一種破損燃料棒水下抽取和復(fù)裝系統(tǒng)及其使用方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種破損燃料棒水下抽取和復(fù)裝系統(tǒng)，包括抽取和復(fù)裝定位裝置，所述抽取和復(fù)裝定位裝置上方設(shè)置有抽取和安裝工具，且抽取和安裝工具的一端插入到抽取和復(fù)裝定位裝置中并且能夠沿著抽取和安裝工具的軸線移動(dòng)，抽取和安裝工具器連接有拉拔力測(cè)量系統(tǒng)。本發(fā)明建立破損了燃料棒水下抽取和復(fù)裝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了破損燃料組件燃料棒的定點(diǎn)定位抽取和復(fù)裝，為破損燃料棒快速抽取和安裝提供定位和導(dǎo)向，提高了工作效率，保護(hù)了燃料棒安全，大大降低了燃料棒抽取過(guò)程中掉落風(fēng)險(xiǎn)，為經(jīng)濟(jì)合理的利用燃料元件，提高燃料元件利用率提供了重要的技術(shù)支持。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種破損燃料棒水下抽取和復(fù)裝系統(tǒng)及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于核燃料循環(huán)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種破損燃料棒水下抽取和復(fù)裝系統(tǒng)及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為經(jīng)濟(jì)合理的利用燃料元件，提高燃料原件利用率，對(duì)其中已確定破損的燃料棒，用新燃料棒或其它備用棒對(duì)其進(jìn)行更換，使未達(dá)到燃耗深度的破損燃料組件能回堆復(fù)用，提高核電廠的經(jīng)濟(jì)性，獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
[0003]為了順利實(shí)現(xiàn)破損燃料棒抽取和復(fù)裝，設(shè)計(jì)了一種燃料棒水下抽取和復(fù)裝定位和導(dǎo)向裝置，對(duì)燃料棒抽取和復(fù)裝工具進(jìn)行輔助定位，實(shí)現(xiàn)破損快速抽取和新燃料棒安裝，建立了燃料棒水下抽取和復(fù)裝技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于建立了一種破損燃料棒水下抽取和復(fù)裝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)破損燃料棒的快速抽取，建立破損燃料棒水下抽取和復(fù)裝技術(shù)，為破損燃料組件技術(shù)修復(fù)提供技術(shù)支持。
[0005]本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種破損燃料棒水下抽取和復(fù)裝系統(tǒng)，包括抽取和復(fù)裝定位裝置，所述抽取和復(fù)裝定位裝置上方設(shè)置有抽取和安裝工具，且抽取和安裝工具的一端插入到抽取和復(fù)裝定位裝置中并且能夠沿著抽取和安裝工具的軸線移動(dòng)，抽取和安裝工具器連接有拉拔力測(cè)量系統(tǒng)。為了順利實(shí)現(xiàn)破損燃料棒抽取和復(fù)裝，設(shè)計(jì)了燃料棒水下抽取和復(fù)裝定位和導(dǎo)向裝置，對(duì)燃料棒抽取和復(fù)裝工具進(jìn)行輔助定位，實(shí)現(xiàn)破損快速抽取和新燃料棒安裝，建立了燃料棒水下抽取和復(fù)裝技術(shù)，根據(jù)壓水堆燃料棒結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了一種燃料棒抽取和復(fù)裝工具，實(shí)現(xiàn)了破損燃料棒快速抽取和新燃料棒快速安裝;根據(jù)壓水堆燃料組件結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了一種奇偶位燃料棒定位和導(dǎo)向工具，實(shí)現(xiàn)了燃料組件任意位置破損燃料棒定點(diǎn)定位抽取和新燃料棒的定點(diǎn)定位安裝，利用拉拔力測(cè)量系統(tǒng)，實(shí)時(shí)記錄破損燃料棒抽取拉拔力大小，減小了燃料棒斷裂風(fēng)險(xiǎn)，保證了燃料棒結(jié)構(gòu)完整性。
