[发明专利]核电站燃料组件破损在线检测装置与方法

说明书

本发明公开了核电站燃料组件破损在线检测装置与方法，包括一个与吸气口连通的压力容器，吸气口与压力容器之间的连接管线上设置有调节阀、气体动力源，还包括一个与压力容器相匹配的数据采集单元、以及数据处理终端，压力容器通过排气管线与出气口连通，并在排气管线上安装有隔离阀。本发明采用了收集式测量方式，确保来自燃料组件的待测气体在该组件测量过程尚未完成前，始终保持在压力容器中，延长了气体被探测器探测的有效时间，大大降低了了破损燃料组件被漏检的几率，装置本身不再需要外部气源供气，相比传统的检测方式，装置的稳定性更高，检测准确性灵敏性更高。

技术领域

本发明涉及定性检测燃料组件有无破损的试验领域，具体涉及核电站燃料组件破损在线检测装置与方法。

背景技术

压水堆燃料组件破损会污染冷却剂，使职业辐照剂量提高。为了及时检测破损的燃料组件，把它隔离或进一步检测和修复，必须要有燃料棒破损检测装置。而在线啜吸检测装置就可以在反应堆换料过程中快速完成检测，大大减少了检测时间。在线啜吸检测装置是一种破损燃料组件的检测设备，它设置在装卸料机上，在卸料过程中对每一根辐照燃料组件作定性检测，以鉴别出破损的燃料组件。它的工作原理是：装卸料机的抓具把燃料组件从堆芯提升到固定套筒内上部位置时燃料组件所受外压降低，如燃料棒有破损，则加速了裂变气体Xe-133向外泄漏。从固定套筒底部吹气口吹入的压缩空气气流将漏出的裂变气体带着上升并浮出水面，固定套筒上部处于水面以上安装有吸气口把夹带裂变气体的空气吸到计数罐。吸气是用向真空发生器吹气产生负压来完成的。燃料组件停留在装卸料机固定套筒上部位置检测2分钟，通过探测破损燃料棒漏出的Xe-133的γ活度，对燃料组件是否有破损作定性检测。检测2分钟并有灯光信号通知操作员，如Xe-133的γ活度超过设定值则有音响报警，记录仪连续记录Xe-133的γ峰值计数率变化、积分计数率变化和装卸料机抓具到达上部位置的情况。用γ活度测量系统测量Xe-133的活度，探测器包括NaI闪烁体和光电倍增管等，γ探测的信号经放大器和单道分析器至计数率表。一个线性计数率表指示的能量为81keV的γ峰值计数率，对数率表可在线性率表超量程时继续指示。另一线性计数率表指示在一低阈值以上Xe-133的积分计数率。用啜吸因子来标识被检测的燃料组件的破损情况，啜吸因子为Xe-133γ计数率与本底计数率之比。

现有技术中最先进的在线监测装置如申请号200920004082.1名称为一种在线啜吸检测装置，它包括气体系统，与气体系统相连的活度测量系统和供电信号系统，所述的气体系统包括设在下部箱体内的注气管线，供气管线，抽气管线和排气管线，在下部箱体的外壁面分别设有注气出口，供气入口，抽气入口，排气出口，其中，注气管线与注气出口连接，供气管线与供气入口连接，抽气管线与抽气入口连接，排气管线与排气出口连接，在下部箱体的底部还设有活度测量系统，它包括活度探测装置和活度测量通道，其中活度探测装置包括铅罐，与铅罐连接的计数罐和活度探测器，在活度和测量与抽气管线之间设有活度测量通道。

在使用过程中，申请人发现其存在一定的缺陷：啜吸效果受外部气源影响较大，实际工况下当供气气源不稳定时，装置的性能会受到影响；流动式气体检测方式的探测效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供核电站燃料组件破损在线检测装置与方法，解决现有的在线监测装置存在的啜吸效果受气源影响较大、气体的探测效率较低的问题。

本发明通过下述技术方案实现：