CN103184462A - 提高防酸洗液稀释功能的核燃料棒包壳管的酸洗处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及提高了防酸洗液稀释功能的核燃料棒包壳管的酸洗处理装置，包括：移送单元以及替换导轨等；该移送单元用于将核燃料棒包壳管移送至具备喷嘴单元等的酸洗处理装置内部，并将酸洗处理结束后的核燃料棒包壳管向酸洗处理装置外部移送，其中，所述喷嘴单元向核燃料棒包壳管内侧面进行喷射；该替换导轨可以容易地在核燃料棒包壳管的酸洗处理装置外部替换所述移送单元。由于使酸洗液的稀释最小化，而可以循环利用，从而节省了费用，具有延长移送单元的替换周期的效果，替换移送单元时，无须人直接进入存有对人体致命的酸洗液的酸洗处理装置内部，而可以容易地在外部替换移送单元。
Description
技术领域
本发明涉及核燃料组件中使用的核燃料棒包壳管的酸洗处理装置，更详细地，涉及提高了防酸洗液稀释功能的核燃料棒包壳管的酸洗处理装置，其在制造核燃料棒包壳管、导热管等的过程中进行皮尔格压轧(pilgering)作业时，在为了除去核燃料棒包壳管内部产生的表面缺陷等而进行的酸洗工序中，使酸洗液的稀释最小化，其包括：移送单元以及替换导轨等；该移送单元用于将核燃料棒包壳管移送至具备喷嘴单元等的酸洗处理装置内部，并将酸洗处理结束后的核燃料棒包壳管向酸洗处理装置外部移送，其中，所述喷嘴单元向核燃料棒包壳管内侧面进行喷射；该替换导轨可以容易地在核燃料棒包壳管的酸洗处理装置外部替换所述移送单元。
背景技术
核反应堆中使用的核燃料为将浓缩铀以一定尺寸的圆筒形芯块(Pellet)成型后，将多个芯块封装在锆合金管核燃料棒包壳管内，充入氦气后，通过密封端部螺塞来制造核燃料棒。
制造所述核燃料棒包壳管的工艺中，酸洗处理过程是首先开展的步骤，也是整个制造过程中最核心的过程，其通过酸洗处理来去除皮尔格压轧时包壳管内表面产生的表面缺陷及不规则的面，酸洗液为将49％的氢氟酸(Hydrofluoric Acid)、70％的硝酸(Nitric Acid)、和工艺用水分别以3％、15％、82％的正确比例混合来使用。
另一方面，如果没有去除皮尔格压轧时产生的缺陷而进行下一工序，核燃料棒包壳管的产量最终会因为缺陷而受到不利的影响。
目前，美国授权专利US486334号公开的酸洗处理装置中，因为设备结构及技术方面的缺陷，存在如下问题：i)因酸洗液被稀释而必须时常替换酸洗液，从而存在费用增加的问题；ii)存在时常暴露于酸洗液的移送单元的替换周期短的问题；及iii)不具备替换导轨，从而存在替换移送单元时，人必须直接进入存有对人体致命的酸洗液的酸洗处理装置内部并替换移送单元的严重问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明是为了解决上述现有技术的问题而提出的。
本发明的目的在于提供提高了防酸洗液稀释功能的核燃料棒包壳管的酸洗处理装置，其能够使核燃料棒包壳管的酸洗处理装置中使用的酸洗液的稀释情况最小化，并节约费用。
并且，本发明的目的在于，提供提高了防酸洗液稀释功能的核燃料棒包壳管的酸洗处理装置，其延长了用于移送核燃料棒包壳管的移送单元的替换周期，并设置有可以容易地在核燃料棒包壳管的酸洗处理装置外部替换所述移送单元的替换导轨。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供一种提高了防酸洗液稀释功能的核燃料棒包壳管的酸洗处理装置，其为具备含处理液回收部的主体、盖子、移送单元及梯架的酸洗处理装置，包括：所述主体100上部表面上具备的防止酸洗液稀释的隔板；沿所述主体宽度方向的移送路径具备履带的形状，且沿所述主体的长度方向装载有多个的移送单元；连接所述移送单元设置的驱动部；及设置于所述梯架的一侧面上的夹持单元，其在多个夹子中至少任一个上设置有测定核燃料棒包壳管厚度的超声波测定单元。
