FI72004B - Foerfarande och anordning foer detektering av felaktiga braensleelement i en braenslepatron foer kaernreaktorer - Google Patents

Description

1 72004

Menetelmä ja laite polttoainepatruunan viallisten polttoaine-elementtien toteamiseksi ydinreaktorissa

Keksintö koskee menetelmää ja laitetta polttoaine-5 patruunan viallisten polttoaine-elementtien toteamiseksi yhdinreaktorissa.

Ydinreaktorin polttoainepatruunat, erityisesti painevesireaktorin polttoainepatruunat muodostuvat nipusta pitkänomaisia polttoaine-elementtejä, joita nimitetään 10 polttoainesauvoiksi, jotka on sovitettu rinnakkain yhden suuntaisesti patruunan pituussuuntaan.

Nämä polttoainesauvat ovat muodostuneet kapseloiduista putkista, jotka on täytetty polttoainetableteilla.

Polttoainepatruunan eri sauvoja pitävät paikallaan 15 välilevyt ja sauvojen päissä olevat levyt, jotka on lii tetty tukirakennelman putkiin, joita on asetettu joidenkin polttoainesauvojen tilalle varmistamaan laitteiston lujuus.

Ydinreaktorin sydämen käyttöaikana nämä patruunat voivat vaurioitua mekaanisten jännitysten ja lämpöjänni-20 tyksen tai korroosion vaikutuksesta sillä tavoin, että polttoainesauvojen suojakuoressa voi esiintyä halkeamia, joiden kautta radioaktiiviset aineet voivat kulkeutua j äähdytysnesteeseen.

Tällöin reaktorin latausvaiheen toimenpiteissä, 25 jolloin kuluneet patruunat, jotka sijaitsevat sydämen jossain osasissa, korvataan uusilla patruunoilla, on tärkeätä löytää ne patruunat joissa on vuotoa päästäviä polttoainesauvoja.

Näiden toimenpiteiden aikana reaktorin sydän on 30 kokonaan upotettu suojelevaan nesteeseen, kuten veteen ja lataustoimenpiteisiin mukana olevat patruunat kuljetetaan veden alla reaktorin säiliöstä polttoainealtaaseen.

On tärkeätä löytää patruunat, joissa on vuotoja, jotta nämä patruunat asetettaisiin sille sydämen alueelle, 35 jossa lataus suoritetaan tai että nämä patruunat sovitet- 2 72004 täisiin sille sydämen alueelle,jossa patruunat pidetään paikallaan,

On todella tärkeätä korvata patruunat, joissa on vuotoja uusilla patruunoilla tai korvata vialliset sauvat 5 patruunan sisällä uusilla sauvoilla. Mikäli patruuna täy tyy joka tapauksessa korvata uudella, on kuitenkin tärkeätä tietää onko kuluneessa patruunassa vuotoja, koska siinä tapauksessa täytyy ryhtyä varatoimiin varastoinnissa ja kuljetuksessa.

10 Vuotoa päästävien patruunoiden löytämiseksi on ehdotettu hiestymiskammioiksi nimitettävien laitteiden käyttöä. Näihin kammioihin patruunat viedään peräkkäin yksi kerrallaan polttoaineeltaan sisällä. Patruunassa aiheutetaan lämmön nousu siten, että polttoainesauvojen sisäl-15 tämien fissiokaasujen paine nousee ja nämä kaasut pääsevät kammioiden sisälle sauvoissa olevien halkeamien läpi,mikäli sauvat ovat viallisia.

Gamma-aktiivisuuden mittaaminen nesteessä, joka täyttää hiestymiskammiot, mahdollistaa fissiokaasujen 20 päästöjen paljastamisen ja siten myös viallisten patruu noiden löytämisen.

Tällainen hiestyrniskammio on kuvattu SociSte FRAMATOMIN FR-patentissa n:o 2 389 202.

