CN105336383B - 一种破损燃料棒水下封装装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于核能安全技术领域，具体涉及一种破损燃料棒水下封装装置及方法。目前采用的破损燃料棒的封装技术，降低了单个燃料棒的安全性，并且无法保障受损燃料棒处于干燥无水的环境，封装过程也存在放射性暴露的危害。采用本发明所提供的一种破损燃料棒水下封装装置及方法，包括能够开启、封装的燃料棒封装体，能够与燃料棒封装体连接的封装操作工具，能够与封装操作工具连接的压力控制及过滤系统。可以提高单个受损燃料棒的安全性，使受损燃料棒封存在干燥无水的环境，封装过程无放射性暴露。
Description
技术领域
本发明属于核能安全技术领域，具体涉及一种破损燃料棒水下封装装置及方法。
背景技术
核电是一种先进、环保的能源，目前全世界共有400多台核电机组在运行，总装机容量超过370,000兆瓦，在当今社会发挥着非常重要的作用。核电站使用高放射性核燃料，一旦发生安全事故后果将非常严重，因此核电站的安全对其周边大面积区域意义重大。
作为核电站反应堆的核心部件，燃料元件(也称燃料棒，下同)的完好对于核电站的安全至关重要。燃料棒(以目前最为广泛应用的压水堆为例)是由锆质的包壳管5和上端塞8、下端塞1并配合上端环形焊缝7和下端环形焊缝2以及密封焊点9一起组成，内部包括若干块UO2芯块4、设置在两端的隔热块3以及弹簧6(见图1)，燃料棒外径约10毫米，总体长度接近4米。
燃料元件在反应堆内服役时长期处于高温高压的水环境中，还要经受核辐射，服役条件极为苛刻，对于燃料元件的性能要求极高，个别元件由于材料缺陷、工艺失误、异物磨蚀等原因会产生破损。破损后的燃料棒要尽快从反应堆中取出，进行失效原因分析或者妥善处置。根据IAEA(国际原子能机构)在2009年发布的《MANAGEMENT OF DAMAGED SPENTNUCLEAR FUEL》(破损乏核燃料的管理)，国际上对于破损燃料棒的最终处置还没有确定性指导方案，对于破损燃料棒的中短期处置，一般是将破损棒封装后暂存，或者封装后运到专门做辐照后检验处理的核设施进行处置。
从核电站反应堆中取出的燃料棒，具有很高的放射性，只能在核电站乏燃料厂房的水池中，在有足够水屏蔽的情况下，通过专用工具对其进行水下封装操作。乏燃料厂房及水池的辐射安全、工业安全、质量控制等要求极为严格，操作空间有限，封装破损燃料棒的设备以及操作工程必须安全、可靠和尽可能简单。
早期破损棒封运暂存技术，主要是直接将棒放在专用密封屏蔽容器中，比如法国Robatel公司在70年代设计制造的R52容器(该容器及配套设备后来先后被卖给德国和中国，在欧洲和中国有大量的使用经验，至2015年仍然在使用中)。
后来在监管部门的要求下，安全标准被进一步提高。虽然专用密封屏蔽容器本身具有足够的屏蔽和密封能力，破损燃料棒依然被要求封装后才允许装入容器中运输或暂存，目的是让破损棒受到的保护程度不低于完整棒。
目前国际上通常采用的破损棒封装技术，是将燃料棒装入金属保护管中，然后用压缩空气将管内的水排出，再将保护管连同破损燃料棒一起放入专用密封屏蔽容器封运或暂存。比如法国Robatel公司的R72容器及配套设备和德国NCS公司的N45容器及配套设备，在封运破损燃料棒之前，都是采用这种技术。
Robatel公司和NCS公司的技术从专业设计上讲可以完成破损燃料棒的封装，但仍至少有三点值得改进：首先，他们的技术封装燃料棒时是所有破损燃料棒封装在一起，这意味着一旦密封被破坏，所有破损棒都不再受密封保护，严格来讲，这意味着破损棒受到的密封保护比未破损的完整棒要少；其次，他们把燃料棒在水下装入容器后，在容器出水后才对保护套管进行排水，实际上并不是在水下完成全部封装操作，这相当于增加了放射性在空气中暴露量；再次，对于监管部门“如何确保封装破损棒后的保护管中没有水”的疑问，他们的技术没能给出满意答复。
