[发明专利]一种高温气冷堆内测温石墨球的复检方法及装置

说明书

本发明提供了一种高温气冷堆内测温石墨球的复检方法及装置，包括：采用X光机获取石墨球卸出管路中每一个球形元件的X光图像；通过所述X光图像判断所述球形元件的类别；若所述X光图像中球形元件为实心球，则所述X光图像所对应的球形元件为石墨球；反之，则所述X光图像所对应的球形元件为测温石墨球。本发明实现了测温石墨球的最终筛拣并且操作简单、响应快；能够缩短试验周期，节省人力与财力，降低试验对人员及环境的影响。

技术领域

本发明涉及反应堆工程技术领域，具体涉及一种高温气冷堆内测温石墨球的复检方法及装置。

背景技术

10MW高温气冷堆是以石墨为慢化剂、氦气为冷却剂的高温反应堆，是一种固有安全性好、发电效率高、用途极为广泛的先进核反应堆。反应堆活性区由石墨反射层围成，芯部装有球形燃料元件，形成球床型高温冷气的堆芯。初装堆时，将以一定比例混合的燃料球和石墨球装入堆芯，过渡期间，堆芯球形燃料元件由一定比例的燃料球和石墨球组成，平衡堆芯时全部为燃料球。由于10MW高温气冷堆球床堆芯的特殊性，在堆芯内部不设置测温元件。为了验证球床堆堆芯理论计算的不确定性问题(例如球流、局部填充率变化、冷却剂流量分配等)，了解理论计算的误差和导致偏差的因素，确定可以保证高温气冷堆安全运行的最高出口温度，需要对堆内最高温度进行测量和计算分析。

10MW高温气冷堆堆内测温试验采用从堆芯顶部加入测温石墨球，使其自上向下经过堆芯后，卸出堆芯的方式，达到测量堆芯内部最高温度的目的。测温石墨球是将不同熔点的金属丝封装入耐高温的高纯石英内，紧密结合于石墨球中制作而成。通过对卸出堆体的测温石墨球进行最终检测，根据封装在石墨球内的金属丝熔断情况，判断测温石墨球所经历的温度，测量出堆芯出口温度。

测温试验中从堆芯排出的球形元件，在燃料装卸系统提升器的燃耗测量位置，利用高纯锗(HPGe)γ谱仪对其进行检测识别，判断结果为燃料球或石墨球的需将其返回堆芯，为测温石墨球需要将其经乏燃料元件卸料管段卸出至堆体外。10MW高温气冷堆的乏燃料卸料管段中的乏燃料元件在卸出过程中，经操作气动分配器将乏燃料元件(或石墨球)卸出至乏燃料储罐(或石墨球储罐)。根据这三种球形元件放射性活度及其载带的放射性核素不同，高分辨率的高纯锗(HPGe)γ谱仪是可以准确检测并识别出测温石墨球，但在实际操作过程中由于测量误差以及操纵人员操作失误，将燃料球卸出至测温石墨球储罐或石墨球储罐，将会给燃料球的转移带来相当大的困难，给人员及环境带来严重影响；将石墨球卸出至测温石墨球储罐，会增加试验后期测温石墨球的处理及检查工作量，延长测温试验周期。因此为了使试验过程最优化，缩短试验周期，尽可能降低由于放射性给人员及环境带来的影响，在测温石墨球的卸出过程中，复检三种球形元件、筛拣出测温石墨球，是亟需解决的问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种高温气冷堆内测温石墨球的复检方法及装置，实现了测温石墨球的最终筛拣，缩短试验周期，节省了人力和财力，降低由于放射性给人员及环境带来的影响。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一方面，本发明提供了一种高温气冷堆内测温石墨球的复检方法，包括：

采用X光机获取石墨球卸出管路中每一个球形元件的X光图像；

通过所述X光图像判断所述球形元件的类别；

其中，若所述X光图像中球形元件为实心球，则所述X光图像所对应的球形元件为石墨球；反之，则所述X光图像所对应的球形元件为测温石墨球。

进一步的，所述方法还包括：

降低石墨球卸出管路中球形元件的移动速度，并使所述球形元件单列通过X光机。

进一步的，所述方法还包括：

将石墨球和测温石墨球分别卸至石墨球罐和测温石墨球罐中进行贮存。