CN107887044A - 一种反应堆下部堆内构件远距离水下对中装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于压水堆下部堆内构件技术领域，具体涉及一种反应堆下部堆内构件远距离水下对中装置；夹紧装置、定位辅助板和定位板；所述夹紧装置还包括：不锈钢管、连接块、连接法兰、不锈钢定滑轮、旋转臂、滑轮安装支架、不锈钢弹簧、钢丝绳导向块、钢丝绳夹紧板、带销孔的凸台、释放绳、包塑钢丝绳、限位换向轴套；所述夹紧装置与不锈钢管通过连接块焊接固定；所述包塑钢丝绳穿过定滑轮从上至下依次连接夹紧装置、定位辅助板和定位板。本发明通过在堆内构件吊具上增设对中装置实现了堆内构件吊具远距离与导向柱对中，满足了在换料大修期间精确、高效的对下部堆内构件吊装进行远距离水下对中操作。

Description

一种反应堆下部堆内构件远距离水下对中装置
技术领域
本发明属于压水堆下部堆内构件技术领域，具体涉及一种反应堆下部堆内构件远距离水下对中装置。
背景技术
国内外压水堆核电厂每五次换料大修，需要将下部堆内构件从压力容器内吊出，对下部堆内构件和压力容器内部进行在役检查。堆内构件经过多次运行辐照后，本体辐射剂量非常高，故吊装过程换料水池充满水，进行水屏蔽，以降低人员辐射剂量。
下部堆内构件为圆筒形状，高9.8m，外径3.9m，重119t。使用专用吊具与其连接进行吊装，堆内构件吊具的两个导向套与导向柱配合导向后的单边间隙仅为3mm。
下部堆内构件与压力容器内部配合间隙非常小，部分位置间隙只有2～5mm，所以下部堆内构件吊装进入压力容器时吊装定位的精度要求非常高,需要精确导向，否则将可能导致下部堆内构件与压力容器发生干涉或磕碰等，造成设备损坏。
下部堆内构件比上部堆内构件在压力容器内的长度多了6.3m，短导向柱的高度刚好满足上部堆内构件和顶盖的吊装导向。短导向柱长度不够，无法用于下部堆内构件吊装。
国内外压水堆核电厂一般配置一套短导向柱和一套长导向柱。短导向柱用于反应堆顶盖和上部堆内构件吊装时的导向；长导向柱用于下部堆内构件吊装时的导向，下部堆内构件开始进入压力容器时，长导向柱起到导向作用。核电厂每五次换料大修时，需要将下部堆内构件吊出进行在役检查。操作步骤大致如下：
01.上部堆内构件存放在换料水池底跨的存放架上，堆芯已卸料；
02.安装换料水池水闸门，换料水池水位高跨排水；
03.拆除短导向柱，并将短导向柱存放至高跨导向柱存放架上；
04.安装长导向柱；
05.换料水池水位升至满水位，拆除换料水池水闸门；
06.用堆内构件吊具将下部堆内构件从RV内吊出，并存放至存放架上；
07.下部堆内构件和RV在役检查结束后，将下部堆内构件吊装回至RV内，利用长导向柱导向；
08.换料水池排水至高跨地面以下；
09.安装换料水池水闸门，换料水池高跨排水；
010.拆除长导向柱，并存放至高跨导向柱存放架上；
011.安装短导向柱；
每次为了吊装下部堆内构件，需要拆装换料水池水闸门和长/短导向柱、换料水池充排水，这些辅助性工作大概占用大修主线48小时，且水闸门和导向柱的吊装还需要占用环吊。
若采取短导向柱上增加一段，以达到长导向柱的效果，则加长的部分长度达5m，且导向柱的直线度要求非常高，通过搭接的方式很难实现，搭接后9m长的导向柱垂直度保持0.81mm的要求。国内外核电厂均没有采用此设计。