Tunnetaan myös menetelmä sellaisten polttoaine-25 patruunoiden löytämiseksi, joissa on vuotoja, käyttäen hyväksi akustisia ääni tai ultraääni-ilmiöitä, jotka on sidottu fissiokaasun kuplien tärähdyksiin suodattimessa tai kaasukasaumiin, jotka pääsevät polttoainesauvojen suojakuorien pintojen läpi suodattimen alla.

30 Tämän menetelmän toimeenpanoa varten täytyy saada aikaan kaasun leviäminen joko lämmityksen tai patruunan alipaineistamisen avulla. Nämä kaksi viallisten patruunoiden tutkimusmenetelmää, joiden toimeenpano on yksinkertaista ja jotka integroituvat täydellisesti polttoaineen 35 siirtotoimenpiteisiin, mahdollistavat siten viallisten patruunoiden määrittämisen siirtotoimenpiteiden aikana.

3 72004 Näiden menetelmien avulla ei ole kuitenkaan mahdollista paikantaa täsmällisesti vuotoa päästäviä polttoainesau-voja patruunan sisällä.

On tietenkin tärkeätä paikallistaa vialliset 5 polttoainesauvat silloin, kun halutaan korvata patruunan sauvan uusilla sauvoilla ennen patruunan lataamista reaktorin sydämessä.

Siitä syystä on ehdotettu menetelmiä, joiden avulla olisi mahdollistaa paikantaa vialliset poltto-10 ainesauvat patruunassa ydinreaktorin lataustoimenpitei den aikana. Esimerkiksi FR-patentissa 2 222 732 on ehdotettu, että todetaan viallisissa polttoainesauvoissa oleva vesi kuumentamalla induktion avulla kutakin patruunan sauvaa ja merkitsemällä hövrykuplat tai nesteytyminen, 15 jota voi ilmetä polttoainesauvan tulpan kohdalla, ultra äänikontrollin avulla kaikua hyväksi käyttäen.

Tämä menetelmä, joka mahdollistaa vuotoapäästävien polttoainesauvojen paikantamisen vaatii kuitenkin patruunan osittaisen purkamisen, koska kukin sauva on asetettava 20 induktion avulla lämpiävän laitteen sisälle.

FR-patentissa 2 287 753 on myös ehdotettu, että provosoidaan akustisen signaalin eteneminen pitkin kunkin polttoaine-elementin suojakuorta ja siepataan saatu signaali sen edettyä polttoaine-elementin suojakuoressa. Siinä tapa-25 uksessa, että polttoaine-elementin suojakuoressa on vika, havaitaan viasta johtuva signaalin vaimentuminen.

Tämän menetelmän toimeenpanemiseksi on tärkeätä asettaa kunkin sauvan päälle akustisten aaltojen lähetin ja vastaanotin ja eristää polttoainesauvan suojakuoren 30 ulkopinta jäähdytysnesteestä asettamalla sauva kaasutilaan.

Mikäli löytynyt vika on kaukana kärjestä, missä akustisten aaltojen vastaanotin sijaitsee, palautussignaali on vaarassa sekaantua taustaääniin.

Ei kuitenkaan tunneta menetelmää, jolla olisi mah-35 dollista löytää erittäin varmasti vialliset polttoaine- 4 72004 sauvat purkamattomassa patruunassa tai joka olisi helppo toteuttaa.

Keksinnön tarkoituksena on siis ehdottaa menetelmä ydinreaktorin polttoainepatruunan viallisten 5 polttoaine-elementtien löytämiseksi, mikä polttoaine- patruuna on muodostunut nipusta pitkänomaisia polttoaine-elementtejä tai sauvoja, jotka on asetettu rinnakkain yhdensuuntaisesti patruunaan pituussuuntaan. Paljastamalla mahdolliset häiriöt ultraäänien etenemi-10 sessä polttoainesauvoissa. Tämä menetelmä, joka on äärimmäisen helppo suorittaa, mahdollistaa sen, että vialliset polttoainesauvat voidaan löytää varmasti purkamatta polttoainepatruunaa.

Keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi: 15 -patruuna pidetään kokonaan upotettuna suojele vaan nesteeseen kuten veteen, -provosoidaan ultraääniaaltojen eteneminen kussakin polttoainesauvassa peräkkäin, koko pituudelta lähtien yhdestä kärjestä, 20 -asetetaan ultraäänianturi patruunan polttoaine- sauvojen viereen, -siepataan ultraääniaallot, jotka ovat mahdollisesti hajoneet polttoainesauvojen vikojen kautta suojelevaan nesteeseen, mihin patruuna on upotettu, 25 -ja siinä tapauksessa, että senlaisia hajonneita aaltoja siepataan, määritetään siten ainakin yksi virhe sauvassa, jossa ultraäänet etenevät.

Jotta keksintö olisi paremmin ymmärrettävä, kuvataan, viitaten samalla liitteessä oleviin kuvioihin, 30 esimerkki keksinnön mukaisen menetelmän toimeenpanosta painevesireaktorin polttoainepatruunan kontrollitapa-uksessa reaktorialtaassa tai polttoainealtaassa, jolloin paikannetaan polttoainesauvan vika.

72004

Kuyio 1 esittää kaaviokuvan avulla laitteiston, jota käytetään polttoainesauvan mittaukseen.

Kuvio 2 esittää kontrollilaitteiston sieppaaman ultraäänisignaalin, 5 Kuvio 3 esittää anturin sijainnista johtuneita signaalin maksimaalisen amplitudin vaihteluita polttoaine-sauvan pituuden mukaan.

Kuvio 4 esittää koko patruunan kontrolliin käytettyä laitteistoa.

10 Kuviossa 1 nähdään polttoainesauva 1, jonka suoja- kuoressa on halkeama.

Sauvan ylempi pää on suljettu tulpalla 3, jonka kanssa yhteyteen on asetettu ultraäänigeneraattori joka tuottaa uitraääniaaltoja, jotka etenevät koko poltto-15 ainesauvassa lähtien sen toisesta päästä, esitetty ku viossa 1, vastakkaiseen päähän.

Polttoainesauva on upotettu kokonaan polttoaine-altaaseen, joka on täytetty vedellä.

Ultraäänianturi 5 asetetaan sauvan 1 sivupinnan 2C viereen, ja se on kiinnitetty pystysuorasti liikkuvaan laitteeseen mikä mahdollistaa sen, että laite voi seurata sauvaa koko pituudelta.

Anturi 5;n siirtoakselia merkitään Z:lla, mikä vastaa kuviossa 1 olevassa laitteessa pystysuoraa suuntaa.

25 Ultraäänigeneraattorin ja anturin välillä oleva yhteys mahdollistaa ultraääniaallon lähettämisajän, joka on alkuperäaika anturille 5.

Kuviossa 2 on esitetty signaali, joka on vastaanotettu anturilla 5 generaattorin lähetettyä ultraääniaallon. 30 Tämä signaali S voidaan jakaa kahteen signaaliin S1 ja S2.

Signaali SI vastaa hajonneita uitraääniaaltoja vian 2 kohdalla sauvaa ympäröivässä vedessä, kun taas signaali S2 vastaa häiriösignaaleita, jotka tulevat anturiin 5 6 72004 signaalin SI jälkeen. Ultraääniaaltojen etenemisen aikana polttoainesauvan suojakuoressa 1, yksi osa näihin aaltoihin sitoutunutta energiaa välittyy suojakuorta ympäröivään veteen, jossa se etenee puristusaaltojen muodossa 5 nopeudella, joka on alempi kuin se nopeus, jolla aalto etenee suojakuoren metallissa.

Aallot heijastuvat polttoainesauvaa 1 ympäröiviin rakenteisiin ja saapuvat lopulta anturiin 5, mikä ilmenee häiriösignaalina S2.

