RU1825430C - Топливна сборка охлаждаемого водой дерного реактора с устройством дл ультразвукового контрол топливных стержней - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : топливна  сборка содержит квадратный комплект топливных стержней, размещенных в кожухе. Топливные стержни устанавливаютс  в каждой сборке с помощью верхней и нижней соединительных пластин в виде решеток. Решетки снабжены малыми отверсти ми дл  установки концов топливных стержней и большими отверсти ми дл  прохода теплоносител . Гибкий ультразвуковой щуп вводитс  к топливным элементам через наконечник в виде перевернутой треноги, расположенной в нижней части каждой сборки. Дл  прохода через каждое большое отверстие щуп поворачиваетс  вокруг точки поворота , расположенной в наконечнике или ниже него. Щуп вводитс  через большие отверсти  нижней соединительной пластины и поворачиваетс  вокруг своей оси дл  проверки каждого из четырех окружающих топливных стержней на наличие воды внутри топливных стержней. Ультразвуковой щуп содержит два расположенных один над другим лежащих на одной оси симметрии преобразовател , один из которых служит в качестве передатчика, а другой - в качестве приемника. Данное устройство позвол ет провер ть стержни в сборке без удалени  ее кожуха. 7 ил. in С

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  проверки топливных стержней  дерных реакторов с кип щей водой с использованием ультразвукового датчика, который не требует удалени  кожуха, окружающего топливные стержни.

Целью изобретени   вл етс  создание устройства дл  проверки сборок топливных стержней реакторов с кип щей водой, в которых доступ к топливным стержн м имеетс  через наконечник этого узла, что позвол ет упростить процедуру контрол  за

счет проверки топливных стержней без удалени  кожуха сборки.

На фиг. 1 показана типова  сборка реактора с кип щей водой; на фиг. 2 - нижн   соединительна  пластина и наконечник топливной сборки реактора с кип щей водой, вид снизу; на фиг. 3 - нижн   соединительна  пластинчата  решетка, перевернута  тренога и предпочтительное расположение единственной точки поворота; на фиг. 4 - вариант изобретени , в котором щуп проходит через шарнирное соединение, располо00

N3

сл

Јь

СА) О

GJ

женное в этой точке поворота; на фиг. 5 - участок топливной сборки с вставленным щупом; на фиг. 6 - то же, разрез по D-D; на фиг. 7 - вариант щупа.

Топливна  сборка 1 реактора с кип щей водой состоит из комплекта топливных стержней 2, верхней соединительной пластины (не показана), нижней соединительной пластины 3 и кожуха 4, а также р да распорных деталей 5. Топливные стержни заполнены гранулами и установлены в виде квадратных комплектов с помощью нижней и верхней соединительных пластин.

К верхней соединительной пластине привариваетс  подъемна  скоба 6. котора  используетс  дл  перемещени  сборки.

В нижней соединительной пластине 3 выполнены отверсти  дл  торцевых пробок топливных стержней. Поток охлаждающей жидкости направл етс  через отверсти  в нижней соединительной пластине 3, котора  распредел ет поток теплоносител  в топливной сборке.

Распорные детали 5 обеспечивают одинаковое поперечное рассто ние между топ- ливными стержн ми 2 и устран ют вибрацию этих стержней.

Наконечник 7 с перевернутой треногой 8 направлен вниз от топливной сборки 1. Нижн   соединительна  пластина 3 содержит решетку с малыми отверсти ми дл  размещени  торцевых пробок 10й каждого топливного стержн  2 и большие отверсти  11 дл  пропуска потока охлаждающей воды между топливными стержн ми во врем  работы .

Ультразвуковой щуп вставл етс  через треногу 8 и затем вводитс  в любое из больших отверстий 11. Хот  щуп может вставл тьс  во все большие отверсти , фактически требуетс  только шестнадцать больших отверстий 12, так как щуп может поворачиватьс  в каждом отверстии 12 дл  осмотра каждого топливного стержн  в окружающих малых отверсти х 9. Как следует из фиг. 2. многие отверсти  закрываютс  крышкой наконечника и перевернутой треногой . Таким образом, в данном изобретении гибкий щуп пропускаетс  через одну поворотную точку или несколько ниже треноги дл  облегчени  доступа к каждому отверстию .

