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

Publication number
ES2233396T3
ES2233396T3 ES00938689T ES00938689T ES2233396T3 ES 2233396 T3 ES2233396 T3 ES 2233396T3 ES 00938689 T ES00938689 T ES 00938689T ES 00938689 T ES00938689 T ES 00938689T ES 2233396 T3 ES2233396 T3 ES 2233396T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
fuel
group
radioactivity
gas
fuel assemblies
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES00938689T
Other languages
English (en)
Inventor
Klaus Knecht
Richard Stark
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Areva GmbH
Original Assignee
Framatome ANP GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Framatome ANP GmbH filed Critical Framatome ANP GmbH
Application granted granted Critical
Publication of ES2233396T3 publication Critical patent/ES2233396T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C17/00Monitoring; Testing ; Maintaining
    • G21C17/06Devices or arrangements for monitoring or testing fuel or fuel elements outside the reactor core, e.g. for burn-up, for contamination
    • G21C17/07Leak testing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)

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).
ES00938689T 1999-05-26 2000-05-26 Pprocedimiento y dispositivo para la comprobacion de conjuntos combustibles de un reactor nuclear. Expired - Lifetime ES2233396T3 (es)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19924066A DE19924066A1 (de) 1999-05-26 1999-05-26 Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen von Kernreaktor-Brennelementen
DE19924066 1999-05-26
PCT/EP2000/004352 WO2000074070A1 (de) 1999-05-26 2000-05-15 Verfahren und vorrichtung zum prüfen von kernreaktor-brennelementen
WOPCT/EP00/04352 2000-05-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2233396T3 true ES2233396T3 (es) 2005-06-16

Family

ID=7909209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES00938689T Expired - Lifetime ES2233396T3 (es) 1999-05-26 2000-05-26 Pprocedimiento y dispositivo para la comprobacion de conjuntos combustibles de un reactor nuclear.

