ES2233396T3 - Pprocedimiento y dispositivo para la comprobacion de conjuntos combustibles de un reactor nuclear. - Google Patents
Pprocedimiento y dispositivo para la comprobacion de conjuntos combustibles de un reactor nuclear.Info
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Abstract
Procedimiento para la comprobación de la estanqueidad de las barras de combustible de elementos combustible (A, B, A'', B'') que reposan en un soporte de trabajo (8) y debajo del agua de un reactor nuclear, calentándose estos conjuntos combustibles mediante un llenado de ellas que rodean el cabezal de un conjunto combustible, que se mantienen debajo de una campana, para expulsar productos de fisión radiactivos de barras de combustible defectuosos, y detectándose a partir de muestras aspiradas del entorno del conjunto combustible en la radiactividad de productos de fisión expulsados, - porque todos los conjuntos combustibles (A, B, A'', B'' ...) de una primera división (X) se calientan, al colocarse una campana (6) común comprendiendo la primera división (X) como mínimo un primer grupo y un segundo grupo (I, II) cada uno de ellos con varios conjuntos combustibles (A, B, A'', B'') y un segundo conjunto combustible (B, B''), caracterizado porque - en una primera fase, los conjuntos combustibles del primer grupo (I), del segundo grupo (II) o de cualquier otro grupo se calientan conjuntamente y se someten simultáneamente a una comprobación previa, aspirándose agua desde los conjuntos combustibles de un grupo (I, II, II, IV) de forma continua como prueba y llevando sólo un dispositivo propio para la aspiración (181), desgasificación (171) y detección de la radiactividad (191), y desgasificándose continuamente, detectándose continuamente en el gas liberado la radiactividad liberada en forma de gas por los costes de fisión, - porque en una segunda fase en un grupo (II) en el que la comprobación previa se ha detectado una radiactividad elevada significativa, se lleva a cabo una comprobación individual de cada conjunto combustible (A'', B'') de este grupo (II) mediante un dispositivo propio para la aspiración (18), desgasificación (17) y detección de la radiactividad (19) de forma simultánea, habiéndose previsto dispositivos para la aspiración (18), desgasificación (17) y detección (19) de la radiactividad, para la comprobación individual de los conjuntos combustibles (A'', B'') y a utilizados para someter a los conjuntos combustibles (A, B) de un grupo (I) una comprobación previa común, - y porque sólo se calienta un conjunto combustible (70) de otra división (Y) de conjuntos combustibles, si se ha comprobado este primer conjunto combustible (A) de la primera división (X).
Description
Procedimiento y dispositivo para la comprobación
de conjuntos combustibles de un reactor nuclear.
La presente invención se refiere a un
procedimiento y a un dispositivo para la comprobación de varios
conjuntos combustibles de un reactor nuclear, especialmente de un
reactor de agua en ebullición, en cuanto a la hermeticidad de sus
barras de combustible, mientras los conjuntos combustibles descansan
debajo del agua sobre un soporte de trabajo, especialmente se
encuentran todavía dentro de la estructura del núcleo en el depósito
de presión del reactor. Para ello se calientan las barras de
combustible para expulsar productos de fisión radiactivos de las
barras de combustible defectuosas, y en muestras, que se aspiran del
entorno de los conjuntos combustibles, se detecta la radiactividad
de los productos de fisión expulsados. El dispositivo
correspondiente contiene una campana cuya abertura está dirigida
hacia abajo y se posiciona por encima de por lo menos uno de los
conjuntos combustibles que descansan; desde la campana se conduce
por lo menos una campana aspiradora con un dispositivo de aspiración
y para analizar la radiactividad de los productos de fisión, existe
un dispositivo detector.
En los reactores nucleares, a intervalos
regulares se deben sustituir las barras de combustible ya quemadas
por otras de nuevas, que a continuación, con conjuntos combustibles
reutilizables, se distribuyan de nuevo por el núcleo. Para ello,
generalmente, los conjuntos combustibles gastados se sacan de su
soporte de trabajo, es decir, por ejemplo de la rejilla inferior del
núcleo del depósito de presión del reactor y se depositan
primeramente sobre otro soporte de trabajo, por ejemplo, un bastidor
en un tanque de agua, y a continuación se devuelve al depósito del
reactor y se colocan en la nueva posición dentro del núcleo del
reactor. Durante todo el proceso se encuentran los conjuntos
combustibles, por razones de protección contra las radiaciones,
debajo del agua, manteniéndose para su transporte en un mástil
regulable en altura de una máquina de carga, desplazable, de los
conjuntos combustibles.
Los reactores enfriados con agua ligera deben por
ello desconectarse, debiendo ser tales interrupciones de servicio lo
más cortas posible por razones de costes.
Los conjuntos combustibles irradiados se pueden
volver a emplear si las vainas de sus barras de combustible no
presentan ninguna fuga, por la que salgan productos de la fisión
nuclear en el combustible que se han originado durante el
funcionamiento precedente del reactor, que podrían contaminar el
agua de refrigeración del reactor de forma inadmisible. Además de
las inspecciones ópticas de los conjuntos combustibles e
inspecciones de las diferentes barras de combustible mediante sus
ultrasonidos o sondas de corrientes parásitas es habitual el llamado
"sipping" (prueba de fuga de productos de fisión), para
identificar los conjuntos combustibles, que contiene en una barra de
combustible con un punto de fuga. Para ello se genera primeramente
una diferencia de presión entre la presión interior, dentro de la
barra combustible, y la presión exterior, en el agua que le rodea,
para expulsar los productos de fisión originados en la carga de la
barra combustible en la mayor cantidad posible y a continuación
analizar los muestras que se aspiran del entorno de los elementos
combustible. Para los análisis se pueden emplear detectores para
irradiación radiactiva. Tales detectores pueden ser especialmente
sensibles, por ejemplo, a productos de fisión gaseosos, tales como
xenón 133 o criptón 85 en muestras de gas o en productos de fisión
solubles en agua (por ejemplo yodo 131 o cesio 134).
Para la comprobación de la estanqueidad de
conjuntos combustibles irradiados es muy importante la seguridad de
detección y la rapidez.
Para ello se ha desarrollado el "sipping de
mástil", en el que se realiza la búsqueda de puntos de fuga,
mientras cuelgan los conjuntos combustibles en el mástil de la
máquina de carga y se transportan entre las dos bases de trabajo
citadas. En las máquinas de carga de agua a presión se levanta un
conjunto combustible para la protección lateral de sus barras de
combustión en una campana de centrado, que a continuación se
introduce en el mástil hueco de la máquina de carga. Debido a que el
conjunto combustible se levanta varios metros, baja la presión
hidrostática en el agua que le rodea con relación a la presión
interior, dentro de las barras de combustible, con lo cual tiene
lugar en los puntos de fuga de las barras de combustible una
compensación de presión que expulsa los productos de fisión
radiactivos de la barra combustible defectuosa. Entonces es posible
un sipping seco, en el que las burbujas de gas saliente se acumulan
en la campana de centrado y se aspiran junto con un gas de lavado
que se introduce desde abajo en la campana de centrado, que desplaza
el agua de refrigeración y adsorbe también, en la superficie
exterior de las barras de combustible, productos de fisión gaseosos.
Para ello se puede analizar el gas aspirado en un dispositivo
detector con una evaluación electrónica "on line" es decir, la
radiactividad de los productos de fisión gaseosos expulsados ya se
detecta, mientras el conjunto combustible todavía está suspendido
del mástil de carga. Se puede renunciar también a la introducción y
aspiración de los gases de lavado, aspirándose desde el cabezal del
elemento de combustible sólo agua hasta que se intercambia
prácticamente toda el agua de refrigeración existente originalmente
en el elemento de combustible o la campana de centrado ("sipping
seco"). Con este intercambio del agua se pueden disolver también
burbujas de gas aparecidas originalmente o en todo caso arrastrar
por la corriente de agua y junto con los productos de fisión
mediante desgasificación del agua aspirada liberarse nuevamente en
un desgasificador, para captar su radiactividad a continuación en un
dispositivo detector.