[0006]抽取和安裝工具包括內(nèi)部中空的外筒，外筒中設(shè)置有與其同軸的內(nèi)筒，并且內(nèi)筒能夠沿著其自身的軸線移動(dòng)，外筒的一端設(shè)置有鎖緊環(huán)，且內(nèi)筒穿過(guò)鎖緊環(huán)，內(nèi)筒遠(yuǎn)離鎖緊環(huán)的一端安裝有燃料棒爪具;所述拉拔力測(cè)量系統(tǒng)包括相互連接的控制器和拉力傳感器，且拉力傳感器和內(nèi)筒連接，控制器中設(shè)置有顯示器。燃料棒在循環(huán)周期內(nèi)時(shí)有破損，而燃料棒本身具有強(qiáng)防放射性，破損燃料棒無(wú)法直接人為更換，本方案設(shè)計(jì)的燃料棒抽取和安裝工具，能夠?qū)崿F(xiàn)燃料棒水下抽取和安裝，燃料棒爪具是根據(jù)壓水堆燃料組件燃料棒上端結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)的燃料棒上端頭控制工具，通過(guò)氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)了壓水堆燃料棒水下抓取和夾持。
[0007]外筒遠(yuǎn)離鎖緊環(huán)的一端設(shè)置有保護(hù)管，且保護(hù)管與外筒連通，燃料棒爪具能夠插入到保護(hù)管中進(jìn)行移動(dòng)，保護(hù)管能夠插入到抽取和復(fù)裝定位裝置中并且沿著其自身的軸線方向移動(dòng);所述保護(hù)管的中心線、燃料棒爪具的中心線以及內(nèi)筒的中心線重合。保護(hù)管是用于對(duì)燃料管進(jìn)行保護(hù)，使得燃料棒爪具只能是穿過(guò)保護(hù)管進(jìn)行抓取動(dòng)作，燃料棒爪具本身是現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，將中心線進(jìn)行重合設(shè)計(jì)，使得在抓取和安裝時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)快速對(duì)中。
[0008]鎖緊環(huán)上設(shè)置有能夠控制鎖緊環(huán)開(kāi)閉的氣動(dòng)控制開(kāi)關(guān);所述外筒的內(nèi)壁內(nèi)凹形成若干個(gè)限位框，內(nèi)筒的外壁套有若干個(gè)限位盤(pán)。氣動(dòng)控制開(kāi)關(guān)是控制鎖緊環(huán)的開(kāi)閉過(guò)程，通過(guò)鎖定內(nèi)筒和外筒，實(shí)現(xiàn)整體移動(dòng)，保護(hù)了燃料棒安全，大大降低了燃料棒抽取過(guò)程中掉落風(fēng)險(xiǎn)。由于燃料管的長(zhǎng)度長(zhǎng)，其在抽取時(shí)容易產(chǎn)生晃動(dòng)，本方案設(shè)計(jì)了多個(gè)限位框和限位盤(pán)，限位框是凸出于外筒的外壁，在內(nèi)筒沿著其自身軸線移動(dòng)時(shí)，套在其外壁上的限位盤(pán)能夠被拉到限位框中進(jìn)行一定程度的限位，使得操作人員能夠感知到內(nèi)筒的移動(dòng)位置，此時(shí)就需要給予一定的外力保證抓具完全進(jìn)入燃料棒上端塞，繼續(xù)移動(dòng)內(nèi)筒將對(duì)限位盤(pán)將從限位框中移出，當(dāng)再次與下一個(gè)限位框接觸時(shí)，再次對(duì)操作人員提示其移動(dòng)位置，使得燃料棒抽取距離能夠被操作人員感知，來(lái)判定是否整體移動(dòng)或者內(nèi)筒移動(dòng)。
[0009]抽取和復(fù)裝定位裝置包括靈活導(dǎo)向板，靈活導(dǎo)向板的上方設(shè)置有組件導(dǎo)向框，且組件導(dǎo)向框與靈活導(dǎo)向板固定，在靈活導(dǎo)向板上方設(shè)置有若干根相互平行的固定柱，固定柱的底端均垂直固定在靈活導(dǎo)向板上，組件導(dǎo)向框設(shè)置在固定柱圍繞形成的區(qū)域之間，在靈活導(dǎo)向板的上方設(shè)置有定位和導(dǎo)向工具，且固定柱的頂端插入到定位和導(dǎo)向工具中，定位和導(dǎo)向工具設(shè)置在組件導(dǎo)向框的正上方。為經(jīng)濟(jì)合理的利用燃料元件，提高燃料原件利用率，對(duì)于破損、變形的燃料組件，可以進(jìn)行針對(duì)性地修復(fù)，用新燃料棒或其它備用棒對(duì)其進(jìn)行更換，提高核燃料的利用效率，同時(shí)極大地降低了放射性物質(zhì)釋放的概率，這對(duì)于保證核電廠的安全運(yùn)行具有重要意義。但是現(xiàn)在的燃料棒抽取和安裝過(guò)程中無(wú)專(zhuān)門(mén)的工具進(jìn)行對(duì)中和定位，造成抽取和復(fù)裝的對(duì)中和定位困難。為了順利實(shí)現(xiàn)破損燃料棒抽取和復(fù)裝，設(shè)計(jì)了定位裝置，輔助破損燃料棒抽取和復(fù)裝工具，實(shí)現(xiàn)破損快速抽取和新燃料棒安裝的對(duì)中和定位。