国外某先进压水堆核电厂反应堆压力容器只设计了两根短导向柱，暂没有长导向柱，也没有设计相关的辅助导向定位装置。当下部堆内构件底部进入压力容器时，堆内构件吊具导向套距离短导向柱顶部约6.6m，短导向柱无法起到导向作用。该核电厂需要设置长导向柱，或者开发一套高效、精确的导向装置。
为了满足下部堆内构件吊装精确导向，取消长短导向柱拆装工序，缩短换料大修主线工期，降低人员辐照剂量，需要发明一种反应堆下部堆内构件远距离水下对中装置，以实现在换料大修期间精确、高效地执行下部堆内构件吊装远距离水下对中操作。
发明内容
本发明的目的是，在于针对实际条件限制，提供一种反应堆下部堆内构件远距离水下对中装置，通过在堆内构件吊具上增设对中装置，使对中装置与导向柱进行对中，实现堆内构件吊具远距离与导向柱对中，弥补导向柱长度的不足，以实现在换料大修期间精确、高效的对下部堆内构件吊装进行远距离水下对中操作。
本发明的技术方案是：
一种反应堆下部堆内构件远距离水下对中装置，其特征在于：包括夹紧装置、定位辅助板和定位板；所述夹紧装置还包括：不锈钢管、连接块、连接法兰、不锈钢定滑轮、旋转臂、滑轮安装支架、不锈钢弹簧、钢丝绳导向块、钢丝绳夹紧板、带销孔的凸台、释放绳、包塑钢丝绳、限位换向轴套；所述夹紧装置与不锈钢管通过连接块焊接固定；所述包塑钢丝绳穿过定滑轮从上至下依次连接夹紧装置、定位辅助板和定位板。
如上所述夹紧装置中的连接块与连接法兰固定连接；所述连接法兰下方设置有定滑轮，定滑轮固定安装在滑轮安装支架上。
如上所述旋转臂安装在滑轮安装支架上并与带销孔的凸台螺纹连接；旋转臂上设置有释放绳。
如上所述限位换向轴套设置在滑轮安装支架上；
如上所述钢丝绳夹紧板、钢丝绳导向块固定安装在滑轮安装支架上。
如上所述的一种反应堆下部堆内构件远距离水下对中装置，其特征在于：所述钢丝绳夹紧板为两个，不锈钢弹簧固定在钢丝绳夹紧板上。
如上所述定位辅助板为梯型结构，定位辅助板中央设置有通孔。
如上所述定位板为铅锤结构，底部带有锥角。
如上所述定位板中心固定设置有包塑钢丝绳。
如上所述定位板的锥角尺寸与导向柱吊耳孔尺寸相配合。
本发明的有益效果是：
本发明可以有效实现压水堆核电厂在换料大修期间，无需长导向柱，利用现有安装的短导向柱，配合所发明的远距离水下对中装置，更可靠、更精确、更高效的将下部堆内构件吊入压力容器内，不需要拆装多次拆装换料水池水闸门和导向柱，不需要换料水池多次充排水。所发明的工具及工艺也可以适用于上部堆内构件的吊装以及其他不能近距离观察而只能远距离对中的吊装操作。该工具及工艺简单、可靠。该工具及工艺彻底革新了国内外压水堆核电厂利用长导向柱吊装导向下部堆内构件的思路，取消了长导向柱的设置，不需要进行长导向柱的拆装操作，利用对中装置，简化了对中工艺，提高了对中效率，大大降低核电厂换料大修主线进度和人员辐照剂量。
附图说明
图1为本发明所述的一种反应堆下部堆内构件远距离水下对中装置的夹紧装置示意图
图2为本发明所述的一种反应堆下部堆内构件远距离水下对中装置的辅助定位板示意图
图3为本发明所述的一种反应堆下部堆内构件远距离水下对中装置的定位板示意图
图4为下部堆内构件即将进入压力容器时的对中装置示意图
图5为下部堆内构件吊具导向套刚好进入压力容器导向柱时的对中装置示意图
图6为下部堆内构件完全坐落至压力容器时的对中装置示意图
图中：1-不锈钢管，2-连接块、3-连接法兰、4不锈钢定滑轮、5旋转臂、6滑轮安装支架、7-钢弹簧、8-绳导向块、9-绳夹紧板、10-带销孔的凸台、11-释放绳、12-包塑钢丝绳、13-限位换向轴套、14-定位辅助板、15-定位板
