CN1023354C - 核燃料组件的结构压实装置 - Google Patents

Abstract

本发明为一种压实核燃料组件结构的装置，该装置包括一个竖直的、截面与结构相匹配的压实室，结构引导装置和一个用于对着封闭住压实室一端的一个可动部件轴向压缩结构的顶重器，压实室具有足够的长度来容纳一个未经分割的结构，并在与顶重器相对的一端装有一个能横切着压实室在下列二个位置上运动的可动单元：在一个位置上，能引入组件结构；而在另一位置上，装有顶出机构的一个接收盒与压实室对准。

Description

总的来说，本发明涉及在反应堆中用废了的核燃料组件的各部件所占体积的减少而达到存放的目的。

上面说到的组件一般包括一束燃料棒和一个由导管连接在一起的二个端件和栅体构成的结构。上述的栅体沿导管每隔一定距离设置，用于设立许多燃料棒握持穴。

第2，586，854号法国专利中已提出了一种用来拆散燃料组件的装置，该装置首先在低于一个端件处切断导管，然后取出燃料棒，再把这些燃料棒分组成一“束”紧密压实的燃料棒与减少它们所占据的体积。

另外，在所需的减活期间内减少上述结构的所占据存放体积也是人们所期望的。

目前已经有几种用于上述目的，用于横向压碎上述的结构的装置。

另外，还有一个用在拆散设施中的压实装置也是公知的。这种装置有一个其截面与组件的截面成比例的、竖直放置的压实室，还装有引入结构的装置和一个对着塞住上述的压实室一端的一个可动部件轴向地压实组件结构的顶重器（jack）。

第2，538，939号法国专利中描述的这种装置中设置的腔室用于接受和压实结构的依次各个部分（通过切割导管而得到），每个部分被依次对着可动部件压碎，该可动部件由一个构成上述的压实 室的底壁的一块金属滑板所组成。一旦几个部分在顶重器的作用下互相压碎，滑板即打开，被压实了的结构即被收集在一个存贮容器中。

但这种装置有不少缺点，压实组件结构需要多个连续的工序（结构定位，切下第一部分、压实该部分、再切下和压实以后的各部分、收集被压实的结构），整个过程十分耗时。由于有几个部分而不是第一部分要在被压实了的一个或几个部分上被压实，因此，操作十分复杂。置于水池中的该装置的遥控也十分复杂。把组件结构切成几个部分也产生了不少碎片和碎屑。

第2，600，202号法国专利中还有一种装置把一个组件中的燃料棒合并成一束，从而使它们与结构分离。

本发明的一个目的是提出一种结构简单、具有上述类型的压实装置，它能以最小数量的工序完成结构压实，从而减少所需时间，提高效率。

为此，本发明提供了一种其压室实具有足够的长度来接受一个未被分割的组件的装置，该装置的一端装有一个压实顶重器，另一端装有一个横截着腔室运动的单元，该单元能在引入结构的一个位置和使构成可动封闭部件的接受盒与腔室对准的另一个位置间运动。

上述的可动单元能移动至一个使上面提到的接受盒与存贮容器对齐的位置，该盒的底壁上带有一个用于把被压缩了的结构顶入存贮容器中的顶出机构。上述的单元在弹出结构时的位置可以和允许一个新的结构被引入压实室时所处的位置相同，这样的设置能使被压碎的结构的弹出和待压实的新结构的引入同时进行。

从下面对一个特定的实施例以非限制性实例理作的描述中可以更好地理解本发明。描述中参照了下列附图：

图1是带有部分剖视图的装置的正视图，图中所示装置的单元正处于使腔室和压实器对齐的位置。

图2和图3分别是图1所示装置的俯视图和沿Ⅲ-Ⅱ线的剖视图图。

图4A至4E是沿一个垂直平面的剖面示意图，示出了图1所示装置中的部件在操作期间所顺序占据的位置。

下面将通过实例描述的装置用于压实已去掉一个端体，因而只由一个端体12和导管及栅体14组成的压水式反应堆中的组件结构10。导管及栅体一般用一种锆合金制成，但是最靠近残留端体的栅体由一种耐蚀合金如“INCONEL”制成。

这种压实装置适合于设置在减活水池或者核电站装卸坑的底部。参照图1至图3可以看出，这种装置可以看作包括由几个不锈钢结构部分构成的框架16，并具有支撑在水池底面的可调整支撑脚18;压实室20、液压式压实顶重器22、一个滤清装置的部件及一个用于接受存贮容器24的装置都牢固地固定在框架20上。可动单元26可以沿装在框架上部的导轨垂直运动。下面依次描述各个部件。

压实室20是由不锈钢制成的具有正方形截面的管子，其长度略大于待压实的结构10的长度。该管子由沿其整个长度分布的间隔衬套28得予加固，从而可以承受压实期间由结构传递过来的力（轴向力约为30，000DaN）。为防止压实期间管壁划伤，管子可以用由其硬度大于结构单元的硬度的材料制成5至15mm厚的复层30衬里。如果结构的一个或多个单元是由铁-铬-镍硬合金（如“INCONEL”）而不是锆合金制成的，那末，可以使用高硬度的覆层“INCONEL78”。

腔室20的内尺寸应该使得栅体14在压缩期间得到引导，下面将会看到，压实停止时，栅体应经受少许变形，而导管则被弯曲成聚结状。压实期间，结构的长度从约3.70至4.50m下降至500-600mm。

压实顶重器22置于压实室20的下方并与之对准。为了能维修或拆卸顶重器22，没有把它直接固定在框架16上，而是设置在一个可绕一个固定在框架上的垂直柱旋转（见图3）的外壳32中。顶重器可运动至图3中用虚线示出的位置上进行拆卸。顶重器的活塞上带有一个用来支撑住待压实结构的低端体的冲头36。