[0010]靈活導(dǎo)向板的上方設(shè)置有固定臺(tái)架，組件導(dǎo)向框設(shè)置在固定臺(tái)架中并且與固定臺(tái)架固定，其中一根固定柱穿過(guò)固定臺(tái)架，在固定臺(tái)架上設(shè)置有調(diào)整螺栓，且調(diào)整螺栓與穿過(guò)固定臺(tái)架的固定柱的側(cè)壁接觸，并且調(diào)整螺栓穿過(guò)固定臺(tái)架，在固定臺(tái)架上設(shè)置有螺釘，螺釘穿過(guò)固定臺(tái)架并與靈活導(dǎo)向板接觸。
[0011]定位和導(dǎo)向工具分為奇數(shù)定位和導(dǎo)向工具或偶數(shù)定位和導(dǎo)向工具，固定柱的頂端插入到奇數(shù)定位和導(dǎo)向工具或偶數(shù)定位和導(dǎo)向工具中，奇數(shù)定位和導(dǎo)向工具或偶數(shù)定位和導(dǎo)向工具設(shè)置在組件導(dǎo)向框的正上方。
[0012]奇數(shù)定位和導(dǎo)向工具包括固定導(dǎo)向板，固定導(dǎo)向板同時(shí)與所有的固定柱的頂端連接，固定導(dǎo)向板上設(shè)置有若干個(gè)奇數(shù)位導(dǎo)向孔;所述固定導(dǎo)向板的數(shù)量為兩塊，且兩塊固定導(dǎo)向板相互平行，其中一塊固定導(dǎo)向板設(shè)置在另一塊固定導(dǎo)向板的正上方，固定導(dǎo)向板之間設(shè)置有支撐柱，支撐柱的兩端分別與固定導(dǎo)向板垂直固定，設(shè)置在下方的固定導(dǎo)向板與所有的固定柱的頂端連接，奇數(shù)位導(dǎo)向孔均設(shè)置在兩塊固定導(dǎo)向板上，且保護(hù)管能夠插入到奇數(shù)位導(dǎo)向孔中并沿著奇數(shù)位導(dǎo)向孔的軸線方向移動(dòng)。
[0013]偶數(shù)定位和導(dǎo)向工具包括固定導(dǎo)向板，固定導(dǎo)向板同時(shí)與所有的固定柱的頂端連接，固定導(dǎo)向板上設(shè)置有若干個(gè)偶數(shù)位導(dǎo)向孔;所述固定導(dǎo)向板的數(shù)量為兩塊，且兩塊固定導(dǎo)向板相互平行，其中一塊固定導(dǎo)向板設(shè)置在另一塊固定導(dǎo)向板的正上方，固定導(dǎo)向板之間設(shè)置有支撐柱，支撐柱的兩端分別與固定導(dǎo)向板垂直固定，設(shè)置在下方的固定導(dǎo)向板與所有的固定柱的頂端連接，偶數(shù)位導(dǎo)向孔均設(shè)置在兩塊固定導(dǎo)向板上，且保護(hù)管能夠插入到偶數(shù)位導(dǎo)向孔中并沿著偶數(shù)位導(dǎo)向孔的軸線方向移動(dòng)。
[0014]根據(jù)燃料組件燃料分布，設(shè)計(jì)了奇偶兩種類(lèi)型的破損燃料棒水下抽取和復(fù)裝定位裝置，實(shí)現(xiàn)了燃料棒抽取和復(fù)裝過(guò)程中的快速對(duì)中，為破損燃料棒快速抽取和安裝提供定位和導(dǎo)向；根據(jù)壓水堆燃料組件燃料棒分布特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了奇偶導(dǎo)向板，可以通過(guò)奇或者偶導(dǎo)向板四個(gè)方位旋轉(zhuǎn)，以少數(shù)導(dǎo)向孔實(shí)現(xiàn)了燃料組件289根燃料棒任意位置破損燃料棒抽取和復(fù)裝的定位和導(dǎo)向。
[0015]—種破損燃料棒水下抽取和復(fù)裝系統(tǒng)的使用方法，包括以下步驟:
(1)根據(jù)破損燃料棒位置，選擇奇數(shù)定位和導(dǎo)向工具或者偶數(shù)定位和導(dǎo)向工具，通過(guò)吊車(chē)將奇數(shù)定位和導(dǎo)向工具或者偶數(shù)定位和導(dǎo)向工具放入水下，根據(jù)破損燃料棒位置，調(diào)整奇數(shù)定位和導(dǎo)向工具或者偶數(shù)定位和導(dǎo)向工具的方向，旋緊調(diào)整螺栓，固定定位和導(dǎo)向工具;