10 Pääsignaali SI johtuu aalloista, jotka etenevät sauvan suojakuoressa halkeamaan 2 asti jossa ne hajoavat veteen johon sauva on upotettu, ennen saapumistaan anturiin 5.

Nämä hajoneet aallot, joilla on lyhyempi matka 15 kuljettavanaan vedessä kuin sauvaa 1 ympäröivistä elemen teistä heijastuneilla aalloilla, saapuvat anturiin 5 ennen heijastusaaltoja.

Anturin 5 rekisteröimässä signaalissa osa SI edeltää siis osaa S2, joka vastaa häiriösignaaleja.

20 Eristetyn sauvan mittauksissa ja sitä koskevissa laskelmissa pystytään tunnistamaan hajonneen signaalin SI muoto virheen kohdalla, niin että voidaan eristää aukko, sellainen kuin on esitetty kuvion 2 viivoitetussa osassa, joka vastaa ultraäänisignaalin veteen hajonnutta osaa 25 virheen kohdalla.

Anturin 5 siirron aikana suunnassa Z, signaalin SI aikaero vaihtelee, koska hajonneiden aaltojen kulku vedessä vaihtelee anturin 5 asennon Z mukaan.

Anturin 5 sijainnin Z tarkka määrittäminen mah-30 dollistaa aukon sijainnin tarkan määrittämisen. Aukko vas taa signaalia SI mitatussa sianaalissa.

Signaalin SI maksimiampLitudi mitataan ja tämän maksimiamplitudin vaihtelu määritetään anturin 5 sijainnin Z mukaan.

7 72004

Kuviossa 3 on esitetty tämän maksimiamplitudin vaihtelu anturin sijainnin mukaan.

On selvää, että mikäli polttoainesauvan suoja-kuoressa on vika, toisin sanoen mikäli hajonnut signaali 5 SI on olemassa, vaihteluita A (Z) esittävä käyrä edustaa maksimiarvoa Z=Z0, joka vastaa anturin sijaintia täsmälleen virheen 2 kohdalla.

Mittaus- ja kontrollilaite, joka on yhteydessä anturiin 5, kuten näkyy kuviosta 1, käsittää etuvahvisti-10 men 7, suodattimen 8 ja laitteen 9, joka rekisteröi ja esittää visuaalisesti signaalin A (t) vahvistuksen ja suodatuksen jälkeen, suodattimen 10, joka on liitetty moduliin 11, joka rekisteröi tai esittää visuaalisesti suodattimen 10 suodattaman signaalin aukosta 1 ja moduli 15 12^joka määrittää signaalin SI amplitudin maksimiarvon.

Laite käsittää myös parametrin Z mittaus- ja rekisteröintimodulin 14, joka määrittää anturin 5 sijainnin sauvojen erilaisilla korkeuksilla, tätä Z:n arvoa vastaavan signaalin välittyessä suodattimeen 10 aukon 20 10 määrittämistä varten, joka aukko vastaan signaalia 1 anturin sijainnin mukaan.

Laite käsittää myös modulin 16, joka rekisteröi ja/tai esittää visuaalisesti signaalin A (Z) ja määrittää käyrän A (Z) maksimin.

25 Moduli 16 vastaanottaa toisaalta signaalin, joka edustaa Z:n hetkellistä arvoa ja toisaalta signaalin SI maksimiarvon A, joka vastaa tätä Z:n arvoa. Nämä kaksi arvoa rekisteröidään ja ne mahdollistavat käyrän A (Z) rekisteröinnin ja/tai visuaalisen esittämisen.

30 Tämän käyrän määrittäminen, kun anturi 5 on kul kenut koko sauvan pituuden, mahdollistaa tätä maksimiarvoa vastaavan arvon ZO määrittämisen.

Laite mahdollistaa siis toisaalta sauvassa 1 olevan vian määrittämisen tutkimuksen aikana ja toisaalta 35 sauvassa olevan vian tarkan sijainnin määrittämisen.