En el reactor de agua en ebullición, se mantienen
el brazo telescópico sólo con una garra que sobresale en el conjunto
combustible fuera del mástil. También en este caso son posibles los
procedimientos indicados de sipping del mástil, si la garra está
dispuesta en una campana abierta hacia abajo, que se coloca por
encima del cabezal del elemento de combustible. Los conjuntos
combustibles de agua en ebullición poseen concretamente una caja de
conjuntos combustibles que rodean lateralmente las barras de
combustible, que durante el sipping tiene la función de la campana
de centrado en el mástil hueco de la máquina de carga. Según sea el
tamaño del núcleo, exige el sipping de mástil de 50 a 120 horas.
Aunque en el conjunto combustible se debe comprobar durante el
transporte del conjunto combustible exige el sipping de mástil un
tiempo adicional.
Como otro método para el ahorro de tiempo en los
reactores de agua en ebullición es también habitual comprobar varios
conjuntos combustibles simultáneamente mediante una campana que está
subdividida mediante tabiques laterales en diferentes celdas para el
alojamiento de los conjuntos combustibles individuales. La
comprobación simultánea de los conjuntos combustibles puede tener
lugar como sipping seco. Ciertamente se origina sólo una diferencia
de presión hidráulica producida entre la posición de reposo en el
núcleo y la posición, en la que tiene lugar el sipping, pero la
expulsión de los gases de fisión se refuerza con ello, porque en la
campana colocada por encima de los cabezales del conjunto
combustible se introduce tanto gas que cada cabezal con el borde
superior de la caja de conjuntos combustibles se asienta en un
colchón de gas, que evita la circulación de agua de refrigeración a
las barras de combustible. El calor de desintegración posterior del
material combustible calienta de este modo el volumen interior de
las barras de combustible y genera, por métodos térmicos, una
diferencia de presión, que refuerza suficientemente la diferencia de
presión hidráulica. Las burbujas de gas que salen a través de los
puntos de fuga, y burbujean hacia arriba se reúnen en el colchón de
gas debajo de la campana. Después de un tiempo de calentamiento
predeterminado se puede aspirar el colchón de gas con los productos
de fisión gaseosos allí acumulados, para analizar, en un
laboratorio, la presencia de productos de fisión típicos.
Este sipping seco se puede llevar a cabo también
sin que los conjuntos combustibles se tengan que levantar desde el
núcleo reactor, hasta tal punto, que su extremo inferior sea
accesible para la introducción de gas de lavado o sin que los
conjuntos combustibles se muevan en el reactor, es decir, que estos
se asienten en su soporte de trabajo habitual (en la rejilla
inferior del depósito de presión del reactor o en una estantería).
De este modo desaparece el tiempo para la elevación del conjunto
combustible y sobre todo el tiempo para agarrar de forma fiable
todos los conjuntos combustibles a comprobar simultáneamente, pero
que se debe posicionar (casi con el mismo dispendio de tiempo) la
campana de aspiración en una posición exacta con relación al soporte
de trabajo. Podría resultar un ahorro de tiempo si los conjuntos
combustibles se pudiesen comprobar individualmente al mismo tiempo
(es decir, por un dispositivo apropiado para el calentamiento y
aspiración, por tanto, mediante un dispendio en instrumentación
considerable) y sólo son necesarios pocos cambios de posición de la
campana. Sin embargo, se encuentran en el núcleo de agua en
ebullición cuatro conjuntos combustibles en una malla cuadrada de la
rejilla del núcleo y las condiciones espaciales estrechas de una
malla no permiten prácticamente introducir todavía tabiques
laterales entre las cajas de los conjuntos combustibles con las
cuales en el cabezal de cada conjunto combustible forme un colchón
de gas propio para la acumulación de los gases de fisión
ascendentes. Además, es complicado que los conjuntos combustibles
sufran, en general, por la irradiación del reactor un crecimiento y
curvaturas diferentes del borde superior de la caja de conjuntos
combustibles, pero que debe alcanzar hasta el colchón de gas, si los
productos de fisión de una conjunto combustible manejan al colchón
de gas de otro conjunto combustible, y podrían falsear la
comprobación.
Por ello, se podría considerar, como máximo, como
una comprobación previa el sipping seco en el que los conjuntos
combustibles descansan sobre su soporte de trabajo, en el que cada
cuatro conjuntos combustibles de una malla de rejillas de núcleo se
comprueban conjuntamente en cuanto a puntos de fugas de todas las
barras de combustible. Los gases de fisión que salen de uno de los
cuatro conjuntos combustibles se han estrechado de tal manera en el
colchón de gas común y de los conductos de aspiración largos que son
necesarios largos tiempos de medición, por ejemplo, en un
laboratorio de análisis para las muestras de gas tomadas. Si con
ello resulta un incremento significativo de la radiactividad con
relación al entorno, entonces se debería comprobar individualmente
más tarde de otra manera la estanqueidad de cada elemento de junta
de esta malla.
A la idea de un procedimiento en el que los
conjuntos combustibles descansan en su soporte de trabajo, después
del calentamiento, aspiran muestras de agua en vez de muestras de
gas del colchón de gas (en vez de "sipping seco") y a
continuación desgasificar, se opone que durante el calentamiento
escapan gases de fisión en el colchón de gas y por ello se pierden
para un análisis los gases disueltos en el agua aspirada. Sin
embargo, es posible detectar productos de fisión sólidos o líquidos
cedidos al agua. Para ello, de los conjuntos combustibles
individuales se pueden tomar muestras individuales de agua y
analizarlas en un laboratorio ("off line"). En 30 a 50 horas se
pueden examinar de esta manera todos los conjuntos combustibles de
un núcleo.
Para incrementar las tasas de medición de un gas
radiactivo, que se presenta sólo en cantidades reducidas, se mezclan
estas cantidades reducidas frecuentemente con un gas soporte no
radiactivo y se conduce en el circuito varias veces mediante un
sistema de detectores. De este modo, se capta la radiactividad
varias veces para obtener desviaciones estadísticamente
significativas con relación a la radiactividad normal del entorno.
Una significancia estadística de esta clase es especialmente
importante en la detección de productos de fisión de barras de
combustible defectuosas, cuando los conjuntos combustibles con las
barras de combustible se deben analizar ya en el tanque de agua de
un reactor nuclear, ya que allí ya existe una base relativamente
elevada de radiactividad.
La presente invención tiene como objetivo
comprobar los diferentes conjuntos combustibles del reactor nuclear
en el tiempo más corto posible y con los medios más simples posibles
la estanqueidad de sus barras de combustible. Se ha desarrollado
especialmente para reactores de agua en ebullición y se describirá
para estos, pero también es aplicable para conjuntos combustibles
rodeados de otras cajas o para conjuntos combustibles (por ejemplo,
de reactores de agua pesada), en caso de que estos se encuentren en
un depósito aislante, que evita una salida lateral del refrigerante
del conjunto combustible.
Este objetivo se consigue mediante un
procedimiento y un dispositivo según la reivindicación 1 y 12
respectivamente. Las configuraciones ventajosas se indican en las
subreivindicaciones 2 a 11 y 13 a 20.
Para ello la invención recurre a un procedimiento
en el que los conjuntos combustibles descansan en un soporte de
trabajo y debajo del agua, mientras se comprueban la estanqueidad de
sus barras de combustible; estas barras de combustible se calientan
para expulsar productos de fisión radiactivos de las barras de
combustible defectuosas, y tiene lugar la comprobación al detectar
las muestras aspiradas del entorno de los conjuntos combustibles la
radiactividad de los productos de fisión expulsados.