所述梯架包含介质容纳部，其设置于所述夹子下部且超声波测定单元升降的位置所对应的位置，在通过所述超声波测定单元测定核燃料棒包壳管厚度时，容纳滴落下的介质，该介质为供给至所述超声波测定单元与核燃料棒包壳管之间的介质。
包括替换导轨，其设置于所述移送单元下部，可以在所述核燃料棒包壳管的酸洗处理装置外部替换所述移送单元。
所述替换导轨沿着所述主体的宽度方向设置，且沿着长度方向形成有在替换所述移送单元时，对从所述主体上分离的所述移送单元进行支撑的支撑槽。
所述移送单元由多个链条形成，所述多个链条按核燃料棒包壳管的不同长度所对应的间距来隔离设置。
(三)有益效果
根据上述本发明，提供提高了防酸洗液稀释功能的核燃料棒包壳管的酸洗处理装置，其由于解决了现有酸洗处理装置的设计及结构上的缺陷，不仅使得酸洗液的稀释最小化、减少移送单元暴露于酸洗液的次数，还具备在替换所述移送单元时，能够在核燃料棒包壳管的酸洗处理装置外部容易地替换移送单元的替换导轨等。因此，可以循环利用酸洗液，从而节省了费用，具有延长移送单元的替换周期的效果，替换移送单元时，无须人直接进入存有对人体致命的酸洗液的酸洗处理装置内部，而可以容易地在外部替换移送单元。
附图说明
图1为本发明的提高了防酸洗液稀释功能的核燃料棒包壳管的酸洗处理装置的立体图。
图2为展示本发明的提高了防酸洗液稀释功能的核燃料棒包壳管的酸洗处理装置的具体结构的结构图。
图3为本发明的提高了防酸洗液稀释功能的核燃料棒包壳管的酸洗处理装置中使用的主体的立体图。
图4为本发明的提高了防酸洗液稀释功能的核燃料棒包壳管的酸洗处理装置中使用的喷嘴单元及夹持单元的结构图。
图5为本发明的提高了防酸洗液稀释功能的核燃料棒包壳管的酸洗处理装置中使用的移送单元的结构图。
图6为展示本发明的提高了防酸洗液稀释功能的核燃料棒包壳管的酸洗处理装置中使用的移送单元及替换导轨的结构图。
图7为本发明的提高了防酸洗液稀释功能的核燃料棒包壳管的酸洗处理装置中使用的移送单元的俯视图及包含替换导轨的一侧视图。
图8为展示本发明的提高了防酸洗液稀释功能的核燃料棒包壳管的酸洗处理装置中以特定间隔装载的移送单元的一个实施例。
【附图标记说明】
1：提高了防酸洗液稀释功能的核燃料棒包壳管的酸洗处理装置
10：核燃料棒包壳管 20：梯架
21：支撑板 22：喷嘴单元
23：夹持单元 23-a：汽缸
23-b：夹子 30：超声波测定单元
40：介质容纳部 100：主体
110：隔板 120：处理液回收部
130：驱动部 200：盖子
300：移送单 310：固定部件
400：替换导轨 410：支撑槽
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明。首先，各个附图的结构部件上附加有参考标记，对于相同的结构部件，虽然在不同的附图上出现，但均尽可能地使用同一标记。并且，在下面有关发明的说明内容中，认为相关的公知功能或结构的具体描述会不必要地混淆本发明的核心内容时，省略其详细说明。
如图1及图2所示，本发明提高了防酸洗液稀释功能的核燃料棒包壳管的酸洗处理装置1主要由以下部件构成：主体100、盖子200、移送单元300以及具备喷嘴单元22及夹持单元23的梯架20。