8 72004

Sen seikan toteaminen, että onko anturin 5 sieppaamassa signaalissa hajonutta signaalia SI vai ei, mahdollistaa viallisen tai virheettömän sauvan määrittämisen .

5 Käyrän A(Z) ääriviivan tarkentaminen riippuu aukon suuruudesta, joka vastaa signaalia SI anturin 5 sieppaamassa signaalissa.

Eri modulien 9, 11 ja 16 muodostamiseen voi käyttää valinnanvaraisesti joko laskentamoduleja tai 10 visualisointilaitteita, jotka mahdollistavat virheen määri tyksen ja paikantamisen, jolloin saadaan signaalin numeerinen arvo tai voidaan tutkimalla käyrää, josta määritetään maksimi.

Mikäli kyseessä on virheetön sauva, on modulin 9 15 rekisteröimälle ja mahdollisesti visualisoimalla sig naalille tyypillistä, että häiricsignaalit muodostavat vain osan S2. Signaali on helposti tunnistettavissa, jos esitarkastus on tehty virheettömästä sauvasta tunnetulla tavalla, esimerkiksi uudesta sauvasta, joka on asetettu ver-20 rattavissa olevaan ympäristöön.

Mikäli patruunaa halutaan tutkia sen jälkeen , kun päässä oleva levy on purettu, mikä mahdollistaa pääsyn kunkin polttoainesauvan päähän, voidaan käyttää joko yhtä anturia, joka siirretään peräkkäin ja automaattisesti sau-25 vasta toiseen, tai joukkoa ultaäänilähettimiä, jotka sovite taan sellaisen verkostoon mikä vastaa patruunan sauvojen poikkileikkauspinnan verkostoa.

Kuviossa 4 on esitetty kaaviokuvan avulla sellainen laite, jota on käytetty patruunan 20 kontrolloimiseen 30 joka patruuna on muodostunut sauvoista 21, jotka on sovi tettu poikkittaistason neliönmuotoisten aukkojen verkoston mukaan. Ultraäänilähettimien ryhmä 22 asetetaan levylle, jolla on suunnilleen patruunan kärkilevyn mitat, ja jotka tulevat tämän patruunan päälle siten, että kukin lähetti- 9 72004 mistä 22 on yhden sauvan 21 päällä ja yhteydessä sauvan päässä olevaan tulppaan.

Ultraäänigeneraattori 23 on yhdistetty kuhunkin lähettimeen 22 ja liitetty sähköiseen osoitinlaitteeseen, 5 mikä mahdollistaa kunkin lähettimen käyntiinpanon peräk käin, toisin sanoen mahdollistaa ultraäänten lähettämisen kussakin patruunan sauvassa 21.

Kutakin sauvaa merkitään poikittaistasolla XY suhteessa sauvaan mikä mahdollistaa sen sauvan paikantami-10 sen, jossa ultraäänet etenevät.

Lähettimen ja vastaavan polttoainesauvan asemapaikka välittyvät moduliin 26, joka vastaanottaa myös signaalin, joka välittyy anturin 25 kautta patruunan suunnassa Z määrätyllä etäisyydellä sauvan sivuseinämästä .

15 Patruunan 20 tarkastus suoritetaan silloin, kun patruuna upotetaan kokonaan veteen ja anturi muodostetaan tangossa olevista antureista. Tangon kokonaispituus on ainakin yhtä suuri kuin sen neliön sivun pituus joka neliö muodostaa patruunan poikkileikkauspinnan. Tällä 20 tavoin saadun signaalin arvo nousee. Kun työskennellään patruunan sisälle asetetun sauvan päällä, veteen hajonnut aalto heijastuu vieressä olevista komponenteista sauvaan, sillä tavoin että patruunan ulkopuolelle lähetetty nippu on laajuudeltaan suurempi kuin yhden anturin lähettämä, 25 tavallisesti patruunan poikkipinta-alan reunan suruus- luokkaa.

Anturiin 25 ja moduliin 26 liitetty mittaus- ja kontrollilaite on lisäksi samankaltainen kuin se, joka kuvattiin yhtä polttoainesauvaa varten ja on esitetty ku-30 viossa 1.