Перевернута  тренога 8 образует три треугольника А. В, С от-юсительно топливных стержней. Треугольники А и В расположены симметрично относительно топливных стержней, а треугольник С - несимметрично .

5

При подаче щупа через одну поворотную точку 13 в треугольнике С или ниже его получаетс  доступ к каждому топливному стержню за счет подачи щупа в любое из

больших отверстий 11 или, предпочтительно , только через несколько отверстий 12 (если щуп поворачиваетс ). Более тогочпри размещении одной поворотной точки 13 по существу в центре или несколько ниже треугольника С доступ в каждое отверстие 11 еще более облегчаетс . Можно также использовать множество поворотных точек в каждом треугольнике дл  параллельного проведени  многократных проверок.

Дл  поворота щупа вокруг точки поворота можно использовать различные варианты осуществлени  изобретени . В первом варианте (фиг. 4) фиксированное шарнир- д ное соединение 14 расположено в поворотной точке 13. Шарнирное соединение 14 включает отверстие 15, через которое пропускаетс  щуп 16 и поворачиваетс  на нижнем конце с помощью рентгеновского

5 сканирующего моста (не показан).

Во втором варианте осуществлени  щуп устанавливаетс  нижним концом в двухступенчатой гониометрической подставке, котора  при повороте вращает щуп вокруг

0 одной поворотной точки. В третьем варианте изобретени  щуп размещен в гониометрической подставке, расположенной на поворотном, столе, котора  при вращении вызывает поворот щупа вокруг одной пово5 ротной точки. В любой из двух последних вариантов центр вращени  подставки должен быть расположен снаружи корпуда подставки , примерно на 9 дюймов выше.

Дл  получени  доступа к отверсти м 11

0 из одной поворотной точки щуп 16 снабжен гибким средним сечением 17, которое позвол ет ему изгибатьс . Щуп снабжен пуле- видным наконечником 18 дл  направлени  щупа в каждое отверстие и дл  его защиты

5 при контакте с кромкой каждого отверсти 

11.,

В предпочтительном примере осуществлени  датчик Крэуткрэмера используетс  в качестве активной части щупа 16. хот  могут быть использованы любые другие промышленные ультразвуковые устройства. В щупе 16 может использоватьс  один датчик, который посылает и принимает ультразвуковые е сигналы, или отдельные передающие и принимающие датчики. Щуп посылает ультразвуковые сигналы, которые вызывают вибрацию наружной оболочки топливного стержн ; присутствие воды внутри топливного стержн  оказывает вли ние на вибра0

цию наружной оболочки топливного стержн , и что более существенно, гасит амплитуду отраженного ультразвукового сигнала.

Дл  проверки топливных стержней щуп поворачиваетс  до тех пор, пока не будет получен максимальный сигнал. В предпочтительном примере осуществлени  изобретени  обратный ультразвуковой сигнал интегрируетс  и используетс  пороговый детектор дл  определени  сигнала соответствующей величины, показывающего, что в топли ном стержне отсутствует вода. Амплитуда возвращенного сигнала должна быть больше заданной пороговой величины дл  того, чтобы топливный стержень прошел проверку. Затем щуп поворачиваетс  на 90° дл  проверки следующего топливного стержн  и так далее на 360°. С другой стороны, щуп может поворачиватьс  непрерывно на 360° и во врем  этого регистрироватьс  обратный сигнал топливных стержней. Далее щуп перемещаетс  ниже отверсти  11. поворачиваетс  вокруг поворотной точки и т.д., пока не будут проверены все топливные стержни этой сборки.