如图2所示，所述主体100，其一侧具备有对核燃料棒包壳管10的酸洗处理过程中产生的处理液，即酸洗液及清洗液进行回收的处理液回收部120，并装载有与移送单元300相连接并驱动移送单元300的驱动部130。并且，如图3中具体所示，所述主体100的上部表面上还具备隔板110，其在通过所述喷嘴单元22进行注入酸洗液及清洗液以对核燃料棒包壳管10的内侧面进行酸洗处理的过程中，能够使滴落到所述主体100上部表面上的酸洗液及清洗液在所述主体100上部表面摊开的范围最小化，并引导酸洗液及清洗液聚集至所述处理液回收部120。
如图4所示，所述梯架20具备的夹持单元23对核燃料棒包壳管10进行加压固定，从而防止酸洗处理工艺过程中核燃料棒包壳管10脱离，所述夹持单元23具备的多个夹子23-b中的至少任何一个可以包含用于在酸洗处理过程中测定核燃料棒包壳管10厚度的超声波测定单元30。而且，所述具备超声波测定单元30的夹子23-b的下部还可以包含介质容纳部40，其与超声波测定单元30的位置对应设置，并能够容纳供给至超声波测定单元30与核燃料棒包壳管10之间的去离子水(deionized water)等介质。所述介质容纳部40中容纳去离子水等介质，从而可以使酸洗处理工艺中使用的酸洗液的稀释最小化。
作为本发明的一个实施例，如所述图3所示，隔板110设置为在所述主体100的上部表面与外围周边相隔开，所述主体的上部表面可以倾斜配置为朝向处理液回收部120渐渐变低，如图4所示，所述介质容纳部40可以装载在梯架20具备的支撑板21上。通过上述隔板110，能够使酸洗液在所述主体100的上部表面上停滞的时间最小化，可以阻止酸洗液烟雾(fume)向外部飞散。并且，由于具备所述隔板110及介质容纳部40，使酸洗液的稀释最小化并延长酸洗液的替换周期，从而具备节省费用的效果。
如图5至图7的具体内容所示，所述移送单元300设置于所述主体100上，所述移送单元300沿所述主体100宽度方向的移送路径具备履带的形状，沿所述主体100的长度方向可以装载有多个。并且，所述移送单元300可以由链条构成，通过所述驱动部130进行驱动来移送核燃料棒包壳管10。另一方面，如图5所示，所述移送单元300上可以装载多个固定部件310。
所述固定部件310不仅仅用于在核燃料棒包壳管10的移送过程中固定核燃料棒包壳管10使其不摇动，还用于在通过所述梯架20具备的喷嘴单元22向核燃料棒包壳管10的内侧面喷射酸洗液或清洗液的过程中，防止所述喷嘴单元22插入核燃料棒包壳管10的部分与核燃料棒包壳管10的中心不对应而出现错误的情况。
并且，所述移送单元300的下部可以具备有替换导轨400。如图6及图7所示，所述替换导轨400沿着所述主体100的宽度方向装载，为了在替换所述移送单元300时可以容易地进行替换，沿所述替换导轨400的长度方向可以形成有支撑所述移送单元300的支撑槽410。因此，由于时常暴露于酸洗液而被腐蚀或变长的所述移送单元300，可以在酸洗处理装置1外部容易地进行替换，从而在对不具备替换导轨400的链条等移送单元进行替换时，解决了必须人直接进入存有对人体致命的酸洗液的酸洗处理装置1内部的问题。
如图8所示，考虑到核燃料棒包壳管10的长度不同的情况，所述移送单元300可以按特定的间距来设置。即，通过所述移送单元300向具备喷嘴单元22等的所述酸洗处理装置1内部移送核燃料棒包壳管10，并向所述核燃料棒包壳管10内侧面喷射酸洗液的过程中，使所述移送单元300接触到所述核燃料棒包壳管10嵌套所述喷嘴单元22的部分的相反侧所排出的酸洗液的部分最小化，从而可以使所述移送单元300因酸洗液的损伤最小化，可以延长移送单元300的寿命。
