CN106229025B - 核反应堆控制棒束组件在役检查装置去污工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种核反应堆控制棒束组件在役检查装置去污工具，其包括吊环、行星架、连接棒、去污棒，去污棒中空，其由上至下分为擦拭段和冲洗段，擦拭段上套设有擦拭海绵，冲洗段的侧壁上开设有出水孔，去污工具还包括水泵。本发明的核反应堆控制棒束组件在役检查装置去污工具经一次人员辅助对中后，能对超声探头孔洞、涡流探头孔洞、编码器滚轮和对中装置同时进行擦拭和低压水冲刷两种方式清洗，远距离去污上述所有辐射热点部位的高剂量灰屑等污染物，采用的去污方法包括擦拭去污和水冲洗去污，相比人工去污，人员近距离操作时间大大减少，去污水平更高，极大地降低了设备在后续装卸、运输、维护和再次实施检查时所受的人员集体剂量。

Description

核反应堆控制棒束组件在役检查装置去污工具

技术领域

本发明涉及核电检测领域，特别涉及一种核反应堆控制棒束组件在役检查装置去污工具。

背景技术

核反应堆控制棒束组件（Rod Cluster Control Assembly,以下简称RCCA）是一种快速控制反应性的工具，在正常运行时用于调节反应堆功率，在事故工况下快速引入负反应性，使反应堆紧急停堆，保证核安全。RCCA长期处在高温、高放射性、往复机械运动的特殊工况下，金属材料热老化现象、RCCA与导向板的接触磨损工况，均会导致服役一定时间出现肿胀、磨损、裂纹等缺陷。因此需要对其进行定期的在役检查，对存在的缺陷进行定性和定量的评估，并通过与历史检查数据比对，评测出现肿胀、磨损和裂纹的速度和趋势，确定能否继续服役，确保核电站的安全经济运行。

在进行RCCA检查时，是将棒束插入一组带有两种不同类型的探头传感器的孔洞内，在棒束上下运动时进行检查。而控制棒在服役后具有很高的放射性，并且棒体表面很容易沾污放射性物质，在棒束上下运动过程中，棒束表面的放射性粉尘会被检查设备探头孔洞和编码器滚轮刮下，使得检查设备在多次检查后具有很强的放射性，操作人员在后续装卸、运输、维护和再次实施检查时照射剂量非常高。又出于检查装置的探头的特殊结构和昂贵的价格，也不能采用超声波等去污方法去污，否则有可能损坏探头。因而非常有必要针对该检查装置设计一套去污工具，以减少操作人员在后续装卸、运输、维护和再次检查时所受的集体剂量。

目前国内外对放射性设备的去污主要采用的是擦拭、冲洗、超声波去污等方法，在实践过程中，RCCA设备接触剂量率高达10-250mSv，主要是离岸冲洗加人工擦拭去污，人员操作劳动强度大，时间长，受照剂量高。去污设备方面，国内也有针对开发一套鼓泡去污工具，如公开号为：CN 103157627 B的专利公开的去污工具，其原理是气泵向清洗棒内通气体，从清洗棒侧壁上逸出的气体形成气泡，利用气泡冲击检查装置形成振动对污染物进行清洗，但由于形成的震动较小，只能清除对中装置表面较疏松的污染物，无法做到彻底清除粘附力较强的灰屑，导致检查装置照射剂量仍然较高。因此仍需要针对RCCA检查装置特点设计一种去污更彻底的去污工具。

发明内容

本发明的目的是提供一种清洗彻底、能有效降低检查装置照射剂量的核反应堆控制棒束组件在役检查装置去污工具。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种核反应堆控制棒束组件在役检查装置去污工具，其包括吊环、固定于所述吊环下方的行星架、安装于所述行星架上的连接棒、连接于所述连接棒上的去污棒，所述去污棒中空，其由上至下分为擦拭段和冲洗段，所述擦拭段上套设有擦拭海绵，冲洗段的侧壁上开设有出水孔，去污工具还包括为所述去污棒.提供低压水流的水泵。

优化的，所述行星架内部开设有与去污棒内部相连通的流道，所述行星架的中心管的侧壁开设有与所述水泵相连通的进水口。

优化的，所述连接棒呈套接的双环形分布，分为外圈连接棒和内圈连接棒，所述内圈连接棒长于外圈连接棒，所述内圈连接棒的下端在铅垂线方向上的位置低于所述外圈连接棒的下端在铅垂线方向上的位置，连接在所述内圈连接棒上的去污棒短于连接在所述外圈连接棒上的去污棒，去污棒连接在连接棒上后，各去污棒的下端处于同一高度。