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明进行进一步的介绍：
一种反应堆下部堆内构件远距离水下对中装置，包括：夹紧装置、定位辅助板16和定位板17；所述夹紧装置还包括：不锈钢管1、连接块2、连接法兰3、不锈钢定滑轮4、旋转臂5、滑轮安装支架6、不锈钢弹簧7、钢丝绳导向块8、钢丝绳夹紧板9、带销孔的凸台10、释放绳11、包塑钢丝绳12、限位换向轴套13；所述夹紧装置与不锈钢管1通过连接块2焊接固定；所述包塑钢丝绳12穿过定滑轮4从上至下依次连接夹紧装置、定位辅助板14和定位板15。
所述夹紧装置中的连接块2与连接法兰3固定连接；所述连接法兰3下方设置有定滑轮4，定滑轮4固定安装在滑轮安装支架6上。
所述旋转臂5安装在滑轮安装支架6上并与带销孔的凸台10螺纹连接；旋转臂5上设置有释放绳11。
所述限位换向轴套13设置在滑轮安装支架6上；
所述钢丝绳夹紧板9、钢丝绳导向块8固定安装在滑轮安装支架6上。
所述钢丝绳夹紧板9为两个，不锈钢弹簧7固定在钢丝绳夹紧板9上。
所述定位辅助板14为梯型结构，定位辅助板14中央设置有通孔。
所述定位板15为铅锤结构，底部带有锥角，所述定位板15中心固定设置有包塑钢丝绳12，用于包塑钢丝绳12穿过辅助定位板14的中心通孔。
辅助定位板14的锥角尺寸与吊具导向套锥角尺寸相同，可以自由的坐落在吊具导向套内，使得定位板15始终与吊具导向套的中心重合。所述定位板15的锥角尺寸与导向柱吊耳孔尺寸相配合，当定位板15的锥角刚好进入导向柱顶部中心的吊耳孔时，则可以确认定位板15与导向柱刚好对中。这样即实现了在短导向柱的情况下，通过延伸吊具导向套来实现与短导向柱的对中。
不锈钢弹簧7压缩后的反作用力使两块钢丝绳夹紧板(9)夹紧，从而限制了定位板15和包塑钢丝绳12的自由运动。当需要调整定位板15的高度时，人员需拉紧释放绳11，旋转臂5克服弹簧力使两块不锈钢夹紧板9分开，不锈钢夹紧板9释放钢丝绳12，人员收放钢丝绳12从而使定位板15上升或下降。
本发明所述的一种用于反应堆下部堆内构件远距离水下对中装置，具体操作步骤如下：
步骤一、安装远距离水下对中装置
1.1当堆内构件吊具在上部堆内构件存放架上时，将对中装置通过不锈钢管和扣件固定到堆内构件吊具操作平台90度和270度的围栏上，使对中装置在吊具导向套上方。
1.2操作人员拉紧释放绳，缓慢释放包塑钢丝绳12，使定位板15刚好与导向柱上部堆内构件存放架导向柱对中。若定位板15没有与存放架导向柱对中，则调整不锈钢管安装位置和角度。
1.3在两根导向柱附近架设水下电视，摄像头对准导向柱顶部，观察定位板与导向柱的对中情况。
1.4架设水下电视，摄像头在压力容器法兰面附近，观察下部堆内构件进入压力容器时有无干涉。
步骤二、吊装下部堆内构件至RV上方
2.1下部堆内构件存放于存放架上，准备吊入RV内。
2.2将堆内构件吊具从上部堆内构件存放架上吊装就位至下部堆内构件上，并操作堆内构件吊具，使之与下部堆内构件连接。
2.3起吊堆内构件吊具，将下部堆内构件吊出存放架，吊至RV上方。
2.4两位操作人员分别站在换料水池两侧的蒸汽发生器格架顶部，用手抓住释放绳11和钢丝绳12。
2.5目视粗定位下部堆内构件至RV上方，下降吊具，使下部堆内构件的二次支撑底部接近RV法兰面约100mm。此时导向柱距离吊具导向套约6.6m。
步骤三、远距离水下对中
