CN201689689U - 离线啜吸检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及核电站的燃料操作与贮存装置，具体涉及一种离线啜吸检测装置。该装置包括水下机械装置和水上控制装置，水下机械装置包括一个用于接收燃料组件的啜吸室，啜吸室设置在乏燃料水池的底部，啜吸室上端通过软管与水上控制装置连接，啜吸室的底部设有支座，支座与设在乏燃料水池底的锚固板连接，啜吸室的上部外侧设有支架，支架与设在乏燃料水池壁的锚固板连接；在乏燃料水池的水面上方设有托架，托架上设有过滤器操作工具以及盖操作工具；水上控制装置包括机电控制柜、用于取样的手套箱、γ活度探测装置和仪表控制柜。本实用新型的装置结构设计独特，不直接与电厂控制室联系，具有安全自持的特点，取样机构设计合理，污染后清洗方便。

Description

离线啜吸检测装置

技术领域

本实用新型涉及核电站的燃料操作与贮存装置，具体涉及一种离线啜吸检测装置。

背景技术

离线啜吸检测装置是核电站PMC装置(燃料操作与贮存装置)的一部分，其作用是定性检测辐照后燃料组件的严密性和定量检测燃料包壳破损的大小。该装置可使电厂运行者减少由于将破损的燃料再次插入反应堆而引发的问题，并避免乏燃料组件转运到后处理厂过程中的污染问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构合理、单机组容量更大的新型离线啜吸检测装置。

本实用新型的技术方案如下：一种离线啜吸检测装置，包括水下机械装置和水上控制装置，其中，所述的水下机械装置包括一个用于接收燃料组件的啜吸室，啜吸室设置在乏燃料水池的底部，啜吸室上端通过软管与水上控制装置连接，啜吸室的底部设有支座，支座与设在乏燃料水池底的锚固板连接，啜吸室的上部外侧设有支架，支架与设在乏燃料水池壁的锚固板连接；在乏燃料水池的水面上方设有与吊车连接的托架，托架上设有过滤器操作工具以及盖操作工具。

进一步，如上所述的离线啜吸检测装置，其中，所述的啜吸室包括外筒、内筒、盒盖，内筒颈部喇叭口通过盒盖密封。

进一步，如上所述的离线啜吸检测装置，其中，所述的水上控制装置包括机电控制柜、用于取样的手套箱、γ活度探测装置和仪表控制柜，仪表控制柜内设有用于操作啜吸室的工业液晶一体化工作站和可编程序控制器PLC；手套箱与排气系统连接。

本实用新型的有益效果如下：本实用新型的装置结构设计独特，不直接与电厂控制室联系，具有安全自持的特点；在装置中间的上方设置一个手套箱，在手套箱中对水回路和气回路分别进行取样，取样机构设计合理，污染后清洗方便；采用工业液晶一体化工作站和可编程序控制器PLC，简化了输入输出线路，在显示终端上把工作过程形象化，实时跟踪，减少各种表头，提高装置可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中，1锚固板，2支座，3啜吸室，4锚固板，5支架，6盖操作工具，7过滤器操作工具，8软管，9托架，10机电控制柜，11手套箱，12γ活度探测装置，13仪表控制柜，14排气系统，15电控柜。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。

如图1所示，离线啜吸检测装置分为水下机械装置和水上控制装置，其中，水下机械装置包括一个用于接收燃料组件的啜吸室3，啜吸室3设置在乏燃料水池的底部，啜吸室包括外筒、内筒、盒盖，内筒颈部喇叭口通过盒盖密封，其目的是将啜吸室内筒中水与燃料池水分开。啜吸室3上端通过软管8与水上控制装置连接，啜吸室3的底部设有支座2，支座2与设在乏燃料水池底的锚固板1连接，用4个螺柱调整标高；啜吸室3的上部外侧设有支架5，支架5与设在乏燃料水池壁的锚固板4连接；在乏燃料水池的水面上方设有与吊车连接的托架9，托架9上设有过滤器操作工具7以及盖操作工具6，啜吸室盒盖的开启用一套连杆机构使盖平行于法兰面移动，连杆机构可用液压缸驱动(自动)，也可用挂在乏燃料水池吊车上的备用盖操作工具(手动)驱动。

水上控制装置包括机电控制柜10、用于取样的手套箱11、γ活度探测装置12、仪表控制柜13以及电控柜15，它们是相互分离独立的，手套箱11与排气系统14连接。除了取样之外，啜吸室均通过仪表控制柜13来操作，仪表控制柜13内设有用于操作啜吸室的工业液晶一体化工作站和可编程序控制器PLC，可以显示系统所处的工作方式，各种操作提示，主要部件的工作状态及必要参数，以及日期、时间、常见故障及报警等。

上述离线啜吸检测装置具备在线测量与离线测量的功能。在线测量是指在啜吸室内筒内的水升温，裂变产物由循环的流体带出，气体流过计量罐，计量罐与γ活度测量通道相连提供一个即时的读数；离线测量是指通过取样瓶取出的水和气体送往实验室分析而实施的测量。比较加热前后流体中的γ活度可定性探测被检测的燃料组件的严密性，并定量确定裂纹的大小。在线测量用于卸出少于3个月的乏燃料组件，离线测量可用于全部乏燃料组件。

本实用新型所提供的离线啜吸检测装置在结构上进行了优化设计，功能完善，具有以下10个方面的优越性：

(1)本装置结构设计独特，不直接与电厂控制室联系，是安全自持的。

(2)取样机构设计合理，既能取气样，又能取水样，污染后清洗方便。

在装置的中间上方设置一个手套箱，在手套箱中对水回路和气回路分别进行取样，然后详细分析这些取出的样品，定量确定燃料组件的破损情况。取代表性水样为100ml，代表性气样为500ml。如果取样操作后手套箱内被污染，可以用无硼除盐水SED冲洗手套箱内部，通过阀门来控制，冲洗水排向水池。

