[發明專利]用于壓水堆核電站反應堆堆內構件的水下遠距離維修工藝

在審

• 申請號: 201711404339.8
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN109961858A
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 聶文哲;朱彩軍;范偉豐;鐘波靈;關建軍;戚宏昶;何子鍵;陸少威;郭亮;倪燕飛;陶磊
• 申請（專利權）人: 中核核電運行管理有限公司;秦山核電有限公司
• 主分類號: G21C17/003
• 分類號: G21C17/003;G21C17/013
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 程然

本發明屬于壓水堆反應堆堆內構件的維修技術領域，具體涉及用于壓水堆核電站反應堆堆內構件的水下遠距離維修工藝，目的是設計一種用于壓水堆反應堆堆內構件的維修工藝，該工藝可在硼酸水屏蔽條件下，實現對堆內構件上螺栓連接的高放射性部件遠距離更換，且滿足防異物控制要求，工藝包含螺栓的防松破壞、拆除、回裝，部件的拆除、回裝，修后檢查，廢物的暫存以及異常情況的處理。本發明涉及的工藝目前已應用于中核核電運行有限公司300MW機組第12大修反應堆吊籃輻板螺栓修復項目，方家山1、2#機組首次大修上部堆內構件PU板拆除及新驅動軸安裝項目，兩個項目均順利完成，工藝合理性得到有效驗證。

技術領域

本發明屬于壓水堆反應堆堆內構件的維修技術領域，具體涉及用于壓水堆核電站反應堆堆內構件的水下遠距離維修工藝。

背景技術

由于核的特有性，核反應堆機組運行后，反應堆堆內構件等部件具有高放射性。隨著機組持續運行，反應堆壓力容器內高溫、高壓、水流沖擊工況下的堆內構件逐漸老化，設備可靠性降低，需要對相關零部件進行更換、修復作業。堆內構件上的零部件多采用螺栓連接方式，防松方式多采用機械變形鎖緊方式或焊接式防松銷。

由于運行機組堆芯的高放射性，所有針對堆內構件的吊裝、維修均需在硼酸水屏蔽下完成，無法使用常規維修手段。工藝中涉及的故障檢查、螺栓拆裝、零件更換、廢舊物的暫存、轉移、修后檢查等均需在水中，使用特殊工具遠距離操作。

由于核電站在堆芯區域產生異物，會對核電站安全穩定運行造成極大隱患，甚至引發核安全事故，且堆芯區域的異物打撈及其復雜、困難，所以針對堆內構件的維修工作涉及的工具需均進行防松處理，且實施全程需遵循嚴格的防異物控制。

由于堆內構件的維修質量直接關系到機組運行的核安全，所以維修質量的控制，修后的檢查極其重要。全部維修過程應處于可見、可控范圍。目前，應用于高放射性環境下的水下照明、攝像系統技術較為成熟，滿足使用要求。

螺栓懸擰過程如發生螺栓防松無法破壞，螺紋咬死無法懸擰等異常情況，需準備應急方案。目前應用于水下特種維修的水下電火花加工技術較為成熟，通過設計、加工特殊的電極可實現水下切割、擴孔等工藝，滿足應急狀況的現場處理要求。

綜上，現急需一套完整的維修工藝，應用于核電站堆內構件螺栓連接高放射性零部件的更換，該工藝需實現水下遠距離操作，且滿足防異物控制要求。

發明內容

本發明的目的是設計一種用于壓水堆反應堆堆內構件的維修工藝，該工藝可在硼酸水屏蔽條件下，實現對堆內構件上螺栓連接的高放射性部件遠距離更換，且滿足防異物控制要求，工藝包含螺栓的防松破壞、拆除、回裝，部件的拆除、回裝，修后檢查，廢物的暫存以及異常情況的處理。

本發明是這樣實現的：

一種用于壓水堆核反應堆堆內構件的維修工藝，該工藝主要包含如下內容：

1.維修工作確認，本工藝只涉及堆內構件螺栓連接部件的更換，其它連接方式不在本工藝范圍之內。

2.維修過程，所有操作均需在硼酸水中進行，換料水池需有足夠的水屏蔽層，且堆內構件及更換后的高放射性零件距離水面最小距離需滿足輻射防護要求。

3.將堆內構件吊運至專用存放架或在堆芯，如在存放架上作業，維修作業完成后，將堆內構件吊回堆芯。

4.使用水下照明及水下攝像系統，全部維修工作處于可見、可控狀態。

由于堆內構件的維修質量直接關系到機組運行的核安全，所以維修質量的控制，修后的檢查極其重要。全部維修過程應處于可見、可控范圍。

5.在堆內構件上方設置移動式檢修平臺，檢修平臺處劑量率應滿足輻射防護要求。平臺上可架設水下照明、攝像系統，維修人員在平臺上進行所有操作。