[發(fā)明專利]核電站反應(yīng)堆的卡澀控制棒處理方法及卡澀控制棒提升抓具

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110361809.3
• 申請日: 2011-11-15
• 公開（公告）號: CN102509567A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 喬素凱;黃家權(quán);李春常;尹佳林;陳蘭航;楊學(xué)鵬;徐成明;馬志勇;孫智強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東核電合營有限公司;大亞灣核電運(yùn)營管理有限責(zé)任公司;中國廣東核電集團(tuán)有限公司;嶺澳核電有限公司;嶺東核電有限公司
• 主分類號: G21C19/26
• 分類號: G21C19/26
• 代理公司: 深圳市順天達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司 44217
• 代理人: 易釗;張秋紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于百萬千瓦級先進(jìn)壓水堆核電站領(lǐng)域，涉及一種壓水堆核電站重要部件意外處理方法，尤其涉及一種核電站反應(yīng)堆的卡澀控制棒處理方法及用于卡澀控制棒的提升抓具。

背景技術(shù)

2009年4月，大亞灣核電廠一號機(jī)組第十三次大修(D113大修)停堆過程中，四組R2棒組的控制棒組件(堆芯F06，K06，F(xiàn)10，K10位置)卡在第32步位置，無法下插到5步。機(jī)組到達(dá)換料停堆模式后，4組R2棒仍然無法插入到燃料組件中。經(jīng)計算，四組控制棒高出燃料組件上管座約524mm。由于換料機(jī)的特殊結(jié)構(gòu)，必須首先將這四組控制棒從堆芯取出，才可能進(jìn)行堆芯卸料。根據(jù)四組控制棒的卡棒位置計算，控制棒末端正好處在燃料組件控制棒導(dǎo)向管下部的緩沖段入口位置。在逐一排除了其他卡棒原因后，認(rèn)定由于末端輻照腫脹超標(biāo)，控制棒在下插過程中與內(nèi)徑較小的導(dǎo)向管緩沖段內(nèi)壁擠壓而形成卡澀。卡澀控制棒在自重和施加外力情況下都已經(jīng)無法完全下落到組件內(nèi)部，只能將控制棒從燃料組件中抽出。

控制棒組件在堆芯長時間運(yùn)行后，壽期末控制棒下端部會加速輻照腫脹，而控制棒下端腫脹可能導(dǎo)致其與燃料組件控制棒導(dǎo)向管之間發(fā)生卡澀，即控制棒無法完全進(jìn)入控制棒導(dǎo)向管，卡澀控制棒在燃料組件上管座以外部分處于自由狀態(tài)。若卡澀發(fā)生在堆芯運(yùn)行期間，將嚴(yán)重影響堆芯安全；若發(fā)生在停堆工況下，反應(yīng)堆將無法繼續(xù)啟堆運(yùn)行，只能進(jìn)入大修換料模式進(jìn)行處理。而卡澀控制棒的處理只能是將其從堆芯取出，若不將其從堆芯取出，會導(dǎo)致?lián)Q料機(jī)無法正常卸料。

堆芯內(nèi)的控制棒是隨燃料組件一起通過換料機(jī)來裝入反應(yīng)堆堆芯，或者從堆芯卸出。在控制棒卡澀情況下，控制棒無法完全插入到燃料組件中，也無法使用換料機(jī)進(jìn)行吊裝，因此堆芯直接抽取控制棒是唯一途徑。但是卡澀控制棒的處理面臨許多困難：①在堆芯尚未卸料的情況下直接抽取控制棒，風(fēng)險高，要求萬無一失，確保核安全；②國內(nèi)外首次實(shí)施，缺乏經(jīng)驗借鑒；③需要確定控制棒允許拉力和卡澀力；④由于卡澀控制棒的星形連接柄高出燃料組件上管座較多，控制棒缺乏足夠支撐，定位和抓取困難；⑤需要設(shè)計專門的卡澀控制棒抓取工具和運(yùn)輸貯存容器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對控制棒組件在堆芯長時間運(yùn)行后，壽期末控制棒下端部輻照腫脹，導(dǎo)致其與燃料組件控制棒導(dǎo)向管發(fā)生卡澀的問題，提供一種在堆芯內(nèi)快速、安全將卡澀控制棒取出并安全放置及儲存的核電站反應(yīng)堆的卡澀控制棒處理方法。

本發(fā)明進(jìn)一步要解決的技術(shù)問題在于，針對控制棒結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提供一種可水上操作水下抓緊控制棒、易操作、牢固快速安全取出控制棒的卡澀控制棒提升抓具。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種核電站反應(yīng)堆的卡澀控制棒處理方法，包括以下步驟：

(1)、放置控制棒運(yùn)輸貯存容器：將控制棒運(yùn)輸貯存容器放置到構(gòu)件池內(nèi)并保持直立狀態(tài)；

(2)、抓取卡澀的控制棒：采用卡澀控制棒提升抓具將卡澀的控制棒從燃料組件中抽出；

(3)、移動抓取的控制棒：在水下移動抓取的控制棒并定位至控制棒運(yùn)輸貯存容器上方；

(4)、控制棒插入控制棒運(yùn)輸貯存容器：控制棒經(jīng)導(dǎo)向慢速向下插入到控制棒運(yùn)輸貯存容器內(nèi)；

(5)、控制棒的運(yùn)輸貯存：將插裝有控制棒的控制棒運(yùn)輸貯存容器傳輸?shù)饺剂蠌S房，并將控制棒放入燃料貯存水池內(nèi)的貯存格架內(nèi)存儲。

所述的核電站反應(yīng)堆的卡澀控制棒處理方法中，所述步驟(1)中，利用新燃料升降機(jī)將控制棒運(yùn)輸貯存容器下降到乏燃料水池底部并抓取放置到燃料傳輸裝置；利用燃料傳輸裝置將控制棒運(yùn)輸貯存容器傳送到構(gòu)件池內(nèi)，且將控制棒運(yùn)輸貯存容器保持直立狀態(tài)放置。

所述的核電站反應(yīng)堆的卡澀控制棒處理方法中，所述步驟(1)優(yōu)選包括以下子步驟：

(11)、將乏燃料水池內(nèi)的新燃料升降機(jī)上升到水面上；

(12)、采用新燃料短柄工具抓取控制棒運(yùn)輸貯存容器，利用吊車將控制棒運(yùn)輸貯存容器吊運(yùn)放入新燃料升降機(jī)內(nèi)；

(13)、將新燃料升降機(jī)下降到乏燃料水池底部；

(14)、使用乏燃料長桿工具，在新燃料升降機(jī)處抓取控制棒運(yùn)輸貯存容器，利用乏燃料橋吊將控制棒運(yùn)輸貯存容器放入燃料傳輸裝置的燃料廠房側(cè)傾翻機(jī)籃內(nèi)；

(15)、利用燃料傳輸裝置將控制棒運(yùn)輸貯存容器傳送到反應(yīng)堆廠房構(gòu)件池內(nèi)保持直立狀態(tài)。

所述的核電站反應(yīng)堆的卡澀控制棒處理方法中，所述步驟(2)中優(yōu)選包括以下子步驟：