Los conjuntos combustibles se apoyan en mallas de
la rejilla del núcleo, que contienen cuatro conjuntos combustibles
en una malla (excepto las mallas individuales del borde). La
disposición uniforme permite la división de los elementos
combustible en grupos claros, por ejemplo, de un primer grupo (I) de
conjuntos combustibles (A, B, C, D), un segundo grupo (II) y,
eventualmente, otros grupos, que cada uno de ellos contienen un
primer conjunto combustible (A, A'), un segundo conjunto combustible
(B, B') y eventualmente otros conjuntos combustibles. Los conjuntos
combustibles de una primera división (X) que contienen por lo menos
el primero y segundo grupo (I, II), se deben comprobar completamente
en cuanto a la estanqueidad de sus barras de combustible, antes de
que se compruebe un primer conjunto combustible (A'') de otra
división (Y).
Forman parte de esta primera división (X)
también, por lo menos, un "primer" conjunto combustible (A, A')
y un "segundo" conjunto combustible (B, B'). Los conjuntos
combustibles (A, B, C, D) del primer grupo (I) se calientan
conjuntamente según esta forma de realización y para ello se someten
a una comprobación previa simultánea mediante un dispositivo para la
aspiración, desgasificación y captación de la radiactividad, es
decir, la estanqueidad de todos los conjuntos combustibles del
primer grupo (I) se comprueba conjuntamente en esta comprobación
previa, según el principio anteriormente citado, debiendo permanecer
los conjuntos combustibles en su soporte de trabajo y teniendo lugar
ya durante el calentamiento una aspiración continua de agua, gases
de escape y captación de la radiactividad. Aunque se aspira agua se
detectan todos los gases de fisión y la comprobación tiene lugar
"on line", es decir, ya se dispone de los primeros valores de
medición para la radiactividad y se evalúa mientras todavía se
aspira y desgasifica.
Si se incrementa la radiactividad en el gas, que
mediante la aspiración de agua se libera desde todos los conjuntos
combustibles (A, B, C, D) del primer grupo, no se incrementa
prácticamente con relación al nivel de medición original al inicio
de la prueba o al nivel del entorno, entonces ya está terminada la
comprobación de este grupo. Si con sólo un grupo ya resulta en la
comprobación previa una radiactividad elevada significativa, se
comprueban los conjuntos combustibles de este grupo individualmente
de forma simultánea, siendo necesario entonces, naturalmente, para
cada elemento de combustión de este grupo un dispositivo para la
aspiración, desgasificación y detección de la radiactividad (en caso
de que el grupo II presente una radiactividad elevada significativa,
se comprobarán simultáneamente, por consiguiente, mediante cuatro
dispositivos para la aspiración, desgasificación y detección de los
conjuntos combustibles A', B', C', D'). Puesto que la comprobación
final de un grupo significativo exige ya varios (cuatro) de tales
dispositivos, se emplean para ello dispositivos previstos para la
comprobación previa, preferentemente para la comprobación previa de
varios grupos (en el ejemplo se pueden comprobar los grupos I, II y
todavía otros dos grupos de la división X simultáneamente).
Sin embargo, en el borde puede quedar un único
grupo restante, que entonces, en una modificación del procedimiento,
se considera como división propia, y se presentan también
posiblemente grupos que tienen menos conjuntos combustibles que
otros grupos (por ejemplo, sólo un primer elemento de combustión).
La presente invención permite también comprobar tales secciones y/o
grupos incompletos con la misma instrumentación.
El borde de la rejilla del núcleo no se puede
subdividir más en mallas de rejilla, que forman un grupo completo
(cuatro conjuntos combustibles). Tampoco se puede emplear entonces
este dispositivo y emplearse el procedimiento según la invención.
Para ello se calientan y comprueban los elementos de combustible de
una división (X), que además de un primer conjunto combustible o
varios primeros conjuntos combustibles (A, A') también comprenden un
segundo conjunto combustible o varios segundos conjuntos
combustibles (B, B'). Para ello, como mínimo, los conjuntos
combustibles de un primer grupo (I), que contienen por lo menos un
conjunto combustible (A) y por lo menos dos conjuntos combustibles
(B) de esta división (X) en una primera fase se calientan
conjuntamente y los conjuntos combustibles (A, B ...) de este primer
grupo (I) se someten a una comprobación previa, aspirándose
continuamente agua durante el calentamiento del agua de cada
conjunto combustible y desgasificándose. Además, mediante la
captación de la radiactividad de los productos de fisión gaseosos
contenidos en el gas liberado se comprueban, la estanqueidad de
todos los conjuntos combustibles (A, B, ...) del primer grupo (I)
conjuntamente. Sólo en el caso de una radiactividad significativa se
comprueban individualmente en una segunda fase los conjuntos
combustibles (A, B, ...) de este primer grupo (I) mediante la
aspiración continua, independiente uno de otro de agua,
desgasificada independiente y detección independiente de la
radiactividad.
Para ello, los elementos de combustibles
sometidos en una primera fase a una comprobación previa común en una
segunda fase se comprueban simultáneamente, es decir, al mismo
tiempo, pero independientemente, por consiguiente con dispositivo de
aspiración, desgasificado y detección propio para cada elemento de
combustión de este grupo con radiactividad significativa.
Los conjuntos combustibles se encuentran en un
agua en la que también se pueden disolver productos de fisión
gaseosos, que ya se encuentran antes del calentamiento en el agua y
pueden proceder de otros conjuntos combustibles. Un "fondo"
radiactivo de esta clase puede perjudicar la validez de las
mediciones, pues del agua aspirada, no sólo se captan los productos
de fisión expulsados de los segmentos combustibles, sino que con la
desgasificación se pueden liberar también productos de fisión de
este "fondo". Según la invención, es ventajoso si un gas
portador, que no presenta, a ser posible ninguna radiactividad, o su
radioactividad por lo menos en todos los conjuntos combustibles que
se deben comprobar uno tras otro prácticamente es constante (es
decir, por ejemplo, el aire del entorno o el nitrógeno aspirado se
mantiene preparado comprimido en botellas de presión) puede
conducirse a través del agua aspirada. El gas soporte forma en el
agua pequeñas burbujas, que absorben todavía tales cantidades
residuales de los productos de fisión disueltos, que sólo no se
liberan por una reducción de presión o medidas de desgasificación
similares. El agua se desgasifica entonces prácticamente por
entero.
La radiactividad de los gases liberados se pueden
detectar en un detector o en un sistema de varios detectores
conectados en serie, siendo ventajoso que estos productos de fisión
liberados, no se conduzca en un circuito varias veces a través del
dispositivo detector. Una detección múltiple de esta clase
incrementa ciertamente las tasas de recuento, pero disimula una
significancia más elevada, pues debido a ello se captan, no sólo los
productos de fisión expulsados de las barras de combustible
defectuosas, sino también los productos de fisión del fondo. Es
entonces difícil juzgar si los productos de fisión liberados en este
circuito del fondo se cuentan permanentemente otra vez, y por ello
aumentan las tasas de recuento, o el incremento se debe a una salida
creciente de productos de fisión de las barras de combustible
defectuosas calentadas. Es mucho más ventajoso que el gas que se
origina en la desgasificación del agua sólo se conduzca una vez a
través del dispositivo detector y a continuación se conduzca a un
canal de salida de aire o se elimine de otra manera.
El calentamiento de los conjuntos combustibles
ocurre de la forma más simple de la manera citada al principio,
utilizando el calor de desintegración de los conjuntos combustibles.
Para ello se mantienen, como mínimo, los conjuntos combustibles (A,
B, C, D) del primer grupo (I), ventajosamente también todos los
otros conjuntos combustibles (A', B', C', D') de la primera división
(X), bajo una campana común, en la que mediante la introducción de
gas se genera un colchón de gas por encima de las barras de
combustible. Esta campana sólo se levanta de los conjuntos
combustibles cuando éstos elementos han sido comprobados.
