CN109979630A - 一种用于燃料组件修复的燃料棒插拔定位装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及燃料组件修复技术领域，具体公开了一种用于燃料组件修复的燃料棒插拔定位装置及方法。一种用于燃料组件修复的燃料棒插拔定位装置，该装置包括定位板、导向孔以及定位销，其中，定位板为孔板结构，其上开有若干个定位孔；在定位板的四个角上均设有导向孔，且导向孔相对于定位板中心对称；在定位板的正下方设有若干个定位销，用于实现定位板在燃料组件上的定位；定位板上的定位孔在旋转一周内可覆盖所有的燃料棒位置。该装置通过四个不同的安装面，实现对所有燃料棒的定位，且具有唯一对应性；利用该装置及方法避免了对燃料棒更换定位错误的风险，且可实现在水下进行安装，安装方法简便，安装过程出现失误或错误安装的风险较低。

Description

一种用于燃料组件修复的燃料棒插拔定位装置及方法
技术领域
本发明属于燃料组件修复技术领域，具体涉及一种用于燃料组件修复的燃料棒插拔定位装置及方法。
背景技术
燃料组件在运行使用过程中受水流冲击、振动、辐照等各种因素的影响，存在一定的破损率。若燃料棒出现破损，会导致裂变产物外泄，导致一回路放射性水平升高，影响核电站的经济性和安全性。因此，有必要对未达到燃耗深度的破损燃料组件实施修复，更换破损的燃料棒，保证反应堆安全、可靠地运行。
燃料棒在燃料组件中通常以等间距阵列排布，以AFA3G组件为例，燃料棒以17×17阵列排布，相邻燃料棒的中心距为12.6mm，燃料棒的外径为9.5mm，可见燃料棒排布十分密集，因此需要使用定位装置辅助完成燃料棒的抽拔工作。若设计定位装置上定位孔直接与燃料棒一一对应，则设计的定位孔或过于密集，这不仅会增加定位错误的风险，也将对燃料棒操作工具的设计及实施造成较大的难度，因此有必要适当减少定位孔的个数同时增加定位孔的大小以满足操作要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于燃料组件修复的燃料棒插拔定位装置及方法，可实现在燃料修复单棒更换过程中对燃料棒进行精确定位及抽拔导向。
本发明的技术方案如下：一种用于燃料组件修复的燃料棒插拔定位装置，该装置包括定位板、导向孔以及定位销，其中，定位板为孔板结构，其上开有若干个定位孔；在定位板的四个角上均设有导向孔，且导向孔相对于定位板中心对称；在定位板的正下方设有若干个定位销，用于实现定位板在燃料组件上的定位；定位板上的定位孔在旋转一周内可覆盖所有的燃料棒位置。
所述的定位板上分布有66个定位孔。
所述的定位板的两个斜对角处设有吊装作用杆，其可实现对所述定位装置的吊装及转运。
所述的定位板上分布的66个定位孔是在以定位板中心为原点，以相邻燃料棒的中心距为单位长度建立的平面坐标系中，在以下的坐标处存在有定位孔：(0，2)，(0，4)，(0，8)，(2，2)，(2，4)，(2，6)，(2，8)，(4，2)，(4，4)，(4，6)，(4，8)，(6，2)，(6，4)，(6，6)，(6，8)，(8，2)，(8，4)，(8，6)，(8，8)，(-2，-1)，(-2，-3)，(-2，-5)，(-2，-7)，(-4，-1)，(-4，-3)，(-4，-5)，(-4，-7)，(-6，-1)，(-6，-5)，(-6，-7)，(-8，-1)，(-8，-3)，(-8，-5)，(-8，-7)，(-1，-1)，(-1，-3)，(-1，-5)，(-1，-7)，(-3，-1)，(-3，-5)，(-3，-7)，(-5，-1)，(-5，-3)，(-5，-7)，(-7，-1)，(-7，-3)，(-7，-5)，(-7，-7)，(1，0)，(1，-2)，(1，-4)，(1，-6)，(1，-8)，(3，-2)，(3，-4)，(3，-8)，(5，0)，(5，-2)，(5，-4)，(5，-6)，(5，-8)，(7，0)，(7，-2)，(7，-4)，(7，-6)，(7，-8)。
所述的定位板安装在燃料组件上时，其坐标原点与燃料组件中心通量管同心。
一种用于燃料组件修复的燃料棒插拔定位方法，该方法具体包括如下步骤：
步骤1、根据定位板上定位孔的排布，建立定位板索引图；
步骤2、建立定位板索引表，并根据定位板索引表选择相应的定位孔索引图进行燃料棒定位。
所述的步骤1中建立定位板索引图的具体步骤为：
将将定位板安装在17x 17排布的燃料组件上，以燃料棒最左下方为原点，在第一象限建立横坐标为A～Q、纵坐标为1～17的坐标轴，通过横坐标及纵坐标的组合，可定位到每个燃料棒；以上述排布的定位孔定义为第一面定位孔索引，依次逆时针旋转90度定位板，形成第二面定位孔索引、第三面定位孔索引以及第四面定位孔索引；其中，上述四个面的定位孔索引中的定位孔完全覆盖17×17排布燃料组件中的所有燃料棒。