优化的，所述擦拭海绵为密度为400～500PPI的PU海绵。

优化的，所述擦拭海绵外表面呈波浪形，最大直径大于检查装置的探头孔[3,4]mm，最小直径[4.5，5）mm。

优化的，所述去污棒还包括连接于所述冲洗段下端的导向头。

优化的，所述出水孔的孔径为0.5～2mm。

本发明的有益效果在于：本发明所述的核反应堆控制棒束组件在役检查装置去污工具经一次人员辅助对中后，能对超声探头孔洞（12个）、涡流探头孔洞（12个）、编码器滚轮（2组）和对中装置（12组）同时进行擦拭和低压水冲刷两种方式清洗，远距离去污上述所有辐射热点部位，在去污工具向上或向下运动时，两种去污方法交替应用，这样可以去除黏附力较大的放射性粉尘，从而去污更彻底，相比人工去污，人员近距离操作时间大大减少，去污水平更高，极大地降低了设备在后续装卸、运输、维护和再次检查时所受的人员集体剂量。本去污工具，将其结构进行适应性调整后也可以用于清洗其他相似的核岛设备检查装置，适用范围广。

附图说明

附图1为本发明中去污工具的结构示意图；

附图2为附图1的俯视图；

附图3为外圈连接棒上的去污棒；

附图4为内圈连接棒上的去污棒；

附图5为吊环、行星架、连接棒以及快速接头的连接的结构示意图

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本发明作以下详细描述：

实施例一

在本实施例中，如图1所示，本核反应堆控制棒束组件在役检查装置去污工具包括吊环1、固定于所述吊环1下方的行星架2、安装于所述行星架2上的连接棒、连接于所述连接棒上的去污棒、连接于所述去污棒下端的导向头9、为去污棒提供低压水流的水泵，所述去污棒中空，其由上至下分为擦拭段6和冲洗段8，所述擦拭段6上套设有擦拭海绵7，冲洗段8的侧壁上开设有出水孔，出水孔的孔径为0.5～2mm。出于对设备保护、防止高压水流对设备造成损伤的考虑，在具有擦拭段的前提下，在本实施例中，采用低压水流对设备进行清洗，足以满足清洗要求，所述低压水流的压力值2～10MPA，且连续可调。

所述行星架2内部开设有与去污棒内部相连通的流道，所述行星架的中心管的侧壁开设有与所述水泵相连通的进水口。

所述连接棒呈套接的双环形分布，分为外圈连接棒4和内圈连接棒3，所述内圈连接棒3长于外圈连接棒4，所述内圈连接棒3的下端在铅垂线方向上的位置低于所述外圈连接棒4的下端在铅垂线方向上的位置，连接在所述内圈连接棒3上的去污棒短于连接在所述外圈连接棒4上的去污棒，这样便于安装内圈去污棒，去污棒连接在连接棒上后，各去污棒的下端处于同一高度。

所述擦拭海绵7为密度为400～500PPI的PU海绵。所述擦拭海绵7外表面呈波浪形，即其截面直径由小变大再变小再变大，依此循环，最大直径大于检查装置的探头孔[3,4]mm，最小直径小于检查装置的探头孔（0，0.5]mm。

擦拭段上端直径略小于检查装置探头孔洞直径，下端直径为5mm,用于安装海绵，并输送水流至冲洗段，两端安装有快速接头的公头，可方便上下连接其他部件和安装更换海绵；擦拭海绵采用密度为400-500PPI的PU海绵，不掉毛，擦拭力较强，外表面呈波浪形，波浪形海绵套入去污棒上，由于海绵密度较大，回复力较强，当尺寸稍大的海绵进入检查设备探头孔洞内时，正压力较大，上下运动时产生的摩擦力较强，从而产生较强的擦拭能力。其波浪形外表面能够容纳更多的污染物。又由于海绵的韧性较好，不会损伤探头。一方面，海绵能够吸纳粉尘等污染物；另一方面，随后用低压水流冲洗可更大限度的降低污染物继续附着设备的可能性。这种清洗方式在无水的箱体中进行。

冲洗段侧壁开设出水孔，通水后起低压冲洗检查装置作用。冲洗段直径略小于检查装置探头孔洞直径；上端安装有快速接头的母头，可与擦拭段配合连接；下端有内螺纹孔，方便于导向头连接。导向头呈锥形，可引导去污工具顺利进入检查装置。导向头与冲洗段用螺纹连接。

