CN110970143A - 一种检测燃料组件破损程度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种检测燃料组件破损程度的方法，包括以下步骤：将燃料组件置于检测室内，关闭所述检测室顶盖，形成一个封闭的空腔；所述检测室置于泛燃料池水下，室内有泛燃料池水；打开压缩空气系统，通入界外压缩空气至检测室中内筒与外筒的空腔内，通过压缩空气将内外筒间的泛燃料池水压出形成屏蔽空腔；吸入所述检测室内的泛燃料池水并调节水温在定值区间中，将调节水温后的泛燃料池水循环流过所述燃料组件；通过水流检测装置检测所述循环流过燃料组件的泛燃料池水，判定所述燃料组件破损程度。本发明的方法能够简单便捷、无损并且精确度高的检测燃料组件的破损程度。

Description

一种检测燃料组件破损程度的方法
技术领域
本发明涉及燃料组件检测领域，特别是涉及一种检测燃料组件破损程度的方法。
背景技术
在燃料组件检测领域中，早期常用的检测方法有外观目测法，γ扫描法、度量法、超声波法等，但这些方法在实用中存在许多问题，有些需要解体燃料组件，成本较高的同时精确度不高，目前较少用。为满足当前燃料组件检测领域的需要，急需一种无损检测方法，不需要解体燃料组件的同时，既迅速又经济，能更精确，可靠地定位破损的燃料组件。
发明内容
基于此，本发明提供一种检测燃料组件破损程度的方法，能够简单便捷、无损并且精确度高的检测燃料组件的破损程度。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种检测燃料组件破损程度的方法，包括以下步骤：
将燃料组件置于检测室内，关闭所述检测室顶盖，形成一个封闭的空腔；所述检测室置于泛燃料池水下，室内有泛燃料池水；
打开压缩空气系统，通入界外压缩空气至检测室中内筒与外筒的空腔内，通过压缩空气将内外筒间的泛燃料池水压出形成屏蔽空腔；
吸入所述检测室内的泛燃料池水并调节水温在定值区间中，将调节水温后的泛燃料池水循环流过所述燃料组件；
通过水流检测装置检测所述循环流过燃料组件的泛燃料池水，判定所述燃料组件破损程度。
作为上述方法的进一步改进为：
所述将调节水温后的泛燃料池水循环流过所述燃料组件的步骤之前，还包括：
将检测室内的水和气体进行循环，通过汽水分离器将水气分离；
将分离后的气体通过气体检测装置，判定所述燃料组件破损程度。
上述方法中，优选地，所述将分离后的气体通过气体检测装置，判定所述燃料组件破损程度的步骤，包括：
将分离后的气体通过气体检测装置，通过测量气样中β剂量的活度，判断所述燃料组件的破损程度。
上述方法中，优选地，所述将分离后的气体通过气体检测装置，判定所述燃料组件破损程度的步骤，包括：
将分离后的气体吸入干燥器进行干燥；
通过装有活性炭的捕集装置，对干燥后的气体捕捉气样中的放射性元素85Kr；
通过检测放射性元素85Kr的活度来判定燃料组件破损程度。
上述方法中，优选地，所述吸入所述检测室内的泛燃料池水并调节水温在定值区间中的步骤，具体包括：
吸入所述检测室内的泛燃料池水，并通过电加热器以及水冷却器调节水温在75℃～85℃。
上述方法中，优选地，所述通过水流检测装置检测所述循环流过燃料组件的泛燃料池水，判定所述燃料组件破损程度的步骤，包括：
通过装有阴阳混合树脂的树脂罐，检测循环流过燃料组件的泛燃料池水中存在的放射性裂变产物137Cs；
通过检测放射性裂变产物137Cs的活度判定燃料组件破损程度。
上述方法中，优选地，所述通过水流检测装置检测所述循环流过燃料组件的泛燃料池水，判定所述燃料组件破损程度的步骤，包括：