发明内容
针对目前的现有技术所存在的不足，本发明的目的是提供一种破损燃料棒水下封装装置及方法。该装置及方法可以保证每一根破损的燃料棒单独封装，在水下完成封装，并且封装了破损燃料棒的装置内没有残存水分。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案是一种破损燃料棒水下封装装置，包括能够开启、封装的燃料棒封装体，能够与所述燃料棒封装体连接的封装操作工具，能够与所述封装操作工具连接的压力控制及过滤系统；
所述燃料棒封装体能够容纳核反应堆的燃料棒；
所述封装操作工具用于对所述燃料棒封装体进行封装、排水、抽真空操作；
所述压力控制及过滤系统用于通过所述封装操作工具对所述燃料棒封装体进行排水、抽真空操作，并对所述燃料棒封装体中抽离的气体进行过滤。
进一步，所述燃料棒封装体包括一根能够容纳燃料棒的不锈钢套管，所述不锈钢套管的上端设置能够拆装的密封塞，所述不锈钢套管的下端设置能够排水排气的下弹簧塞。
进一步，所述密封塞包括设置在所述密封塞顶部的设有第一密封圈的操作孔，设置在所述密封塞中部空腔中的设有第二密封圈的上弹簧塞，所述上弹簧塞能够密封操作孔，设置在所述密封塞底部的第一通孔，当所述上弹簧塞被向下挤压时，气体可以通过第一通孔，所述密封塞通过底部外围设有第三密封圈的螺纹与所述不锈钢套管连接。
进一步，所述封装操作工具包括一根中空的工具管，连接在所述工具管的底端开口附近的气管，所述工具管内高于所述气管连接处的位置设置密封隔断，所述工具管的底端低于所述气管连接处的管壁上设置若干第二排气排水孔，所述工具管的底端能够通过插入所述密封塞顶部的所述操作孔与所述密封塞连接并将所述密封塞封装在所述不锈钢套管的上端，所述工具管的底端能够向下挤压所述上弹簧塞。
更进一步，当所述工具管的底端向下挤压所述上弹簧塞时，所述气管中的气流可以通过所述第二排气排水孔进入并通过所述第一通孔。
进一步，所述下弹簧塞设置在所述不锈钢套管下端的空腔中，所述空腔顶部的隔断上设置若干与所述不锈钢套管内部空间连通的第一排气排水孔，在所述空腔底部设置第二通孔，所述下弹簧塞上设有第四密封圈，所述下弹簧塞能够密封所述第一排气排水孔，当所述不锈钢套管内部的液体或者气体通过所述第一排气排水孔向下挤压所述下弹簧塞时，所述不锈钢套管内部的液体或者气体能够从所述第二通孔排出所述不锈钢套管之外。
进一步，所述压力控制及过滤系统包括通过管道依次连接的空气压缩泵、第一阀门、第二阀门、过滤系统、活性炭液氮冷阱、真空泵，所述气管连接在所述第一阀门、第二阀门之间的管道上。
为达到以上目的，本发明还公开了一种用于以上所述装置的破损燃料棒水下封装方法，包括以下步骤：
(S1)将开启的燃料棒封装体开口朝上竖直放入乏燃料棒水池中；
(S2)将需要封装的破损燃料棒在水池内吊装放入所述燃料棒封装体中；
(S3)使用封装操作工具对所述燃料棒封装体进行封装；
(S4)使用压力控制及过滤系统，通过所述封装操作工具对所述燃料棒封装体进行排水操作；
(S5)使用压力控制及过滤系统，通过所述封装操作工具对所述燃料棒封装体进行抽真空操作，并对所述燃料棒封装体中抽离的气体进行过滤；
(S6)关闭所述压力控制及过滤系统，解除所述封装操作工具同所述燃料棒封装体的连接。
进一步，所述燃料棒封装体包括一根不锈钢套管，所述不锈钢套管的上端设置能够拆装的密封塞，所述密封塞顶部设有操作孔，所述密封塞中部空腔中设有上弹簧塞；所述封装操作工具包括一根中空的工具管，所述工具管的底端能够通过插入所述密封塞顶部的操作孔与所述密封塞连接并将所述密封塞封装在所述不锈钢套管的上端，所述工具管的底端能够向下挤压所述上弹簧塞；在步骤(S3)中通过所述工具管将所述密封塞封装在所述不锈钢套管的上端，所述工具管的底端向下挤压所述上弹簧塞。
