[发明专利]控制棒驱动杆解锁工具

说明书

相关申请的交叉引用

本申请根据35USC§119(e)要求2010年6月8日提交的名称为“机械控制棒驱动杆解锁工具”的美国临时申请No.61/352,484的优先权，该临时申请的公开内容通过参引的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及核电厂，例如但不限于加压水反应堆（PWR）型核电厂，并且具体地涉及用于解锁和移除位于核反应堆容器中的控制棒驱动杆的工具。

背景技术

在核能发电时，反应堆容器是在其中产生用于生产蒸汽的热量的主容器。反应堆容器通常包括带凸缘本体，其具有螺栓连接在其上部分上以用于形成密封外壳的带凸缘的、可移除的上封头。位于燃料组件内的燃料芯块设置在反应堆容器内以用于产生受控的核裂变反应，核裂变反应又产生热量。由裂变反应所产生的热量加热在反应堆容器内容纳的硼酸处理过的水。在本领域中通常被称为主回路的处理管道附接到反应堆容器上。加热后的硼酸处理过的水从反应堆容器中流出且穿过主回路到蒸汽发生器，以用于将其热量传递到次级回路，其中如在本领域中众所周知的，产生蒸汽以用于最终产生电力。硼酸处理过的水随后经由主回路返回到反应堆容器中，重复上述过程。在压水反应堆（PWR）中，与沸水反应堆（BWR）相比，主回路中的压力防止硼酸处理过的水在反应堆内沸腾。

在每个燃料组件内发生的裂变反应的速率借助于关联的控制棒组件进行调节。每个控制棒组件由含有中子吸收物质（例如银、铟或镉）的不锈钢管阵列形成。这些不锈钢管（在本领域中被称为“调节棒（rodlet）”）悬挂于蜘蛛形支架上，并且控制棒驱动杆（CRDS）连接到蜘蛛形支架上。每个CRDS也联接到由封头承载的控制棒驱动机构（CRDM）上。每个CRDM构造为将关联的控制棒组件的调节棒更深地插入关联的燃料组件内或者从关联的燃料组件中进一步抽出，以调节由此所产生的热量。

定期性地，核反应堆必须添加燃料，这是一个其中反应堆的燃料组件的一部分必须被替代的过程。在核反应堆的燃料添加期间，将封头移除，用水充灌反应堆容器，并且将反应堆容器的上内部构件移除。但是，当这样做时，需要将调节棒保留在反应堆容器内的适当位置。因此，在移除反应堆容器的上内部构件之前，每个CRDS（其由上内部构件承载）必须与其所附接的调节棒束断开，使得调节棒将不会由驱动杆带走而是将保留在适当位置。更具体地，每个蜘蛛形支架具有开槽的圆形套圈接口，并且每个CRDS的底部具有接收在套圈中的一对指状件，以将CRDS联接到蜘蛛形支架上。这种连接必须被释松，使得能够将CRDS从反应堆容器中移除，同时将调节棒留在适当位置。

有一段时间，现有技术的CRDS解锁工具已经用来释松在CRDS与蜘蛛形支架之间的连接。该工具使用第一气动机构以致动设置在按钮杆上的第一组栓锁指状件，并且使用第二气动机构以致动第二组栓锁指状件，所述第一组栓锁指状件与CRDS的顶部分相接合且将CRDS与蜘蛛形支架脱开（这导致所述指状件从套圈接口中释松），所述第二组栓锁指状件与CRDS的外表面相接合且容许其在被移除的同时由工具保持。该现有技术工具的问题是其非期望地容许工具操作者在将工具栓锁到CRDS上的同时无意中致动所述第二气动机构的气压缸，从而使CRDS能够从工具中脱落。应理解，这有可能造成对CRDS本身和附近设备的昂贵损坏和/或附近人员的伤害。

发明内容