Es ventajoso si esta campana común se subdivide
mediante tabiques laterales en celdas encima de los conjuntos
combustibles. La división de la campana en celdas corresponde a la
división más simple de la división en grupos
Para la generación del colchón de gas en cada
celda se conduce preferentemente gas en las celdas hasta que los
conductos de comprobación del nivel de llenado que salen de estas
celdas muestran una altura predeterminada del nivel de agua. Puesto
que no todos los conjuntos combustibles tienen la misma altura (por
ejemplo, porque proceden de diferentes fabricantes o porque en los
ciclos de funcionamiento anteriores han sufrido diferentes
desarrollos de estructura) pero en interés de una hermetización
recíproca del conjunto combustible de la caja de conjuntos
combustibles deben llegar hasta el colchón de gas, se pueden graduar
la altura de los conductos de comprobación del nivel de llenado en
las celdas individuales de acuerdo con la altura predeterminada para
cada celda. Para ello se pueden utilizar los conductos de
comprobación del nivel de llenado simultáneamente para la
desaireación, es decir, se introduce gas hasta que salga el gas por
los conductos de comprobación del nivel de llenado.
El dispositivo contiene de manera análoga por lo
menos una campana que se puede posicionar por encima de un conjunto
combustible (A), que se puede colocar por encima de un conjunto
combustible (A) con una abertura que se abre hacia abajo, ningún
dispositivo para la introducción de gas en la campana así como un
dispositivo para la aspiración de una muestra y para la captación
(detección) de la radiactividad de un gas. El dispositivo para la
aspiración de una muestra es apropiado y determinado para la
aspiración continua del agua, debajo del gas que se pueden
introducir en la campana. Dicha campana está unida con un
dispositivo para la desgasificación continua del agua con un
dispositivo para detectar la radiactividad de un gas, que el gas
liberado en el dispositivo de gasificación se puede alimentar
continuamente y que se puede medir continuamente la radiactividad de
los gases. Además, se ha previsto un dispositivo de mando para
controlar los dispositivos de aspiración, desgasificación y
captación de la radiactividad.
Es ventajoso que el dispositivo para la captación
de la radiactividad de un gas, dispuesto en un conducto de
eliminación de residuos, que está conectado a un desgasificador. A
través de este conducto de eliminación de residuos se toma
continuamente del desgasificador el gas que se presenta y se elimina
a continuación. Por lo menos durante la aspiración continua del agua
están unidos entre sí el desgasificador y el dispositivo para captar
la radiactividad de un gas sólo a través de los conductos de
eliminación de residuos. Esto no excluye que un desgasificador del
dispositivo para la captación de la radiactividad esté conectado
antes de la comprobación de un elemento de combustión, conjuntamente
en una instalación para la desaireación y lavado, pero cuida, sin
embargo, de por lo menos un control del proceso correspondiente que
durante la aspiración del agua no retorne ningún gas aspirado y
desde el dispositivo para la captación de radiactividad tenga lugar
en el desgasificador. El dispositivo citado para la desaireación y
lavado es también ventajoso para introducir en el dispositivo de
desgaste citado un gas portador en el agua aspirada, que proporciona
a esta agua aspirada pequeñas burbujas y puntos colectores para
productos de fisión disueltos gaseosos. En la medida en la que las
barras de combustible defectuosas de los productos de fisión
gaseosos, estos también se desgasifican y junto con gas portador se
transportan al dispositivo para la captación de la red radiactividad
y provocan allí un incremento que permite, ya muy prematuramente,
una información sobre el estado de las barras de combustible.
Este dispositivo ya permite, por consiguiente, un
procedimiento según la invención en el que en la primera división
(X) de los conjuntos combustibles, que comprende por lo menos un
primer conjunto combustible (A) o varios primeros conjuntos
combustibles (A, A') calienta por lo menos un primer conjunto
combustible (A) y con ello se comprueba que ya durante el
calentamiento se aspira agua continuamente como muestra. Esta agua
se desgasifica continuamente y en el gas liberado con ello se libera
la radiactividad de productos de fisión continuamente. Con el
calentamiento y la comprobación de un primer elemento de combustión
de una segunda división (Y) de conjuntos combustibles (especialmente
del desplazado en una campana) se empieza sólo si este primer
conjunto combustible (A) de la primera división (X) se han
comprobado. Es ventajoso, que el primer conjunto combustible (A)
como mínimo, de la primera división (X) se caliente bajo una campana
colocada sobre varios o todos los conjuntos combustibles (A, A', B,
B'...) de la primera división, que contiene una carga de gas que
rodea el cabezal del elemento o de los conjuntos combustibles
primeros a calentar.
De este modo se evitan desplazamientos de los
conjuntos combustibles; el número de los desplazamientos de la
campana que precisan mucho tiempo se puede minimizar y es posible
realizar, en un calentamiento común y comprobación previa, la
estanqueidad de todos los conjuntos combustibles de una división, a
la que se deben añadir sólo precisamente tantas fases para la
comprobación individual de los conjuntos combustibles, como el
número de los grupos identificados como significativo. En el caso de
secciones con un máximo de cuatro grupos para cada conjunto
combustible son en el caso más desfavorable, que en la práctica no
se presenta nunca (pues cada uno de los cuatro grupos contiene
barras de combustible defectuosas), sólo se necesitan cinco fases
del procedimiento.
Esto es posible, porque durante el calentamiento
primeramente se expulsa los productos de fisión de la proximidad de
un lugar de fugas de unas barra y la salida del gas de fisión ya
empieza con el calentamiento, pero desde lugares alejados de la
barra correctora y especialmente desde los poros de la superficie en
la barra combustible se presentan también en la quinta fase todavía
gases de fisión continuos. Aunque ciertamente se aproxima la
temperatura de la superficie de las barras de combustible
asintóticamente a una temperatura máxima (por ejemplo, 25º a 40ºK,
es por encima de la temperatura del agua del reactor, que
corresponde al estado de radiación y al calor de desintegración del
combustible, pero, sin embargo, es suficiente la cantidad de gas de
fisión que sale y que se acumula en el agua del conjunto combustible
también en última fase para una identificación unívoca del conjunto
combustible defectuoso.
La evaluación "on line" permite interrumpir
la comprobación, tan pronto como se disponga de resultados
informativos. De este modo se acorta generalmente el tiempo de
prueba de un núcleo completo, que hasta ahora eran de unas 30 a 120
horas, a menos de 15 horas.
Para el calentamiento es suficiente una
diferencia de temperatura predeterminada (por ejemplo 10ºK o menos,
si antes ya existe valores de medición informativos). Un control de
temperatura no es necesario. Por ejemplo, se puede considerar, en
general, un conjunto combustible como intacto y la comprobación
cerrarse, si los resultados de medición que se generan on line
después de un período que corresponde aproximadamente a un
calentamiento de 10ºK, no se muestra ningún incremento de la
radiactividad. Sólo valores de medición muy dispersos, pueden hacer
necesario esperar un período más largo para si la radiactividad
aumenta en un valor mínimo predeterminado por encima del nivel base.
A lo más tardar después de un período de calefacción para el que se
ha predeterminado un valor comprendido entre 10 y 25º es fiable una
información de esta clase.
Para ello la evaluación de los resultados de
medición puede realizarse intelectual o automáticamente.
Especialmente se puede controlar el calentamiento y comprobación
automática desde un programa de comprobación, que permite, tan
pronto como la campana se posiciona sobre los conjuntos
combustibles, y, por ejemplo, conecta las bombas de transporte y las
válvulas de los dispositivos para la aspiración y para la
detección.
