[發明專利]一種乏燃料棒切割裝置及方法

有效

• 申請號: 201710196154.6
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN107088684B
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發明（設計）人: 殷振國;解含;顏田玉;劉立明;劉金平;李顯華
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: B23D79/00
• 分類號: B23D79/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種乏燃料棒切割裝置及方法，該裝置包括切管器、導流罩、管套、過濾器、低壓鼓風機和頂桿；導流罩側壁設有兩個孔洞，切管器置于導流罩內，導流罩與管套連接；頂桿與導流罩孔洞在同一水平線上；在導流罩和低壓鼓風機間設置有過濾器。該方法包括以下步驟：(一)將各部件連接好，調節位置高度(二)將切管器與乏燃料棒置于合適位置(三)進行切割(四)切割端口套上保護套。本發明提供一種可遠程操作，結構簡單、占用空間小、可靠性高、能夠有效地控制切割環境的放射性物質污染擴散、降低熱室運行成本的乏燃料棒切割裝置及方法。

技術領域

本發明屬于反應堆工程技術領域，特別涉及一種乏燃料棒切割裝置及方法。

背景技術

在核電工程技術領域，核燃料通常被制成燃料組件以便于其在核反應堆內進行裂變反應。以最常見的壓水堆核電站為例，其采用低濃縮鈾，并燒結成二氧化鈾陶瓷芯塊作為核燃料。幾百個陶瓷芯塊疊在一起裝入細長的鋯合金管內制成核燃料棒，若干核燃料棒組裝在一起形成燃料組件。當燃料組件中的核燃料反應到一定的燃耗深度后，將會影響反應功率，需要從核反應堆中卸出，卸出的核燃料棒稱之為乏燃料棒。

傳統的乏燃料棒切割方式是在熱室里采用切割機，利用高速轉動的金屬切割片對乏燃料棒進行熱切割，還需要用純水對高速轉動的金屬切割片進行切割冷卻。切割過程中既產生中放廢液，還易產生帶有放射性的金屬碎渣、碎末，對熱室造成大面積的放射性顆粒物及氣溶膠污染，隨之，熱室切割環境的劑量率升高，不僅影響對熱室內設備的檢修，還將加大對熱室去污的難度及熱室運行的費用支出。且傳統的乏燃料棒切割機占用空間大，不易于機械手的操作。

發明內容

發明目的

本發明克服了現有技術的不足，提供一種可遠程操作，結構簡單、占用空間小、可靠性高、能夠有效地控制切割環境的放射性物質污染擴散、降低熱室運行成本的乏燃料棒切割裝置及方法。

技術方案

為了解決現有技術所存在的問題，本發明提供的技術方案如下：

一種乏燃料棒切割裝置，該裝置包括切管器、導流罩、管套、過濾器、低壓鼓風機和頂桿；導流罩側壁設有兩個孔洞，切管器置于導流罩內，導流罩與管套連接；頂桿與導流罩孔洞在同一水平線上；在導流罩和低壓鼓風機間設置有過濾器。

進一步，所述的過濾器可設置為前置過濾器和后置過濾器，前置過濾器設置在導流罩下端，位于管套內，后置過濾器設置在低壓鼓風機前端，管套與后置過濾器通過風管連接。

進一步，所述的管套通過第一支架固定支撐，頂桿通過抱環固定在第三支架上，第二支架和第三支架上設置有固定架。

進一步，所述的切管器的定位采用定位管。

進一步，所述導流罩呈漏斗狀，上端開口，下端通過螺紋與管套連接。

進一步，所述管套內設有定位環，側壁設置旋緊螺栓。

一種乏燃料棒切割方法，步驟如下：

(1)將支架和切割裝置臺架擺放在一條直線位置上，將固定架高度和切割裝置導流罩孔洞高度調整好。

(2)將乏燃料棒置于導流罩的孔洞內，將切管器置于需要切割的位置，使得切管器可進刀旋轉切割乏燃料棒；

(3)調節乏燃料棒需切割的位置，開啟低壓鼓風機，切管器進行旋轉切割，調整切管器，繼續旋轉切割，直至將乏燃料棒切斷；

(4)將切斷的乏燃料棒的切口處對準頂桿軸向旋進，使用頂桿將保護套壓向乏燃料棒切割端口。

進一步，所述步驟(2)中將切管器置于需要切割的位置時采用定位管對切管器與被切割的乏燃料棒進行定位。