Щуп выполнен в виде трубчатого тела, допускающего скольз щий ввод в отверсти  11 нижней соединительной пластины 3, и таким образом обеспечиваетс  равномерное удаление его от четырех топливных стержней, относ щихс  к одному отверстию 11. На корпусе щупа установлены два датчика 19 и 20, один из которых (датчик 19) используетс  в качестве передатчика, а другой (датчик 20) - в качестве приемника. В аксиальном направлении щупа 16 они расположены на рассто нии 40 мм друг над другом и на той же оси симметрии. Датчики установлены в поверхности щупа таким образом , что они не выступают над поверхностью и, следовательно, не мешают введению щупа 16 в отверстие 11.

Щуп 16 вставлен в пространство 21, ограниченное четырьм  топливными стержн ми , на такую величину, что нижний датчик 19 расположен над нижними гранулами засыпки топливного стержн . Когда щуп достигает зоны топливного стержн , производитс  качающий поворот до тех пор, пока не устанавливаетс  наименьшее рассто ние между испытательными головками и поверхностью топливного стержн . Это зона анализа устройства, котора  может просматриватьс  с помощью экрана (не .показана). Лини  22, направленна отиспы- тательных головок, идет к экрану и графопостроителю , соединенному с экраном, дл  регистрации результатов. Сигналы датчика

19, которые подаютс  под углом 45°, воспринимаютс  приемным датчиком 20, распо- ложенным на рассто нии 40 мм, и анализируютс  на экране или с помощью графопостроител , или с помощью того и другого. На фиг. 5 наличие воды между гранулами и внутренней стенкой топливного стержн  показано горизонтальными лини ми в топливном стержне, расположенном

слева. В этом случае интенсивность поданного ультразвукового сигнала уменьшаетс  (показано точками 23). что затем регистрируетс  приемной испытательной головкой 20 как наличие воды. Дл  топливного стержн , показанного справа, сигналы, проникающие через его стенку, не подвергаютс  ослаблению, что позвол ет установить, что стержень исправен. Щуп поворачиваетс  на

90° в каждом случае дл  проверки трех остальных стержней, и проводитс  регистраци  анализируемой зоны.

Дл  ускорени  процесса проверки щуп снабжаетс  двум  парами испытательных

головок, которые смещены на 180°, или четырьм  парами испытательных головок, смещенных на 90° относительно друг друга. Так, на фиг. 7 показано две пары испытательных головок, смещенных на 180°, что

позвол ет одновременно провер ть в одном испытательном положении два топливных стержн . Дл  проверки двух других стержней требуетс  еще один поворот на 90°. И в этом случае наличие воды показано

в левом топливном стержне, а исправный топливный стержень показан справа.

Данное устройство позвол ет отдельно провер ть каждый стержень и, таким образом , определ ть утечку в определенном топливном стержне. Устройство также отличаетс  высокой точностью, причем повторна  проверка требуетс  только в 0.05% по сравнению с 1,5% дл  указанного способа вакуумного отбора проб.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Топливна  сборка охлаждаемого водой  дерного реактора с устройством дл  ультразвукового контрол  топливных стержней, содержаща  топливные стержни, кожух, нижнюю несущую плиту с отверсти ми, причем устройство дл  контрол  содержит уль- тразвуковой щуп с преобразователем дл  обнаружени  воды внутри топливного стержн , отличающа с  тем. что, с целью упрощени  процедуры контрол  за счет прооерки топливных стержней без удалени  кожуха сборки, устройство дл  ультразвукевого контрол  расположено под нижней несущей плитой топливной сборки и выполнено а виде опоры поворота и вращени  дл  направлени  ультразвукового щупа, ультразвуковой щуп выполнен гибким и с возможностью его поочередного введени  через отверсти  несущей плиты в ограниченное четырьм  топливными стержн ми пространство с возможностью поворота вокруг

   своей оси, причем ультразвуковой щуп содержит дополнительный преобразователь, преобразователи расположены один над другим и лежат на одной оси симметрии, при этом один из них служит в качестве передающего контролирующего датчика, а другой - в качестве приемного контролирующего датчика.

   «тЧ/г.У

   N)

   «о

   1825430

   Я

   22

   фцг.5

   Фиг. 6

   J