通过采样瓶检测循环流过燃料组件的泛燃料池水，对所述泛燃料池水进行核素分析，判定燃料组件破损程度。
由以上方案可以看出，本发明的检测燃料组件破损程度的方法，通过放置于泛燃料池水下的检测室来检测燃料组件，以循环流过燃料组件的池水为检测介质，在保证一定区间水温的情况下，通过采集池水以及气体中的相关信息，来判断燃料组件的破损程度。实现了在不需要解体燃料组件的同时，既迅速又经济，更精确，可靠地定位破损的燃料组件，整个过程无损、便捷且精确。
附图说明
图1为本发明一种检测燃料组件破损程度的方法流程示意图；
图2为本发明检测燃料组件破损程度的方法实施例的系统流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体的实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述。
参见图1所示，一种检测燃料组件破损程度的方法，可以包括以下步骤：
步骤S101，将燃料组件置于检测室内，关闭所述检测室顶盖，形成一个封闭的空腔；所述检测室置于泛燃料池水下，室内有泛燃料池水；
在步骤S101中，检测室在泛燃料池水下，可以提供池水的环境，方便进行池水相关的信息检测。
步骤S102，打开压缩空气系统，通入界外压缩空气至检测室中内筒与外筒的空腔内，通过压缩空气将内外筒间的泛燃料池水压出形成屏蔽空腔；
在步骤S102中，压缩空气可以将内外筒间的池水压出形成屏蔽空腔，以免加热过程中热量被池水冷却，从而为水系统的加热温升创造条件。
步骤S103，吸入所述检测室内的泛燃料池水并调节水温在定值区间中，将调节水温后的泛燃料池水循环流过所述燃料组件；
步骤S104，通过水流检测装置检测所述循环流过燃料组件的泛燃料池水，判定所述燃料组件破损程度。
上述方案通过放置于泛燃料池水下的检测室来检测燃料组件，以循环流过燃料组件的池水为检测介质，在保证一定区间水温的情况下，通过采集池水气体中的相关信息，来判断燃料组件的破损程度。实现了在不需要解体燃料组件的同时，既迅速又经济，更精确，可靠地定位破损的燃料组件。整个过程无损、便捷且精确。
作为一个较好的实施例，所述吸入所述检测室内的泛燃料池水并调节水温在定值区间中的步骤，具体可以包括：
吸入所述检测室内的泛燃料池水，并通过电加热器以及水冷却器调节水温在75℃～85℃。
水温保持在75℃～85℃之间能使检测更无损和精确。
作为一个较好的实施例，所述通过水流检测装置检测所述循环流过燃料组件的泛燃料池水，判定所述燃料组件破损程度的步骤，可以包括：
通过装有阴阳混合树脂的树脂罐，检测循环流过燃料组件的泛燃料池水中存在的放射性裂变产物137Cs；
通过检测放射性裂变产物137Cs的活度判定燃料组件破损程度。
通过阴阳混合树脂可以很好的检测到循环流过的泛燃料池水中存在的放射性裂变产物137Cs比例和程度，从而可以以此判断燃料组件是否破损以及破损的程度。
作为一个较好的实施例，所述通过水流检测装置检测所述循环流过燃料组件的泛燃料池水，判定所述燃料组件破损程度的步骤，可以包括：
通过采样瓶检测循环流过燃料组件的泛燃料池水，对所述泛燃料池水进行核素分析，判定燃料组件破损程度。
通过对所述泛燃料池水进行核素分析可以在无损的情况下，较高精确的检测燃料组件破损情况。
作为一个较好的实施例，所述将调节水温后的泛燃料池水循环流过所述燃料组件的步骤之前，还可以包括：
将检测室内的水和气体进行循环，通过汽水分离器将水气分离；
将分离后的气体通过气体检测装置，判定所述燃料组件破损程度。
进一步的，所述将分离后的气体通过气体检测装置，判定所述燃料组件破损程度的步骤，可以包括：
