CN107342109B - 用于燃料组件的容器、燃料组件的换料和转运方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于燃料组件的容器、燃料组件的换料和转运方法，用于燃料组件的容器包括容器本体、设置在所述容器本体外表面的超疏水层。本发明通过容器上超疏水层设置，使得反应堆堆芯中的高放射性冷却剂和乏燃料水池中的放射性水不会粘附在容器上，从而减少了原核燃料换料、转运和外运过程中，容器清洗的步骤，简化了工艺流程和系统配置，节约了建造成本、维护成本和放射性废水处理成本。

Description

用于燃料组件的容器、燃料组件的换料和转运方法
技术领域
本发明涉及核反应堆技术领域，尤其涉及一种用于燃料组件的容器、燃料组件的换料和转运方法。
背景技术
核反应堆中的燃料在运行一定周期后，达到其燃耗深度，无法继续维持链式反应，此时需对反应堆进行换料。这些换出的核燃料称为乏燃料，具有高放射性和高热量。将这些乏燃料从堆芯取出，运至乏燃料水池的过程称为换料过程。
核反应堆换料方式有多种，容器换料是其中一种常用方式。容器换料是指装卸料机将乏燃料从堆芯取出后放入特制的容器中，再将容器运至乏燃料水池附近，取出乏燃料置入水池的换料方法。由于容器换料过程中，乏燃料从堆芯移出时，沾有的一回路冷却剂具有放射性，会沾污换料容器的底部，因此容器需经过冲洗才能进行运输。
乏燃料水池中的乏燃料如需外运，需通过特制的转运容器。转运容器的功能与换料容器类似，但往往体积较大，存储量较大，并带有独立自冷却系统，可进行长途的燃料运输。燃料转运时，燃料由容器上部置入，转运容器需要整体浸入乏燃料水池中，水池中的水为放射性水，因此容器需冲洗后才可运出。
上述的容器换料和外运两种情况中，容器冲洗都增加了换料中的工作量，并产生了大量的低放射性污水。容器换料中，冲洗系统水源难以解决，而燃料外运中，冲洗池的设置还占用了很大的空间。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种具有超疏水性能，避免被放射性物质玷污、不需清洗的用于燃料组件的容器、使用该容器的燃料组件的换料和转运方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种用于燃料组件的容器，包括容器本体、设置在所述容器本体外表面的超疏水层。
本发明的容器中，所述超疏水层采用以下任一种方法制得：熔融烷基正乙烯酮二聚体的固化，聚四氟乙烯存在时聚丙烯的等离子体聚合或刻蚀，微波等离子体增强化学气相沉积法，阳极氧化法或模板法。
本发明的容器中，所述容器为换料容器或转运容器。
本发明还提供一种燃料组件的换料方法，使用上述的容器，所述燃料组件的换料方法包括以下步骤：
A1、将容器定位于压力容器的燃料组件的上方，所述容器底部打开；
A2、将所述燃料组件提起送入所述容器内，将所述容器底部关闭；
A3、直接将装载有燃料组件的所述容器运至乏燃料池。
本发明的燃料组件的换料方法中，步骤A1之前，将压力容器的顶盖打开，盖上屏蔽层；旋转所述屏蔽层使其上的进出口对准待换的燃料组件；
步骤A2中，所述燃料组件通过所述进出口进入所述容器内。
本发明的燃料组件的换料方法中，步骤A1中，装卸料机就位在所述压力容器上，将所述容器置于所述装卸料机上；
步骤A2中，所述装卸料机提起所述压力容器内的燃料组件，送入所述容器内。
本发明的燃料组件的换料方法中，步骤A2中，所述容器底部关闭后，往所述容器内注水，使所述燃料组件整体浸在水中。
本发明还提供一种燃料组件的转运方法，使用上述的容器，所述燃料组件的转运方法包括以下步骤：
B1、将容器置于乏燃料池内，所述容器顶部打开；
B2、将所述乏燃料池内的燃料组件移至所述容器内，将所述容器顶部关闭；
B3、将装载有燃料组件的所述容器移出所述乏燃料池，并运至交通工具。
本发明的燃料组件的转运方法中，步骤B1中，所述容器整体位于所述乏燃料池的水位以下；
步骤B2中，所述燃料组件移至所述容器内的过程都在水位以下进行。
本发明的燃料组件的转运方法中，步骤B3中，所述容器运至交通工具前，往所述容器内充入保护气体，排出所述容器内的水。
本发明的有益效果：通过容器上超疏水层设置，使得反应堆堆芯中的高放射性冷却剂和乏燃料水池中的放射性水不会粘附在容器上，从而减少了原核燃料换料、转运和外运过程中，容器清洗的步骤，简化了工艺流程和系统配置，节约了建造成本、维护成本和放射性废水处理成本。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明一实施例的燃料组件的换料方法的流程图；
图2是本发明一实施例的燃料组件的换料方法的结构示意图；
图3是本发明一实施例的燃料组件的转运方法的流程图；
图4是本发明一实施例的燃料组件的转运方法的结构示意图；
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