用来收集压实期间产生的碎片的滤清装置以回路的方式工作。它包括水泵39，滤清器40的进水通道位于压实室20的下方、压实顶重器22的杆的周围。滤清后的水被压入腔体38的上部，压实期间产生的碎片则留在滤清器40中等待收集。压实室20中的水还在结构10的压缩期间提供了润滑。

图1和图2所示的实施例中用于接受存贮容器24的装置包括下方的底座42和导引物44。该接受装置用于接受容器24，容器224具有比压实室20略大的内截面，这样引入栅体可能已经变形了的被压实结构时不致于发生困难。容器24可用厚度较小的不锈钢制成，因为它无需承受什么压力。该容器最好具有与压实室相同的长度并放置在它的旁边，由于压实期间结构的轴向尺寸的减小，每个容器24一般可适合接受6-10个结构。

可动单元26可看成包括一块具有足够刚度，可承受压缩力的滑动46。两端开口的接受盒48就固定在该滑板上。盒48的长度大于压实后的结构的长度，其结构和压实室20的结构类似，其顶部由 本体装在滑板46上的液压顶出装置50的活塞所封闭。

滑板46还带有用来引导结构的装置，使它们便于向下运动进入压实室20。图1和图2中示出的该引导装置由一个平行于盒48的垂直套层52构成。套层52和盒48的轴间距离等于压实室20和空器24间的轴间距离。这样，当行车（装有沿属于框架的导轨运动的轮子）从图1中的位置向有运行至套层52与压实室20对准行车在上述的二个工作位置间的运动可以由（比方说）动力油缸56控制。上述装置的工作顺序表示在图4A至4E中。

待压实结构10由运送机构58运至压缩室22的上方，运转机构58包括（比方说）一组共三块可咬住导管的上端的板，这些板可以互相水平运动图中的虚线位置上（这时它支撑在压实顶重器22的冲头36上。

然后、可动单元26移动，从而使得接受盒48处于与压实室相对处。在这个位置上，可以把一个存放容器下至框架中（见图4B）。

启动压实顶重器22，把整个结构压入具有合适长度的接受盒48中。顶重器的活塞缩回，接受盒运动至容器24上方（图4D）。驱动顶出机构50，将被压实了的结构10a推入空器24中（见图4E）。对6至10个结构都重复这个顺序。每次装置50顶出被压实结构时，如需要的话还将把已经在容器24中的被压实了的结构推向底部。然后，移走存贮容器24，换上一只空容器。

从上面可以看出轴向压实结构只在一个方向上进行，因而节省了时间。存贮容器设置在压实室旁，因而把处理操作减少到最低程度。所需的机构减少至压实顶重器22、顶出装置50和移动可动单元驱动油缸56。把结构引入压实室以及运送、更换存放容器所需的装置 可以是那些电站运行所必备的装置。整个装置可以很方便地从一个地点运至另一地点。

Claims (9)

1、一种用于压实拆掉燃料棒后的核燃料组件的结构的装置，包括：

(1)具有一根垂直轴的、垂直方向伸长的压实室(20)，

(2)位于上述压实室的一端的一个压实顶重器(22)，它具有一个筒体，一个可沿着上述筒体运动的活塞和一个与上述活塞相连的、能沿着一个将上述的结构压向上述压实室的另一端并且压碎上述结构的路径向上运动的冲头，

(3)一个位于上述的另一端的可动单元(26)，其特征在于：

(4)上述的压实室具有的截面积和长度足以能接受处于分割之前状态下的上述结构，

(5)上述的可动单元(26)，具有一个其尺寸足接受压实状态下的上述结构的结构接受盒，并能横切着压实室的轴线在下面的二个位置间运动，在一个位置上能通过该单元把待压实的结构轴向引入该压实室中，在另一个位置上，上述接收盒与压实室对准，构成了被压实结构的一个支撑部件，

其特征还在于本装置还包括：

(6)顶出器(50)，该顶出器有一个由上述的可动单元所承载的本体以及一个能垂直地运动至上述的接受盒(48)中从而将处于压实状态下的结构顶出上述的接受盒的活塞。

2、一种根据权利要求1的装置，其中的可动单元可移动至这样一个位置上，就是使接受盒与一个永久存放容器对准以便轴向顶出上述结构。

3、一种根据权利要求2的装置，包括在一个结构接受盒能与存贮容器对准的位置上暂时接受存贮容器的装置，上述可动单元的尺寸应该这样确定，就是使得把结构引入压实室的装置与上述的压实室相对准。

4、一种根据权利要求2的装置，其中永久存放容器的截面大于压实室的截面，长度大致与之相等;还装有使存放容器保持与压实室平行和与之邻近的装置。

5、一种根据权利要求1的装置，其中压实室的内部覆盖有一层比结构硬的材料。

6、一种根据权利要求1的装置，还包括一个上述的压实室与之紧密相连的框架，还包括位于压实室上方供可动单元运行的水平导轨。

7、一种根据权利要求1的装置，还包括一个压实顶重器在压实室下方可拆卸地固定于其上的一个框架。

8、一种根据权利要求7的装置，还包括一个用于接受上述压实顶重机的外壳，该外壳装在上述框架上，可绕一个垂直轴在下列二个位置间转动;在一个位置上压实顶重器与压实室相对准，在另一位置上，该顶重器位于框架之外。

9、一个根据权利要求1的装置，还包括一个滤清装置，该装置有一个水泵，该水泵从与压室相连的一个腔中抽水，使水通过一个滤清器，然后，把经过滤的水送至该腔室的上部。

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