[發(fā)明專利]水下燃料組件導(dǎo)向管上應(yīng)變計(jì)的防水處理工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810468374.4
• 申請日: 2018-05-16
• 公開（公告）號: CN108538408B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐俐;王軍;劉靜;季錫林;趙川梅
• 申請（專利權(quán)）人: 中國工程物理研究院總體工程研究所
• 主分類號: G21C3/33
• 分類號: G21C3/33
• 代理公司: 北京天奇智新知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 楊春

本發(fā)明公開了水下燃料組件導(dǎo)向管上應(yīng)變計(jì)的防水處理工藝，包括步驟：導(dǎo)向管上應(yīng)變計(jì)的粘貼和應(yīng)變計(jì)引線固線準(zhǔn)備；清理、清洗粘貼應(yīng)變計(jì)的導(dǎo)向管表面；聚氨酯防水膠的配制準(zhǔn)備；制備導(dǎo)向管上應(yīng)變計(jì)及引線表面防水層；應(yīng)變計(jì)引線尾線在通水本體內(nèi)的防水處理；水下燃料組件導(dǎo)向管上應(yīng)變計(jì)的防水處理工藝結(jié)束；實(shí)現(xiàn)了狹窄空間的防水防護(hù)，應(yīng)變計(jì)及引線總厚度極薄，比現(xiàn)有防水應(yīng)變計(jì)防水層薄了1.5mm；可使制備的導(dǎo)向管上應(yīng)變計(jì)及引線表面防水層大大減薄；解決了通水本體出水口不能開大孔的問題；采用雙組分的聚氨酯類膠粘劑現(xiàn)場制備導(dǎo)向管上應(yīng)變計(jì)及引線表面防水層，防水層成形速度快，成型后體積小，且成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水下燃料組件實(shí)驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及水下燃料組件導(dǎo)向管上應(yīng)變計(jì)的防水處理工藝。

背景技術(shù)

一套燃料組件由幾百根長4米、外徑9毫米的燃料棒、24根同樣長度和外徑12.45毫米的控制棒導(dǎo)向管、多層結(jié)構(gòu)攪混格架、多層跨間攪混格架、上管座、下管座等構(gòu)件組成，幾百根燃料棒和控制棒導(dǎo)向管被按照一定的間隔規(guī)律按15×15或17×17排列并被多層結(jié)構(gòu)攪混格架和跨間攪混格架固定成一束，成為一套燃料組件。

燃料組件在反應(yīng)堆的惡劣環(huán)境中工作，其使用時(shí)間一般為2～3年。核電機(jī)組發(fā)電的工作原理，使得燃料組件需長時(shí)間經(jīng)受高溫、高壓、高流速冷卻循環(huán)水的沖刷，同時(shí)承受裂變產(chǎn)物化學(xué)作用和復(fù)雜的機(jī)械載荷，工作條件十分苛刻。為了實(shí)現(xiàn)我國自主設(shè)計(jì)燃料組件，需研究核電機(jī)組的安全使用的可靠性、故障特性等，因此，需要對燃料組件在高流速冷卻循環(huán)水地連續(xù)沖刷而產(chǎn)生的水湍流等復(fù)雜水力學(xué)惡劣環(huán)境導(dǎo)致可能存在的復(fù)雜水下的各種受力情況進(jìn)行預(yù)先研究和測試，并建立全套數(shù)據(jù)庫，為燃料組件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化和運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控提供依據(jù)，由此引生出燃料組件預(yù)先研究的各種水下力學(xué)試驗(yàn)。

燃料組件在常溫高速流水中(即無高溫、高壓)的各種力學(xué)試驗(yàn)中，都需要在高速流水中測試控制棒導(dǎo)向管各段關(guān)鍵部位的受力應(yīng)變情況，而控制棒導(dǎo)向管的不可改變之外型結(jié)構(gòu)和燃料組件的緊密結(jié)構(gòu)，要想實(shí)時(shí)監(jiān)測其在模擬工作狀態(tài)中的受力情況就需要采用大量的防水應(yīng)變計(jì)來進(jìn)行精準(zhǔn)地監(jiān)測。因而，防水應(yīng)變計(jì)就成了該測試試驗(yàn)的關(guān)鍵部件。

由于試驗(yàn)用燃料組件的結(jié)構(gòu)緊密和燃料棒較多，燃料棒之間排列緊密、棒與棒之間間距狹小，間距為1.8毫米；此外國外已有防水應(yīng)變計(jì)，國內(nèi)還沒有能滿足要求的，所以大部分都是在防水應(yīng)變計(jì)的表面添加防水環(huán)氧膠層，使應(yīng)變計(jì)完全封裝在厚厚的膠層中，使得其外形尺寸達(dá)到15mm×10mm×2mm之巨，無法滿足在狹窄空間的燃料組件導(dǎo)向管上粘貼，無法實(shí)現(xiàn)燃料組件的水下力學(xué)應(yīng)變測試，因而，應(yīng)變計(jì)的防水處理成為燃料組件在高速流水力學(xué)試驗(yàn)中的難點(diǎn)。

如果采用上述現(xiàn)有的防水應(yīng)變計(jì)粘貼在空間狹窄的真實(shí)燃料組件導(dǎo)向管上，會(huì)產(chǎn)生如下無法實(shí)施的問題：

第一，防水應(yīng)變計(jì)外形尺寸過大，傳統(tǒng)防水應(yīng)變計(jì)的厚度為2mm，無法粘貼在導(dǎo)向管上，其外形高度超過了燃料組件內(nèi)部導(dǎo)向管與燃料棒之間的最大間隙1.8mm；

第二，粘貼后，將完全堵塞燃料組件導(dǎo)向管與燃料棒之間的水流場，導(dǎo)致水流至粘貼有防水應(yīng)變計(jì)的空間水流改向，從而改變?nèi)剂辖M件流致水力學(xué)試驗(yàn)的水流場，導(dǎo)致試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)失去研究的意義；

第三，應(yīng)變計(jì)引出導(dǎo)線外徑較粗，應(yīng)變計(jì)粘貼后的布線也會(huì)改變?nèi)剂辖M件流致水力學(xué)試驗(yàn)的水流場。這三個(gè)致命缺點(diǎn)，決定現(xiàn)有防水應(yīng)變計(jì)無法應(yīng)用于水下燃料組件力學(xué)試驗(yàn)的應(yīng)變測試。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供水下燃料組件導(dǎo)向管上應(yīng)變計(jì)的防水處理工藝。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的：

水下燃料組件導(dǎo)向管上應(yīng)變計(jì)的防水處理工藝，包括以下步驟：

一、導(dǎo)向管上應(yīng)變計(jì)的粘貼和應(yīng)變計(jì)引線固線準(zhǔn)備；

二、清理、清洗粘貼應(yīng)變計(jì)的導(dǎo)向管表面：