用于核反应堆乏燃料破损检测的水下啜吸装置

摘要

本发明属于核反应堆乏燃料元件破损检测装置，具体是乏燃料元件破损检测水下啜吸装置。该装置包括啜吸容器、快速接头、进排气管线、进排气阀门和排水管线等，主要材质为不锈钢。该装置可在短时间内批量收集乏燃料元件破损检测所需的放射性气体样品，检测效率高。

说明书

技术领域

本发明涉及核反应堆乏燃料元件破损检测装置，具体是用于核反应堆乏燃 料元件破损检测的水下啜吸装置。

背景技术

在核反应堆乏燃料元件破损监测中，监测乏燃料元件有无⁸⁵Kr等放射性气 体溢出，是判断乏燃料元件是否破损的有效方法之一。其中收集乏燃料元件破 损后溢出的⁸⁶Kr等放射性气体的装置多种多样，目前所有的该类型装置都是将 单个或多个乏燃料元件封装一个在铅屏蔽容器内，采用水下装料，吊运至水上 后进行封盖操作，通过加热容器内的气体或水介质，然后收集乏燃料元件破口 处释放的⁸⁵Kr放射性核素，用于检测，以判断乏燃料元件是否破损。该类型装 置检测效率低，且操作复杂，操作人员受辐照剂量较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于核反应堆乏燃料破损检测的水下啜吸装 置。该装置可在短时间内高效率地获得核反应堆乏燃料元件的破损检测样品。

本发明的技术方案如下：

一种用于核反应堆乏燃料破损检测的水下啜吸装置，其特征在于：所述的 水下啜吸装置包括快速接头、进气总管、进气总阀、进气分阀、排水总阀、压 力表、排水分阀、支撑座、啜吸容器和排水总管；啜吸容器的上部安装有密封 盖，并焊有进气管线和排水管线；进气管线与进气分阀连接后并联成一根进气 总管；进气总管与进气总阀和快速接头连接；排水管线与排水分阀连接后并联 成一根排水总管；排水总管与压力表和排水总阀相连；进气管线和排水管线敷 设在支撑座的上部面板，并分别与进气分阀和排水分阀连接；进气分阀和排水 分阀分别固定在支撑座上；支撑座和支撑架通过支撑钢管焊接连接；吊耳焊接 在支撑座上。

其附加特征在于：

所述水下啜吸装置的进气管线有5根，进气分阀有5个，每根进气管线分 别与一个进气分阀连接后并联成一根进气总管；排水管线有5根，排水分阀有5 个，每根排水管线分别与一个排水分阀连接后并联成一根排水总管。

所述的啜吸容器由密封螺栓、卡口、螺栓铰链、支撑板、容器底板、出水 管、进气管、筒体、V型燕尾密封槽、盖板铰链、盖板和提升环组成；筒体的 顶部焊有螺栓铰链，顶部焊有盖板铰链，上部焊有进气管，底部焊有容器底板 和排水管；支撑板有4块，分别焊接在筒体的上部和下部；盖板为可旋转的圆 形不锈钢盖板，在直径的对称位置设有卡口；密封螺栓安装在螺栓铰链上；盖 板的上端面焊有提升环，下端面设有与筒体相同口径的V型燕尾密封槽，密封 槽内填有密封垫片。

所述的啜吸容器有5个，通过固定螺栓和支撑板并排安装在支撑架上。

本发明的效果在于：与背景技术相比，本发明采用多个水下密闭容器干式 封装多个乏燃料元件，分别收集⁸⁵Kr放射性核素，用于检测。该装置可以批量 采集破损样品，检测效率高，且由于是水下操作，操作人员受辐照剂量低。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的啜吸容器结构示意图。

图3是本发明的使用状态图。

图中：1.快速接头；2.进气总管；3.进气总阀；4.进气分阀；5.排水总阀； 6.压力表；7.排水分阀；8.吊耳；9.支撑座；10.支撑钢管；11.固定螺栓；12.啜吸 容器；13.排水管线；14.支撑架；15.进气管线；16.密封盖；17.排水总管；18.密 封螺栓；19.卡口；20.螺栓铰链；21.支撑板；22.容器底板；23.出水管；24.进气 管；25.筒体；26.V型燕尾密封槽；27.盖板铰链；28.盖板；29.提升环；30.水池