本发明的用于燃料组件的容器，包括容器本体、设置在容器本体外表面的超疏水层。
超疏水层的设置使得容器的表面极难被水沾湿，水在其表面的接触角超过150°，滑动角小于20°。
作为选择，超疏水层可采用以下任一种方法制得：熔融烷基正乙烯酮二聚体的固化，聚四氟乙烯存在时聚丙烯的等离子体聚合或刻蚀，微波等离子体增强化学气相沉积法，阳极氧化法或模板法等等。
本发明的容器可为换料容器，用于燃料组件的换料；换料容器的底部可开合，方便燃料组件从底部进入换料容器内。
本发明的容器可为转运容器，用于燃料组件的转运；转运容器的顶部可开合，方便乏燃料池内的燃料组件(乏燃料)移至转运容器内。
本发明的燃料组件的换料方法，使用上述的容器(换料容器)。
结合图1、2，该燃料组件的换料方法可包括以下步骤：
A1、将容器10定位于压力容器20的燃料组件21的上方，容器10底部打开。
A2、将燃料组件21提起送入容器10内，将容器10底部关闭。
A3、直接将装载有燃料组件21的容器10运至乏燃料池。
具体地，在步骤A1之前，将压力容器20的顶盖打开，盖上屏蔽层；旋转屏蔽层使其上的进出口对准待换的燃料组件。容器10通过进出口与压力容器20内部连通，从而燃料组件21通过进出口进入容器10内。步骤A2中，燃料组件21通过进出口进入容器10内。燃料组件21表面沾染有高放射性冷却剂。
作为一种选择性实施方式，步骤A1中，容器10可直接定位在压力容器20上。该容器10为换料容器，内部设有抓取机构，底部通过阀门开关。在步骤A2中，容器10内的抓取机构将燃料组件21抓起并送入到容器10内，阀门将容器10底部关闭。
作为另一种选择性实施方式，步骤A1中，装卸料机就位在压力容器10上，将容器10置于装卸料机上；容器10底部打开后，通过装卸料机的通道和屏蔽层的进出口相连通。在步骤A2中，装卸料机提起压力容器10内的燃料组件21，送入容器10内；燃料组件21到位后容器10底部关闭。
进一步地，步骤A2中，容器10底部关闭后，往容器10内注水，使燃料组件21整体浸在水中，对燃料组件21起到冷却、屏蔽和密封作用。
步骤A3中，不需对容器10冲洗，直接将装载有燃料组件21的容器10运至乏燃料池，以将燃料组件21转移到乏燃料池内，简化换料流程，节省换料时间，提高机组经济性。
本发明的燃料组件的转运方法，使用上述的容器(转运容器)。
结合图3、4，该燃料组件的转运方法可包括以下步骤：
B1、将容器30置于乏燃料池40内，容器30顶部打开。
B2、将乏燃料池40内的燃料组件41(乏燃料)移至容器30内，将容器30顶部关闭。
B3、将装载有燃料组件41的容器30移出乏燃料池40，并运至车辆等交通工具。
具体地，在步骤B1中，容器30可通过装卸料机放置到乏燃料池40中。容器30整体位于乏燃料池40的水位以下，容器30内部充满水，保证燃料组件41转运过程都在水下进行。
步骤B2中，可通过装卸料机将燃料组件41从乏燃料池40的格架中移至容器30内，并且转移过程都在水位以下进行，燃料组件41始终在水中。燃料组件41装入容器30后，将容器30的顶部关闭，将燃料组件41密封在其中。
步骤B3中，容器30运至交通工具前，往容器30内充入保护气体(如氮气等)，排出容器30内的水，通过保护气体对容器30内的燃料组件41进行保护等。
可以理解地，乏燃料池40中的水为放射性水，会沾染到进入其中的容器内外表面。而本发明中，容器30外表面上超疏水层的设置，避免了放射性水沾染到外表面上的问题，从而容器30移出乏燃料池40后，不需对容器30冲洗，可直接运至交通工具上，从而节省了冲洗水池、相关管线、阀门等的设置，节约了建造成本和厂房中的空间。
综上所述，本发明的燃料组件的换料和转运方法中，相较于现有技术的换料和转运，减少了容器清洗的步骤，简化了工艺流程和系统配置，节约了厂房空间，建造成本、维护成本和放射性废水处理成本，特别适用于小型堆。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于燃料组件的容器，其特征在于，包括容器本体、设置在所述容器本体外表面的超疏水层；所述超疏水层使得水在所述容器本体外表面的接触角超过150°，滑动角小于20°；
所述超疏水层采用以下任一种方法制得：熔融烷基正乙烯酮二聚体的固化，聚四氟乙烯存在时聚丙烯的等离子体聚合或刻蚀，微波等离子体增强化学气相沉积法，阳极氧化法或模板法；
所述容器为换料容器，底部可开合；或者，所述容器为转运容器，顶部可开合。
2.一种燃料组件的换料方法，其特征在于，使用权利要求1所述的容器，所述燃料组件的换料方法包括以下步骤：
A1、将容器定位于压力容器的燃料组件的上方，所述容器底部打开；
A2、将所述燃料组件提起送入所述容器内，将所述容器底部关闭；
A3、直接将装载有燃料组件的所述容器运至乏燃料池。
3.根据权利要求2所述的燃料组件的换料方法，其特征在于，步骤A1之前，将压力容器的顶盖打开，盖上屏蔽层；旋转所述屏蔽层使其上的进出口对准待换的燃料组件；
