[发明专利]一种燃料相关组件水下立式缩容处置方法及装置

说明书

本发明涉及乏燃料后处理技术领域，具体公开了一种适用于压水堆核电站的燃料相关组件水下立式缩容处置方法及装置。该装置中存储架设置在装罐井的底部，并在存储架上端面上设有夹紧装置，利用夹紧装置可对待剪切的燃料相关组件进行夹紧定位；在所述的存储架上设有剪切装置，所述的剪切装置可将燃料相关组件剪切成单棒和连接柄；所述的贮存容器设置在装罐井底部，并位于存储架附近；利用机械手可将燃料相关组件剪切分离出单棒和连接柄分类存放在不同的贮存容器中。该方法能够在竖直状态下对燃料相关组件进行水下无屑剪切分离，并将分离后的单棒和连接柄进行分类存储，最终存放在乏燃料水池格架内，达到缩小相关组件存储空间的目的。

技术领域

本发明属于乏燃料后处理技术领域，具体涉及一种适用于压水堆核电站的燃料相关组件水下立式缩容处置方法及装置。

背景技术

燃料相关组件主要包括控制棒组件和可燃毒物组件等，其中控制棒组件用于控制反应堆反应性；可燃毒物组件用于减小初始堆芯剩余反应性，保证反应堆具有负的慢化剂温度系数；两者均用于保障反应堆运行的安全性。

因为乏燃料后处理厂并不接收废弃的相关组件，废弃的相关组件在核电厂退役前将一直存放在乏燃料水池乏燃料组件中或专用适配组件中，占用大量的乏燃料组件贮存格架。这不仅降低了乏燃料水池的存储能力，也在换料过程中需要多次倒换相关组件，影响换料效率。为此很有必要缩小燃料相关组件在乏燃料水池内存储容积，解决乏燃料水池格架存储能力不足的问题，实现乏燃料贮存格架的优化利用。

目前针对M310机组提出了一种卧式的缩容方法，使用专用的相关组件抓具将燃料相关组件抓取至装罐池内，并将其翻转至水平，再通过无屑剪切的方式剪切分离相关组件单棒和连接柄，将分离后的单棒和连接柄分类存放在专用的贮存容器中，最后将该贮存容器存放在乏燃料水池格架内。这种方式缩小了相关组件单棒之间的距离，以近10：1的缩容比缩小了废弃相关组件的存储空间，但该缩容方法在剪切分离前需将相关组件翻转至水平状态，存储过程中又将单棒翻转至竖直状态，工序相对复杂，不仅需要各种复杂的翻转设备，而且对缩容场地截面尺寸需求也比较大。

在类似田湾WWER机组，装罐井尺寸较小，无法在装罐井内将相关组件翻转至水平状态。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃料相关组件水下立式缩容处置方法及装置，简化缩容流程，降低缩容过程中对场地的截面尺寸需求。

本发明的技术方案如下：一种燃料相关组件水下立式缩容处理装置，该装置包括装罐井、存储架、剪切装置、夹紧装置以及贮存容器，其中，存储架设置在装罐井的底部，并在存储架上端面上设有夹紧装置，利用夹紧装置可对待剪切的燃料相关组件进行夹紧定位；在所述的存储架上设有剪切装置，所述的剪切装置可将燃料相关组件剪切成单棒和连接柄；所述的贮存容器设置在装罐井底部，并位于存储架附件；利用机械手可将燃料相关组件剪切分离出单棒和连接柄分类存放在不同的贮存容器中。

所述的贮存容器以一定倾斜角度设置在装罐井底部。

所述的贮存容器与燃料组件具有一致的接口结构和尺寸，方便利用燃料组件抓具对贮存容器进行抓取和转移。

所述的贮存容器通过容器托架支撑固定在装罐井底部，并通过容器托架可对贮存容器进行姿态调整。

所述的剪切装置对燃料相关组件的剪切分离端口在燃料相关组件单棒上端塞范围内，并可对燃料相关组件单棒与连接柄进行冷变形无屑剪切分离。

所述的机械手设置在存储架上，所述的机械手末端可到达燃料相关组件各单棒的位置和贮存容器口的位置，且可夹取燃料相关组件上的单棒、连接柄和改变单棒姿态，将单棒和连接柄存放在贮存容器中。

所述的夹紧装置可将燃料相关组件垂直夹紧定位在存储架上，并在垂直方向上利用剪切装置对燃料相关组件中的单棒和连接柄进行分离。

一种燃料相关组件水下立式缩容处理方法，该方法具体包括如下步骤：