Bajo la campana citada se introduce gas
preferentemente hasta que un conducto de comprobación del nivel de
llenado que sale de la campana muestra una altura predeterminada del
nivel de agua. En general es ventajoso si el borde superior de las
cajas de conjuntos combustibles alcanza hasta el nivel de agua de
debajo de la campana, pues entonces está el interior de una caja de
conjuntos combustibles aislada con relación a conductos de
aspiración opuestos de otros conjuntos combustibles. Los productos
de fisión que salen de la barra de combustible defectuoso de un
conjunto combustible no pueden llegar, por consiguiente, al conjunto
combustible contiguo y allí falsear los resultados. La aspiración
del agua tiene lugar lo más lejos posible, por encima del tapón
final de la barra combustible (ventajosamente por encima de la placa
de sujeción de acero de la barra superior del cabezal de cada
elemento de combustión), también para captar productos de fisión,
que podrían salir allí de las costuras de soldadura no estancas.
Esto exige un posicionado de los conductos de aspiración y del nivel
de agua debajo del colchón de gas, que considera la longitud
individual del elemento de combustible.
Preferentemente se calientan todos los conjuntos
combustibles de la primera división (X) debajo de una campana común
colocada por encima de todos los conjuntos combustibles.
Especialmente puede dividirse la campana mediante tabiques
transversales en celdas individuales, que presentan cada una de
ellas conductos de comprobación del nivel de llenado graduable en
altura y se pueden desairear por encima de este conducto de
comprobación del nivel de llenado. De este modo, el nivel de agua
debajo del colchón de gas, está dispuesto por encima de un grupo de
conjuntos combustibles, se adapta, a las dimensiones de los
conjuntos combustibles de diferentes celdas. De acuerdo con ello se
conduce gas para el calentamiento de todas las celdas, que están
formadas mediante tabiques transversales en la campana, y que de
ellas sale hacia fuera un conducto de comprobación del nivel de
llenado graduable en altura; esta introducción de gas finaliza, si
el conducto de comprobación del nivel de llenado contiene gas. Para
ello pueden ser ventajosas cámaras de televisión subacuáticas, con
las cuales se reconocen pequeñas burbujas de aire que salen de los
conductos de comprobación del nivel de llenado, llenos de gas y que
desairean las celdas, tan pronto como el nivel de agua baja hasta la
abertura de los conductos de comprobación del nivel de llenado.
Es ventajoso que la campana se divida en diversas
celdas mediante tabiques transversales, que se pueden posicionar
encima del cabezal de un grupo de conjuntos combustibles y se puede
conectar separadamente a un dispositivo para la aspiración y
desgasificación, habiéndose previsto conexiones de salida para cada
conjunto combustible. Para ello se ha previsto, especialmente para
cada conjunto combustible debajo de la campana, un tubo pequeño de
salida propio, cuyo extremo se puede posicionar en una posición
predeterminada debajo de un conducto de aireación que sale de la
campana (por ejemplo, el conducto de comprobación del nivel de
llenado) en el cabezal del conjunto combustible (por ejemplo, por
encima de las barras de combustible del conjunto combustible). De
este modo, se asegura que el nivel de agua permanece debajo del
colchón de gas de la campana, por encima del extremo de aspiración
del tubo de aspiración y el tubo por ello transporta agua y no
gas.
La campana se coloca preferentemente, sólo
entonces, por lo menos encima del conjunto combustible de otra
división y estos conjuntos combustibles (A, A', B, B' ...) de la
otra división se calientan sólo si está comprobada la estanqueidad
de todos los conjuntos combustibles de la primera división (X).
Las celdas o grupos captan cada uno de ellos el
mismo número de conjuntos combustibles (en el ejemplo, por tanto
cuatro) y el número de los dispositivos para la aspiración es
asimismo el mismo número, pudiéndose conmutar por lo menos uno de
estos dispositivos de aspiración desde los conductos de aspiración
de los conjuntos combustibles aislados de un grupo a los conductos
de aspiración de los conjuntos combustibles individuales de otro
grupo y a la reunión de conductos aspiración de un grupo. Esto
permite dispositivos de aspiración con los dispositivos de
desgasificación conectados y utiliza los dispositivos detectores
varias veces, concretamente, por una parte, para someter varios
grupos simultáneamente a la comprobación previa y, a continuación,
someter los diferentes conjuntos combustibles de un grupo con
radiactividad significativa a la comprobación final.
De ello resulta que, con los núcleos reactores de
agua en ebullición es especialmente ventajosa una distribución
cuadrada para la disposición de los de los diversos conjuntos
combustibles de un grupo, si se comprueban todos los cuatro grupos
(I, II, III, IV) de cada uno de los cuatro conjuntos combustibles
(A, B, C, D, A', B' ...) de una división de debajo de la
campana.
Como los reactores de agua en ebullición en el
sentido de esta invención se tratan también reactores cuyos
conjuntos combustibles tienen una división transversal hexagonal,
siempre que (como en muchos reactores de agua ligera de construcción
europea oriental) estén rodeados de una caja. En este caso es
ventajoso que las secciones formen dos grupos, cada uno de ellos con
tres conjuntos combustibles o de tres grupos, cada uno de ellos con
dos conjuntos combustibles. Con ello y con las secciones que se
presentan en la periferia del núcleo del reactor, en los que no se
puede poner en posición cada elemento de combustión debajo de la
campana, no se pueden utilizar en cada operación todos los
dispositivos existentes, sino que están en reposo. Asimismo los
conductos de aspiración de la periferia o los conductos de nivel de
llenado en las posiciones en posiciones no ocupadas de la campana
ventajosamente se cierran.
Mediante cinco figuras se explicará con mayor
detalle un ejemplo de realización ventajoso de la invención. En el
dibujo muestran:
la figura 1, un depósito de presión del reactor
con núcleo del reactor y una máquina de carga de conjuntos
combustibles con un dispositivo según la invención,
la figura 2, los extremos superiores de los
conjuntos combustibles en dos mallas de la rejilla del núcleo, así
como una parte dispuesta debajo del agua del dispositivo según la
invención,
la figura 3, la parte del dispositivo dispuesta
por encima del agua y la configuración esquemática durante la
comprobación previa de una división de conjuntos combustibles,
la figura 4, la configuración inalterada para la
comprobación final de un grupo de conjuntos combustibles con
radiactividad significativa, y
la figura 5, un desgasificador con un tubo de
eliminación de residuos que contiene un dispositivo detector.
Según la figura 1, que se encuentra en el
depósito de presión del reactor 1, debajo de la superficie 2 del
agua de refrigeración en el reactor de agua en ebullición, mientras
que sobre un puente o una rampa 3 se puede desplazar una máquina de
carga 4 sobre esta superficie. La máquina de carga 4 lleva un mástil
5 en forma de un brazo telescópico, en cuyo extremo inferior se
encuentra una campana 6.
Los conjuntos combustibles del reactor se
asientan en el depósito de presión del reactor, en una rejilla de
conjuntos combustibles 8, encontrándose la campana 6 en la posición
de trabajo del mástil 5 vuelta hacia abajo por encima de los
cabezales de los conjuntos combustibles 7 de un grupo X, mientras
que los otros conjuntos combustibles 70 se asignan a un segundo
grupo y a otros grupos.
Según la figura 2, la campana está subdividida en
celdas individuales 12, mediante tabiques laterales 9, descansando
estas tabiques laterales 9 sobre los puentes 10 de la rejilla
superior del núcleo. Cada malla de esta rejilla comprende un grupo
de cuatro conjuntos combustibles, estando subdividida la campana 6
mediante los tabiques laterales 9 en cuatro celdas, entre las cuales
se encuentra siempre un grupo de conjuntos combustibles de una
división X. En la figura 2 se muestran sólo los primeros conjuntos
combustibles A, A' y los segundos conjuntos combustibles B, B' de la
división X, que pertenecen al primer grupo I y al segundo grupo II.
Los otros dos conjuntos combustibles C, D del primer grupo I y los
conjuntos combustibles C', D' del grupo II, así como los demás
grupos III y IV de la división X no se pueden reconocer.
La campana 6, está dispuesta en un bastidor 13,
que está posicionada encima de los cabezales de los conjuntos
combustibles 70, que son adyacentes en el espacio para división X.