所述的步骤2中所建立的定位板索引表具体为：
建立如表1所示的定位板索引表，其中，横坐标从A～Q，纵坐标从1～17；
表1定位板索引表
定位板索引表中空白无数字的位置对应燃料组件控制棒导向管和中子通量管。
所述的步骤2中通过定位板索引表定位指定燃料棒的具体方法为：
定位板索引表的坐标体系与17×17排布燃料组件的燃料棒坐标体系相同，在对指定坐标(x，y)的燃料棒定位时，通过定位板索引表查找相应横纵坐标所对应的数值α(α为1～4范围内的整数)，数值α分别代表了相应的第α面定位孔索引，利用第α面定位孔索引，坐标(x，y)对应的定位孔正好与指定的燃料棒相对应，从而实现对指定燃料棒的精确定位及更换操作。
本发明的显著效果在于：本发明所述的一种用于燃料组件修复的燃料棒插拔定位装置及方法，其通过四个不同的安装面，实现对所有燃料棒的定位，且具有唯一对应性；利用该装置及方法避免了对燃料棒更换定位错误的风险，且可实现在水下进行安装，安装方法简便，安装过程出现失误或错误安装的风险较低。
附图说明
图1为本发明所述的一种用于燃料组件修复的燃料棒插拔定位装置结构示意图；
图2为图1中定位板上定位孔的排布图；
图3为图1中定位板的第一面定位孔索引图；
图4为图1中定位板的第二面定位孔索引图；
图5为图1中定位板的第三面定位孔索引图；
图6为图1中定位板的第四面定位孔索引图；
图中：5、导向孔；6、定位板；7、定位销；4、吊装作用杆。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1、图2所示，一种用于燃料组件修复的燃料棒插拔定位装置，包括定位板6、导向孔5、以及定位销7，其中，定位板6为孔板结构，其上开有多个定位孔，在定位板6的四个角上均安装有导向孔5，且导向孔5相对于定位板6中心对称，用于对定位板5的安装导向；在定位板2的正下方安装有若干个定位销7，定位销7的安装位置及个数与燃料组件导向管相一致，通过多个定位销7插入燃料组件导向管内，实现该定位装置的定位安装；在定位板6的两个斜对角处安装有吊装作用杆8，其可以实现对该定位装置的吊装及转运；在定位板6上分布66个定位孔，其在以定位板中心为原点，以相邻燃料棒的中心距为单位长度建立的平面坐标系XOY中，在以下的坐标上存在定位孔：(0，2)，(0，4)，(0，8)，(2，2)，(2，4)，(2，6)，(2，8)，(4，2)，(4，4)，(4，6)，(4，8)，(6，2)，(6，4)，(6，6)，(6，8)，(8，2)，(8，4)，(8，6)，(8，8)，(-2，-1)，(-2，-3)，(-2，-5)，(-2，-7)，(-4，-1)，(-4，-3)，(-4，-5)，(-4，-7)，(-6，-1)，(-6，-5)，(-6，-7)，(-8，-1)，(-8，-3)，(-8，-5)，(-8，-7)，(-1，-1)，(-1，-3)，(-1，-5)，(-1，-7)，(-3，-1)，(-3，-5)，(-3，-7)，(-5，-1)，(-5，-3)，(-5，-7)，(-7，-1)，(-7，-3)，(-7，-5)，(-7，-7)，(1，0)，(1，-2)，(1，-4)，(1，-6)，(1，-8)，(3，-2)，(3，-4)，(3，-8)，(5，0)，(5，-2)，(5，-4)，(5，-6)，(5，-8)，(7，0)，(7，-2)，(7，-4)，(7，-6)，(7，-8)，其中，在定位板6安装在燃料组件上时，坐标原点与燃料组件中心通量管同心。
如图3～6所示，一种用于燃料组件修复的燃料棒插拔定位方法，该方法具体包括如下步骤：
步骤1、根据上述定位板上定位孔的排布，建立定位板索引图；
将定位板安装在17x 17排布的燃料组件上，以燃料棒最左下方为原点，在第一象限建立横坐标为A～Q、纵坐标为1～17的坐标轴，通过横坐标及纵坐标的组合，可定位到每个燃料棒；以上述排布的定位孔定义为第一面定位孔索引，依次逆时针旋转90度定位板，形成第二面定位孔索引、第三面定位孔索引以及第四面定位孔索引；其中，上述四个面的定位孔索引中的定位孔完全覆盖17×17排布燃料组件中的所有燃料棒；
步骤2、建立定位板索引表，并根据定位板索引表选择相应的定位孔索引图进行燃料棒定位；
建立如表1所示的定位板索引表，其中，横坐标从A～Q，纵坐标从1～17；定位板索引表中空白无数字的位置对应燃料组件控制棒导向管和中子通量管；
表1定位板索引表