(2)通過(guò)吊車(chē)取出燃料棒抽取和安裝工具，安裝拉拔力測(cè)量系統(tǒng)后，調(diào)整攝像頭位置至破損燃料棒位置孔，緩慢移動(dòng)燃料棒抽取和安裝工具至破損燃料正上方，依靠工具自身重力緩慢向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)外部保護(hù)管進(jìn)入奇數(shù)位導(dǎo)向孔或者偶數(shù)位導(dǎo)向孔，調(diào)整攝像頭，緩慢向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)遇到阻力時(shí)，給予外力下壓把手，確認(rèn)燃料棒完全進(jìn)入外部保護(hù)管和燃料棒抓具，關(guān)閉啟動(dòng)閥門(mén)，鎖緊燃料棒；
(3)緩慢提升燃料棒抽取和復(fù)裝工具，觀察顯示器上顯示的拉力值，拉力突然變化值在± 10%以?xún)?nèi)時(shí)，處于正常抽取過(guò)程，繼續(xù)提升燃料棒抽取和復(fù)裝工具，而超出設(shè)定值時(shí)則說(shuō)明抽出狀態(tài)出現(xiàn)問(wèn)題，需要對(duì)其進(jìn)行檢查，當(dāng)顯示器上顯示的拉力值突然變化值小于10%時(shí)，則說(shuō)明燃料棒抓具沒(méi)有燃料棒上端賽，需要重新進(jìn)行抓緊，當(dāng)顯示器上顯示的拉力值突然變化值大于10%時(shí)，則需要將攝像頭移動(dòng)查看是否是燃料棒彎曲變形或者破裂，以采取相應(yīng)措施，注視顯示器，觀察拉拔力變化，至破損燃料棒完全拔出放入儲(chǔ)存位置；
(4)通過(guò)吊車(chē)移動(dòng)燃料棒抽取和安裝工具到新燃料棒儲(chǔ)存位置，將燃料棒抓具伸出后鎖緊新燃料棒上端賽，提升工具至新燃料棒下端賽位于破損燃料棒奇數(shù)位導(dǎo)向孔或者偶數(shù)位導(dǎo)向孔正上方，緩慢移動(dòng)吊車(chē)，依靠工具自身重力將新燃料棒復(fù)裝，當(dāng)工具下行遇到阻力時(shí)，給予向下的外力，將新燃料棒安裝到位。
[0016]本發(fā)明涉及破損燃料棒水下抽取和復(fù)裝技術(shù)，具體是一種破損燃料組件修復(fù)技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)。該技術(shù)能夠在水池環(huán)境中實(shí)現(xiàn)破損的抽取和新燃料棒安裝，提高了燃料元件利用率。主要技術(shù)特點(diǎn)根據(jù)壓水堆燃料棒結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了一種燃料棒抽取和復(fù)裝裝置，實(shí)現(xiàn)了破損燃料棒快速抽取和新燃料棒快速安裝;根據(jù)壓水堆燃料組件結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了一種奇偶位燃料棒定位和導(dǎo)向工具，實(shí)現(xiàn)了燃料組件任意位置破損燃料棒定點(diǎn)定位抽取和新燃料棒的定點(diǎn)定位安裝;利用拉拔力測(cè)量系統(tǒng)，實(shí)時(shí)記錄破損燃料棒抽取拉拔力大小，減小了燃料棒斷裂風(fēng)險(xiǎn)，保證了燃料棒結(jié)構(gòu)完整性;建立了破損燃料棒水下抽取和復(fù)裝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了破損燃料棒水下快速抽取和新燃料棒快速?gòu)?fù)裝。
[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果:本發(fā)明建立破損了燃料棒水下抽取和復(fù)裝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了破損燃料組件燃料棒的定點(diǎn)定位抽取和復(fù)裝，為破損燃料棒快速抽取和安裝提供定位和導(dǎo)向，提高了工作效率，保護(hù)了燃料棒安全，大大降低了燃料棒抽取過(guò)程中掉落風(fēng)險(xiǎn)，為經(jīng)濟(jì)合理的利用燃料元件，提高燃料元件利用率提供了重要的技術(shù)支持。
【附圖說(shuō)明】
[0018]此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。在附圖中:
圖1為抽取和安裝工具的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為進(jìn)行奇數(shù)位孔定位和導(dǎo)向的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為偶數(shù)定位和導(dǎo)向工具的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為拉拔力測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]附圖中標(biāo)記及對(duì)應(yīng)的零部件名稱(chēng):