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6570949B2 (es)
EP (1) EP1183692B1 (es)
JP (1) JP4313970B2 (es)
DE (3) DE19924066A1 (es)
ES (1) ES2233396T3 (es)
WO (2) WO2000074070A1 (es)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2857152B1 (fr) * 2003-07-04 2008-09-05 Cogema Dispositif et procede de controle d'aspect exterieur de crayons de combustible pour reacteur nucleaire
DE102004054461B3 (de) * 2004-11-11 2006-01-12 Framatome Anp Gmbh Verfahren zum Prüfen von Brennelementen eines Siedewasserreaktors auf Dichtheit ihrer Brennstäbe
SE530770C2 (sv) * 2005-08-24 2008-09-09 Westinghouse Electric Sweden System och användning avseende virvelströmsmätningar på komponenter för nukleära reaktorer
US7822259B2 (en) * 2006-05-26 2010-10-26 Areva Np Inc. Method for positive identification of inner surface and outer surface of sample flakes
DE102008027384A1 (de) * 2008-06-09 2009-12-10 Ge Inspection Technologies Gmbh Verbesserte zerstörungsfreie Ultraschalluntersuchung mit Kopplungskontrolle
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
US9269462B2 (en) 2009-08-28 2016-02-23 Terrapower, 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
JP5882212B2 (ja) * 2009-08-28 2016-03-09 テラパワー, エルエルシー 核分裂反応炉を操作する方法
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
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
JP5726688B2 (ja) * 2011-09-13 2015-06-03 株式会社東芝 破損燃料検査装置及び方法
CN105981109B (zh) * 2014-01-16 2018-09-14 多明尼奥工程公司 提高啜吸系统的灵敏度的系统和方法
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
CN113674886B (zh) * 2020-05-15 2023-11-28 国核电站运行服务技术有限公司 一种核燃料离线破损检测用的可移动式采样气体获取装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1203722A (fr) 1958-03-28 1960-01-20 Commissariat Energie Atomique Nouveau dispositif de détection de rupture de gaines dans les réacteurs atomiques hétérogènes
JPS5134559B1 (es) * 1971-05-20 1976-09-27
US3762993A (en) 1971-06-24 1973-10-02 Transfer Systems Apparatus for detecting reactor fuel tube failures
SE396497B (sv) 1974-10-11 1977-09-19 Asea Atom Ab Anordning for leckdetektering vid brenslestavar
SE414685B (sv) * 1977-05-06 1980-08-11 Asea Atom Ab Forfarande vid sokning och identifiering av en brenslepatron innehallande en brenslestav med leckande kapsel
JPS5555293A (en) 1978-10-20 1980-04-23 Hitachi Ltd Failed fuel detector
JPS5629199A (en) * 1979-08-20 1981-03-23 Hitachi Ltd Method and device of detecting failed fuel
JPS5882192A (ja) * 1981-11-11 1983-05-17 株式会社東芝 破損燃料位置検出装置
JPH0244292A (ja) 1988-08-04 1990-02-14 Toshiba Corp 破損燃料検出装置
JPH03185399A (ja) 1989-12-15 1991-08-13 Toshiba Corp 燃料棒破損検出用採水装置
DE9218835U1 (de) 1991-05-17 1995-09-14 Asea Atom Ab Vorrichtung zur Leckstellenprüfung von Brennelementen für Siedewasserreaktoren
US5546435A (en) 1992-11-16 1996-08-13 Abb Atom Ab Fission product leak detection in a pressurized-water reactor
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
JPH09189794A (ja) 1996-01-11 1997-07-22 Toshiba Corp 燃料破損検出用採水装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP1183692A1 (de) 2002-03-06
EP1183692B1 (de) 2005-01-05
US20020075984A1 (en) 2002-06-20
JP2003500679A (ja) 2003-01-07
DE19924066A1 (de) 2000-04-20
WO2000074070A1 (de) 2000-12-07
WO2000074071A1 (de) 2000-12-07
JP4313970B2 (ja) 2009-08-12
DE20023491U1 (de) 2004-07-29
DE50009167D1 (de) 2005-02-10
US6570949B2 (en) 2003-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2233396T3 (es) Pprocedimiento y dispositivo para la comprobacion de conjuntos combustibles de un reactor nuclear.
TW295666B (es)
JPS5853758B2 (ja) 欠陥核燃料要素の検出方法と装置
KR102542254B1 (ko) 핵연료 어셈블리의 침투 검사에 의한 밀봉 검증 장치 및 방법
CN107180661B (zh) 一种乏燃料运输容器余热排出装置
US4696788A (en) Process and device for detecting defective cladding sheaths in a nuclear fuel assembly
US3762993A (en) Apparatus for detecting reactor fuel tube failures
CN85109072A (zh) 核燃料组件中包壳缺陷检测的方法和装置
US3983741A (en) Method and apparatus for locating defective fuel rods in a reactor fuel assembly
KR102372548B1 (ko) 방사능의 측정에 의해 핵분열 생성물을 검출하기 위한 분석 장치
ES2306240T3 (es) Procedimiento para la verificacion de la estanqueidad de las barras de combustible de los elementos combustibles de un reactor de agua en ebullicion.
SE449415B (sv) Felsokningsanordning for brenslepatroner
JPS5851240B2 (ja) 燃料素子組立体の気密性検査用浸出室及び検査法
EP0684612B1 (en) Leak-detection system and method for detecting an individual leaking nuclear fuel rod having radioactive material leaking therefrom
KR100963061B1 (ko) 핵연료 손상 감지유닛 및 이를 포함하는 핵연료 손상감지장치
JPH0843582A (ja) 燃料集合体内の欠陥燃料棒を検出するシステム
CN109975303A (zh) 一种用于孔洞定位测量和内壁检测的装置及方法
JPS6211196A (ja) 燃料破損検出装置
KR820000833B1 (ko) 연료 요소장치의 누출방지 점검용 결함 검출 셀
JPH081485Y2 (ja) 放射性廃棄物の腐食量測定装置
JPH10170698A (ja) 使用済燃料乾式貯蔵設備
GB2059139A (en) Process and inspection container for the treatment of exhausted fuel elements of nuclear reactors
JPH047478B2 (es)
JPS5957185A (ja) 漏洩放射性物質のサンプリング方法
JP2001281385A (ja) 破損燃料検出装置