进一步，所述封装操作工具包括一根中空的工具管，连接在所述工具管的底端开口附近的气管；所述压力控制及过滤系统包括通过管道依次连接的空气压缩泵、第一阀门、第二阀门、过滤系统、活性炭液氮冷阱、真空泵，所述气管连接在所述第一阀门、第二阀门之间的管道上；
在步骤(S4)中关闭第二阀门，打开第一阀门，开启空气压缩泵，对所述燃料棒封装体进行排水操作；
在步骤(S5)中关闭第一阀门，打开第二阀门启动真空泵，对所述燃料棒封装体进行抽真空操作，并对所述燃料棒封装体中抽离的气体进行过滤。
本发明的有益效果在于：
1.每根破损燃料棒单独封装，确保每根破损燃料棒受到的保护程度都不低于未受损燃料棒。
2.破损燃料棒封装全过程完全在水下操作，在有足够水屏蔽的情况下完成。
3.破损燃料棒封装后能够确保破损燃料棒所处空间内无水分。
4.整个封装过程对环境不造成放射性污染。
5.封装装置和操作方法简单、可靠、安全。
附图说明
图1是现有技术中反应堆燃料棒的结构示意图；
图2是本发明具体实施方式中所述封装后的燃料棒的结构示意图；
图3是本发明具体实施方式中所述封装操作工具与所述燃料棒封装体的连接示意图；
图4是本发明具体实施方式中所述压力控制及过滤系统示意图；
图5是本发明具体实施方式中所述一种破损燃料棒水下封装方法的流程图；
图中：1-下塞端，2-下端环形焊缝，3-隔热块，4-UO2芯块，5-包壳管，6-弹簧，7-上端环形焊缝，8-上塞端，9-密封焊点，10-密封塞，11-操作孔，12-第一密封圈，13-第二密封圈，14-上弹簧塞，15-第三密封圈，16-第一通孔，17-螺纹，18-不锈钢套管，19-燃料棒，20-第一排气排水孔，21-第四密封圈，22-下弹簧塞，23-第二通孔，24-气管，25-工具管，26-第二排气排水孔，27-空气压缩泵，28-第一阀门，29-第二阀门，30-过滤系统，31-活性炭液氮冷阱，32-真空泵。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
本发明提供的一种破损燃料棒水下封装装置，主要由“燃料棒封装体”、“封装操作工具”、“压力控制及过滤系统”三个部分组成。
其中，燃料棒封装体能够开启、封装，内部空间能够容纳核反应堆的燃料棒；
封装操作工具可以同燃料棒封装体连接，用于对所述燃料棒封装体进行封装、排水、抽真空操作；
压力控制及过滤系统能够同封装操作工具连接，用于通过封装操作工具对燃料棒封装体进行排水、抽真空操作，并对燃料棒封装体中抽离出来的气体进行过滤。
如图2所示，燃料棒封装体包括：一根内部空间能够容纳燃料棒19的不锈钢套管18，不锈钢套管18的上端开口处设置能够拆装的密封塞10，不锈钢套管18的下端设置能够排水排气的下弹簧塞22。在本实施例中，封装体的上端开口为漏斗形，方便燃料棒19顺利进入。其中，不锈钢套管18内部容纳燃料棒19的空间的内直径为12mm，长度不短于4米，以满足对燃料棒19的封存。(本实施例中燃料棒外径约10毫米，总体长度接近4米。)
其中，密封塞10包括：
设置在密封塞10顶部的操作孔11，操作孔11中设置有嵌在内部孔壁上的设有第一密封圈12；
设置在密封塞10中部空腔中的上弹簧塞14，上弹簧塞14上设有第二密封圈13，当上弹簧塞14受弹簧的压力顶在操作孔11上时，能够密封操作孔11，防止气体和液体从操作孔11进入密封塞10内部空腔中；
还包括设置在密封塞10底部的第一通孔16，当上弹簧塞14被向下挤压时，气体可以通过第一通孔16；
操作孔11和第一通孔16的直径小于上弹簧塞14的直径，上弹簧塞14在密封塞10中部的空腔内，可以被向下压缩但不会从空腔内脱落出来。
密封塞10为台阶圆造型，上部的半径大于底部的半径，在底部的外围设有螺纹17，在台阶圆的位置(螺纹17的顶端)设置第三密封圈15，密封塞10可以通过底部的螺纹17与不锈钢套管18的顶部开口相连接，并依靠第三密封圈15起到密封作用，防止气体或者液体从不锈钢套管18的顶部开口进出不锈钢套管18内部空间。
