[發明專利]一種核反應堆金屬容器壁面遠距離取樣工具

在審

• 申請號: 202010842700.0
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN112255007A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 李睿之
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: G01N1/08
• 分類號: G01N1/08;G21C17/01
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 任曉航;屈獻莊

本發明屬于核反應堆取樣技術領域，具體涉及一種核反應堆金屬容器壁面遠距離取樣工具，用于通過核反應堆內的金屬容器頂端的圓孔(7)對所述金屬容器內部壁面進行采樣，包括頂端設有驅動軸(8)、底端設有鉆頭(13)的傳動軸(11)，所述鉆頭(13)外圍設有樣品收集器(12)，所述驅動軸(8)能夠穿過所述圓孔(7)使得所述鉆頭(13)到達所述金屬容器內部壁面。本發明在不破壞核反應堆結構的前提下，能夠順利完成核反應堆內鋁合金容器底部刮削取樣。

技術領域

本發明屬于核反應堆取樣技術領域，具體涉及一種核反應堆金屬容器壁面遠距離取樣工具。

背景技術

核反應堆內通常有鋁合金制成的大型容器，經過幾十年的運行，容器會被中子活化而產生較強的放射性。在核反應堆實施退役前，需要在不同位置(側壁和底部)取鋁合金屑樣品。這些樣品將用于放射性核素分析，為切割解體方案、退役輻射防護方案、應急計劃提供源項數據支撐。通常，核反應堆內鋁合金容器為圓柱形(如圖1所示)，分為容器上筒體、容器下筒體兩部分，容器上筒體直徑1614mm，容器下筒體直徑1440mm，筒體部分高5.5m，容器上筒體部分高3.3m。在容器上筒體上有一個圓柱形鋁合金塞子，中央有一個Ф130mm的圓孔是通往容器內部的唯一通道。核反應堆內鋁合金容器放射性很強。為了屏蔽輻射，在容器周圍有各種屏蔽結構。因此，一般取樣只能從容器上筒體部分的鋁合金塞子中部的圓孔進行，利用遠距離控制的方式在容器側壁或底部進行取樣，難度很大。另外，鋁合金屑樣品的收集也是難點。由于核反應堆結構存在差異性，目前國內尚無成熟工具或技術可直接利用。國外由于知識產權保護等因素，也沒有公開發表的論文或專利技術可借鑒。

發明內容

本發明的目的是根據核反應堆結構和取樣要求，設計一套經濟、簡易、實用的工具，實現在核反應堆鋁合金容器側壁或底部進行刮削取樣。

為達到以上目的，本發明采用的技術方案是一種核反應堆金屬容器壁面遠距離取樣工具，用于通過核反應堆內的金屬容器頂端的圓孔對所述金屬容器內部壁面進行采樣，其中，包括頂端設有驅動軸、底端設有鉆頭的傳動軸，所述鉆頭外圍設有樣品收集器，所述驅動軸能夠穿過所述圓孔使得所述鉆頭到達所述金屬容器內部壁面。

進一步，還包括設置在所述傳動軸外圍的主操作桿，所述主操作桿為不銹鋼圓管，所述傳動軸穿設在所述主操作桿內。

進一步，所述傳動軸的頂端位于所述主操作桿的頂端之外，所述鉆頭和所述樣品收集器位于所述主操作桿的尾端之外。

進一步，所述傳動軸為不銹鋼管，直徑為50mm。

進一步，所述樣品收集器為鋁合金材質，直徑為120mm。

進一步，所述鉆頭直徑為32mm。

進一步，所述主操作桿長度為5900mm，直徑為70mm，管壁厚度為2mm。

進一步，還包括設置在所述主操作桿外圍的固定支架，所述固定支架用于將所述主操作桿固定在所述圓孔上，實現對所述傳動軸的固定。

本發明的有益效果在于：在不破壞核反應堆結構的前提下，能夠順利完成核反應堆內鋁合金容器底部刮削取樣。

附圖說明

圖1是本發明背景技術部分所述的核反應堆內需要采樣的鋁合金容器的示意圖；

圖2是本發明具體實施方式中所述的一種核反應堆金屬容器壁面遠距離取樣工具的示意圖；

圖中：1-鋁合金塞子，2-容器上筒體，3-伸縮節，4-容器下筒體，5-容器底部，6-連接水管，7-圓孔，8-驅動軸，9-固定支架，10-主操作桿，11-傳動軸，12-樣品收集器，13-鉆頭。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述。