1-氣動(dòng)控制開(kāi)關(guān)，2-管道，3-內(nèi)筒，4-燃料棒爪具，5-外筒，6-保護(hù)管，7-限位框，8-鎖緊環(huán)，9-限位盤(pán)，10-安裝夾，11-奇數(shù)定位和導(dǎo)向工具，12-奇數(shù)位導(dǎo)向孔，13-固定導(dǎo)向板，14-組件導(dǎo)向框，15-固定柱，16-調(diào)整螺栓，17-靈活導(dǎo)向板，18-螺釘，19-固定臺(tái)架，20-支撐柱，21 -偶數(shù)定位和導(dǎo)向工具，22-偶數(shù)位導(dǎo)向孔，23-拉力傳感器，24-控制器，25-顯示器。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說(shuō)明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0021 ] 實(shí)施例:
如圖1、圖2、圖3、圖4所示，一種破損燃料棒水下抽取和復(fù)裝系統(tǒng)及其使用方法，包括抽取和復(fù)裝定位裝置，所述抽取和復(fù)裝定位裝置上方設(shè)置有抽取和安裝工具，且抽取和安裝工具的一端插入到抽取和復(fù)裝定位裝置中并且能夠沿著抽取和安裝工具的軸線移動(dòng)，抽取和安裝工具器連接有拉拔力測(cè)量系統(tǒng)。拉拔力測(cè)量系統(tǒng)包括相互連接的控制器24和拉力傳感器23，且拉力傳感器23和內(nèi)筒3連接，控制器24中設(shè)置有顯示器25，顯示器25通過(guò)數(shù)據(jù)線與拉力傳感器23連接。燃料組件上管座移除后，根據(jù)破損燃料棒位置，選擇奇數(shù)定位和導(dǎo)向工具11或者偶數(shù)定位和導(dǎo)向工具21，通過(guò)吊車(chē)將奇數(shù)定位和導(dǎo)向工具11或者偶數(shù)定位和導(dǎo)向工具21放入水下，根據(jù)破損燃料棒位置，調(diào)整奇數(shù)定位和導(dǎo)向工具11或者偶數(shù)定位和導(dǎo)向工具21的方向，保證破損燃料棒定位和導(dǎo)向孔易于識(shí)別，旋緊調(diào)整螺栓16，固定定位和導(dǎo)向工具;抽取和安裝工具能夠在水池環(huán)境中實(shí)現(xiàn)破損燃料棒抽取和安裝，安裝拉拔力測(cè)量系統(tǒng)后，通過(guò)對(duì)破損燃料棒進(jìn)行定位，調(diào)整攝像頭角度，攝像頭是用于對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，輔助操作人員判斷運(yùn)動(dòng)是否到位，其設(shè)置在靈活導(dǎo)向板17外部，通過(guò)吊車(chē)緩慢移動(dòng)燃料棒抽取和安裝工具至破損燃料棒正上方，依靠工具自身重力緩慢向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)外部保護(hù)管6進(jìn)入奇數(shù)位導(dǎo)向孔12或者偶數(shù)位導(dǎo)向孔22，調(diào)整攝像頭，緩慢向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)遇到阻力時(shí)，給予外力下壓把手，確認(rèn)燃料棒完全進(jìn)入外部保護(hù)管6，在導(dǎo)向工具輔助下，打開(kāi)鎖緊環(huán)8的氣動(dòng)控制開(kāi)關(guān)1，下移內(nèi)筒3至外筒5的某一限位位置，并給予一定的外力，保證燃料棒爪具4完全進(jìn)入燃料棒上端賽，并調(diào)整攝像頭角度確認(rèn)，然后通過(guò)氣路管道2控制燃料棒爪具4鎖緊燃料棒上端塞，吊車(chē)是通過(guò)套在內(nèi)筒3端頭的安裝夾10來(lái)移動(dòng)內(nèi)筒3，當(dāng)內(nèi)筒3頂部移動(dòng)至無(wú)法移動(dòng)或者限位盤(pán)9和限位框7之間有明顯力作用時(shí)，氣動(dòng)控制開(kāi)關(guān)I控制鎖緊環(huán)8將鎖定內(nèi)筒3和外筒5，提升整個(gè)工具向上運(yùn)動(dòng)，緩慢提升燃料棒抽取和復(fù)裝工具，觀察顯示器25上顯示的拉力值，拉力變化值在±10%以?xún)?nèi)時(shí)，則表明燃料棒爪具4是將燃料棒抓緊而且處于能夠正常拉出過(guò)程，顯示器25上顯示的拉力值小于10%說(shuō)明沒(méi)有抓緊燃料棒，則需要重新插入抓緊，大于10%則有可能是力量太大造成燃料棒破裂，需要移動(dòng)攝像頭觀察燃料棒情況，是否彎曲或者破裂，以便于采取措