Este bastidor lleva videocámaras 14 que están dirigidas a los
extremos de salida de los conductos de comprobación del nivel de
llenado 15. Estos conductos de comprobación del nivel de llenado
están guiados primeramente como tubos flexibles a una conexión de un
dispositivo de regulación de altura 15a, conectándose a estas
conexiones pequeños tubos de aireación 15b. Estos pequeños tubos de
aireación 15b están fijados en pequeños tubos de aspiración 16a, que
se bifurcan en forma de una horquilla de dos púas y forman el
extremo de conductos de aspiración flexibles 16, que se hacen salir
del agua como un haz. Los conductos de comprobación del nivel de
llenado 15a se muestran, por razones de calidad, sólo para los
conjuntos combustibles A y B' de la figura 2, sin embargo, se han
dispuesto los correspondientes pequeños tubos de aireación también
en los pequeños tubos de aspiración que llevan todos los demás
conjuntos combustibles.
Por la graduación en altura 15a se bajan
conjuntamente los pequeños tubos de aireación 15b y los pequeños
tubos de aspiración 16a, hasta que se posicionen exactamente en el
cabezal del correspondiente conjunto combustible.
Esté posicionado puede ocurrir, por ejemplo, en
el momento que el punto de derivación de los pequeños tubos 16a en
forma de horquilla se asienta sobre el arco 110 del cabezal de los
elementos combustible 11 o los extremos de los pequeños tubos de
aspiración 16a se asientan sobre la placa de sujeción de barras 112
del correspondiente conjunto combustible.
Si ahora (por ejemplo, mediante el tubo de
aspiración 16) se bombea gas a las celdas situadas debajo de la
campana 6, entonces baja en estas celdas el nivel de agua 17a,
mientras alcanza la abertura inferior de los pequeños tubos de
aireación 15b. Los pequeños tubos de aspiración 15b de una celda,
cuyo extremo es el más alto, determina el nivel de agua el colchón
de gas originado en estas celdas, el otro gas entonces se evacúa a
través de los tubos de aireación correspondientes y en el otro
extremo de este tubo de aireación, a la que está dirigida la cámara
de televisión 14 se generan pequeñas burbujas. Mediante el ajuste
del pequeño tubo de aireación, fijado uno junto al otro y del
pequeño tubo de aspiración, se asegura con ello que los pequeños
tubos de aspiración aspiran siempre agua del nivel de agua ajustado.
Además, sobresale en general el borde 23 de la caja del conjunto
combustible de cada conjunto combustible relativamente por encima de
su placa de sujeción de la barra superior 112. Es por ello, en
general, posible mediante el ajuste de la posición recíproca de los
pequeños tubos de aspiración y de los pequeños tubos de aireación
asegurada que también los conjuntos combustibles, que (debido a
diferentes medidas de fabricación o a diferentes desarrollos de
radiación) no terminan todos al mismo nivel, las cajas de los
conjuntos combustibles de un grupo sobresalen un poco por encima del
nivel del agua 17a por debajo del colchón de gas de la
correspondiente de celda. Los productos de fisión, que entran en el
agua de un conjunto combustible, no puede llegar por consiguiente, a
través del agua al pequeño tubo de aspiración del otro conjunto
combustible. Además, tampoco pueden llegar al colchón de gas común a
varios conjuntos combustibles, ya que el agua del conjunto
combustible ya ha sido aspirada, mientras que la diferencia de
presión durante el calentamiento se reduce y por ello, poco a poco,
los productos de fisión sólo se pueden extraer de la barra
combustible defectuosa.
En la figura 3, se muestran los primeros
conjuntos combustibles A, A' ya reconocibles en la figura 2 y los
segundos conjuntos combustibles B, B' de los grupos I y II así como
los conjuntos combustibles restantes de estos grupos y los
correspondientes conjuntos combustibles de otros dos grupos III, IV
de la primera división X. Además se indican otros conjuntos
combustibles 70, que forman parte de una segunda división Y. Por lo
demás, se muestran sólo los componentes que sobresalen del nivel de
agua de la vasija del reactor del dispositivo según la invención. De
ello forman parte cuatro dispositivos de diversificación 17, que
están conectados por encima de un correspondiente dispositivo de
aspiración 18 a los conductos de aspiración 16. Los gases liberados
en los dispositivos de desgasificación 17 se toman de un conjunto
19, que contiene un dispositivo de transporte de gas y un
dispositivo detector preparado para la captación de radiactividad en
los gases. Las señales de medición de los dispositivos detectores se
alimentan a través de los canales conductores 20 a un aparato
electrónico 21, que evalúa los valores de medición, en forma de
curvas de medición en una pantalla de visualización 22 y a través de
una línea de salida 24 los entra a un aparato de mando programado
25. Desde este aparato de mando 25 salen líneas de mando 26, con los
cuales primeramente se controlan los dispositivos de aspiración 18
así como los dispositivos de transporte, con los cuales se controlan
la extracción de los gases liberados en los dispositivos de des
gasificación 17 y la captación de la radiactividad estos gases en
los conjuntos 19.
La figura 3 muestra la configuración que se
activa en la comprobación previa por grupos de los conjuntos
combustibles de la primera división X. Para ello se ha indicado en
la figura 3 que los conductos de aspiración 16 de cada dispositivo
de aspiración 18 se derivan varias veces, encontrándose en cada
derivación una válvula de cierre 28, 28', que se acciona asimismo
por las líneas de mando 26 del dispositivo de mando 25.
También se reconoce en la figura 3 que
primeramente el agua desde el primer conjunto combustible A del
grupo I, juntamente con el agua del segundo conjunto combustible B y
del otro conjunto combustible del grupo I, se alimenta a través de
los conductos de aspiración 16 a uno de los cuatro dispositivos de
aspiración 18, concretamente al dispositivo 181 con un
desgasificador 171 y conjunto 191 (dispositivo detector), estando
mandadas las válvulas de cierre 28 en estos conductos para su paso
(es decir, abiertas). También está indicado que el mismo dispositivo
de aspiración 18, unido con el primer conjunto combustible A del
grupo I, también está conectado a 3 conductos de aspiración 16', que
cierran sus válvulas de cierre 28'. Estos conductos de aspiración
16' se han previsto para poder conectar la disposición mostrada en
la figura 4 el correspondiente dispositivo aspiración opcionalmente
a un primer conjunto combustible de uno de los otros grupos II, III
y IV.
Si el dispositivo detector del conjunto 191 y
otros dispositivos detectores muestran ningún incremento
significativo de la radiactividad en ninguno de los canales termina
ya la comprobación de todos los conjuntos combustibles del primer
grupo I. Entonces se levanta la campana de aspiración mediante la
máquina de carga, todas las válvulas de cierre se abren por el
dispositivo de mando 25 y todos los conductos se enjuagan a través
de los dispositivos de aspiración 18 con agua de la vasija.
Entonces, se puede posicionar la campana de aspiración sobre una
nueva posición encima de otra división de conjuntos combustibles y
empezar de nuevo la comprobación de los conjuntos combustibles de la
nueva división, y enjuagando primero los dispositivos de aspiración
18 los dispositivos de desgasificación 17 con aire fresco y mediante
los conductos de aspiración 16 se impulsa aire fresco primeramente
debajo de la campana fijada en la nueva posición.
Pero sí un canal de medición, por ejemplo, para
el grupo III, detecta un incremento significativo de la
radiactividad, un conjunto combustible perteneciente a este grupo de
este canal tiene fugas y se debe identificar. Para esta finalidad,
según la figura 4, los dispositivos ya utilizados en la comprobación
previa mediante sus válvulas de cierre 28 y 28' se asignan ahora de
otra manera a los conjuntos combustibles.