如图8所示，为考虑了不同长度的核燃料棒包壳管10而设置本发明的移送单元300的一个实施例，以喷嘴单元22插入核燃料棒包壳管10的入口50为基准，沿所述酸洗处理装置1的长度方向，在115.5mm、1000.3mm、1468mm、2661.78mm、3288mm的位置处各自设置一个所述移送单元300，从而所述酸洗处理装置1上可以装载有总共5个移送单元300。
另一方面，为了防止持续地暴露于氢氟酸(Hydrofluoric Acid)、硝酸(Nitric Acid)等强酸性酸洗液的装置出现因装备特性自身所引起的腐蚀，所述主体100、盖子200、移送单元300、梯架20等的材料可以采用耐酸性材料聚丙烯(polypropylene，PP)或者聚四氟乙烯(teflon)。
上面具体说明的本申请发明的提高了防酸洗液稀释功能的核燃料棒包壳管的酸洗处理装置，并不限定于对核燃料棒包壳管进行酸洗处理，还可以对需要酸洗处理的导热管等多种管进行酸洗处理。
以上，对本发明的特定部分进行了详细记述，对于本领域技术人员，这样的具体技术仅是优选实施方式，很显然不能通过它来限制本发明的范围。本发明的实质范围应由权利要求书及其等同物来给予定义。
Claims (5)
1.提高了防酸洗液稀释功能的核燃料棒包壳管的酸洗处理装置，为具备含处理液回收部(120)的主体(100)、盖子(200)、移送单元(300)及梯架(20)的酸洗处理装置，包括：
所述主体(100)上部表面上具备的防止酸洗液稀释的隔板(110)；
沿所述主体(100)宽度方向的移送路径具备履带的形状，且沿所述主体(100)的长度方向装载有多个的移送单元(300)；
连接所述移送单元(300)设置的驱动部(130)；及
设置于所述梯架(20)的一侧面上的夹持单元(23)，其在多个夹子(23-b)中至少任一个上设置有测定核燃料棒包壳管(10)厚度的超声波测定单元(30)。
2.如权利要求1所述的提高了防酸洗液稀释功能的核燃料棒包壳管的酸洗处理装置，其特征在于，所述梯架(20)包含介质容纳部(40)，其设置于所述夹子(23-b)下部且所述超声波测定单元(30)升降的位置所对应的位置，在通过所述超声波测定单元(30)测定核燃料棒包壳管(10)厚度时，容纳滴落下的介质，该介质为供给至所述超声波测定单元(30)与核燃料棒包壳管(10)之间的介质。
3.如权利要求1所述的提高了防酸洗液稀释功能的核燃料棒包壳管的酸洗处理装置，其特征在于，包括替换导轨(400)，其设置于所述移送单元(300)下部，可以在所述核燃料棒包壳管的酸洗处理装置外部替换所述移送单元(300)。
4.如权利要求3所述的提高了防酸洗液稀释功能的核燃料棒包壳管的酸洗处理装置，其特征在于，所述替换导轨(400)沿着所述主体(100)的宽度方向设置，且沿着所述替换导轨(400)长度方向形成有在替换所述移送单元(300)时，对从所述主体(100)上分离的所述移送单元(300)进行支撑的支撑槽(410)。
5.如权利要求1所述的提高了防酸洗液稀释功能的核燃料棒包壳管的酸洗处理装置，其特征在于，所述移送单元(300)由多个链条形成，所述多个链条按核燃料棒包壳管(10)的不同长度所对应的间距来隔离设置。
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