施進(jìn)行處理達(dá)到需要后繼續(xù)提升燃料棒抽取和復(fù)裝工具，注視顯示器25，觀察拉拔力變化，至破損燃料棒完全拔出放入儲(chǔ)存位置;在新燃料棒儲(chǔ)存位置，通過(guò)監(jiān)控?cái)z像頭，在導(dǎo)向工具輔助下，打開(kāi)鎖緊環(huán)8的氣動(dòng)控制開(kāi)關(guān)1，下移內(nèi)筒3至外筒5的限位位置，并給予一定的外力，保證燃料棒爪具4完全進(jìn)入新燃料棒上端賽，并調(diào)整攝像頭角度確認(rèn)，然后通過(guò)氣路管道2控制燃料棒爪具4鎖緊燃料棒上端塞，當(dāng)內(nèi)筒3頂部移動(dòng)至無(wú)法移動(dòng)或者限位盤(pán)9和限位框7之間有明顯力作用時(shí)，氣動(dòng)控制開(kāi)關(guān)I控制鎖緊環(huán)8將鎖定內(nèi)筒3和外筒5，提升工具至新燃料棒下端賽位于破損燃料棒奇數(shù)位導(dǎo)向孔12或者偶數(shù)位導(dǎo)向孔22正上方，緩慢移動(dòng)吊車(chē)，依靠工具自身重力將新燃料棒復(fù)裝，當(dāng)工具下行遇到阻力時(shí)，給予向下的外力，將新燃料棒安裝到位，燃料棒爪具4，將工具放置存儲(chǔ)位置。
[0022]如圖2所示，對(duì)于奇數(shù)位的導(dǎo)向孔，燃料組件上管座移除后，根據(jù)Y角位置，確定破損燃料棒位置，選擇奇數(shù)定位和導(dǎo)向工具11，根據(jù)破損燃料棒位置旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向板方位，通過(guò)吊車(chē)將奇數(shù)定位和導(dǎo)向工具11放置燃料組件導(dǎo)向框14正上方，并不斷調(diào)整位置，將奇數(shù)定位和導(dǎo)向工具11安裝在破損燃料組件位置，旋緊調(diào)整螺栓16，調(diào)整并旋緊螺釘18，組件導(dǎo)向框14和靈活導(dǎo)向板17位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)中操作，調(diào)整攝像頭，根據(jù)破損燃料棒位置，確定奇數(shù)位導(dǎo)向孔12的位置。實(shí)現(xiàn)了燃料棒抽取和復(fù)裝過(guò)程中的快速對(duì)中，為奇數(shù)位導(dǎo)向孔的破損燃料棒快速抽取和新燃料棒安裝提供定位和導(dǎo)向。
[0023]如圖3所示，對(duì)于偶數(shù)位的導(dǎo)向孔，燃料組件上管座移除后，根據(jù)Y角位置，確定破損燃料棒位置，選擇偶數(shù)定位和導(dǎo)向工具21，根據(jù)破損燃料棒位置旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向板方位，通過(guò)吊車(chē)將偶數(shù)定位和導(dǎo)向工具21放置燃料組件導(dǎo)向框14正上方，并不斷調(diào)整位置，將偶數(shù)定位和導(dǎo)向工具21安裝在破損燃料組件位置，旋緊調(diào)整螺栓16，調(diào)整并旋緊螺釘18，組件導(dǎo)向框14和靈活導(dǎo)向板17位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)中操作，調(diào)整攝像頭，根據(jù)破損燃料棒位置，確定偶數(shù)位導(dǎo)向孔22的位置。實(shí)現(xiàn)了燃料棒抽取和復(fù)裝過(guò)程中的快速對(duì)中，為偶數(shù)位導(dǎo)向孔的破損燃料棒快速抽取和新燃料棒安裝提供定位和導(dǎo)向。
[0024]以上所述的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種破損燃料棒水下抽取和復(fù)裝系統(tǒng)，其特征在于，包括抽取和復(fù)裝定位裝置，所述抽取和復(fù)裝定位裝置上方設(shè)置有抽取和安裝工具，且抽取和安裝工具的一端插入到抽取和復(fù)裝定位裝置中并且能夠沿著抽取和安裝工具的軸線移動(dòng)，抽取和安裝工具器連接有拉拔力測(cè)量系統(tǒng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種破損燃料棒水下抽取和復(fù)裝系統(tǒng)，其特征在于，所述抽取和安裝工具包括內(nèi)部中空的外筒(5)，外筒(5)中設(shè)置有與其同軸的內(nèi)筒(3)，并且內(nèi)筒(3)能夠沿著其自身的軸線移動(dòng)，外筒(5)的一端設(shè)置有鎖緊環(huán)(8)，且內(nèi)筒(3)穿過(guò)鎖緊環(huán)(8)，內(