下弹簧塞22设置在不锈钢套管18下端的空腔中，这个空腔顶部的隔断将空腔同不锈钢套管18内部用于容纳燃料棒19的空间隔开，在隔断上设置了若干个与不锈钢套管18内部空间连通的第一排气排水孔20，在空腔底部设置与空腔以及外部环境连通的第二通孔23，下弹簧塞22上设有第四密封圈21，当不锈钢套管18内部空间的压力在3个大气压以下时，下弹簧塞22能够在弹簧的压力作用下顶在隔断上，密封第一排气排水孔20，防止气体或者液体从不锈钢套管18底部的第一排气排水孔20进出不锈钢套管18内部空间。当不锈钢套管18内部的压力达到3-6个大气压时，不锈钢套管18内部的液体或者气体就能够通过第一排气排水孔20向下挤压下弹簧塞22，此时，不锈钢套管18内部的液体或者气体就能够从第二通孔23排出到不锈钢套管18之外。第二通孔23的直径小于下弹簧塞22的直径，下弹簧塞22不锈钢套管18下端的空腔内，可以被向下压缩但不会从空腔内脱落出来。
如图3所示，封装操作工具包括：一根中空的工具管25，连接在工具管25的底端开口附近的气管24，工具管25内部高于气管24连接处的位置上设置有密封隔断，工具管25的底端低于气管24连接处的管壁上设置若干个第二排气排水孔26，工具管25的底端能够通过插入密封塞10顶部的操作孔11与密封塞10连接并将密封塞10封装在不锈钢套管18的上端的开口上(即在对燃料棒进行封装前，密封塞10是同工具管25连接在一起的，并且密封塞10没有连接在不锈钢套管18上)，工具管25的底端能够向下挤压上弹簧塞14。当工具管25的底端向下挤压上弹簧塞14时，气管24中的气流可以通过第二排气排水孔26进入并通过第一通孔16。当工具管25的底端能够通过插入密封塞10顶部的操作孔11时，第一密封圈12能够配合工具管25，阻止外部的气体或者液体进入操作孔11的内部。完成所有操作后，取走工具管25时，上弹簧塞14可自动密封操作孔11。
如图4所示，压力控制及过滤系统，包括：通过管道依次连接的空气压缩泵27、第一阀门28、第二阀门29、过滤系统30、活性炭液氮冷阱31、真空泵32，气管24连接在第一阀门28、第二阀门29之间的管道上(气管24的另一端连接在封装操作工具的工具管25上)。在本实施例中，过滤系统30为3重0.3微米微孔活性炭滤布，过滤效率均≥99％，活性炭液氮冷阱31为2重过滤，过滤效率均≥95％。
根据本发明所提供的一种破损燃料棒水下封装装置，还公开了一种破损燃料棒水下封装方法(见图5)，包括以下步骤：
S1，将开启的(未安装密封塞的)燃料棒封装体开口朝上竖直放入乏燃料棒水池中，燃料棒封装体开口距离水平面不少于7米；
S2，将需要封装的破损燃料棒在水池内吊装放入所述燃料棒封装体中；
S3，使用封装操作工具对所述燃料棒封装体进行封装，将密封塞连接在工具管上，并利用工具管将密封塞封装在燃料棒封装体上，所述工具管的底端向下挤压所述密封塞内的上弹簧塞；
S4，使用压力控制及过滤系统，通过所述封装操作工具对所述燃料棒封装体进行排水操作；
S5，使用压力控制及过滤系统，通过所述封装操作工具对所述燃料棒封装体进行抽真空操作，并对所述燃料棒封装体中抽离的气体进行过滤；
S6，关闭所述压力控制及过滤系统，解除所述封装操作工具同所述燃料棒封装体的连接。
其中，
步骤S4中包括：关闭第二阀门，打开第一阀门，开启空气压缩泵，对所述燃料棒封装体进行排水操作；
步骤S5中包括：关闭第一阀门，打开第二阀门启动真空泵，对所述燃料棒封装体进行抽真空操作，并对所述燃料棒封装体中抽离的气体进行过滤。
最后，举例说明本发明所提供的一种破损燃料棒水下封装装置及方法的实际应用。
