CN115019985B - 重水堆核电机组燃料通道泄漏定位装置 - Google Patents

重水堆核电机组燃料通道泄漏定位装置 Download PDF

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本公开属于核电技术领域,具体涉及一种重水堆核电机组燃料通道泄漏定位装置,包括:夹具、外套管以及内套管;夹具的一侧开设凹槽,用于夹持待冷却的目标管线,夹具内部开设腔室,腔室半包围地围绕在凹槽周围,并靠近槽底,腔室还开设连接孔,内套管的一端穿过连接孔探入到腔室内,外套管靠近夹具的部分套设在内套管的外部,外套管的一端固定安装在连接孔内,内套管从外套管两端之间的出口穿出,内套管外壁与出口之间密封,本公开能够提高了对燃料通道之间的连接管线的冷冻效率和冷冻效果。

Description

重水堆核电机组燃料通道泄漏定位装置
技术领域
本发明属于核电技术领域,具体涉及一种重水堆核电机组燃料通道泄漏定位装置。
背景技术
相关技术中,重水堆的每根燃料通道内部有一根压力管,压力管外部为同心的排管,压力管外表面与排管内表面之间形成的环状空间内充满隔热的二氧化碳气体。机组正常运行期间,环状空间内的二氧化碳气体以50mL/s的流速流动,其露点以约2周的周期缓慢从-40℃上升到-10℃。当压力管存在泄漏时,压力管内部的冷却剂进入到环隙中,环隙中二氧化碳的露点上升速率加快。通过对燃料通道之间的连接管线外表面进行低温冷冻,观察环隙气体系统露点的变化趋势,就可以定位出泄漏的压力管,为后续的缺陷处理创造条件。但是,燃料通道之间的连接管线所处空间狭小,不利于对线管的冷冻操作,冷冻效果差,效率低。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题,提供了一种重水堆核电机组燃料通道泄漏定位装置。
根据本公开实施例的一方面,提供一种重水堆核电机组燃料通道泄漏定位装置,所述重水堆核电机组燃料通道泄漏定位装置包括:夹具、外套管以及内套管;
所述夹具的一侧开设凹槽,用于夹持待冷却的目标管线,所述凹槽的槽底内壁能够与目标管线的外壁紧密贴合;
所述夹具内部开设腔室,所述腔室半包围地围绕在所述凹槽周围,并靠近所述槽底,所述腔室还开设连接孔,所述连接孔连通所述夹具另一侧的外表面和所述腔室内部;
所述内套管的一端穿过所述连接孔探入到所述腔室内,所述外套管靠近所述夹具的部分套设在所述内套管的外部,所述外套管的一端固定安装在所述连接孔内,并与所述连接孔紧密配合,所述内套管从所述外套管两端之间的出口穿出,所述内套管外壁与所述出口之间密封;
所述内套管的另一端连接制冷剂的输出端,制冷剂能够经由所述内套管注入所述腔室,使得所述夹具冷却,从而冷却凹槽内的目标管线,所述腔室的制冷剂能够经由所述外套管内壁与所述内套管外壁之间的间隙,从所述外套管另一端排出。
在一种可能的实现方式中,所述内套管外壁与所述外套管内壁之间弹性连接多个定位弹簧,各定位弹簧用于支撑所述内套管与所述外套管之间的间隙。
在一种可能的实现方式中,所述重水堆核电机组燃料通道泄漏定位装置还包括:多个限位组件,每个限位组件包括一个限位弹簧和一个限位珠;
所述凹槽的侧壁开设一个或多个限位孔,每个限位珠通过一个限位弹簧弹性连接在一个限位孔内;
目标管线被置入所述凹槽或被从所述凹槽移出的过程中,各限位珠被目标管线挤压进入该限位珠弹性连接的限位孔内;
在目标管线外侧紧密贴合在所述槽底的情况下,各限位珠从连接的限位孔探出并限制目标管线位移,使得目标管线保持与槽底紧密贴合的状态。
在一种可能的实现方式中,所述内套管和所述外套管为双层真空软管。
在一种可能的实现方式中,所述外套管外部以及所述内套管穿出所述外套管部分的外部包裹保温材料。
在一种可能的实现方式中,所述夹具的材料为导热系数符合预设条件的材料。
在一种可能的实现方式中,所述外套管通过快接头固定安装在所述夹具的连接孔内。
在一种可能的实现方式中,所述重水堆核电机组燃料通道泄漏定位装置还包括制冷机组;
