[發明專利]海洋核動力平臺的換料系統和換料方法

在審

• 申請號: 201710885044.0
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN107833644A
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 孫福江;陳娟;徐濤;梅偵;靳靜娟;胡雨濛;張曉輝;陳剛;董海防;尤小健
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一九研究所
• 主分類號: G21C19/19
• 分類號: G21C19/19
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司42104
• 代理人: 徐祥生

1.海洋核動力平臺的換料系統，包括轉運吊車(1)、核燃料裝卸艙(2)、乏燃料貯存艙(3)和反應堆艙(4)，其特征在于：乏燃料貯存艙(3)和反應堆艙(4)位于核燃料裝卸艙(2)的下方并且相鄰布置，乏燃料貯存艙(3)和反應堆艙(4)分別通過密封蓋板與核燃料裝卸艙(2)連接，乏燃料貯存艙(3)和反應堆艙(4)與核燃料裝卸艙(2)之間的通道上分別設置有垂向導軌(5)，核燃料裝卸艙(2)內設置有新燃料貯存間(6)、檢修間(7)、滑板車(8)和水平扶持機構(9)，核燃料裝卸艙(2)內還設置有用于存放專設屏蔽設施(10)、屏蔽定位機構(11)和換料機構(12)的區域，專設屏蔽設施(10)包括屏蔽存放箱(10.1)和兩個以上分別用以轉運大型反應堆構件和小型反應堆構件的屏蔽周轉筒(10.2)，新燃料貯存間(6)內設置有新燃料貯存格架(13)，乏燃料貯存艙(3)內設置有乏燃料裝卸機(14)、乏燃料貯存水池(15)和轉運水池(16)，乏燃料貯存水池(15)內設置有乏燃料貯存格架(17)，轉運水池(16)內設置有接收筒(18)，屏蔽定位機構(11)工作時與反應堆壓力容器(19)相配合，換料機構(12)工作時與屏蔽定位機構(11)相配合。

2.用權利要求1所述換料系統給海洋核動力平臺換料的方法，包括如下步驟：

S1.新燃料組件接收和貯存：

新燃料接收和貯存系統將新燃料運輸船上的新燃料組件轉運至海洋核動力平臺的新燃料貯存間(6)內的新燃料貯存格架(13)上貯存；

S2.反應堆停堆及乏燃料組件拆卸、轉運和貯存：

S2.1.反應堆停堆，轉運吊車(1)將核燃料裝卸艙(2)與反應堆艙(4)之間和核燃料裝卸艙(2)與乏燃料貯存艙(3)之間的密封蓋板分別吊運至核燃料裝卸艙(2)內指定位置，為操作核燃料組件提供路徑；

S2.2.轉運吊車(1)將反應堆位于乏燃料組件上方的反應堆構件吊離，顯露乏燃料組件；

S2.3.將反應堆構件運至專設屏蔽設施內(10)進行外表檢查、清洗和臨時存放，對于需要用儀器予以檢查或者維修的部件，用轉運吊車(1)吊至檢修間(7)進行檢查和維修；

S2.4.轉運吊車(1)將存放于核燃料裝卸艙(2)內的屏蔽定位機構(11)吊運至反應堆壓力容器(19)的上方，并精準定位至指定的乏燃料組件正上方，準備卸乏燃料組件；

S2.5.轉運吊車(1)將存放于核燃料裝卸艙(2)內的換料機構(12)吊運至屏蔽定位機構(11)上，換料機構(12)對中抓取乏燃料組件并從反應堆中取出直至乏燃料組件完全進入換料機構(12)內；

S2.6.轉運吊車(1)先將裝有乏燃料組件的換料機構(12)垂直向上吊運至核燃料裝卸艙(2)，然后在核燃料裝卸艙(2)內水平移動至核燃料裝卸艙(2)與乏燃料貯存艙(3)之間的密封孔正上方，再垂直向下吊運至轉運水池(16)上方，換料機構(12)將卸出的乏燃料組件放入轉運水池(16)內的接收筒(18)內，為乏燃料組件的貯存做準備；

S2.7.若乏燃料組件未完全卸完，轉運吊車(1)將換料機構(12)從轉運水池(16)吊運至屏蔽定位機構(11)上，開始下一個乏燃料組件的拆卸；若乏燃料組件已完全卸完，轉運吊車(1)將換料機構(12)吊運至新燃料貯存間(2)的指定位置，為新燃料組件的對中抓取做準備；

S2.8.乏燃料裝卸機(14)將接收筒(18)內的乏燃料組件拔出，并安裝于乏燃料貯存水池(15)內的乏燃料貯存格架(17)中，完成乏燃料組件的貯存；

S3.新料組件安裝，恢復反應堆并啟堆：

3.1.換料機構(12)將新燃料組件提升至完全進入換料機構(12)內，完成新燃料的抓取動作；

3.2.壓力容器(19)上方的屏蔽定位機構(11)精準定位至指定位置，為新燃料安裝做準備；

3.3.轉運吊車(1)先將裝有新燃料組件的換料機構(12)水平吊運至反應堆艙(4)與核燃料裝卸艙(2)之間的密封孔正上方，然后垂直向下吊至屏蔽定位機構(11)上；

3.4.換料機構(12)將已抓取的新燃料組件垂直向下裝入反應堆，完成新燃料組件的安裝；

3.5.若反應堆的新燃料組件未安裝完全，轉運吊車(1)將換料機構(12)吊至新燃料貯存間(6)的指定位置，為下一個新燃料組件的對中抓取做準備；若反應堆的新燃料組件已安裝完全，轉運吊車(1)將換料機構(12)吊至核燃料裝卸艙(2)的指定位置存放；

3.6.轉運吊車(1)將臨時存放于專設屏蔽設施(10)內的反應堆構件吊運至反應堆壓力容器(19)上方并安裝；

3.7.轉運吊車(1)將反應堆艙(4)與核燃料裝卸艙(2)之間和核燃料裝卸艙(2)與乏燃料貯存艙(3)之間的密封蓋板吊運至相應的密封孔上并安裝，啟動反應堆；

S4.乏燃料組件外運

待乏燃料貯存水池(15)內的乏燃料貯存格架(17)存滿乏燃料組件、海洋核動力平臺回岸大修時，乏燃料發運系統將乏燃料貯存水池(15)內的所有乏燃料組件轉運至岸上。