实施例二

在本实施例中，本核反应堆控制棒束组件在役检查装置去污工具包括吊环1、固定于所述吊环1下方的行星架2、安装于所述行星架2上的连接棒、连接于所述连接棒上的去污棒、连接于所述去污棒下端的导向头9、为去污棒提供低压水流的水泵、向行星架内通入空气的气泵，所述去污棒中空，其由上至下分为擦拭段6和冲洗段8，所述擦拭段6上套设有擦拭海绵7，冲洗段8的侧壁上开设有出水孔，出水孔的孔径为0.5～2mm。

所述行星架2内部开设有与个去污棒内部相连通的流道，所述行星架的中心管的侧壁开设有与所述水泵相连通的进水口。

所述连接棒呈套接的双环形分布，分为外圈连接棒4和内圈连接棒3，所述内圈连接棒3长于外圈连接棒4，所述内圈连接棒3的下端在铅垂线方向上的位置低于所述外圈连接棒4的下端在铅垂线方向上的位置，连接在所述内圈连接棒3上的去污棒短于连接在所述外圈连接棒4上的去污棒，去污棒连接在连接棒上后，各去污棒的下端处于同一高度。

所述擦拭海绵7为密度为400～500PPI的PU海绵。所述擦拭海绵7外表面呈波浪形，即其截面直径由小变大再变小再变大，依此循环，最大直径大于检查装置的探头孔[3,4]mm，最小直径小于检查装置的探头孔（0，0.5]mm。

增加气泵，向去污棒内通气液混合液体，当气液混合液体从冲洗段上的小孔溢出时，水的压力由大骤变为很大再骤降，溶于水中的空气会瞬间溢出，形成大量直径微小的气泡，气泡越小，比表面积越大，在气泡炸裂时释放的能量越大，对污染物的振动也就越强，若需要进一步提高清洗效果，可在冲洗段中空的内腔交错设置切割板，当带有气泡的液体经过切割板时，切割板会对液体中的气泡进行剪切，提高气泡数量，进而提高清洗效果，这种清洗方式与背景技术中发明专利的清洗环境相同，需要在注水的箱体中进行，但清洗效果极大的优于现有通气体的清洗方式。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种核反应堆控制棒束组件在役检查装置去污工具，其包括吊环、固定于所述吊环下方的行星架、安装于所述行星架上的连接棒、连接于所述连接棒上的去污棒，其特征在于：所述去污棒中空，其由上至下分为擦拭段和冲洗段，所述擦拭段上套设有擦拭海绵，冲洗段的侧壁上开设有出水孔，去污工具还包括为所述去污棒提供低压水流的水泵。

2.根据权利要求1所述的核反应堆控制棒束组件在役检查装置去污工具，其特征在于：所述行星架内部开设有与去污棒内部相连通的流道，所述行星架的中心管的侧壁开设有与所述水泵相连通的进水口。

3.根据权利要求1所述的核反应堆控制棒束组件在役检查装置去污工具，其特征在于：所述连接棒呈套接的双环形分布，分为外圈连接棒和内圈连接棒，所述内圈连接棒长于外圈连接棒，所述内圈连接棒的下端在铅垂线方向上的位置低于所述外圈连接棒的下端在铅垂线方向上的位置，连接在所述内圈连接棒上的去污棒短于连接在所述外圈连接棒上的去污棒，去污棒连接在连接棒上后，各去污棒的下端处于同一高度。

4.根据权利要求1所述的核反应堆控制棒束组件在役检查装置去污工具，其特征在于：所述去污棒与所述连接棒之间连接有快速接头。

5.根据权利要求1所述的核反应堆控制棒束组件在役检查装置去污工具，其特征在于：所述擦拭海绵为密度为400～500PPI的PU海绵。

6.根据权利要求1所述的核反应堆控制棒束组件在役检查装置去污工具，其特征在于：所述擦拭海绵外表面呈波浪形，最大直径大于检查装置的探头孔[3,4]mm，最小直径小于检查装置的探头孔（0，0.5]mm。

7.根据权利要求1所述的核反应堆控制棒束组件在役检查装置去污工具，其特征在于：所述去污棒还包括连接于所述冲洗段下端的导向头。

8.根据权利要求1所述的核反应堆控制棒束组件在役检查装置去污工具，其特征在于：去污工具还包括向去污棒内提供气体的气泵，气体溶于水流后进入去污棒。

9.根据权利要求1所述的核反应堆控制棒束组件在役检查装置去污工具，其特征在于：所述出水孔的孔径为0.5～2mm。