端設置有用于夾持所述夾持部的夾爪，所述夾爪具有相對 設置的兩個子夾爪，兩個子夾爪之間還具有一沿所述管體的軸向延伸的抵接部。
[0009] 優選地，所述核燃料組件修復裝置還包括導向孔定位板，所述導向孔定位板用以 當所述上管座拆卸后，安裝于所述骨架的上端，所述導向孔定位板用于給所述燃料棒的抽 出和插入定位導向。
[0010] 優選地，所述核燃料組件修復裝置還包括與所述換棒鉗連接的載荷傳感器和載荷 分析儀，所述載荷傳感器，用以檢測所述換棒鉗的荷載值，并將荷載值傳送至所述載荷分析 儀，所述載荷分析儀用以判斷燃料棒是否被拉斷。
[0011] 優選地，所述核燃料組件修復裝置還包括用于給備用螺釘脹形做脹形測試的脹形 工具。
[0012] 為實現上述目的，本發明還提供一種核燃料組件修復方法，該方法包括如下步 驟：
[0013] 將所述核燃料組件通過喇叭口適配器固定在燃料籃中；
[0014] 將待修復的核燃料組件的上管座拆卸；
[0015] 從所述核燃料組件中抽取待更換的燃料棒；
[0016] 將新的燃料棒插入所述燃料棒的原始孔位中；
[0017] 裝上所述上管座。
[0018] 優選地，上述操步驟是在硼水中進行的。
[0019] 優選地，所述上管座的拆卸包括：在所述上管座上設置一上管座適配器，所述上管 座適配器與所述上管座固定連接，拆卸上管座與核燃料組件的骨架之間的多個螺釘，通過 吊桿連接所述上管座適配器，將所述上管座適配器及上管座同時豎直吊起。
[0020] 優選地，所述上管座拆卸之后，以及從所述核燃料組件中抽取待更換的燃料棒之 前還包括在核燃料組件的骨架上安裝一導向孔定位板。
[0021] 優選地，所述燃料棒的抽取包括：換棒鉗將燃料棒夾持后，向上運行預設高度后停 止運行，載荷傳感器在此過程中將載荷數據傳送至載荷分析儀，通過所述載荷分析儀分析 重量記錄曲線判斷燃料棒是否被拉斷。
[0022] 優選地，判斷燃料棒是否被拉斷的過程包括：如果所述記錄曲線中出現載荷值不 變，則判斷燃料棒被拉斷，否則沒有被拉斷。
[0023] 優選地，所述預設高度為100mm。
[0024] 優選地，裝上所述上管座的步驟包括：將所述上管座及所述上管座適配器共同裝 設在所述骨架上，用備用的螺釘將所述上管座與所述骨架螺接，移去所述上管座適配器。
[0025] 優選地，所述上管座與所述骨架螺接后，通過脹形工具對多個備用的螺釘進行脹 形測試，以判定所述新的螺釘脹形合格。
[0026] 優選地，所述脹形測試包括：用第一預設力矩回裝每個螺釘，然后用第二力矩對螺 釘進行脹形后用第三力矩對螺釘做松開試驗，以確保牢固。
[0027] 本發明的核然來燃料組件修復方法操作簡介、安全、可靠，節約了大量的核資源。
【附圖說明】
[0028] 圖1是喇嘛口適配器將核燃料組件固定在燃料籃中的結構示意圖；
[0029] 圖2是將墊高支撐架移動至燃料籃底部時的狀態圖；
[0030] 圖3是喇叭口適配器的下組件與燃料籃裝配的結構示意圖；
[0031] 圖4是喇叭口適配器的上組件和下組件共同將核燃料組件固定在燃料籃的裝配 結構示意圖；
[0032] 圖5是上管座專用吊桿起吊上管座前的裝配結構示意圖；
[0033] 圖6是上管座專用吊桿起吊上管座的步驟流程圖；
[0034] 圖7是換棒鉗抽棒時與燃料棒的適配圖；圖中抵接部與燃料棒的卡持部抵接；
[0035] 圖8是換棒鉗抽棒時與燃料棒的適配圖；其中夾爪將燃料棒的卡持部卡持；
[0036]圖9是換棒鉗的部分結構示意圖；
[0037] 圖10是導向孔定位板裝配在核燃料組件上時的俯視圖；
[0038] 圖11是脹形工具在給螺釘脹形時的步驟流程圖。
[0039]
[0040] 本發明目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。
【具體實施方式】
[0041] 應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0042] 本發明提供一種核燃料組件修復方法。
[0043] 該方法包括步驟如下：
[0044] 步驟一、將待修復的核燃料組件10的上管座13拆卸；
[0045] 步驟二、取出待更換的燃料棒12 ;
[0046] 步驟三、將新的燃料棒插入所述燃料棒12的原始孔位中；
[0047] 步驟四、裝上所述上管座13。
[0048] 參照圖1，核燃料組件10包括骨架11、豎直插設于骨架內燃料棒12、設置于骨架 11底部的下管座（圖中未標示出），以及設置于骨架11上端的上管座13。骨架11內燃料 棒12的數量有200多根，骨架11上除了具有用于容納燃料棒12的燃料孔之外，還具有用 于連接所述上管座13的24根穩固管111，該穩固管111豎直延伸的（同所述燃料棒12并 行，并且所述燃料棒12不設于所述穩固管111內）。所述上管座13開設有與所述24根穩 固管111連接的通孔，24根穩固管111與上管座13上的通孔對應后，在所述通孔中裝入螺 釘，24根穩固管111與所述上管座13通過該螺釘螺接。該上管座11設置的目的一方面是 增加所述燃料棒12的穩定性，防止燃料棒12在骨架11內上下竄動，另一方面防止外