一种重水堆在线辐照考验材料的方法

摘要

本发明公开了一种重水堆在线辐照考验材料的方法，包括如下步骤：凹型基座和导向杆安装；将辐照材料及钢丝绳安装到辐照装置的轮槽中；将辐照装置安装到指定VFD上；开展样品辐照；拆除辐照装置；剪切钢丝绳取出辐照样品；剪切剩余钢丝并作为放废存放；恢复指定VFD上的设备状态；对辐照和剪切装置进行去污处理。本发明的有益效果在于：能在机组高功率运行期间打开辐照孔道，将样品放入堆芯，经过较短时间(通常为数周或数月)辐照后将样品取出后送分析化验。

说明书

技术领域

本发明属于核技术应用领域，具体涉及一种重水堆在线辐照考验材料的方法。

背景技术

重水堆采用压力管式堆芯设计。排管容器水平布置，压力管作为一回路的承压部件，在排管容器内按正方形栅格布置。冷却剂和慢化剂分离布置，冷却剂从压力管一端流入压力管，从另外一段流出，带走燃料裂变以及核素衰变产生的热量。冷却剂和慢化剂均采用重水，燃料一般为天然铀。燃料结构简短，一个压力管通道内通常串联装载多根燃料棒束。重水堆由于剩余反应性较小，因此需要在功率运行期间进行换料，上游换料机将燃料组件推入堆芯，下游换料机接收卸出的乏燃料组件。考虑到便于换料操作的因素，因此压力管之间保持足够的间隔间距。该间距为反应堆控制和保护装置提供了动作空间。重水堆设计了多种控制和保护装置，如调节棒、液体区域控制装置、机械控制吸收棒以及停堆棒等。重水堆的控制和保护装置均布置在压力管外的慢化剂区域，与压力管保持垂直状态。重水堆堆芯的活性区域大约为Ф6m*6m。重水堆上为实现准确测量和控制堆芯局部功率分布，在堆芯活性区内布置了大量的中子探测器组件，这些中子探测器组件为重水堆反应性控制和保护装置提供实时信号。同一个中子探测器组件中有11个孔道用于布置探测器。事实上重水堆上各探测器组件并非所有孔道均为探测器所占用。同时，重水堆上为便于在调试和运行期间进行堆芯通量测量，在每个探测器组件的中心部位预留了一个移动裂变电离室孔道。该孔道下部密封，上部直接连通到组件的连接室上端盖上，正常情况下用螺栓封堵。重水堆上已有材料辐照考验的实例，但均是采用非移动裂变电离室孔道。材料入堆和出堆均需要在大修期间实施，移出组件的上端盖后，安装专用工器具进行操作。考虑到现实情况中，部分材料考验时间较短，不允许在两次相邻大修期间实施入堆和出堆操作，即需要考虑在线辐照考验材料的情况。移动裂变电离室孔道为在线辐照考验小直径材料提供了便利空间。