nèi)筒(3)遠(yuǎn)離鎖緊環(huán)(8)的一端安裝有燃料棒爪具(4);所述拉拔力測(cè)量系統(tǒng)包括相互連接的控制器(24)和拉力傳感器(23)，且拉力傳感器(23)和內(nèi)筒(3)連接，控制器(24)中設(shè)置有顯示器(25)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種破損燃料棒水下抽取和復(fù)裝系統(tǒng)，其特征在于，所述外筒(5)遠(yuǎn)離鎖緊環(huán)(8)的一端設(shè)置有保護(hù)管(6)，且保護(hù)管(6)與外筒(5)連通，燃料棒爪具(4)能夠插入到保護(hù)管(6)中進(jìn)行移動(dòng)，保護(hù)管(6)能夠插入到抽取和復(fù)裝定位裝置中并且沿著其自身的軸線方向移動(dòng);所述保護(hù)管(6)的中心線、燃料棒爪具(4)的中心線以及內(nèi)筒(3)的中心線重合。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種破損燃料棒水下抽取和復(fù)裝系統(tǒng)，其特征在于，所述鎖緊環(huán)(8)上設(shè)置有能夠控制鎖緊環(huán)(8)開(kāi)閉的氣動(dòng)控制開(kāi)關(guān)(I);所述外筒(5)的內(nèi)壁內(nèi)凹形成若干個(gè)限位框(7)，內(nèi)筒(3)的外壁套有若干個(gè)限位盤(pán)(9)。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種破損燃料棒水下抽取和復(fù)裝系統(tǒng)，其特征在于，所述抽取和復(fù)裝定位裝置包括靈活導(dǎo)向板(17)，靈活導(dǎo)向板(17)的上方設(shè)置有組件導(dǎo)向框(14)，且組件導(dǎo)向框(14)與靈活導(dǎo)向板(17)固定，在靈活導(dǎo)向板(17)上方設(shè)置有若干根相互平行的固定柱(15)，固定柱(15)的底端均垂直固定在靈活導(dǎo)向板(17)上，組件導(dǎo)向框(14)設(shè)置在固定柱(15)圍繞形成的區(qū)域之間，在靈活導(dǎo)向板(17)的上方設(shè)置有定位和導(dǎo)向工具，且固定柱(15)的頂端插入到定位和導(dǎo)向工具中，定位和導(dǎo)向工具設(shè)置在組件導(dǎo)向框(14)的正上方。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種破損燃料棒水下抽取和復(fù)裝系統(tǒng)，其特征在于，所述靈活導(dǎo)向板(17)的上方設(shè)置有固定臺(tái)架(19)，組件導(dǎo)向框(14)設(shè)置在固定臺(tái)架(19)中并且與固定臺(tái)架(19)固定，其中一根固定柱(15)穿過(guò)固定臺(tái)架(19)，在固定臺(tái)架(19)上設(shè)置有調(diào)整螺栓(16)，且調(diào)整螺栓(16)與穿過(guò)固定臺(tái)架的固定柱(15)的側(cè)壁接觸，并且調(diào)整螺栓(16)穿過(guò)固定臺(tái)架(19)，在固定臺(tái)架(19)上設(shè)置有螺釘(18)，螺釘(18)穿過(guò)固定臺(tái)架(19)并與靈活導(dǎo)向板(17)接觸。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種破損燃料棒水下抽取和復(fù)裝系統(tǒng)，其特征在于，所述定位和導(dǎo)向工具分為奇數(shù)定位和導(dǎo)向工具(11)或偶數(shù)定位和導(dǎo)向工具(21)，固定柱(15)的頂端插入到奇數(shù)定位和導(dǎo)向工具(11)或偶數(shù)定位和導(dǎo)向工具(21)中，奇數(shù)定位和導(dǎo)向工具(11)或偶數(shù)定位和導(dǎo)向工具(21)設(shè)置在組件導(dǎo)向框(14)的正上方。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種破損燃料棒水下抽取和復(fù)裝系統(tǒng)，其特征在于，所述奇數(shù)定位和導(dǎo)向工具(II)包括固定導(dǎo)向板(13)，固定導(dǎo)向板(13)同時(shí)與所有的固定柱(15)的頂端連接，固定導(dǎo)向板(13)上設(shè)置有若干個(gè)奇數(shù)位導(dǎo)向孔(12);所述固定導(dǎo)向板(13)的數(shù)量為兩塊，且兩塊固定導(dǎo)向板(13)相互平行，其中一塊固定導(dǎo)向板(13)設(shè)置在另一塊固定導(dǎo)向板(13)的正上方，固定導(dǎo)向板(13)之間設(shè)置有支撐柱(20)，支撐柱(20)的兩端分別與固定導(dǎo)向板(13)垂直固定，設(shè)置在下方的固定導(dǎo)向板(13)與所有的固定柱(15)的頂端連接，奇數(shù)位導(dǎo)向孔(12)均設(shè)置在兩塊固定導(dǎo)向板(13)上，且保護(hù)管(6)能夠插入到奇數(shù)位導(dǎo)向孔(12)中并沿著奇數(shù)位導(dǎo)向孔(12)的軸線方向移動(dòng)。