所述制冷机组输出制冷剂的输出端与内套管的另一端连通,所述制冷机组回收制冷剂的回收端与外套管的另一端连通。
在一种可能的实现方式中,所述制冷机组能够以内循环模式、外循环模式以及制冷剂回收模式中的任意一种模式运行;
所述制冷机组在处于内循环模式的情况下,能够持续对制冷机组内部的制冷剂进行降温,直至制冷机组内部的制冷剂温度符合预设条件;
所述制冷机组处于外循环模式的情况下,通过内套管向夹具的腔室注入制冷剂,夹具腔室内的制冷剂经由外套管回流至制冷机组,使得目标管线外表面温度符合预设条件;
所述制冷机组处于制冷剂回收模式的情况下,所述制冷机组将夹具、内套管以及外套管中的制冷剂回抽到所述制冷机组中。
在一种可能的实现方式中,
所述制冷机组在处于内循环模式的情况下,若判断制冷机组内部的制冷剂温度符合预设条件,则将制冷机组的运行模式由内循环模式转换至外循环模式;
所述制冷机组处于外循环模式的情况下,若泄漏定位工作完成,则将制冷机组的运行模式由外循环模式转换至制冷剂回收模式。
本公开的有益效果在于:本公开中,夹具输入冷却剂的内套管以及输出冷却剂的外套管管道采用套管设计,内套管在内部,外套管在外侧。相比两根独立管道,减少了夹具尺寸,有利于在燃料通道之间狭小空间内作业,且从外套管和内套管之间的间隙排出的冷却剂,有效的降低了内套管的热量损失。从而大大提高了对燃料通道之间的连接管线的冷冻效率和冷冻效果。
附图说明
图1是根据一示例性实施例示出的一种重水堆核电机组燃料通道泄漏定位装置的示意图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种重水堆核电机组燃料通道泄漏定位装置的示意图。
图3是根据一示例性实施例示出的一种重水堆核电机组燃料通道泄漏定位装置的示意图。
图中
1、夹具;11、腔室;2、外套管;3、内套管;4、限位弹簧;5、限位珠;6、目标管线;7、定位弹簧;8、制冷机组。
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。
图1和图2是根据一示例性实施例示出的一种重水堆核电机组燃料通道泄漏定位装置的示意图。如图1所示,该重水堆核电机组燃料通道泄漏定位装置可以包括:夹具1、外套管2以及内套管3;
夹具1的一侧开设凹槽,用于夹持待冷却的目标管线6,可以使得凹槽的槽底内壁形状与目标管线6的外壁形状相匹配,使得凹槽的槽底内壁能够与目标管线6的外壁紧密贴合,如图1所述,夹具1可以为鸭嘴形,需要说明的是,可以根据需要设计不同外形的夹具1,只要其能夹持目标管线6即可。
夹具1内部开设腔室11,腔室11半包围地围绕在凹槽周围,并靠近槽底,例如,腔室11横截面可以为“匚”形,“匚”形开口朝向凹槽,又如,腔室11朝向凹槽的一面可以为弧面,本公开对腔室的具体形状不做限定。
腔室11还开设连接孔,连接孔连通夹具1另一侧的外表面和腔室11内部,形成腔室11与夹具1外部连通的出入口;
内套管3的一端穿过连接孔探入到腔室11内,外套管2靠近夹具1的部分套设在内套管3的外部,外套管2的一端固定安装在连接孔内,并与连接孔紧密配合,内套管3从外套管2两端之间的出口穿出,内套管3外壁与出口之间密封,如图1所示,外套管2一端至出口之间的部分套设在内套管3的外侧,外套管2的内壁与内套管3的外壁之间形成间隙。
内套管3的另一端连接制冷剂的输出端,制冷剂能够经由内套管3注入腔室11,使得夹具1冷却,从而冷却凹槽内的目标管线6,腔室11中充满制冷剂的情况下,若制冷剂持续注入腔室11,则腔室11的制冷剂经由外套管2内壁与内套管3外壁之间的间隙溢出,并从外套管2另一端排出。
本公开中,夹具输入冷却剂的内套管以及输出冷却剂的外套管管道采用套管设计,内套管在内部,外套管在外侧,相比两根独立管道,减少了夹具尺寸,有利于在燃料通道之间狭小的空间内作业,且从外套管和内套管之间的间隙排出的冷却剂,有效的降低了内套管的热量损失,从而大大提高了对燃料通道之间的连接管线的冷冻效率和冷冻效果。
