CN106531262A - 一种环形燃料元件的组装方法 - Google Patents

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姬鹏波
鲁杭杭
王兆松
张武桐
张洲峰
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    • G21C21/02—Manufacture of fuel elements or breeder elements contained in non-active casings
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    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Abstract

本发明提供一种实现环形燃料元件组装的方法。该方法包括步骤：a)取清洗后的内包壳管、外包壳管、导向头和环形芯块；b)将环形芯块逐个装入外包壳管内部；c)将导向头装入内包壳管的一端；d)将内包壳管装有导向头一端装入环形芯块的内孔中；e)然后卸下导向头；f)在环形燃料元件两端分别装上、下端塞。本发明方法使内包壳管焊接部位在组装过程中不被污染及划伤，满足焊接前内包壳管准备要求。通过增加导向头，保护了内包壳管焊接部位，同时起到了自动定位导向作用，避免了组装过程中芯块的端面错位与内包壳端面的碰撞，有效缓解了组装过程中芯块的阻碍，防止芯块损伤，减小组装阻力，简便有效的实现环形燃料元件的组装。

Description

一种环形燃料元件的组装方法
技术领域
本发明涉及核燃料元件制造，具体涉及一种环形燃料元件的组装方法。
背景技术
目前，国内外核燃料棒为上下端塞、包壳管及实心或中空芯块(部分燃料棒还包括弹簧)的组装。而环形燃料元件的组装包括上端塞、下端塞、内包壳管、外包壳管等，含内包壳管的双包壳元件组装属首创，同时对各部件的精度和装配配合要求变高，增加了组装难度。环形燃料元件的结构见附图1。
国外将环形燃料元件的组装工艺确定为环形燃料元件制造的关键工序，一直处于技术保密状态，未见公开报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种实现环形燃料元件组装的方法。
实现本发明目的的技术方案：一种环形燃料元件的组装方法，所述的环形燃料元件包括上、下端塞，内包壳管和外包壳管，以及放置在内包壳管和外包壳管形成的环形空间内的环形芯块；该环形燃料元件的组装方法包括如下步骤：
a)取清洗后的内包壳管、外包壳管、导向头和环形芯块；
b)将环形芯块逐个装入外包壳管内部；
c)将导向头装入内包壳管的一端；
d)将内包壳管装有导向头一端装入环形芯块的内孔中；
e)然后卸下导向头；
f)在环形燃料元件两端分别装上、下端塞。
如上所述的一种环形燃料元件的组装方法，其所述的导向头头部为锥形段，尾部为圆柱段；锥形段的最大处直径与内包壳管外径相同；圆柱段的直径与内包壳管内径相同。
如上所述的一种环形燃料元件的组装方法，其所述的导向头与内包壳管配合处外径与内包壳管外径相同，导向头尾部插入内包壳管部分与内包壳管内径配合为过渡配合，过渡0.01～0.03mm。
如上所述的一种环形燃料元件的组装方法，其所述的导向头材料为铝合金。
如上所述的一种环形燃料元件的组装方法，其步骤f)之后，对环形燃料元件进行相应焊缝的焊接后，即可完成元件的整体制造。
本发明的效果在于：
本发明所述的环形燃料元件的组装方法，用于环形燃料元件端塞与内、外包壳管的组装和环形芯块装管，通过本发明，可以有效提高全尺寸环形燃料元件的装配效率和精度，并避免芯块的损伤和内包壳的表面污染。
本发明组装方法使内包壳管焊接部位在组装过程中不被污染及划伤，满足焊接前内包壳管准备要求。通过增加导向头，保护了内包壳管焊接部位，同时起到了自动定位导向作用，避免了组装过程中芯块的端面错位与内包壳端面的碰撞，有效缓解了组装过程中芯块的阻碍，防止芯块损伤，减小组装阻力，简便有效的实现环形燃料元件的组装。
附图说明
图1为环形燃料元件的结构示意图；
图2为导向头设计示意图；
图3为装芯块示意图；
图4为装内包壳管示意图。
图中：1.端塞；2.内包壳管；3.外包壳管；4.环形芯块；5.端塞与内包壳环焊缝；6.导向头。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明所述的一种环形燃料元件的组装方法作进一步描述。
如图1所示，本发明所述的环形燃料元件包括上、下端塞1，内包壳管2和外包壳管3，以及放置在内包壳管2和外包壳管3形成的环形空间内的环形芯块(4)。
上述环形燃料元件的组装方法，其包括如下步骤：
a)取清洗后的内包壳管2、外包壳管3、导向头6和芯块4在操作台上水平放置；
b)如图3所示，将环形芯块4逐个装入外包壳管3内部；
c)如图2所示，将导向头6装入内包壳管2的一端；
d)如图4所示，将内包壳管2装有导向头6一端装入环形芯块4的内孔中；
e)然后卸下导向头6；
f)在环形燃料元件两端分别装上、下端塞1。
g)对环形燃料元件进行相应焊缝5的焊接后，即可完成元件的整体制造。
如图2所示，所述的导向头6头部为锥形段，尾部为圆柱段；锥形段的最大处直径与内包壳管2外径相同；圆柱段的直径与内包壳管2内径相同。导向头6与内包壳管2配合处外径与内包壳管外径相同，导向头尾部插入内包壳管2部分与内包壳管内径配合为过渡配合，过渡0.01～0.03mm(例如：0.01mm、0.02mm或0.03mm)。导向头6材料为铝合金。
本发明根据产品结构，进行元件组装过程中的内包壳管装配时，容易出现内包壳沾污，芯块损伤和装配困难的问题，通过设计制作内包壳管组装导向头，有效避免内包壳头部焊接部位的污染，芯块与内包壳过度接触造成的损伤，并能实现自动定位选向，避免包壳端部与芯块的端面碰撞，造成装配困难。

Claims (5)

1.一种环形燃料元件的组装方法，所述的环形燃料元件包括上、下端塞(1)，内包壳管(2)和外包壳管(3)，以及放置在内包壳管(2)和外包壳管(3)形成的环形空间内的环形芯块(4)；其特征在于：该环形燃料元件的组装方法包括如下步骤：
a)取清洗后的内包壳管(2)、外包壳管(3)、导向头(6)和环形芯块(4)；
b)将环形芯块(4)逐个装入外包壳管(3)内部；
c)将导向头(6)装入内包壳管(2)的一端；
d)将内包壳管(2)装有导向头(6)一端装入环形芯块(4)的内孔中；
e)然后卸下导向头(6)；
f)在环形燃料元件两端分别装上、下端塞(1)。
2.根据权利要求1所述的一种环形燃料元件的组装方法，其特征在于：所述的导向头(6)头部为锥形段，尾部为圆柱段；锥形段的最大处直径与内包壳管(2)外径相同；圆柱段的直径与内包壳管(2)内径相同。
3.根据权利要求2所述的一种环形燃料元件的组装方法，其特征在于：所述的导向头(6)与内包壳管(2)配合处外径与内包壳管外径相同，导向头尾部插入内包壳管(2)部分与内包壳管内径配合为过渡配合，过渡0.01～0.03mm。
4.根据权利要求1所述的一种环形燃料元件的组装方法，其特征在于：所述的导向头(6)材料为铝合金。
5.根据权利要求1所述的一种环形燃料元件的组装方法，其特征在于：步骤f)之后，对环形燃料元件进行相应焊缝(5)的焊接后，即可完成元件的整体制造。
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