(3)本设备与乏燃料水池吊车有联锁信号。

当啜吸室盖子正在动作或处于关闭位置时，都不允许乏燃料水池吊车靠近啜吸室；当啜吸室盖子打开或装置断电时，才允许乏燃料水池吊车到达啜吸室上方。

(4)用NaI(Tl)晶体、光电倍增管、1024多道等对气回路的测量室内的气体γ活度能够进行实时、连续监测。

本装置的监测对象为81KeV的γ射线，参考核素为¹³³Xe，测量前端是光电倍增管和NaI(Tl)晶体，它们与气体测量室间通过增加衰减片，γ活度的最低可探测浓度为4.44×10⁴Bq/m³。

(5)加热、冷却、温度调节等功能设计完善，控制灵活，重复性好。

a)水回路、气回路、热屏蔽回路三管齐下。

水回路从啜吸室上方的水箱的出水管往上，经气动多级调节电磁阀后到主水泵。经过电加热器和冷却器，回到水池中，直到啜吸室下方的锥形端头的进水口。水从啜吸室下方进水口进入后再向上，快速搅动与被检查的燃料组件相接触的水，使可能释放出的裂变产物更均匀，使取样更有代表性。

气回路从啜吸室盖子顶部的中心管往上，进入机电柜经浮子逆止阀、冷凝器、流量计后到气泵、计量罐，再从隔水浮子逆止阀进入水池，到啜吸室下方的锥形端头的进气口。

在啜吸室下方的锥形端头分别有水回路和气回路的入口管，从该处进入的气、水混合物到达啜吸室上面的喇叭口处就会被分离，气体聚集在水防护层的上面，而水则进到位于水防护层的下面的出水管。这样就实现了气水分隔，从而使水回路和气回路分别循环。

热屏蔽回路是从啜吸室内筒和外筒之间的双层腔上方，注入压缩空气，形成燃料组件同池水之间的热屏蔽。当注入压缩空气时，里面的水就从啜吸室底座的倒向角钢附近挤向水池中去。注入压缩空气的时间愈长，水位下降就愈低，啜吸室内筒和池水之间的热屏蔽就愈好。充气时间的长短决定了水位的高低，也就能改变啜吸室内筒里的水以及燃料组件的温度。

b)加热速率快，有燃料组件时为3℃/min，无燃料组件时为1.5℃/min。

水回路从啜吸室上方的水箱的出水管往上，经气动多级调节电磁阀后到主水泵。在水泵的出口处，设置有压力传感器。然后，经过电加热器和水冷却器，回到水池中，直到啜吸室下方的锥形端头的进水口。在电加热器出口有热电偶测温，在水冷却器的出口也有热电偶测温，并且有一个流量计显示其流量。加热器的目的是使得啜吸室内燃料组件的水温迅速上升。加热器的功率为60kW。最大升温速率为3℃/min(有燃料组件)和1.5℃/min(无燃料组件)。通过加热器与冷却器联合作用，可以保持温度的稳定。在啜吸室内的上部和中部各有2个热电偶来测量其温度。

c)啜吸室内筒最高温度为95℃，有4根热电偶来测量其温度。

d)温度保持好，温度保持误差为±3℃。

(6)对测量的数据进行分析处理，并打印输出结果。打印选用热敏记录仪，实用可靠。

(7)采用工业液晶一体化工作站和可编程序控制器PLC，简化了输入输出线路，在显示终端上把工作过程形象化，实时跟踪，减少各种表头，提高装置可靠性。

(8)有自动、手动和组合三种方式，利于调机，并能保证在自动失效时，可用手动来完成操作，并配有水下手动装卸工具。

(9)有通用检查程序，可进行有效的自检、灯检验，对各种故障能显示出错细节，提供报警音响。一旦装置出错，就会显示错误信息，用户可根据这些信息很快找出原因，排除故障。

(10)通过在装置内部设计程序来对不允许的错误操作进行限制，实现装置自我保护。即使在手动方式下，错误地按了这些按钮，装置也能实行自我保护，拒绝接受这些操作。

Claims (4)

1.一种离线啜吸检测装置，包括水下机械装置和水上控制装置，其特征在于：所述的水下机械装置包括一个用于接收燃料组件的啜吸室(3)，啜吸室(3)设置在乏燃料水池的底部，啜吸室(3)上端通过软管(8)与水上控制装置连接，啜吸室(3)的底部设有支座(2)，支座(2)与设在乏燃料水池底的锚固板(1)连接，啜吸室(3)的上部外侧设有支架(5)，支架(5)与设在乏燃料水池壁的锚固板(4)连接；在乏燃料水池的水面上方设有与吊车连接的托架(9)，托架(9)上设有过滤器操作工具(7)以及盖操作工具(6)。

2.如权利要求1所述的离线啜吸检测装置，其特征在于：所述的啜吸室包括外筒、内筒、盒盖，内筒颈部喇叭口通过盒盖密封。

3.如权利要求1或2所述的离线啜吸检测装置，其特征在于：所述的水上控制装置包括机电控制柜(10)、用于取样的手套箱(11)、γ活度探测装置(12)和仪表控制柜(13)，仪表控制柜(13)内设有用于操作啜吸室的工业液晶一体化工作站和可编程序控制器PLC。

4.如权利要求3所述的离线啜吸检测装置，其特征在于：手套箱(11)与排气系统(14)连接。

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