Así, por ejemplo, el dispositivo de aspiración
181, que en la figura 3 estaba conectado al primero y a todos los
otros conjuntos combustibles del primer grupo I, se conecta sólo al
primer conjunto combustible del grupo con la radiactividad
significativa, y asimismo cada uno de los demás dispositivos de
aspiración al conjunto combustible de este grupo significativo. De
esta manera, mediante aspiración, desgasificación y detección se
puede comprobar cada elemento de combustión individual, permitiendo
ahora la correspondiente curva de medición en el aparato de medición
22 identificar el conjunto combustible defectuoso. La asignación de
los dispositivos de aspiración a los conjuntos combustibles
individuales ocurre ahora con mando programado mediante el
dispositivo de mando 25 por el accionamiento de la válvula de cierre
28.
En la figura 5 se encuentra, por encima, del
nivel del agua 40, donde se encuentran asentados los conjuntos
combustibles a comprobar, se reconoce primeramente un circuito de
agua, que alimenta agua a través de los conductos de aspiración 16 y
el conducto de aspiración 181 a un depósito colector del un
desgasificador 171, que se aspira bajo una o varias campana según
las figuras 3 y 4 y retorna el agua después de la desgasificación a
través de un conductos de rebose 16a. En el depósito colector de un
desgasificador 171 desemboca un conducto 41, con el que se aspira
aire del entorno, por ejemplo, a través de una bomba 42 y un filtro
de aire 43. Igualmente se puede introducir también, a través de una
válvula estranguladora nitrógeno u otro gas cualquiera no radiactivo
desde un depósito de presión, al depósito colector del
desgasificador 71. Este gas portador burbujea a través del agua
recogida en el depósito colector del desgasificador 171 y acumula
todos los gases que se disuelven en el agua aspirada y se liberan.
La liberación de estos gases se facilita en este ejemplo mediante
una bomba 191a, que junto con una bomba de desagüe correspondiente
181a genera una depresión en el depósito colector. Las bombas,
compresores y dispositivos de transporte similares 181, 181a, 191a y
42 aquí representados están mandados de forma sincronizada desde el
dispositivo de mando 25, con el dispositivo de evaluación 21, de un
sistema detector 191b y están representados aquí sólo simbólicamente
para los correspondientes medios, que el experto en la materia prevé
en cada caso, para estar seguro de que durante la comprobación de un
conjunto combustible en el depósito colector 121 se garantizan las
condiciones de presión adecuadas para la aspiración del agua desde
el conjunto combustible y para el transporte del producto decisión
liberados y mezclado con el gas de transporte.
El dispositivo detector 191b contiene en el caso
presente un contador \beta 19a y un contador \gamma 19b, cuyo
espectro de sensibilidad, especialmente el espectro de energía, que
se adapta a los productos de fisión que se presentan más
frecuentemente. El número y tipo de los detectores los elige el
experto la materia de acuerdo con aquellos isótopos, cuyo origen se
espera en primer lugar en el interior de las barras de
combustible.
El conducto de alimentación 44 une por la parte
la entrada del sistema detector de 191b con una salida del
desgasificador 171, y por otra parte la salida de este sistema de
detección 191b con un canal de salida de aire de la central
nuclear.
Antes del examen de las pruebas de agua de los
conjuntos combustibles se enjuagará el sistema con agua, que
ciertamente procede de la misma vasija, pero no se toma de debajo de
una campana, que ya se ha colocado encima de un conjunto combustible
que se encuentra en la fase de calentamiento. En este momento se
liberan en el agua aspirada, por consiguiente, sólo productos de
fisión, que ya se encuentran sin más en el agua y forman un "fondo
radiactivo" constante para la siguiente medición. Si ahora el
conjunto combustible que se encuentra debajo de la campana conectada
al conductos 16, se calienta, y aumenta la radiactividad detectada
en el sistema detector, entonces el incremento se debe a la salida
de los productos de fisión del elemento de combustión que se
encuentra en la fase de calentamiento, y los valores de medición
incrementan en la medida en que aumenta la salida de los gases de
fisión. De este modo, se reconoce prematuramente los efectos en la
envoltura de las barras de combustible y se puede pasar
prematuramente a medición de otros conjuntos combustibles.
La presente invención no está limitada a los
conjuntos combustibles de agua en ebullición y a las ha posiciones
de los depósitos de presión del reactor. Más bien se puede tomar la
función de las cajas de los conjuntos combustibles de un elemento de
esta clase también de otros depósitos o, por ejemplo, de los
correspondientes pozos de un lugar de almacenamiento para conjuntos
combustibles de agua a presión.
Claims (20)
1. Procedimiento para la comprobación de la
estanqueidad de las barras de combustible de elementos combustible
(A, B, A', B') que reposan en un soporte de trabajo (8) y debajo del
agua de un reactor nuclear, calentándose estos conjuntos
combustibles mediante un llenado de ellas que rodean el cabezal de
un conjunto combustible, que se mantienen debajo de una campana,
para expulsar productos de fisión radiactivos de barras de
combustible defectuosos, y detectándose a partir de muestras
aspiradas del entorno del conjunto combustible en la radiactividad
de productos de fisión expulsados,
- porque todos los conjuntos combustibles (A, B,
A', B' ...) de una primera división (X) se calientan, al colocarse
una campana (6) común comprendiendo la primera división (X) como
mínimo un primer grupo y un segundo grupo (I, II) cada uno de ellos
con varios conjuntos combustibles (A, B, A', B') y un segundo
conjunto combustible (B, B'), caracterizado porque
- en una primera fase, los conjuntos combustibles
del primer grupo (I), del segundo grupo (II) o de cualquier otro
grupo se calientan conjuntamente y se someten simultáneamente a una
comprobación previa, aspirándose agua desde los conjuntos
combustibles de un grupo (I, II, II, IV) de forma continua como
prueba y llevando sólo un dispositivo propio para la aspiración
(181), desgasificación (171) y detección de la radiactividad (191),
y desgasificándose continuamente, detectándose continuamente en el
gas liberado la radiactividad liberada en forma de gas por los
costes de fisión,
- porque en una segunda fase en un grupo (II) en
el que la comprobación previa se ha detectado una radiactividad
elevada significativa, se lleva a cabo una comprobación individual
de cada conjunto combustible (A', B') de este grupo (II) mediante un
dispositivo propio para la aspiración (18), desgasificación (17) y
detección de la radiactividad (19) de forma simultánea, habiéndose
previsto dispositivos para la aspiración (18), desgasificación (17)
y detección (19) de la radiactividad, para la comprobación
individual de los conjuntos combustibles (A', B') y a utilizados
para someter a los conjuntos combustibles (A, B) de un grupo (I) una
comprobación previa común,
- y porque sólo se calienta un conjunto
combustible (70) de otra división (Y) de conjuntos combustibles, si
se ha comprobado este primer conjunto combustible (A) de la primera
división (X).
2. Procedimiento, según la reivindicación 1,
caracterizado porque durante el calentamiento se aspira agua
continuamente como muestra de los conjuntos combustibles y se
desgasifica continuamente y con el gas liberado continuamente se
capta la radiactividad de los productos de fisión liberados en forma
de gas.
3. Procedimiento, según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque el gas liberado continuamente después de
la captación de la radiactividad se elimina y porque la
radiactividad se capta en un sistema detector, a través del cual
pasa una sola vez.
4. Procedimiento, según la reivindicación 3,
caracterizado porque después de la aspiración del agua a
través del agua aspirada, se conduce un gas portador de porque el
gas portador junto con los productos de fisión liberados en forma
gaseosa se conducen al sistema detector.
5. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque por lo menos un
primer conjunto combustible (A) de la primera división (X) contiene
debajo de una campana (6), colocado por encima de varios conjuntos
combustibles de la primera división, que contiene una carga de gas
que rodea el cabezal (11) del primer conjunto combustible (A) se
calienta como máximo a una diferencia de temperatura
predeterminada.
6. Procedimiento, según la reivindicación 5,
caracterizado porque conduce gas debajo de la campana (6)
hasta que un conducto de comprobación del nivel de llenado (15), que
sale de la campana muestra una altura predeterminada del nivel de
agua (17a) debajo de la campana (6).
7. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la campana
(6) está subdividida mediante tabiques transversales (9) en celdas
individuales, desde los cuales sale hacia fuera un conducto de
comprobación del nivel de llenado (15) graduado individualmente en
altura, y porque en todas las celdas se conduce gas hasta que los
conductos de comprobación del nivel de llenado (15) contienen
gas.
8. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
calentamiento y comprobación se manda automáticamente desde un
programa de comprobación.
9. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
conjuntos combustibles de un grupo se calientan debajo de la campana
común (6), conduciendo gas a las celdas (12), que están formadas por
los tabiques laterales (9) por encima de los conjuntos combustibles
(A, B, A', B') y porque la campana (6) se levanta sólo desde los
conjuntos combustibles, si se comprueba los conjuntos
combustibles.
10. Procedimiento, según la reivindicación 9,
caracterizado porque mientras se conduzca gas a las celdas
(12) hasta que los conductos de comprobación del nivel de llenado
(15) que salen de las celdas muestran una altura predeterminada del
nivel de agua (17a) en las celdas (12).
11. Procedimiento, según la reivindicación 10,
caracterizado porque los conductos de comprobación del nivel
de llenado (15) en las celdas (12) de acuerdo con la altura del
nivel de agua (17a) de cada celda (12), se pueden graduar
individualmente en altura y mientras conduzca gas hasta que se
desairean las celdas a través de los conductos de comprobación del
nivel de llenado (15).
12. Dispositivo para la comprobación de conjuntos
combustibles (A, B, A', B') de un reactor que se encuentran sobre un
soporte de trabajo (8) y debajo del agua, con una campana (6) con
una apertura hacia abajo, que se coloca por encima de los cabezales
(11) de varios conjuntos combustibles (A), de un dispositivo (181)
para la introducción de gas en la campana (6) así como dispositivos
(181, 191) para la aspiración de una muestra de agua y para la
detección de la radiactividad de un gas contenido en la prueba de
agua, caracterizado porque
- la campana (6) está dividida por tabiques
laterales (9) en celdas individuales que recubren un grupo de varios
conjuntos combustibles,
- y porque el número de los dispositivos (181,
191) para la aspiración de una muestra de agua y para la detección
de la radiactividad es igual al número de celdas (12) y al número de
conjuntos combustibles que tienen sitio debajo de una celda (12), y
que como mínimo algunos de los dispositivos de aspiración (181) de
los conductos de aspiración (16) de diversos conjuntos combustibles
(A, B) de un grupo (I) se pueden conmutan a los conductos aspiración
de diferentes conjuntos combustibles (A', B') de otro grupo (II) y a
una reunión de conductos de aspiración de un grupo (I),
- porque el dispositivo contiene un dispositivo
(17) para la desgasificación continua del agua que está unida con el
dispositivo (181) para la aspiración continua,
- porque el dispositivo (19) se puede alimentar
de forma continua para la detección de la radiactividad de un gas
que se libera en el des gasifica (17),
- porque el dispositivo (19) para la detección de
la radiactividad determina se puede determinar está radiactividad de
forma continua y porque los dispositivos (17, 18, 19) se pueden
controlar para la aspiración, desgasificación y detección de la
radiactividad desde el programa de un dispositivo de mando (25).
13. Dispositivo, según la reivindicación 12,
caracterizado porque el dispositivo (19) se ha dispuesto para
la captación de la radiactividad de un gas en un conducto de
eliminación, conectado a un desgasificador y durante la aspiración
continua del agua sólo se puede unir a través del conducto de
eliminación con él desgasificador (17).
14. Dispositivo, según la reivindicación 12 ó 13,
caracterizado porque en el desgasificador (17) se puede
introducir un gas portador en el agua aspirada.
15. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones 12 a 14, caracterizado porque la campana (6)
está dividida mediante tabiques transversales (9) en diversas celdas
(12), que presentan cada una de ellas un conducto (15) de
comprobación del nivel de llenado, graduado en altura, y se puede
desairear a través de este conducto de comprobación de nivel de
llenado.
16. Dispositivo, según la reivindicación 15,
caracterizado porque se puede observar por lo menos los
conductos de comprobación del nivel de llenado (15) mediante
videocámaras (14).
17. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones 12 a 16, caracterizado porque la campana (6)
está dividida por tabiques transversales (9) en celdas individuales
(12), y se pueden posicionar cada una de ellas por encima del
cabezal (12) de un grupo (I) de conjuntos combustibles (A, B) y que
se pueden conectar separadamente a un dispositivo para la aspiración
(18) y desgasificación (17) y las conexiones de aspiración (16a) se
han previsto para cada elemento de combustión.
18. Dispositivo, según la reivindicación 17,
caracterizado por varios dispositivos (19) para la detección
de la radiactividad de varios gases de diferentes desgasificadores
(17, 171).
19. Dispositivo, según la reivindicación 18,
caracterizado porque las celdas (12) comprende el mismo
número de conjuntos combustibles (A, B, C, D) en cada grupo (I,
II).
20. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones 12 a 19, caracterizado porque para cada
conjunto combustible (A, B, A', B') se ha previsto un conducto de
aspiración (16) debajo de la campana, uno de sus extremos (16a) se
ha posicionado en una posición predeterminada debajo de la campana
(6) del conducto de aireación (15a) en el cabezal (11) y por encima
de las barras de combustible del conjunto combustible (A).
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US8488734B2 (en) * | 2009-08-28 | 2013-07-16 | The Invention Science Fund I, Llc | Nuclear fission reactor, a vented nuclear fission fuel module, methods therefor and a vented nuclear fission fuel module system |
US8712005B2 (en) * | 2009-08-28 | 2014-04-29 | Invention Science Fund I, Llc | Nuclear fission reactor, a vented nuclear fission fuel module, methods therefor and a vented nuclear fission fuel module system |
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CN102598149B (zh) * | 2009-08-28 | 2016-06-01 | 泰拉能源有限责任公司 | 核裂变反应堆、透气式核裂变燃料模块、其方法以及透气式核裂变燃料模块系统 |
US8929505B2 (en) * | 2009-08-28 | 2015-01-06 | Terrapower, Llc | Nuclear fission reactor, vented nuclear fission fuel module, methods therefor and a vented nuclear fission fuel module system |
CN102237149B (zh) * | 2010-04-22 | 2013-05-22 | 中国核动力研究设计院 | 用于核反应堆乏燃料破损检测的水下啜吸装置 |
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ES2691943T3 (es) * | 2014-01-16 | 2018-11-29 | Dominion Engineering, Inc. | Sistema y método para mejorar la sensibilidad de un sistema de sipping |
FR3062946B1 (fr) * | 2017-02-15 | 2021-07-23 | Areva Np | Dispositif et procede de controle d'etancheite par ressuage d'un assemblage de combustible nucleaire |
DE102017114835B3 (de) * | 2017-07-04 | 2018-10-31 | Framatome Gmbh | Analysevorrichtung zum Nachweis von Spaltprodukten durch Messung einer Radioaktivität und Analysesystem |
CN108305696B (zh) * | 2017-12-21 | 2019-10-15 | 中国原子能科学研究院 | 一种高温钠中裂变产物滞留因子的测量方法及测量系统 |
US20210296015A1 (en) * | 2018-07-31 | 2021-09-23 | Framatome Gmbh | Lance unit, nuclide activation and nuclear monitoring system as well as method of producing radionuclides |
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JPS5882192A (ja) * | 1981-11-11 | 1983-05-17 | 株式会社東芝 | 破損燃料位置検出装置 |
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JPH03185399A (ja) | 1989-12-15 | 1991-08-13 | Toshiba Corp | 燃料棒破損検出用採水装置 |
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US5457720A (en) | 1994-04-15 | 1995-10-10 | General Electric Company | System for krypton-xenon concentration, separation and measurement for rapid detection of defective nuclear fuel bundles |
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