当需要对核电站乏燃料池中破损燃料棒进行封装处理时，首先将燃料棒封装体中没有安装密封塞10的不锈钢套管18上端开口朝上，竖直放入乏燃料池中，使不锈钢套管18上端开口位于水平面7米以下的深度，将破损的燃料棒竖直吊装放入不锈钢套管18中，然后将密封塞10连接在工具管25上，并通过工具管25将密封塞10封装在不锈钢套管18上端开口上，工具管25在封装的同时还将密封塞10中的上弹簧塞14向下挤压，使工具管25上连接的气管24中的气流可以通过密封塞10进入不锈钢套管18内。随后打开压力控制及过滤系统中的第一阀门28(同时关闭第二阀门29)，启动空气压缩泵27(设定压缩空气的压力大约为3-6个大气压)，压缩空气经过气管24进入工具管25，并通过工具管25底端开口处的第二排气排水孔26进入密封塞10，并最终通过第一通孔16进入不锈钢套管18内部。不锈钢套管18内部的液体在上方压缩空气的压力作用下被向下挤压，并通过不锈钢套管18底部的第一排气排水孔20向下挤压下弹簧塞22，下弹簧塞22被挤压收缩，不锈钢套管18内部空间同第二通孔23连通，不锈钢套管18内部的液体被压缩空气挤压排出到乏燃料池中。这一排水过程持续到有气泡从第二通孔23不断排出为止，随后停止输入压缩空气。不锈钢套管18内部的压力随着空气从底部的排出自然下降，待不锈钢套管18内部的压力小到一定程度后(一般约为1-3个大气压)，不锈钢套管18底部的下弹簧塞22在弹簧的作用下向上自动压紧，堵住第一排气排水孔20，这样不锈钢套管18的底部重新被密封起来，对燃料棒封装体的不锈钢套管18的排水操作完成。随后关闭空气压缩泵27和第一阀门28，打开第二阀门29，并开启真空泵32。开始对燃料棒封装体的不锈钢套管18内部的残留水分做抽真空操作，并同时对从燃料棒封装体中抽离的气体进行过滤。不锈钢套管18内部的水分和气体通过顶部的工具管25连接的气管24依次进入过滤系统30和活性炭液氮冷阱31，在过滤系统30中拦截有可能出现的放射性颗粒和气溶胶，以免排放到环境中；其次要经过活性炭液氮冷阱31，拦截有可能出现的放射性惰性气体，以免排放到环境中。抽真空的过程需要进行2-10分钟，以保证不锈钢套管18内部处于真空干燥状态。最后，当抽真空和过滤操作结束后，关闭压力控制及过滤系统中的真空泵32，提升工具管25，使其与密封塞10不再接触，上弹簧塞14自动压紧操作孔11完成密封，继续提升工具管25，断开工具管25与燃料棒封装体的连接，完成破损燃料棒的整个封装操作过程。
本发明所述的装置并不限于具体实施方式中所述的实施例，本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。
Claims (8)
1.一种破损燃料棒水下封装装置，其特征是，包括：能够开启、封装的燃料棒封装体，能够与所述燃料棒封装体连接的封装操作工具，能够与所述封装操作工具连接的压力控制及过滤系统；
所述燃料棒封装体能够容纳核反应堆的燃料棒；
所述封装操作工具用于对所述燃料棒封装体进行封装、排水、抽真空操作；
所述压力控制及过滤系统用于通过所述封装操作工具对所述燃料棒封装体进行排水、抽真空操作，并对所述燃料棒封装体中抽离的气体进行过滤；
所述燃料棒封装体包括一根能够容纳燃料棒(19)的不锈钢套管(18)，所述不锈钢套管(18)的上端设置能够拆装的密封塞(10)，所述不锈钢套管(18)的下端设置能够排水排气的下弹簧塞(22)；
所述密封塞(10)包括设置在所述密封塞(10)顶部的设有第一密封圈(12)的操作孔(11)，设置在所述密封塞(10)中部空腔中的设有第二密封圈(13)的上弹簧塞(14)，所述上弹簧塞(14)能够密封操作孔(11)，设置在所述密封塞(10)底部的第一通孔(16)，当所述上弹簧塞(14)被向下挤压时，气体可以通过第一通孔(16)；所述密封塞(10)为台阶圆造型，上部的半径大于底部的半径，在所述密封塞(10)底部的外围设有螺纹(17)，在所述螺纹(17)的顶端设置第三密封圈(15)；所述密封塞(10)通过所述螺纹(17)与所述不锈钢套管(18)连接，所述密封塞(10)依靠所述第三密封圈(15)起到密封作用。