在一种可能的实现方式中,内套管3外壁与外套管2内壁之间弹性连接多个定位弹簧7,各定位弹簧7用于支撑内套管3与外套管2之间的间隙。例如,多个定位弹簧7可以均匀的围绕在内套管3周围。由于定位弹簧具有弹性,这样,既可以有效的支撑内套管与外套管之间的间隙,有利于制冷剂的排出,又可以降低对内套管和外套管的磨损。
在一种可能的实现方式中,重水堆核电机组燃料通道泄漏定位装置还包括:多个限位组件,每个限位组件包括一个限位弹簧4和一个限位珠5;凹槽的侧壁开设一个或多个限位孔,每个限位珠5通过一个限位弹簧4弹性连接在一个限位孔内。
目标管线6被置入凹槽或被从凹槽移出的过程中,各限位珠5被目标管线6挤压进入该限位珠5弹性连接的限位孔内;在目标管线6外侧紧密贴合在槽底的情况下,各限位珠5从连接的限位孔探出并限制目标管线6位移,使得目标管线6保持与槽底紧密贴合的状态。这样,既可以方便的将目标管线卡入凹槽内,又可以在目标管线卡入凹槽后自动对目标管线进行限位,从可靠性、操作便利性、冷却效果三个方面综合达到更优的效果。
在一种可能的实现方式中,内套管和外套管为双层真空软管。外套管外部以及内套管穿出外套管部分的外部包裹保温材料。采用双层真空软管,外表面包裹保温材料,进一步减少热量损失。
夹具的材料为导热系数符合预设条件的材料。其中,可以选择导热性能优良的材料作为夹具的材料,例如,夹具材料的导热系数可以大于108.9/(m.k),例如,夹具材料可以为黄铜。
在一种可能的实现方式中,外套管通过快接头固定安装在夹具的连接孔内。此外,外套管、内套管两端与夹持工具、制冷机组的连接采用快接头方式,可以减少现场安装拆除时间,提升效率。
图3是根据一示例性实施例示出的一种重水堆核电机组燃料通道泄漏定位装置的示意图,如图3所示,重水堆核电机组燃料通道泄漏定位装置还包括制冷机组8,制冷机组8输出制冷剂的输出端与内套管的另一端连通,制冷机组8回收制冷剂的回收端与外套管的另一端连通。
在一种可能的实现方式中,制冷机组能够以内循环模式、外循环模式以及制冷剂回收模式中的任意一种模式运行;
制冷机组在处于内循环模式的情况下,能够持续对制冷机组内部的制冷剂进行降温,直至制冷机组内部的制冷剂温度符合预设条件,这样,可以提前对制冷机组内部的制冷液降温,缩短制冷机组投入到外循环方式后,夹具处的温度达到目标值的时间。
制冷机组处于外循环模式的情况下,通过内套管向夹具的腔室注入制冷剂,夹具腔室内的制冷剂经由外套管回流至制冷机组,使得目标管线外表面温度符合预设条件。
制冷机组处于制冷剂回收模式的情况下,制冷机组将夹具、内套管以及外套管中的制冷剂回抽到制冷机组中。
在一种可能的实现方式中,制冷机组在处于内循环模式的情况下,若判断制冷机组内部的制冷剂温度符合预设条件,则制冷机组的运行模式由内循环模式转换至外循环模式;这样,制冷机组可以在制冷剂预冷至要求的温度后,自动将运行模式有由内循环模式转换至外循环模式,提高工作效率,减少人因失误。
制冷机组处于外循环模式的情况下,若泄漏定位工作完成,则将制冷机组的运行模式由外循环模式转换至制冷剂回收模式。例如,检测人员可以在泄漏定位工作完成后向制冷机组发送指令(例如,触发指示泄漏定位工作完成的按钮),制冷机组在接收到指令后,可以将外循环模式切换至制冷剂回收模式。从而及时将夹具、内套管以及外套管中的制冷剂回收到制冷机组中,防止制冷剂在拆卸内、外套管时泄漏。
在一种应用示例中,启动制冷机组,先将制冷机组的运行方式设置为内循环方式,同时将夹具凹槽与目标管线紧密接触。待制冷机组中制冷剂温度下降到要求温度后,将制冷机组置于外循环方式,超低温制冷剂通过内套管流向夹具的腔室,并冷却目标管线外表面,降低目标管线温度。当目标管线内表面温度低于气体中的水分的露点时,目标管线内的水份会以冰的形式覆盖在目标管线的内表面上,目标管线下游气体露点下降,通过测量露点的变化趋势,可以判断目标管线上游是否存在泄漏。当泄漏定位工作完成后,可以将制冷机组设置为制冷剂回收方式,将夹具、内套管以及外套管中的制冷剂回收到制冷机组中,防止制冷剂在拆卸内、外套管时泄漏。