将分离后的气体通过气体检测装置，通过测量气样中β剂量的活度，判断所述燃料组件的破损程度。
进一步的，所述将分离后的气体通过气体检测装置，判定所述燃料组件破损程度的步骤，可以包括：
将分离后的气体吸入干燥器进行干燥；
通过装有活性炭的捕集装置，对干燥后的气体捕捉气样中的放射性元素85Kr；
通过检测放射性元素85Kr的活度来判定燃料组件破损程度。
通过装有活性炭的捕集装置对放射性元素85Kr的活度进行检测，可以在无损的情况下，更精确的检测燃料组件的破损程度。
由以上实施例方案可以看出，本发明的检测燃料组件破损程度的方法，通过放置于泛燃料池水下的检测室来检测燃料组件，以循环流过燃料组件的池水为检测介质，在保证一定区间水温的情况下，通过采集池水以及气体中的相关信息，来判断燃料组件的破损程度。可以通过水与气两者采样检测的结合，以实现在无损的基础上，更为精准精确的检测出燃料组件的破损程度。解决了目前普遍的检测方法精确度较低，对燃料组件有损的问题。实现了在不需要解体燃料组件的同时，既迅速又经济，更精确，可靠地定位破损的燃料组件。整个过程无损、便捷且精确。
为便于本领域的技术人员进下的理解本发明的方案，此处借助图2系统流程示意图，以系统的方式来描述本发明实施例方法的工作流程。
该实施例的检测系统的系统流程示意图如图2所示，主要由水样检测系统、气体检测系统、压缩空气系统、辐射检测系统、盖系统、热屏蔽系统组成。
水样检测系统：
包括有检测室、水循环泵、树脂罐、电加热器、水冷却器、管路、阀门等。检测时将检测室置于乏燃料池水下，将被检测燃料组件通过专用操作工具置于检测室内，关闭顶盖形成一个封闭的空腔，打开压缩空气系统通入界外压缩空气至检测室内筒与外筒的空腔内，压缩空气可以将内外筒间的池水压出形成屏蔽空腔，以免加热过程中热量被池水冷却，从而为水系统的加热温升创造条件。然后将水循环泵开启将检测室内池水吸入回路里循环，通过电加热器、水冷却器综合调节水温在80±5℃，被加热的水循环流过检测室内被检测的燃料组件，打开旁路通过装有阴阳混合树脂的树脂罐来检测水样是否存在放射性裂变产物137CS的存在，也可通过采样瓶直接采水样对其进行核素分析来鉴别被测组件是否有破损。
气体检测系统：
包括有检测室、气循环泵、气冷却器、汽水分离器、β探测器、干燥器、捕集装置、管路、阀门等。检测时打开压缩空气系统通入界外压缩空气至气体回路将装有核燃料组件的检测室内池水通过回路排水阀部分排出，此时检测室内水气共存，通过水检测系统的循环加热至80±5℃，开启气循环泵将检测室内气样进行循环，通过汽水分离器进行水气分离，分离后的气体通过β探测器直接在线测量气样中β剂量的活度可以对燃料组件破损情况进行鉴别，也可通过开启真空泵将气样吸入干燥器进一步干燥后进入装有活性炭的捕集装置对气样中放射性元素85Kr的捕捉，通过检测85Kr的活度来鉴别燃料组件破损情况。气体检测回路既可以单独进行气体检测，也可同时进行水样检测和气体检测。
本实施例的方法将被检测的燃料组件隔离在一个水下限定的空腔内，通过采用不同的介质(水/气)来循环流过被检测燃料组件，并辅以外部加热的方式加促使裂变产物从破损组件释放至介质中，然后通过分别设在水回路、气回路的分析、检测系统来对比温升前后的介质放射性活度的变化来判别是否有裂变产物存在，从而鉴别组件是否存在破损。
本实施例的系统直接可通过系统内一系列的温度、压力、流量、检测等监测元件顺序完成水、气系统的测量和数据采集工作，并可按照相同步骤依次完成电厂内检修期内待检批量燃料组件，实现不需要解体燃料组件，既迅速又经济、可靠地定位破损的燃料组件。