Tämä laite koostuu etuvahvistimesta 27, suodattimesta 28, signaalin A (t) rekisteröinti ja visualisointi-modulista, suodattimesta 30, joka vastaanottaa Z:n mittausta esittävän signaalin ja mahdollistaa signaalin SI 35 määrittämisen, rekisteröinnin ja /tai visualisoinnin mo dulissa 31 sekä laskumodulin 32 , joka laskee signaalin A(t) amplitudin A maksimin.

10 7200 4 Tämä laite käsittää myös Z:n arvoa vastaavan signaalin tarkan mittaus- ja työstämisiä!tteen, joka määrittää anturin 25 sijainnin patruunan korkeudella ja modulin 36, joka rekisteröi ja esittää visuaalisesti käy-5 rän A (Z) ja määrittää tämän käyrän maksimin arvoltaan

Zq; mikä määrittää sauvassa olevan vian sijaintikohdan tutkimuksen aikana määritettyinä koordinaateillaan X,Y.

Lisättäessä vielä laitteen herkkyyttä voidaan käyttää patruunan sivuun asetetun yhden tangon sijasta 10 neljän tangon ryhmää, joka ympäröi koko patruunan.

Kuviossa 4 esitetyn laitteen toiminta on selvästi identtinen kuviossa l esitetyn laitteen kanssa mikä mahdollistaa patruunan sauvan tai sauvojen identifioinnin koordinaattien X, Y avulla. Koordinaatit voidaan merkitä 15 modulin 26 kohdalla, joka kerta kun vian aiheuttama ha jautunut ultraäänisignaali (signaali SI) on identifioitu käyrällä A (t).

Mikäli patruunaryhmälle ei ole löytynyt hajonnutta signaalia, patruunaa voidaan pitää virheettömänä.

20 Huomataan, että keksinnön mukaisen laitteen etuina on se, että se mahdollistaa viallisten sauvojen paikantamisen herkkyydellä, joka on aikaisempaa tekniikkaa parempi, koska siepattu signaali, jolle tehdään erottelu, ei ole sekaantunut sauvassa aiheutetun signaalin 25 taustaääniin, aikaeron ollessa hajonneen signaalin ja taustaäänen välissä.

Lisäksi tutkimus voidaan tehdä, kun patruuna on upotettu suojelevaan nesteeseen, kuten aina on asia, säteilyä tuottavissa patruunoissa varastoinnin ja kulje-30 tuksen aikana.

Lisäksi ilmaisumenetelmä ei vaadi sauvan tai patruunan kuumentamista tai muuta fysikaalista modifiointia, jotta se voitaisiin toimeenpanna.

11 7200 4

Keksinnön mukaisella menetelmällä on toisaalta se etu, että se mahdollistaa tutkimuksen kaikissa sauvoissa, myös niissä jotka eivät ole patruunan reunalla, koska näille patruunan sisälle sovitetuilla sauvoille, 5 mahdollisen vian kautta hajautunut energia menee anturiin heijastuttuaan vieressä olevista elementeistä siihen elementtiin joka on sovitettu tämän patruunan sisälle.

Toisaalta keksinnön mukainen menetelmä mahdollistaa tutkimisen koko sauvan pituudelta ja jopa niiden siinä 10 osassa, joka on ristikon suojaama, sillä ristikoiden olemassaolo ilmenee yksinkertaisesti siepatun signaalin vaimentumisena, minkä voi korvata vaikuttamalla lähetetyn signaalin amplitudiin. Lisäksi keksinnön mukainen menetelmä voidaan pannan toimeen purkamattomassa patruunassa 15 käyttäen anturien asettamisen vapaata tilaa joka on sauvo jen tulppien ja päässä olevan levyn välissä.

Siten on mahdollista käyttää kiinteää anturia, joka on sovitettu sauvan tai patruunan sivupinnan viereen ja ottaa sauvan vikojen kautta aallot, jotka ovat hajonneet 20 veteen, johon patruuna tai sauva upotettu.

