NO161765B - Instrumentert maalehode for maaling av gasstrykk i kjernebrenselstaver. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et instrumentert målehode som er egnet for å bestemme trykket av fisjonsgasser som utløses inne i ikke-instrumenterte kjernebrenselstaver som har nådd høye bestrålingsnivåer, idet målehodet er utført for forbindelse med sådanne brenselstaver.

Det er velkjent innenfor vedkommende fagområde at det mulig å instrumentere kjernebrenselstaver med det formål å bestemme deres reaksjon på bestråling i prøvereaktorer,

idet variasjonen av deres kritiske parametere fastlegges som en funksjon av tiden.

I henhold til kjent teknikk blir sådan instrumentering påført nye brenselstaver under deres fremstilling, hvilket vil si før de anbringes inne i en prøvereaktor og derpå bestråles.

På den annen side er det av stor interesse å på kjennskap til brenselets tilstand inne i staver som ikke på forhånd er blitt påført måleinstrument av denne art og som har oppnådd høye bestrålingsnivåer, hvor disse staver enten kommer fra prøvereaktorer (for å bli gjenstand for ytterligere mindre kostnadskrevende og mer pålitelige prøver) eller fra effektreaktorer (for å få kjennskap til stavenes faktiske tilstand ved vedkommende tidspunkt, særlig etter unormal drift eller uhell).

Det foreligger således et problem med å utstyre disse spesielle brenselstaver (nemlig staver som ikke tidligere er instrumentert) med tilstrekkelig instrumentering etter at de faktisk er blitt utsatt for bestråling enten i en prøvereaktor eller i en effektreaktor, og en løsning av dette problem er da hovedformålet for foreliggende oppfinnelse.

En kjent fremgangsmåte for påføring av instrumenter på brenselstaver som allerde har vært i drift en viss tid i en reaktor, går ut på fullstendig eller delvis fjerning av den kappe som omgir sådanne brenselstaver i en varm celle etter at stavene er blitt fjernet fra de reaktorer hvor de er blitt bestrålt, hvorpå brenselstavene atter fullstendig sam-menstilles i en varmcelle, samtidig som de ytterligere ut-styres med passende instrumentering (hovedsakelig utstyr for trykkmåling av fisjonsgasser). Denne kjente fremgangsmåte har åpenbart den ulempe at den krever fornyet sammenstilling av brenselstaven som helhet ved større omkostninger enn de opprinnelige omkostninger ved fremstilling av en ny stav, samtidig som brenseltilstanden og fisjonsgassenes tilstand inne i den sammenstilte brenselstav ved slutten av arbeids-prosessen vil være fullstendig forskjellig fra de opprinnelige forhold, og således ikke lenger representerer tilstanden av det gamle brensel. I motsetning til dette krever ikke målehodet i henhold til foreliggende oppfinnelse at kjernebrenselstaven åpnes under instrumenteringen, således at utslipp av radioaktive gasser fra det indre av brenselstaven til omgivelsene forhindres, hvilket er av vesentlig betydning for driftssikkerheten. Tilstanden av gassene og brenselet inne i staven vil således i dette tilfellet ikke bli forstyrret i vesentlig grad.

Foreliggende oppfinnelse gjelder således et instrumentert målehode for å sveises til en kjernebrenselstavs endeplugg og etter perforeringing av pluggen å måle trykket i det indre av staven, idet målehodet har et sylinderformet hylster som omslutter en perforeringsstav med en spiss ende rettet mot en ende av hylsteret utført for nevnte sveising, samt en indre trykkfølsom belg hvis ene ende er fast forbundt med en stavformet jernkjerne som rager ut gjennom et hull i en dekkskive på hylsterets motsatte ende og inn i et ytre metallrør med mindre diameter enn hylsteret, idet jernkjernen utgjør den bevegelige del av en differensialtransformator som forøvrig befinner seg på utsiden av nevnte metallrør.

På denne bakgrunn av prinsipielt kjent teknikk har så målehodet i henhold til oppfinnelsen som særtrekk at et avsnitt av det sylinderformede hylster er utført som en ytre slag-følsom belg, og perforeringsstaven er festet til den ene ende av en indre bærebrakett i hylsteret og hvis annen ende er fast forbundet med hylsterets dekkskive, mens den annen ende av den indre trykkfølsomme belg er fast anordnet på en bærer i stiv forbindelse med hylsteret mellom den ytre slag-følsomme belg og hylsterets nevnte ende utført for sveising til brenselsstavens endeplugg.