以上已经描述了本公开的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种重水堆核电机组燃料通道泄漏定位装置,其特征在于,所述重水堆核电机组燃料通道泄漏定位装置包括:夹具、外套管以及内套管;
所述夹具的一侧开设凹槽,用于夹持待冷却的目标管线,所述凹槽的槽底内壁能够与目标管线的外壁紧密贴合;
所述夹具内部开设腔室,所述腔室半包围地围绕在所述凹槽周围,并靠近所述槽底,所述腔室还开设连接孔,所述连接孔连通所述夹具另一侧的外表面和所述腔室内部;
所述内套管的一端穿过所述连接孔探入到所述腔室内,所述外套管靠近所述夹具的部分套设在所述内套管的外部,所述外套管的一端固定安装在所述连接孔内,并与所述连接孔紧密配合,所述内套管从所述外套管两端之间的出口穿出,所述内套管外壁与所述出口之间密封;
所述内套管的另一端连接制冷剂的输出端,制冷剂能够经由所述内套管注入所述腔室,使得所述夹具冷却,从而冷却凹槽内的目标管线,所述腔室的制冷剂能够经由所述外套管内壁与所述内套管外壁之间的间隙,从所述外套管另一端排出。
2.根据权利要求1所述的重水堆核电机组燃料通道泄漏定位装置,其特征在于,所述内套管外壁与所述外套管内壁之间弹性连接多个定位弹簧,各定位弹簧用于支撑所述内套管与所述外套管之间的间隙。
3.根据权利要求1所述的重水堆核电机组燃料通道泄漏定位装置,其特征在于,所述重水堆核电机组燃料通道泄漏定位装置还包括:多个限位组件,每个限位组件包括一个限位弹簧和一个限位珠;
所述凹槽的侧壁开设一个或多个限位孔,每个限位珠通过一个限位弹簧弹性连接在一个限位孔内;
目标管线被置入所述凹槽或被从所述凹槽移出的过程中,各限位珠被目标管线挤压进入该限位珠弹性连接的限位孔内;
在目标管线外侧紧密贴合在所述槽底的情况下,各限位珠从连接的限位孔探出并限制目标管线位移,使得目标管线保持与槽底紧密贴合的状态。
4.根据权利要求1所述的重水堆核电机组燃料通道泄漏定位装置,其特征在于,所述内套管和所述外套管为双层真空软管。
5.根据权利要求1所述的重水堆核电机组燃料通道泄漏定位装置,其特征在于,所述外套管外部以及所述内套管穿出所述外套管部分的外部包裹保温材料。
6.根据权利要求1所述的重水堆核电机组燃料通道泄漏定位装置,其特征在于,所述夹具的材料为导热系数符合预设条件的材料。
7.根据权利要求1所述的重水堆核电机组燃料通道泄漏定位装置,其特征在于,所述外套管通过快接头固定安装在所述夹具的连接孔内。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的重水堆核电机组燃料通道泄漏定位装置,其特征在于,所述重水堆核电机组燃料通道泄漏定位装置还包括制冷机组;
所述制冷机组输出制冷剂的输出端与内套管的另一端连通,所述制冷机组回收制冷剂的回收端与外套管的另一端连通。
9.根据权利要求8所述的重水堆核电机组燃料通道泄漏定位装置,其特征在于,所述制冷机组能够以内循环模式、外循环模式以及制冷剂回收模式中的任意一种模式运行;
所述制冷机组在处于内循环模式的情况下,能够持续对制冷机组内部的制冷剂进行降温,直至制冷机组内部的制冷剂温度符合预设条件;
所述制冷机组处于外循环模式的情况下,通过内套管向夹具的腔室注入制冷剂,夹具腔室内的制冷剂经由外套管回流至制冷机组,使得目标管线外表面温度符合预设条件;
所述制冷机组处于制冷剂回收模式的情况下,所述制冷机组将夹具、内套管以及外套管中的制冷剂回抽到所述制冷机组中。
10.根据权利要求9所述的重水堆核电机组燃料通道泄漏定位装置,其特征在于,
所述制冷机组在处于内循环模式的情况下,若判断制冷机组内部的制冷剂温度符合预设条件,则将制冷机组的运行模式由内循环模式转换至外循环模式;
所述制冷机组处于外循环模式的情况下,若泄漏定位工作完成,则将制冷机组的运行模式由外循环模式转换至制冷剂回收模式。
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