Tietenkään tässä tapauksessa ei virheen tarkka paikantaminen tule olemaan mahdollista, mutta hajonneita aaltoja vastaavan signaalin erottaminen ja suodattaminen ovat mahdollisia käyttäen hyväksi anturia, jolla on riit-25 tävä herkkyys ja joka asetetaan sille etäisyydelle pat ruunasta, että samalla kertaa on mahdollista mitata ja erottaa signaali, joka on mahdollisesti yhteydessä hajautuneisiin aaltoihin vedessä.

Mikäli kontrolloidaan koko patruuna, voidaan 30 käyttää patruunan sivun pituuden mukaisen anturitangon sijasta yhtä ainoata anturia, jota siirretään saman yhdensuuntaisesti patruunan leikkauksen reunan kanssa siten, että kohotetaan tarkkailtavan vöhykkeen amplitudia.

32 72004 Tässä tapauksessa anturi siirtyy samalla kertaa patruunan akselin kanssa samansuuntaisesti ja kohtisuorassa suunnassa tähän akseliin.

Anturia voi myös käyttää siten, että sitä 5 siirretään sellaisten ohjausputkiensisällä, jotka muo dostavat patruunan kehikon, patruunan ulkopuolella olevan liikkuvan anturin sijasta.

Voidaan kuitenkin ajatella hajonneen signaalin erottamismenetelmiä vedessä, johon sauva tai patruuna on 10 upotettu, jotka menetelmät ovat erilaisia kuin ne jotka on kuvattu.

Keksinnön mukaista menetelmää sovelletaan mikä tahansa polttoainepatruunan vikojen toteamiseksi ja paikantamiseksi, joka polttoainepatruunan on muodostunut poltto-15 ainesauvoista, joissa on suojakuori, jonka sisällä ydin polttoaine on suljettu ja joissa epäillään olevan vikoja kuten halkeamia.

Claims (11)

72004

1. Menetelmä polttoainepatruunan viallisten ooltto-aine-elementtien toteamiseksi ydinreaktorissa, jotka poltto- 5 ainepatruunat muodostuvat nipusta pitkänomaisia poltto aine-elementtejä tai sauvoja, jotka on asetettu rinnakkain yhdensuuntaisesti patruunan suuntaan, paljastamalla mahdolliset häiriöt ultraäänien etenemisessä polttoainesauvassa tunnettu siitä, 10 -että patruuna pidetään kokonaan upotettuna suojele vaan nesteeseen kuten veteen, -että provosoidaan ultraääniaaltojen eteneminen patruunan (20) kussakin polttoainesauvassa (21) peräkkäin, koko niiden pituudelta, lähtien sauvojen toisesta päästä, 15 -että polttoainepatruunan (20) viereen asetetaan ultraäänianturi (25), -että siepataan patruunan vikojen kautta suojelevaan nesteeseen mahdollisesti hajonneet ultraääni-aallot, jolloin polttoainepatruuna on upotettuna tähän 20 suojelevaan nesteeseen, -ja että, mikäli tällaisia hajonneita aaltoja siepataan, määritetään siten ainakin yhden vian olemassaolo sauvassa jossa ultraäänet etenevät.