现有技术需要在机组大修停堆期间将辐照孔道打开，将样品放入堆芯，同样在机组大修停堆期间取出堆芯，仅适合于辐照考验辐照时间长于两年以上样品。

发明内容

本发明的目的在于提供一种重水堆在线辐照考验材料的方法，为某些同位素材料量产前提供必要的辐照考验条件。

本发明的技术方案如下：一种重水堆在线辐照考验材料的方法，包括如下步骤：

步骤1：凹型基座和导向杆安装；

步骤2：将辐照材料及钢丝绳安装到辐照装置的轮槽中；

步骤3：将辐照装置安装到指定VFD上；

步骤4：开展样品辐照；

步骤5：拆除辐照装置；

步骤6：剪切钢丝绳取出辐照样品；

步骤7：剪切剩余钢丝并作为放废存放；

步骤8：恢复指定VFD上的设备状态；

步骤9：对辐照和剪切装置进行去污处理。

所述的步骤1包括：

步骤11提前拆除指定VFD上的附加屏蔽块，

步骤12在凹型基座上安装两根导向杆，

步骤13拆除指定VFD连接室上盖板上的螺栓。

所述的步骤2包括：

步骤21拆开辐照装置的槽轮室盖板，

步骤22打开辐照装置下部的屏蔽门，

步骤23将钢丝绳的穿过辐照装置下法兰，

步骤24将钢丝绳的上端卡入轮槽的卡口，

步骤25逆时针转动槽轮，将钢丝绳缠绕到轮槽中，

步骤26安装辐照装置的槽轮室盖板。

所述的步骤3包括：

步骤31用1.5T手拉葫芦将辐照装置吊到指定VFD上面，

步骤32缓慢下降辐照装置，并将两根导向杆穿过辐照装置下法兰的导向孔，

步骤33继续缓慢下降辐照装置，让辐照装置下法兰与凹型基座接触，

步骤34解除吊具，并将手拉葫芦转移到初始位置，

步骤35为驱动装置连接驱动电源，将信号线与控制电脑相连。

所述的步骤4包括：

步骤41使用控制电脑逆时针转动槽轮，将辐照样品插入到堆芯内的指定位置，

步骤42保持辐照样品在堆内接受中子辐照，收集实时堆芯通量，评估辐照效果，达到辐照目的后，

步骤43使用控制电脑顺时针转动槽轮，将辐照样品转移到辐照装置内，

步骤44关闭辐照装置下部的屏蔽门，解除辐照装置上的驱动电源和信号连接，为转运做准备。

所述的步骤5包括：

步骤51使用手拉葫芦将辐照装置徐徐吊离凹型基座，

步骤52待辐照装置下法兰脱离导向杆后，将辐照装置吊离反应堆控制结构平台，

步骤53将辐照装置对接到剪切设备的接收座上，辐照装置下法兰与接收座上法兰采用螺栓连接，

步骤54为驱动装置连接驱动电源，将信号线与控制电脑相连，为钢丝绳剪切做好准备。

所述的步骤6包括：

步骤61打开辐照装置下部的屏蔽门，

步骤62使用控制电脑逆时针转动槽轮，将辐照样品插入到屏蔽运输容器内，

步骤63剪断钢丝绳，使辐照样品段自动掉入到屏蔽容器内，

步骤64使用控制电脑顺时针转动槽轮，将钢丝绳上提一段，

步骤65关闭屏蔽容器的上开孔并关闭辐照装置下部的屏蔽门，

步骤66打开剪切设备的屏蔽门，取出屏蔽容器，

步骤67将装载辐照样品的屏蔽容器转移到指定的分析岗位。

所述的步骤7包括：

步骤71安装一个新的屏蔽容器，

步骤72打开屏蔽容器的上开孔，及关闭剪切设备的屏蔽门，

步骤73打开辐照装置下部的屏蔽门，

步骤74使用控制电脑逆时针转动槽轮，将辐照样品插入到屏蔽运输容器内，

步骤75剪断钢丝绳，使剪切段掉入到屏蔽容器内，

步骤76，即重复74-75直至完成剪切，

步骤77关闭屏蔽容器的上开孔并关闭辐照装置下部的屏蔽门，

步骤78打开剪切设备的屏蔽门，取出屏蔽容器，

步骤79将屏蔽容器转运到乏燃料接收水池存放，

步骤710解除辐照装置上的驱动电源和信号连接。

所述的步骤8包括：

步骤81安装指定VFD连接室上盖板上的螺栓，

步骤82拆除导向杆。

所述的步骤9包括：

步骤91拆开辐照装置进行去污处理，拆除的最后一节钢丝绳用塑料纸包裹，

步骤92拆开剪切装置进行去污处理，

步骤93将辐照装置和剪切装置转移到指定库房存放。

本发明的有益效果在于：能在机组高功率运行期间打开辐照孔道，将样品放入堆芯，经过较短时间(通常为数周或数月)辐照后将样品取出后送分析化验。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