3.1拉紧释放绳11，缓慢下放包塑钢丝绳12，下降定位板15至RV导向柱顶部高度，松掉释放绳11，使定位板15停止下降。
3.2使用水下电视和望远镜观察定位板15与导向柱的对中情况，微调环吊大、小车，并拉紧吊具上的两根牵引绳，使定位板15的锥角刚好进入导向柱的吊耳孔。
3.3若定位板15有晃动，使用头部带叉子的可伸缩长杆稳住定位板。
3.4定位板15与导向柱精确对中后，慢速下降吊具，同时缓慢提升定位板15，使定位板15的锥角刚好在导向柱吊耳孔上。
3.5继续下降吊具，直至吊具导向套完全进入导向柱。吊具下降过程中，同步确认吊具的对中情况。
3.6吊具导向套完全进入导向柱后，吊具开始由导向柱进行导向。此时拉紧释放绳11，收拢钢丝绳12，提升定位板15和辅助定位板14至上限位。继续下降吊具，直至下部堆内构件完全坐落到压力容器支撑凸台上。
步骤四、吊离吊具，拆除对中装置
4.1操作堆内构件吊具，使之与下部堆内构件脱开，起吊吊具，吊至上部堆内构件存放架上。
4.2移除水下电视，拆除吊具上的对中装置。

Claims (10)

1.一种反应堆下部堆内构件远距离水下对中装置，其特征在于：包括夹紧装置、定位辅助板(16)和定位板(17)；所述夹紧装置还包括：不锈钢管(1)、连接块(2)、连接法兰(3)、不锈钢定滑轮(4)、旋转臂(5)、滑轮安装支架(6)、不锈钢弹簧(7)、钢丝绳导向块(8)、钢丝绳夹紧板(9)、带销孔的凸台(10)、释放绳(11)、包塑钢丝绳(12)、限位换向轴套(13)；所述夹紧装置与不锈钢管(1)通过连接块(2)焊接固定；所述包塑钢丝绳(12)穿过定滑轮(4)从上至下依次连接夹紧装置、定位辅助板(14)和定位板(15)。
2.如权利要求1所述的一种反应堆下部堆内构件远距离水下对中装置，其特征在于：所述夹紧装置中的连接块(2)与连接法兰(3)固定连接；所述连接法兰(3)下方设置有定滑轮(4)，定滑轮(4)固定安装在滑轮安装支架(6)上。
3.如权利要求1所述的一种反应堆下部堆内构件远距离水下对中装置，其特征在于：所述旋转臂(5)安装在滑轮安装支架(6)上并与带销孔的凸台(10)螺纹连接；旋转臂(5)上设置有释放绳(11)。
4.如权利要求1所述的一种反应堆下部堆内构件远距离水下对中装置，其特征在于：所述限位换向轴套(13)设置在滑轮安装支架(6)上。
5.如权利要求1所述的一种反应堆下部堆内构件远距离水下对中装置，其特征在于：所述钢丝绳夹紧板(9)、钢丝绳导向块(8) 固定安装在滑轮安装支架(6)上。
6.如权利要求1所述的一种反应堆下部堆内构件远距离水下对中装置，其特征在于：所述钢丝绳夹紧板(9)为两个，不锈钢弹簧(7)固定在钢丝绳夹紧板(9)上。
7.如权利要求1所述的一种反应堆下部堆内构件远距离水下对中装置，其特征在于：所述定位辅助板(14)为梯型结构，定位辅助板(14)中央设置有通孔。
8.如权利要求1所述的一种反应堆下部堆内构件远距离水下对中装置，其特征在于：所述定位板(15)为铅锤结构，底部带有锥角。
9.如权利要求1所述的一种反应堆下部堆内构件远距离水下对中装置，其特征在于：所述定位板(15)中心固定设置有包塑钢丝绳(12)。
10.如权利要求1所述的一种反应堆下部堆内构件远距离水下对中装置，其特征在于：所述定位板(15)的锥角尺寸与导向柱吊耳孔尺寸相配合。
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