Målehodet i henhold til foreliggende oppfinnelse utgjøres da av to hoveddeler, nemlig en nedre del som inneholder per-foreringsutstyr og en øvre del som inneholder en trykkmålende anordning, idet disse deler tilsammen danner et avlangt metallhylster som er hermetisk avtettet i sine to ender. Mens dette hylster fremdeles er hermetisk avtettet, sveises dets ene ende til brenselstaven, og når denne sveis er blitt fullført og utprøvet, er det mulig å perforere målehodet og brenselstaven ved hjelp av det utstyr som befinner seg i den nedre del av målehodet, således at fisjonsgassen tillates å passere fra brenselstaven til målehodet, hvor den trykkmålende anordning i den øvre del tillater måling av vedkommende trykk.

En slagfølsomme belg kan da meddeles en slagimpuls (f.eks. ved å treffe ytterenden med en hammer) for således å danne et hull ved gjennomtrengning av hylsterets nedre ende. Det vil således faktisk finne sted samtidig perforering av bunnen av målehodet og brenselstavens endeplugg.

Målehodet i henhold til oppfinnelsen vil i det følgende

bli beskrevet under henvisning til den vedføyde tegning, hvis eneste figur viser en ikke begrensende utførelse av oppfinnelsen.

I den vedføyde figur angir henvisningstallet 1 perforeringsstaven, 2 en bevegelige slaginnretning, 3 den slagfølsomme belg, 4 bærebraketten for perforeringsstaven, 5 bærebraketten for det trykkmålende utstyr 7, 6 brenselstaven, og 8 jernkjernen ( ferrox kube) som utgjør den bevegelige del av en differensialtransformator 9.

Det viste målehode i henhold til foreliggende oppfinnelse omfatter et sylinderformet hylster som ved sin nedre ende er sveiset til endepluggen av vedkommende brenselstav 6 og ved sin øvre ende er utstyrt med en metallbelg 3 som nedentil en sveiset til nevnte sylinderformede hylster og oventil er utstyrt med en metallisk dekkskive med et hull i eller nær sitt midtpunkt. Dette hull forbinder det indre av det sylinderformede hylster og belgen med det indre av et metall-rør som har mindre diameter enn hylsteret samt er sveiset ved sin ene ende til nevnte metallskive og er lukket ved sin annen ende. En bærebrakett som fortrinnsvis har U-form og ender nedentil i den spisse perforeringsstav 1, er sveiset til innsiden av den metalliske dekkskive.

Det sylinderformede hylster omslutter innvendig en metallbelg

7 som er følsom for trykkvariasjoner, og som nedentil er festet til en bærer 5 i forbindelse med det sylinderformede hylster og anordnet mellom den U-formede brakkets grener,

samt oventil er påført nevnte jernkjerne 8 som rager inn i ovenfor nevnte metallrør med mindre diameter. De bevegelser som denne jernkjerne utfører som funksjon av metallbelgens sammentrengning på grunn av trykkvariasjoner, registreres ved hjelp av den differensialtransformator 9, hvis bevegelige del utgjøres av nevnte jernkjerne 8.

Claims (4)

1. Instrumentert målehode for å sveises til en kjernebrenselstavs endeplugg og etter perforering av pluggen å måle trykket i det indre av staven, idet målehodet har et sylinderformet hylster som omslutter en perforeringsstav (1) med en spiss ende rettet mot en ende av hylsteret utført for nevnte sveising, samt en indre trykkfølsom belg (7) hvis ene ende er fast forbundet med en stavformet jernkjerne (8) som rager ut gjennom et hull i en dekkskive på hylsterets motsatte ende og inn i et ytre metallrør med mindre diameter enn hylsteret, idet jernkjernen utgjør den bevegelige del av

en differensialtransformator som forøvrig befinner seg på utsiden av nevnte metallrør,karakterisert ved at et avsnitt av det sylinderformede hylster er utført som en ytre slagfølsom belg (3) , og perforeringsstaven (1) er festet til den ene ende av en indre bærebrakett (4) i hylsteret og hvis annen ende er fast forbundet med hylsterets dekkskive, mens den annen ende av den indre trykkfølsomme belg (7) er fast anordnet på en bærer (5) i stiv forbindelse med hylsteret mellom den ytre slagfølsomme belg (4) og hylsterets nevnte ende utført for sveising til brenselsstavens endeplugg.

2. Instrumentert målehode som avgift i krav 2, karakterisert ved at den ytre slagfølsomme belg (3) utgjøres av den del av det sylinderformede hylster som ligger nærmest hylsterets dekkskive.

3. Instrumentert målehode som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at den indre bærebrakett (4) er U-formet, idet perforeringsstaven (1) er festet til U-formens bunn, og begge U-formens grener er fast forbundet med dekkskiven.

4. Instrumentert målehode som angitt i krav 3, karakterisert ved at nevnt bærer (5) er anordnet mellom U-formens grener.