一种重水堆在线辐照考验材料的方法，包括如下步骤：

步骤1：凹型基座和导向杆安装。

包括：执行步骤11提前拆除指定VFD上的附加屏蔽块，并安装好凹型基座，

并执行步骤12在凹型基座上安装两根导向杆(导向杆与凹型基座采用螺栓连接)，

执行步骤13拆除指定VFD连接室上盖板上的螺栓。

步骤2：将辐照材料及钢丝绳安装到辐照装置的轮槽中。

包括：执行步骤21拆开辐照装置的槽轮室盖板，

并执行步骤22打开辐照装置下部的屏蔽门，

然后执行步骤23将钢丝绳的穿过辐照装置下法兰，

并执行步骤24将钢丝绳的上端卡入轮槽的卡口，

再执行步骤25逆时针转动槽轮，将钢丝绳缠绕到轮槽中，

最后执行步骤26安装辐照装置的槽轮室盖板。

步骤3：将辐照装置安装到指定VFD上。

包括：执行步骤步骤31用1.5T手拉葫芦将辐照装置吊到指定VFD上面，

再执行步骤32缓慢下降辐照装置，并将两根导向杆穿过辐照装置下法兰的导向孔，

再执行步骤33继续缓慢下降辐照装置，让辐照装置下法兰与凹型基座接触，

再执行步骤34解除吊具，并将手拉葫芦转移到初始位置，

最后执行步骤35为驱动装置连接驱动电源，将信号线与控制电脑相连。

步骤4：开展样品辐照。

包括：执行步骤41使用控制电脑逆时针转动槽轮，将辐照样品插入到堆芯内的指定位置，

再执行步骤42保持辐照样品在堆内接受中子辐照，收集实时堆芯通量，评估辐照效果，达到辐照目的后，

再执行步骤43使用控制电脑顺时针转动槽轮，将辐照样品转移到辐照装置内，

最后执行步骤44关闭辐照装置下部的屏蔽门，解除辐照装置上的驱动电源和信号连接，为转运做准备。

步骤5：拆除辐照装置。

包括：执行步骤51使用手拉葫芦将辐照装置徐徐吊离凹型基座，

再执行步骤52待辐照装置下法兰脱离导向杆后，将辐照装置吊离反应堆控制结构平台，

再执行步骤53将辐照装置对接到剪切设备的接收座上，辐照装置下法兰与接收座上法兰采用螺栓连接，

最后执行步骤54为驱动装置连接驱动电源，将信号线与控制电脑相连，为钢丝绳剪切做好准备。

步骤6：剪切钢丝绳取出辐照样品。

包括：执行步骤步骤61打开辐照装置下部的屏蔽门，

再执行步骤62使用控制电脑逆时针转动槽轮，将辐照样品插入到屏蔽运输容器内，

再执行步骤63剪断钢丝绳，使辐照样品段自动掉入到屏蔽容器内，

再执行步骤64使用控制电脑顺时针转动槽轮，将钢丝绳上提一段，

再执行步骤65关闭屏蔽容器的上开孔并关闭辐照装置下部的屏蔽门，

再执行步骤66打开剪切设备的屏蔽门，取出屏蔽容器，

最后执行步骤67将装载辐照样品的屏蔽容器转移到指定的分析岗位。

步骤7：剪切剩余钢丝并作为放废存放。

包括：执行步骤71安装一个新的屏蔽容器，

并执行步骤72打开屏蔽容器的上开孔，及关闭剪切设备的屏蔽门，

再执行步骤73打开辐照装置下部的屏蔽门，

再执行步骤74使用控制电脑逆时针转动槽轮，将辐照样品插入到屏蔽运输容器内，

再执行步骤75剪断钢丝绳，使剪切段掉入到屏蔽容器内，

再执行步骤76，即重复74-75直至完成剪切，

再执行步骤77关闭屏蔽容器的上开孔并关闭辐照装置下部的屏蔽门，

再执行步骤78打开剪切设备的屏蔽门，取出屏蔽容器，

再执行步骤79将屏蔽容器转运到乏燃料接收水池存放，

最后执行步骤710解除辐照装置上的驱动电源和信号连接。

步骤8：恢复指定VFD上的设备状态。

包括：执行步骤81安装指定VFD连接室上盖板上的螺栓，

及执行步骤82拆除导向杆。

步骤9：对辐照和剪切装置进行去污处理。

包括：执行步骤91拆开辐照装置进行去污处理，拆除的最后一节钢丝绳用塑料纸包裹，

再执行步骤92拆开剪切装置进行去污处理，

最后执行步骤93将辐照装置和剪切装置转移到指定库房存放。