[發明專利]一種緊湊式核反應堆裝換料工藝

在審

• 申請號: 201710203908.6
• 申請日: 2017-03-30
• 公開（公告）號: CN106910541A
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 劉建文;毛星明;王志勇;翁娜;唐特;奚梅英;邵長磊;賀小明;李雷
• 申請（專利權）人: 上海核工程研究設計院
• 主分類號: G21C19/00
• 分類號: G21C19/00;G21C19/19
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司31253
• 代理人: 馮子玲

1.一種緊湊式核反應堆裝換料工藝，其特征在于，使用廠區橋吊及反應堆廠房單軌吊車完成環吊的功能——對反應堆廠房內的重載物項進行吊裝操作；采用頂置設備閘門，作為設備進出反應堆廠房的主要通道，停堆換料時，一體化堆頂組件IHP通過廠區橋吊吊運出反應堆廠房暫存在外部；整個廠區，燃料貯存區域及反應堆廠房相鄰一字排開，取消燃料操作區域的乏燃料運輸容器吊車，同樣用廠區橋吊替代完成相關重載物項吊運的操作。

2.如權利要求1所述的緊湊式核反應堆裝換料工藝，其特征在于，布置時，考慮各類物項的不同特性，進行分類布置，位于180°側的輔助廠房區域為放射性物項區域，位于0°側的輔助廠房區域為非放射性物項區域；其中，位于第II象限的輔助廠房區域為重載、放射性物項區域，布置有裝載池和清洗池，乏燃料運輸容器的進出廠房及吊裝操作在次區域內完成；新燃料的開箱檢查及貯存也在該區域；IHP及堆內構件吊具都存放在該區域；位于第III象限的輔助廠房區域為乏燃料貯存區域，與第II象限的重載、放射性區域之間間隔了燃料運輸通道，該區域主要布置了乏燃料貯存水池，貯存大量的乏燃料組件，該區域避免重載物項經過上方或接近，以防止重物發生意外跌落造成放射性物質大量外泄的危險；位于第IV象限的輔助廠房區域主要存放拆卸下來的設備閘門蓋。

3.如權利要求1所述的緊湊式核反應堆裝換料工藝，其特征在于，反應堆廠房內重載物項的吊裝通過外部的廠區橋吊完成，能夠實施的前提是采用頂置設備閘門，打開設備閘門蓋后，應確保所需操作的操作點都布置在閘門開口的豎直投影面中；通過優化堆芯與堆內構件存放架的位置和距離，使設備閘門開口定為直徑8m，且與鋼制安全殼軸線同心。

4.如權利要求3所述的緊湊式核反應堆裝換料工藝，其特征在于，考慮將IHP存放到反應堆廠房外；每次停堆換料時，先打開設備閘門，由廠區橋吊吊裝IHP；由于IHP轉運路徑較長且堆頂外露處有較強的輻照劑量，因此考慮對頂蓋外露的活性區進行屏蔽罩屏蔽，在IHP提升初期，換料水池內水位隨著IHP同步上升，但不超過壓力容器頂蓋法蘭面；當水位上升到達最高位后，不再隨IHP同步上升；壓力容器頂蓋法蘭面離開水面后繼續將IHP提升3米左右，然后將載著IHP屏蔽罩的移動平臺移動至IHP正下方，再下降IHP使其與屏蔽罩連接合體；隨后將IHP連同屏蔽罩一起吊出反應堆廠房，存放至IHP存放位；反應堆啟動前的裝堆，IHP吊裝步驟相反。

5.如權利要求3所述的緊湊式核反應堆裝換料工藝，其特征在于，堆內構件的吊裝同樣用廠區橋吊帶著堆內構件吊具吊裝，正常停堆換料時，上部堆內構件存放于堆內構件存放架上；當需要檢修下部堆內構件時，通過上、下部堆內構件的倒換吊裝操作，同樣將下部堆內構件放置于堆內構件存放架上進行水下檢查維修操作。

6.如權利要求3所述的緊湊式核反應堆裝換料工藝，其特征在于，在大修時，需要將主泵轉運出反應堆廠房，由于蒸汽發生器隔間的吊裝口位置不落在設備閘門開口圓形內，以此無法直接用廠區橋吊吊裝操作主泵；考慮在反應堆廠房內設置單軌吊車，來完成安全殼內的輕載物項吊裝，將單軌吊的運行軌道設計為環形，且覆蓋主泵的吊裝區，同時也覆蓋移動平臺的可達區域；將主泵吊運至移動平臺，然后通過移動平臺運行至頂置設備閘門的開口下方，再用廠區橋吊將主泵吊運出反應堆廠房。

7.如權利要求1所述的緊湊式核反應堆裝換料工藝，其特征在于，反應堆廠房內的燃料組件采用裝卸料機操作，結構形式為傳統的套筒式；燃料組件通過燃料運輸設備在反應堆廠房與相鄰的乏池之間轉運；裝卸料機停靠位在換料水池的180°方位，避開堆內構件存放架空間；燃料貯存區域的燃料組件由燃料抓取機進行操作；燃料抓取機的橋架運行軌道布置在乏池兩側，90°至270°方向，操作區域覆蓋乏燃料格架、燃料運輸設備傾翻籃、燃料裝載池；燃料抓取機可采用套筒式設計，通過搭載燃料組件抓具、控制棒操作工具和阻力塞操作工具，能夠操作位于水下的乏燃料組件并進行相關內插件的倒換。

8.如權利要求1所述的緊湊式核反應堆裝換料工藝，其特征在于，新燃料組件的操作考慮使用運行在廠區橋吊主梁下方的2t單軌吊；該單軌吊的起升高度約為25m，通過連接新燃料操作工具對新燃料組件進行操作；燃料組件的操作包括從豎直的新燃料運輸容器內轉運至新燃料貯存格架，以及從新燃料貯存格架轉運到新燃料升降機的燃料籃中。