步骤A2中，所述燃料组件通过所述进出口进入所述容器内。
4.根据权利要求2所述的燃料组件的换料方法，其特征在于，步骤A1中，装卸料机就位在所述压力容器上，将所述容器置于所述装卸料机上；
步骤A2中，所述装卸料机提起所述压力容器内的燃料组件，送入所述容器内。
5.根据权利要求2所述的燃料组件的换料方法，其特征在于，步骤A2中，所述容器底部关闭后，往所述容器内注水，使所述燃料组件整体浸在水中。
6.一种燃料组件的转运方法，其特征在于，使用权利要求1所述的容器，所述燃料组件的转运方法包括以下步骤：
B1、将容器置于乏燃料池内，所述容器顶部打开；
B2、将所述乏燃料池内的燃料组件移至所述容器内，将所述容器顶部关闭；
B3、将装载有燃料组件的所述容器移出所述乏燃料池，并运至交通工具。
7.根据权利要求6所述的燃料组件的转运方法，其特征在于，步骤B1中，所述容器整体位于所述乏燃料池的水位以下；
步骤B2中，所述燃料组件移至所述容器内的过程都在水位以下进行。
8.根据权利要求6所述的燃料组件的转运方法，其特征在于，步骤B3中，所述容器运至交通工具前，往所述容器内充入保护气体，排出所述容器内的水。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107958715A (zh) * 2017-11-28 2018-04-24 中国原子能科学研究院 一种运输容器
CN110993129A (zh) * 2019-11-28 2020-04-10 中广核研究院有限公司 用于海上浮动核电站的非能动冷却系统及方法
CN115064291B (zh) * 2022-03-18 2024-02-20 中国原子能科学研究院 用于反应堆闭式换料系统的定位对中装置及方法
CN115423152B (zh) * 2022-08-10 2024-01-23 上海核工程研究设计院股份有限公司 一种核燃料装卸与位置自动化跟踪方法、装置及系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104221092A (zh) * 2012-01-19 2014-12-17 阿海珐有限公司 用于存储和运输乏燃料的系统
CN105551545A (zh) * 2016-01-12 2016-05-04 中广核研究院有限公司 燃料组件的换料装置及方法
CN105931688A (zh) * 2016-04-21 2016-09-07 中广核核电运营有限公司 核电站乏燃料场内转运卸料方法
CN106140588A (zh) * 2016-06-29 2016-11-23 浙江江山三友电子有限公司 一种t8直管led粉管的免清洗涂粉方法
CN205738576U (zh) * 2016-05-10 2016-11-30 中广核研究院有限公司 乏燃料运输容器
CN106653123A (zh) * 2015-11-02 2017-05-10 中科华核电技术研究院有限公司 一种用于陆上小型反应堆的换料方法及换料装置
CN106683725A (zh) * 2017-01-05 2017-05-17 中广核研究院有限公司 一种用于燃料转运的装置以及相应的核电平台

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9812229B2 (en) * 2014-03-04 2017-11-07 Paschal-Gross Enterprises, Inc. Safe geometry vacuum design

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104221092A (zh) * 2012-01-19 2014-12-17 阿海珐有限公司 用于存储和运输乏燃料的系统
CN106653123A (zh) * 2015-11-02 2017-05-10 中科华核电技术研究院有限公司 一种用于陆上小型反应堆的换料方法及换料装置
CN105551545A (zh) * 2016-01-12 2016-05-04 中广核研究院有限公司 燃料组件的换料装置及方法
CN105931688A (zh) * 2016-04-21 2016-09-07 中广核核电运营有限公司 核电站乏燃料场内转运卸料方法
CN205738576U (zh) * 2016-05-10 2016-11-30 中广核研究院有限公司 乏燃料运输容器
CN106140588A (zh) * 2016-06-29 2016-11-23 浙江江山三友电子有限公司 一种t8直管led粉管的免清洗涂粉方法
CN106683725A (zh) * 2017-01-05 2017-05-17 中广核研究院有限公司 一种用于燃料转运的装置以及相应的核电平台

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