[其他]探測核組件中泄漏的核燃料元件用的方法和裝置

無效

• 申請號: 85109268
• 申請日: 1985-11-27
• 公開（公告）號: CN85109268B
• 公開（公告）日: 1988-11-30
• 發明（設計）人: 丹尼爾·伯尼克;克里斯蒂安·莫維克斯;彼爾·阿米特
• 申請（專利權）人: 法瑪湯姆和柯吉瑪公司
• 主分類號: G21C17/06
• 分類號: G21C17/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 王申,王憲模

本發明涉及探測核反應堆燃料組件中泄漏的燃料元件，這種燃料組件屬于包括一束燃料元件或燃料棒的類型，保持在一個包括端件的剛性結構中，這些端件由支撐桿和沿支撐桿間隔放置的柵架連結在一起。每個元件是由氣密帽蓋封閉的金屬套管構成的，套管內含一疊堆核燃料芯塊，包圍在加壓的干燥氣氛內，此時套管是氣密的。芯塊用位于芯塊疊堆和端部帽蓋之間的壓縮彈簧保持在一起，放置在一個充滿加壓氣體的充氣室中。

有必要檢驗從反應堆堆芯取出的燃料組件。通常使用的方法是測量組件投入液體后釋放的放射性。但使用這種方法只可能檢驗整個組件是否密封。它不可能檢驗有缺陷的組件中哪一個元件或哪一些元件是泄漏的。

已經存在許多種利用超聲對燃料元件進行不破壞試驗的方法。在其它方法中，有一種方法（EP-A-O115231）是在選定的頻率發射一列超聲波，從套管的一個端部射入套管，使超聲波以Lamb波的形式傳播;而后探測和分析回波。完成這種探測的頻率范圍對應于為套管中可能含有的水所顯著吸收的頻率的幾分之一和從彈簧端部反射的頻率的幾分之一，特別是在增壓的情況下。

當超聲波由放置在封閉燃料元件的帽蓋的端面上的換能器所發射和接收時，這一解決辦法是安全令人滿意的。但是到目前為止，由于存在支撐桿，由于支撐桿的直徑顯著大于燃料元件的直徑，由于反應堆中組件的帽蓋水平高度不一致，因此只有當組件的端件之一已經預先移去時，才能使用這一方法檢驗所有元件。不幸的是，在許多組件中，更換一個端件是一種復雜精細的操作。

為了免去拆卸的必要性，也已經提出了幾種裝置（FR-A-2341183），使得一個換能器能夠與軸橫切相交地引入到燃料元件束中去，并對著任何一個燃料元件套管的側壁應用。推進換能器，可以檢驗同一網絡的所有元件。提供幾個由梳子形構件支承的換能器，可以進一步減少檢驗時間。但是，對著套管邊壁作用的換能器，得出的效果比對著帽蓋作用的傳感器要差，并留下一些元件被支撐桿所遮擋的問題尚未解決。此外，這種使用與元件中水的位置無關。

本發明的目的是提供一種探測組件中泄漏的元件的方法和裝置，能對實際需要給出比至今已知的更好的解決辦法，特別是提供利用一個置于每個元件端部的換能器并與此有良好接觸的Lamb波探測。

為了達到這一目的，本發明提出一種上述規定類型的方法，其特征在于，在一個組件的端件和燃料元件之間的空隙中，通過相對于元件橫向移動的棒機構引入換能器，直到換能器位于元件帽蓋的上面;棒機構沿組件縱軸方向移動，以便使換能器對著檢驗元件的帽蓋端面，而后發射一列超聲波，并探測回波;通過棒機構向著端件升高換能器;而后移去棒機構，重復操作，以便檢驗新的元件。

元件網絡最普通的情況是正方形的，此時棒機構沿元件網絡的對角線方向引入是最有利的;正是在這一取向，支撐桿的存在所引起的障礙最少。為了可以接近所有元件，盡管存在支撐桿，試驗可以按兩步或四步進行，在每一步之后，組件可以繞縱軸轉動90°。

本發明也提供一種實現上述規定方法的裝置。這種裝置能夠超聲探測核反應堆燃料組件中泄漏的燃料元件，這種燃料組件包括一束燃料元件，保持在一個包括端件的剛性結構中，這些端件由支撐桿連接在一起;這種裝置包括一個由棒機構支承的超聲換能器，這種棒機構的尺寸可以使棒機構在一個端件和元件帽蓋之間插入到組件中;這種裝置包括將換能器帶到不同元件上面的交叉運動操作機構;這種裝置的特征是，它包括使棒機構沿元件的縱軸方向運動的機構，該換能器與一個繞相對于元件橫向的軸轉動的叉架樞軸式連接，而且該叉架在棒機構上可圍繞另一個軸轉動，該軸與上述元件橫向的軸平行、以便使換能器能把平面放置到元件的帽蓋端面上。

下面描述一種特定的實施方案，它將有助于更好地理解本發明，這個實施方案只作為不受限制的例子而給出。此描述參考下列附圖，圖中：

圖1為本發明裝置的總圖，圖中表示了運動方向X、Y、Z;

圖2和圖3表示可使換能器沿方向Z運動的裝置的一部分，分別為通過圖1的Ⅱ-Ⅱ平面和圖2的Ⅲ-Ⅲ平面的截面圖;

圖4為表示一種可將換能器活動式連接于沿方向Z運動部分的方法的放大前視圖。

在圖1中示意表示的裝置預定置于結構件8上，結構件8裝在水池中待檢驗組件10的附近。圖1表示了此種組件10的頂部的輪廓，包括一個固定在支撐桿14上的端件12。圖中還顯示了一個由帽蓋18封閉住的單個元件16。結構件8包括夾住端件12用的齒板20和一個在張開的齒板中圍繞垂直軸轉動裝置用的機構。