2.如权利要求1所述的装置，其特征是，所述封装操作工具包括：一根中空的工具管(25)，连接在所述工具管(25)的底端开口附近的气管(24)，所述工具管(25)内高于所述气管(24)连接处的位置设置密封隔断，所述工具管(25)的底端低于所述气管(24)连接处的管壁上设置若干第二排气排水孔(26)，所述工具管(25)的底端能够通过插入所述密封塞(10)顶部的所述操作孔(11)与所述密封塞(10)连接并将所述密封塞(10)封装在所述不锈钢套管(18)的上端，所述工具管(25)的底端能够向下挤压所述上弹簧塞(14)。
3.如权利要求2所述的装置，其特征是：当所述工具管(25)的底端向下挤压所述上弹簧塞(14)时，所述气管(24)中的气流可以通过所述第二排气排水孔(26)进入并通过所述第一通孔(16)。
4.如权利要求1所述的装置，其特征是：所述下弹簧塞(22)设置在所述不锈钢套管(18)下端的空腔中，所述空腔顶部的隔断上设置若干与所述不锈钢套管(18)内部空间连通的第一排气排水孔(20)，在所述空腔底部设置第二通孔(23)，所述下弹簧塞(22)上设有第四密封圈(21)，所述下弹簧塞(22)能够密封所述第一排气排水孔(20)，当所述不锈钢套管(18)内部的液体或者气体通过所述第一排气排水孔(20)向下挤压所述下弹簧塞(22)时，所述不锈钢套管(18)内部的液体或者气体能够从所述第二通孔(23)排出所述不锈钢套管(18)之外。
5.如权利要求2所述的装置，其特征是，所述压力控制及过滤系统包括：通过管道依次连接的空气压缩泵(27)、第一阀门(28)、第二阀门(29)、过滤系统(30)、活性炭液氮冷阱(31)、真空泵(32)，所述气管(24)连接在所述第一阀门(28)、第二阀门(29)之间的管道上。
6.一种采用权利要求1所述装置的破损燃料棒水下封装方法，包括如下步骤：
(S1)将开启的燃料棒封装体开口朝上竖直放入乏燃料棒水池中；
(S2)将需要封装的破损燃料棒在水池内吊装放入所述燃料棒封装体中；
(S3)使用封装操作工具对所述燃料棒封装体进行封装；
(S4)使用压力控制及过滤系统，通过所述封装操作工具对所述燃料棒封装体进行排水操作；
(S5)使用压力控制及过滤系统，通过所述封装操作工具对所述燃料棒封装体进行抽真空操作，并对所述燃料棒封装体中抽离的气体进行过滤；
(S6)关闭所述压力控制及过滤系统，解除所述封装操作工具同所述燃料棒封装体的连接。
7.如权利要求6所述的方法，其特征是：所述燃料棒封装体包括一根不锈钢套管(18)，所述不锈钢套管(18)的上端设置能够拆装的密封塞(10)，所述密封塞(10)顶部设有操作孔(11)，所述密封塞(10)中部空腔中设有上弹簧塞(14)；所述封装操作工具包括一根中空的工具管(25)，所述工具管(25)的底端能够通过插入所述密封塞(10)顶部的操作孔(11)与所述密封塞(10)连接并将所述密封塞(10)封装在所述不锈钢套管(18)的上端，所述工具管(25)的底端能够向下挤压所述上弹簧塞(14)；在步骤(S3)中通过所述工具管将所述密封塞封装在所述不锈钢套管的上端，所述工具管的底端向下挤压所述上弹簧塞。
8.如权利要求6所述的方法，其特征是：
所述封装操作工具包括一根中空的工具管(25)，连接在所述工具管(25)的底端开口附近的气管(24)；所述压力控制及过滤系统包括通过管道依次连接的空气压缩泵(27)、第一阀门(28)、第二阀门(29)、过滤系统(30)、活性炭液氮冷阱(31)、真空泵(32)，所述气管(24)连接在所述第一阀门(28)、第二阀门(29)之间的管道上；
在步骤(S4)中关闭第二阀门，打开第一阀门，开启空气压缩泵，对所述燃料棒封装体进行排水操作；
在步骤(S5)中关闭第一阀门，打开第二阀门启动真空泵，对所述燃料棒封装体进行抽真空操作，并对所述燃料棒封装体中抽离的气体进行过滤。
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