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種破損燃料棒水下抽取和復(fù)裝系統(tǒng)，其特征在于，所述偶數(shù)定位和導(dǎo)向工具(21)包括固定導(dǎo)向板(13)，固定導(dǎo)向板(13)同時(shí)與所有的固定柱(15)的頂端連接，固定導(dǎo)向板(13)上設(shè)置有若干個(gè)偶數(shù)位導(dǎo)向孔(22);所述固定導(dǎo)向板(13)的數(shù)量為兩塊，且兩塊固定導(dǎo)向板(13)相互平行，其中一塊固定導(dǎo)向板(13)設(shè)置在另一塊固定導(dǎo)向板(13)的正上方，固定導(dǎo)向板(13)之間設(shè)置有支撐柱(20)，支撐柱(20)的兩端分別與固定導(dǎo)向板(13)垂直固定，設(shè)置在下方的固定導(dǎo)向板(13)與所有的固定柱(15)的頂端連接，偶數(shù)位導(dǎo)向孔(22)均設(shè)置在兩塊固定導(dǎo)向板(13)上，且保護(hù)管(6)能夠插入到偶數(shù)位導(dǎo)向孔(22)中并沿著偶數(shù)位導(dǎo)向孔(22)的軸線方向移動(dòng)。10.—種破損燃料棒水下抽取和復(fù)裝系統(tǒng)的使用方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)根據(jù)破損燃料棒位置，選擇奇數(shù)定位和導(dǎo)向工具(11)或者偶數(shù)定位和導(dǎo)向工具(21)，通過(guò)吊車(chē)將奇數(shù)定位和導(dǎo)向工具(11)或者偶數(shù)定位和導(dǎo)向工具(21)放入水下，根據(jù)破損燃料棒位置，調(diào)整奇數(shù)定位和導(dǎo)向工具(11)或者偶數(shù)定位和導(dǎo)向工具(21)的方向，旋緊調(diào)整螺栓(16)，固定定位和導(dǎo)向工具； (2)通過(guò)吊車(chē)取出燃料棒抽取和安裝工具，安裝拉拔力測(cè)量系統(tǒng)后，調(diào)整攝像頭位置至破損燃料棒位置孔，緩慢移動(dòng)燃料棒抽取和安裝工具至破損燃料正上方，依靠工具自身重力緩慢向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)外部保護(hù)管(6)進(jìn)入奇數(shù)位導(dǎo)向孔(12)或者偶數(shù)位導(dǎo)向孔(22)，調(diào)整攝像頭，緩慢向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)遇到阻力時(shí)，給予外力下壓把手，確認(rèn)燃料棒完全進(jìn)入外部保護(hù)管(6)和燃料棒抓具(4)，關(guān)閉啟動(dòng)閥門(mén)，鎖緊燃料棒； (3)提升燃料棒抽取和復(fù)裝工具，觀察顯示器(25)上顯示的拉力值，拉力突然變化值在土 10%以?xún)?nèi)時(shí)，繼續(xù)提升燃料棒抽取和復(fù)裝工具，注視顯示器(25 )，觀察拉拔力變化，至破損燃料棒完全拔出放入儲(chǔ)存位置； (4)通過(guò)吊車(chē)移動(dòng)燃料棒抽取和安裝工具到新燃料棒儲(chǔ)存位置，將燃料棒抓具(4)伸出后鎖緊新燃料棒上端賽，提升工具至新燃料棒下端賽位于破損燃料棒奇數(shù)位導(dǎo)向孔(12)或者偶數(shù)位導(dǎo)向孔(22)正上方，緩慢移動(dòng)吊車(chē)，依靠工具自身重力將新燃料棒復(fù)裝，當(dāng)工具下行遇到阻力時(shí)，給予向下的外力，將新燃料棒安裝到位。
【文檔編號(hào)】G21C19/105GK106098126SQ201610519410
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年7月5日
【發(fā)明人】鄺劉偉, 余飛揚(yáng), 江林志, 李國(guó)云, 張顯鵬, 任亮, 鄭星明, 陳軍, 陳哲, 尹春艷, 周云, 江艷
【申請(qǐng)人】中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院