2. Patenttivaatimuksen 1, mukainen menetelmä, 25 tunnettu siitä, että ultraäänianturi (25) sovitetaan patruunan ulkopuolelle.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ultraäänianturi (25) sovitetaan patruunan sisäpuolelle ohjausputkessa.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1,2 tai 3 mukainen menetelmä, mikäli toteutetaan lisäksi virheen tarkan paikantamisen toteaminen tunnettu siitä, että ultraäänianturia (25) siirretään sauvojen (21) pituussuunnassa aaltojen etenemisen aikana kussakin sauvassa (21), ja että määri-35 tetään siepatun signaalin amplitudin vaihtelut anturin (25) sijainnin mukaan sauvan (21) pituussuunnassa, mistä 14 72 0 04 päätellään anturin (25) se sijainti, missä signaalin amplitudi on maksimi, mikä yastaa virheen sijaintia sauvan (21) pituuden mukaan.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1, 2,3 tai 4 mu- 5 kainen menetelmä,t u n n e t t u siitä, että suoritetaan sen signaalin, joka vastaa veteen hajonneita aaltoja, erottaminen suhteessa häisiöaaltoihin, suodattamalla signaali ottaen huomioon anturin sijainnin vaikutus siihen aikaeroon, mikä on hajonneita aaltoja vastaavan 10 signaalin ja häiriösignaalien välillä.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kullekin anturin (25) sijainnille patruunan pituussuunnassa määritetään hajonneita aaltoja vastaavan signaalin amplitudi ja rekisteröidään 15 hajonneiden signaalin maksimiarvojen muutokset sen pa rametrin mukaan joka määrittää anturin (25) sijainnin patruunan (20) pituussuunnassa.

7. Laite viallisten polttoaine-elementtien toteamiseksi patruunassa patenttivaatimuksen 1, 2, 3, 20 4, 5 tai 6 menetelmän mukaan, tunnettu siitä, että se käsittää: -ultraäänianturin (25), joka on sijoitettu patruunan viereen, -ainakin yhden ultraäänilähettimen (22), joka on 25 yhdistetty generaattoriin (23), ja osoitinlaitteen, joka mahdollistaa ultraäänien lähettämisen peräkkäin kussakin sauvassa (21) ja niiden sauvojen määrittämisen, joissa ultraääniä lähetetään, -ja kontrolli- ja mittauslaitteiden kokonaisuuden, 30 joka käsittää signaalin erottamis- ja paikantamismodulin, joka signaali vastaa hajonneita aaltoja siinä nesteessä, mihin patruuna on upotettu, ja sen polttoainesauvan (21) identifiointi- ja rekisteröintimodulin, jossa polttoaine-sauvassa ultraäänet etenevät. 15 72004

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laite, siinä tapauksessa että suoritetaan myös virheen paikallistaminen patruunan pituussuunnassa, tunnettu siitä, että anturi (25) on liitetty siirtolaitteeseen patruunan pituus- 5 suunnassa ja kontrolli-!· ja mittausketju käsittää: -mittauslaitteen (34) anturin (25) sijainninta määrittämiseksi pituussuunnassa, -signaalin maksimiamplitudin mittausmodulin (32) joka signaali vastaa hajonneita aaltoja, jotka todetaan 10 anturilla (25), -ja tämän maksimiarvon vaihtelujen määrittämis-modulin (36) anturin (25) sijainnin mukaan patruunan pituussuunnassa ja jollion moduli määrittää myös anturin (25) sijainnin, joka vastaa näitä vaihteluita esittävän 15 käyrän maksimia,jolloin tämä sijainti vastaa vian sijaintia patruunan (20) pituussuunnassa.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että hajonneita aaltoja vastaavan signaalin erottelulaite muodostuu suotimesta (30), joka 20 ottaa huomioon hajonneiden aaltojen signaalin siirtymisen aika-asteikolla anturin (25) sijainnin funktiona ottaen huomioon anturin (25) sijainnin vaikutuksen hajonneita aaltoja vastaavan signaalin aikasiirtymään.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 7, 8 tai 9 mukainen 25 laite, tunnettu siitä, että anturi (25) on liikkuva kohtisuorassa suunnassa patruunan (20) pituussuuntaan.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 7, 8 tai 9 mukainen laite, tunnettu siitä, että anturi (25) muodostuu yhteenliitetyistä elementeistä, jotka muodostavat kohti-30 suorassa patruunan pituussuuntaa vastaan olevan tangon, joka on siirrettävissä patruunan pituussuunnassa, ja jonka pituus vastaa patruunan poikkileikkauksen pituutta. 16 72004