[發明專利]核反應堆探測器組件拆除裝置

有效

• 申請號: 202011130806.4
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112259267B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 安彥波;李娜;楊其輝;余志偉;黃宗仁;湛卉;張翼;王尚武;熊思勇;曹銳;羅英;鐘元章;劉昌文;陳書華;王炳炎
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G21C19/02
• 分類號: G21C19/02;G21C19/105;G21C19/20
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 李朝虎

本發明公開了核反應堆探測器組件拆除裝置。該裝置首先利用大小車組件粗定位至待拆除探測器組件上方，再利用視覺對中裝置精定位至待拆除探測器組件正上方，然后將探測器組件抓具吊運至大小車組件上，并將探測器組件從堆內構件中抽拔至預定高度，剪切卷繞裝置將探測器組件剪斷，低放段在吊車配合下由探測器組件抓具吊運并存儲至低放容器中；高放段由剪切卷繞裝置卷繞成多層繞卷并存儲在暫存容器中；存滿四個后，整體轉運至高放存儲容器中；待全部拆除完成后，將高放存儲容器轉運至乏燃料水池中。設備可靠性好、效率高、操作簡單、輻射防護性能良好。

技術領域

本發明涉及反應堆設備拆卸技術領域，具體核反應堆探測器組件拆除用主軸平移卷繞機構和使用方法。

背景技術

二代和二代加壓水堆核電站中堆芯測量系統用探測器分為測溫用熱電偶和測通量用中子通量探測器。熱電偶從壓力容器頂蓋引入，經過熱電偶柱組件導向，定位于規定的測點位置，熱電偶下端位于上堆芯板堆芯出口處。通量探測器從壓力容器底封頭引入，需要時通過儀表套管以及指套管導向，進入規定測點處燃料組件內部的導向管。兩種探測器組件的設計壽命都是電廠全壽期的，除特殊情況外，不考慮更換。國內外電廠已有更換先例，采用水下剪切工具，個別更換損壞的通量探測器。

三代核電站反應堆堆芯測量系統用探測器改為全部由壓力容器頂蓋引入，通過堆內構件上設置的導向結構，將探測器組件引導至規定測點位置，直至探測器組件插入燃料組件中部導向管一定深度。插入堆芯的探測器組件外殼為304類型不銹鋼，內部裝有中子探測元件和熱電偶。探測器組件一般在反應堆裝入燃料組件后安裝，運行期間一直插在燃料組件內直至到達探測器組件的使用壽期。由于燃耗和輻照影響，探測器的壽命一般達不到核電廠60年時間，因此，在探測器組件到達一定的使用期后，需考慮在換料期間，拆除到壽期探測器組件。壽期末探測器組件考慮為高放射性廢物，拆除裝置應充分考慮拆除過程的環境劑量和人員的輻射防護。

AP1000、EPR的三代核電站尚處于建造階段，均未發現探測器組件拆除及更換用設備。華龍一號堆型中，專利“一種探測器組件拆除工藝及其專用拆除設備”(四川,CN107767976A[P].2018-03-06)中描述的設備與本發明功能基本相同，但其整個設備構成、剪切卷繞結構及剪切卷繞工作方法與本發明不同。相較該設備，本發明設備結構緊湊、壽命長、重量輕、使用方便，利用本發明設備縮容后的探測器組件繞卷更小。

發明內容

本發明目的提供核反應堆探測器組件拆除裝置，用于將壽期末高放射性探測器組件從上部堆內構件導向結構的通道中拔出，并經屏蔽、剪切、卷繞等全套連續動作后放至專用容器，轉移至規定處置場所。達到連續操作、安全、高效的作業目的。

本發明通過下述技術方案實現：

核反應堆探測器組件拆除裝置，包括以組合模塊化的以下部件組成，

探測器組件抓具、大小車組件、剪切卷繞裝置、視覺對中裝置、監控裝置、高放存儲容器及存放架；其中，大小車組件被配置在核反應堆廠房內、并位于探測器組件正上方；大小車組件包括Y向移動的大車和X向移動的小車，小車裝配在大車上；探測器組件抓具被配置在小車的上頂面，探測器組件抓具包括長度方向軸線沿Z方向設置的外筒組件，沿外筒組件上下移動的抓取組件；Z方向為垂直X向Y向所在平面的方向；剪切卷繞裝置被懸掛在小車的下頂面，剪切卷繞裝置包括左卷繞主軸模塊、右卷繞主軸模塊，左卷繞主軸模塊、右卷繞主軸模塊可互相靠近和分離；外筒組件的長度方向軸線與左卷繞主軸模塊、右卷繞主軸模塊靠近時的對中軸線同軸；視覺對中裝置和監控裝置裝配于剪切卷繞裝置的底部；高放存儲容器及存放架被配置在堆內構件水池池底、大小車組件的運行平面的下方。

基于上述技術方案，優選的：所述探測器組件抓具還包括鋼絲繩卷揚組件、氣管卷揚組件，鋼絲繩卷揚組件通過鋼絲卷揚驅動連接于抓取組件，氣管卷揚組件具有隨抓取組件移動、并與抓取組件的動作氣缸連接的氣管和驅動氣管上下運動同步于鋼絲的卷揚組件；還包括控制柜，控制柜用于控制氣管供氣以控制抓取組件動作。