该系统同时设计了放射性气体和放射性水检测回路以及放射性水气混合检测回路，可保证检测的准确性与可靠度，尤其是放射性气体检测灵敏度较高，特别是对包壳有小破损的检测；水检测回路设置了树脂罐和直接采样，气检测回路设置了β探测器和捕集装置双检测手段进一步保障检测结果的准确性和可靠度。
通过以上方案可以看出，本发明的检测燃料组件破损程度的方法，通过放置于泛燃料池水下的检测室来检测燃料组件，以循环流过燃料组件的池水为检测介质，在保证一定区间水温的情况下，通过采集池水以及气体中的相关信息，来判断燃料组件的破损程度。可以通过水与气两者采样检测的结合，以实现在无损的基础上，更为精准精确的检测出燃料组件的破损程度。解决了目前普遍的检测方法精确度较低，对燃料组件有损的问题。实现了在不需要解体燃料组件的同时，既迅速又经济，更精确，可靠地定位破损的燃料组件。整个过程无损、便捷且精确。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种检测燃料组件破损程度的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将燃料组件置于检测室内，关闭所述检测室顶盖，形成一个封闭的空腔；所述检测室置于泛燃料池水下，室内有泛燃料池水；
打开压缩空气系统，通入界外压缩空气至检测室中内筒与外筒的空腔内，通过压缩空气将内外筒间的泛燃料池水压出形成屏蔽空腔；
吸入所述检测室内的泛燃料池水并调节水温在定值区间中，将调节水温后的泛燃料池水循环流过所述燃料组件；
通过水流检测装置检测所述循环流过燃料组件的泛燃料池水，判定所述燃料组件破损程度。
2.根据权利要求1所述的检测燃料组件破损程度的方法，其特征在于，所述将调节水温后的泛燃料池水循环流过所述燃料组件的步骤之前，还包括：
将检测室内的水和气体进行循环，通过汽水分离器将水气分离；
将分离后的气体通过气体检测装置，判定所述燃料组件破损程度。
3.根据权利要求2所述的检测燃料组件破损程度的方法，其特征在于，所述将分离后的气体通过气体检测装置，判定所述燃料组件破损程度的步骤，包括：
将分离后的气体通过气体检测装置，通过测量气样中β剂量的活度，判断所述燃料组件的破损程度。
4.根据权利要求2所述的检测燃料组件破损程度的方法，其特征在于，所述将分离后的气体通过气体检测装置，判定所述燃料组件破损程度的步骤，包括：
将分离后的气体吸入干燥器进行干燥；
通过装有活性炭的捕集装置，对干燥后的气体捕捉气样中的放射性元素85Kr；
通过检测放射性元素85Kr的活度来判定燃料组件破损程度。
5.根据权利要求1所述的检测燃料组件破损程度的方法，其特征在于，所述吸入所述检测室内的泛燃料池水并调节水温在定值区间中的步骤，具体包括：
吸入所述检测室内的泛燃料池水，并通过电加热器以及水冷却器调节水温在75℃～85℃。
6.根据权利要求1所述的检测燃料组件破损程度的方法，其特征在于，所述通过水流检测装置检测所述循环流过燃料组件的泛燃料池水，判定所述燃料组件破损程度的步骤，包括：
通过装有阴阳混合树脂的树脂罐，检测循环流过燃料组件的泛燃料池水中存在的放射性裂变产物137Cs；
通过检测放射性裂变产物137Cs的活度判定燃料组件破损程度。
7.根据权利要求1所述的检测燃料组件破损程度的方法，其特征在于，所述通过水流检测装置检测所述循环流过燃料组件的泛燃料池水，判定所述燃料组件破损程度的步骤，包括：
通过采样瓶检测循环流过燃料组件的泛燃料池水，对所述泛燃料池水进行核素分析，判定燃料组件破损程度。
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