具体实施方式

本发明的水下啜吸装置如图1所示，由快速接头1、进气总管2、进气总阀 3、进气分阀4、排水总阀5、压力表6、排水分阀7、吊耳8、支撑座9、支撑 钢管10、固定螺栓11、啜吸容器12、排水管线13、支撑架14、进气管线15、 密封盖16、排水总管17组成，装置主要材质为不锈钢。啜吸容器12有5个， 通过固定螺栓11并排安装在支撑架14上，每个啜吸容器12的上部安装有密封 盖16，并焊接有进气管线15和排水管线13。进气管线15和排水管线13敷设 在支撑座9的上部面板。进气管线15有5根，进气分阀4有5个，每根进气管 线15分别与一个进气分阀4连接后并联成一根进气总管2。进气总管2与进气 总阀3和快速接头1连接。排水管线13有5根，排水分阀7有5个，每根排水 管线13连接后并联成一根排水总管17。排水总管17与压力表6和排水总阀5 相连。进气分阀4和排水分阀门7分别固定在支撑座9上。支撑座9和支撑架 14通过两根支撑钢管10焊接连接。吊耳8焊接在支撑座(9)上。

啜吸容器12如图2所示，由密封螺栓18、卡口19、螺栓铰链20、支撑板 21、容器底板22、出水管23、进气管24、筒体25、V型燕尾密封槽26、盖板 铰链27、盖板28和提升环29组成。筒体25的顶部焊有螺栓铰链20，顶部焊 有盖板铰链27，中部焊有进气管24，底部焊有容器底板22和排水管23。支撑 板21有4块，分别焊接在筒体25的上部和下部。盖板28为可旋转的圆形不锈 钢盖板，上端面焊接有提升环29，拉动提升环29时，盖板28通过焊接在筒体 25上的盖板铰链27实现旋转。在盖板28直径的对称位置设有卡口19，密封螺 栓18安装在螺栓铰链20上，便于旋转密封，密封螺栓18通过焊接在筒体25 上的螺栓铰链20实现旋转，关闭盖板时，密封螺栓18卡入卡口19，旋转密封 螺栓18压紧卡口19和盖板28。盖板28的下端面设有V型燕尾密封槽26，密 封槽26内填有用于密封的密封垫片。啜吸容器12通过焊接在筒体25上的支撑 板21与支撑架14连接固定。

本发明的使用状态如图3所示：本发明的水下啜吸装置主要是针对能脱水 干式存放的乏燃料元件的破损检测。使用时，通过支撑座9将装置安装在存有 乏燃料元件的水池30上，通过排水总管17和排水总阀5将出水引至保存水池 30内。5个啜吸容器12通过固定螺栓11和支撑板21并排安装在支撑架(14) 上。5个啜吸容器12均处于保存水池中，形成足够厚度的水层屏蔽。在水下打 开啜吸容器12的密封盖16，封装乏燃料元件。将快速接头1与压缩空气系统连 接，启动压缩空气系统，通入0.2～0.5MPa的压缩空气，打开进气总阀3、排水 总阀5和5个进气分阀4，再逐一打开和关闭各排水分阀7，用压缩空气将5个 啜吸容器12内的积水排尽。积水排尽后关闭排水总阀5，对系统进行保压试验， 保压试验合格后，再将系统卸压并关闭全部进出阀门，使乏燃料元件处于干式 存放状态，便于可能破损的乏燃料元件将放射性气体(主要为⁸⁵Kr放射性气体) 释放到啜吸容器12内。在经过一定的存放时间后，将快速接头1与抽气采集装 置连接，启动抽气采集装置，打开进气总阀3，并逐个打开和关闭进气分阀4， 分别对各个啜吸容器12抽真空，分别抽取各个啜吸容器12内的气体，形成乏 燃料元件破损检测样品。