[发明专利]水下燃料组件导向管上应变计的防水处理工艺

说明书

本发明公开了水下燃料组件导向管上应变计的防水处理工艺，包括步骤：导向管上应变计的粘贴和应变计引线固线准备；清理、清洗粘贴应变计的导向管表面；聚氨酯防水胶的配制准备；制备导向管上应变计及引线表面防水层；应变计引线尾线在通水本体内的防水处理；水下燃料组件导向管上应变计的防水处理工艺结束；实现了狭窄空间的防水防护，应变计及引线总厚度极薄，比现有防水应变计防水层薄了1.5mm；可使制备的导向管上应变计及引线表面防水层大大减薄；解决了通水本体出水口不能开大孔的问题；采用双组分的聚氨酯类胶粘剂现场制备导向管上应变计及引线表面防水层，防水层成形速度快，成型后体积小，且成本低。

技术领域

本发明属于水下燃料组件实验技术领域，具体涉及水下燃料组件导向管上应变计的防水处理工艺。

背景技术

一套燃料组件由几百根长4米、外径9毫米的燃料棒、24根同样长度和外径12.45毫米的控制棒导向管、多层结构搅混格架、多层跨间搅混格架、上管座、下管座等构件组成，几百根燃料棒和控制棒导向管被按照一定的间隔规律按15×15或17×17排列并被多层结构搅混格架和跨间搅混格架固定成一束，成为一套燃料组件。

燃料组件在反应堆的恶劣环境中工作，其使用时间一般为2～3年。核电机组发电的工作原理，使得燃料组件需长时间经受高温、高压、高流速冷却循环水的冲刷，同时承受裂变产物化学作用和复杂的机械载荷，工作条件十分苛刻。为了实现我国自主设计燃料组件，需研究核电机组的安全使用的可靠性、故障特性等，因此，需要对燃料组件在高流速冷却循环水地连续冲刷而产生的水湍流等复杂水力学恶劣环境导致可能存在的复杂水下的各种受力情况进行预先研究和测试，并建立全套数据库，为燃料组件结构设计优化和运行状况的实时监控提供依据，由此引生出燃料组件预先研究的各种水下力学试验。

燃料组件在常温高速流水中(即无高温、高压)的各种力学试验中，都需要在高速流水中测试控制棒导向管各段关键部位的受力应变情况，而控制棒导向管的不可改变之外型结构和燃料组件的紧密结构，要想实时监测其在模拟工作状态中的受力情况就需要采用大量的防水应变计来进行精准地监测。因而，防水应变计就成了该测试试验的关键部件。

由于试验用燃料组件的结构紧密和燃料棒较多，燃料棒之间排列紧密、棒与棒之间间距狭小，间距为1.8毫米；此外国外已有防水应变计，国内还没有能满足要求的，所以大部分都是在防水应变计的表面添加防水环氧胶层，使应变计完全封装在厚厚的胶层中，使得其外形尺寸达到15mm×10mm×2mm之巨，无法满足在狭窄空间的燃料组件导向管上粘贴，无法实现燃料组件的水下力学应变测试，因而，应变计的防水处理成为燃料组件在高速流水力学试验中的难点。

如果采用上述现有的防水应变计粘贴在空间狭窄的真实燃料组件导向管上，会产生如下无法实施的问题：

第一，防水应变计外形尺寸过大，传统防水应变计的厚度为2mm，无法粘贴在导向管上，其外形高度超过了燃料组件内部导向管与燃料棒之间的最大间隙1.8mm；

第二，粘贴后，将完全堵塞燃料组件导向管与燃料棒之间的水流场，导致水流至粘贴有防水应变计的空间水流改向，从而改变燃料组件流致水力学试验的水流场，导致试验测试数据失去研究的意义；

第三，应变计引出导线外径较粗，应变计粘贴后的布线也会改变燃料组件流致水力学试验的水流场。这三个致命缺点，决定现有防水应变计无法应用于水下燃料组件力学试验的应变测试。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供水下燃料组件导向管上应变计的防水处理工艺。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

水下燃料组件导向管上应变计的防水处理工艺，包括以下步骤：

一、导向管上应变计的粘贴和应变计引线固线准备；

二、清理、清洗粘贴应变计的导向管表面：