定位板索引表的坐标体系与17×17排布燃料组件的燃料棒坐标体系相同，在对指定坐标(x，y)的燃料棒定位时，通过定位板索引表查找相应横纵坐标所对应的数值α(α为1～4范围内的整数)，数值α分别代表了相应的第α面定位孔索引，利用第α面定位孔索引，坐标(x，y)对应的定位孔正好与指定的燃料棒相对应，从而实现对指定燃料棒的精确定位及更换操作。

Claims (9)

1.一种用于燃料组件修复的燃料棒插拔定位装置，其特征在于：该装置包括定位板(6)、导向孔(5)以及定位销(7)，其中，定位板(6)为孔板结构，其上开有若干个定位孔；在定位板(6)的四个角上均设有导向孔(5)，且导向孔(5)相对于定位板(6)中心对称；在定位板(2)的正下方设有若干个定位销(7)，用于实现定位板(6)在燃料组件上的定位；定位板(6)上的定位孔在旋转一周内可覆盖所有的燃料棒位置。
2.根据权利要求1所述的一种用于燃料组件修复的燃料棒插拔定位装置，其特征在于：所述的定位板(6)上分布有66个定位孔。
3.根据权利要求1所述的一种用于燃料组件修复的燃料棒插拔定位装置，其特征在于：所述的定位板(6)的两个斜对角处设有吊装作用杆(8)，其可实现对所述定位装置的吊装及转运。
4.根据权利要求2所述的一种用于燃料组件修复的燃料棒插拔定位装置，其特征在于：所述的定位板(6)上分布的66个定位孔是在以定位板(6)中心为原点，以相邻燃料棒的中心距为单位长度建立的平面坐标系中，在以下的坐标处存在有定位孔：(0，2)，(0，4)，(0，8)，(2，2)，(2，4)，(2，6)，(2，8)，(4，2)，(4，4)，(4，6)，(4，8)，(6，2)，(6，4)，(6，6)，(6，8)，(8，2)，(8，4)，(8，6)，(8，8)，(-2，-1)，(-2，-3)，(-2，-5)，(-2，-7)，(-4，-1)，(-4，-3)，(-4，-5)，(-4，-7)，(-6，-1)，(-6，-5)，(-6，-7)，(-8，-1)，(-8，-3)，(-8，-5)，(-8，-7)，(-1，-1)，(-1，-3)，(-1，-5)，(-1，-7)，(-3，-1)，(-3，-5)，(-3，-7)，(-5，-1)，(-5，-3)，(-5，-7)，(-7，-1)，(-7，-3)，(-7，-5)，(-7，-7)，(1，0)，(1，-2)，(1，-4)，(1，-6)，(1，-8)，(3，-2)，(3，-4)，(3，-8)，(5，0)，(5，-2)，(5，-4)，(5，-6)，(5，-8)，(7，0)，(7，-2)，(7，-4)，(7，-6)，(7，-8)。
5.根据权利要求4所述的一种用于燃料组件修复的燃料棒插拔定位装置，其特征在于：所述的定位板(6)安装在燃料组件上时，其坐标原点与燃料组件中心通量管同心。
6.一种如权利要求4所述的用于燃料组件修复的燃料棒插拔定位方法，其特征在于：该方法具体包括如下步骤：
步骤1、根据定位板上定位孔的排布，建立定位板索引图；
步骤2、建立定位板索引表，并根据定位板索引表选择相应的定位孔索引图进行燃料棒定位。
7.根据权利要求6所述的一种用于燃料组件修复的燃料棒插拔定位方法，其特征在于：所述的步骤1中建立定位板索引图的具体步骤为：
将将定位板安装在17x 17排布的燃料组件上，以燃料棒最左下方为原点，在第一象限建立横坐标为A～Q、纵坐标为1～17的坐标轴，通过横坐标及纵坐标的组合，可定位到每个燃料棒；以上述排布的定位孔定义为第一面定位孔索引，依次逆时针旋转90度定位板，形成第二面定位孔索引、第三面定位孔索引以及第四面定位孔索引；其中，上述四个面的定位孔索引中的定位孔完全覆盖17×17排布燃料组件中的所有燃料棒。
8.根据权利要求6所述的一种用于燃料组件修复的燃料棒插拔定位方法，其特征在于：所述的步骤2中所建立的定位板索引表具体为：
建立如表1所示的定位板索引表，其中，横坐标从A～Q，纵坐标从1～17；
表1定位板索引表
定位板索引表中空白无数字的位置对应燃料组件控制棒导向管和中子通量管。
9.根据权利要求8所述的一种用于燃料组件修复的燃料棒插拔定位方法，其特征在于：所述的步骤2中通过定位板索引表定位指定燃料棒的具体方法为：
定位板索引表的坐标体系与17×17排布燃料组件的燃料棒坐标体系相同，在对指定坐标(x，y)的燃料棒定位时，通过定位板索引表查找相应横纵坐标所对应的数值α(α为1～4范围内的整数)，数值α分别代表了相应的第α面定位孔索引，利用第α面定位孔索引，坐标(x，y)对应的定位孔正好与指定的燃料棒相对应，从而实现对指定燃料棒的精确定位及更换操作。
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