[发明专利]一种核电站堆芯测量仪表水下更换系统以及方法

说明书

本发明提供了一种核电站堆芯测量仪表水下更换系统以及方法，用于更换反应堆水池中的堆芯测量仪表，所述反应堆水池中具有第一预设深度的屏蔽水层，所述堆芯测量仪表水下更换系统包括设置在屏蔽水层中的拔出设备、剪切设备、转运设备和贮存容器，所述拔出设备用于拔出待更换的堆芯测量仪表并提升至第二预设深度进行定位；所述剪切设备用于对定位后的堆芯测量仪表进行剪切，并实时吸附剪切过程中产生的碎屑；所述转运设备用于将剪切后的堆芯测量仪表装入所述贮存容器中进行存储。本发明提供的核电站堆芯测量仪表水下更换系统以及方法实现了堆芯测量仪表的水下更换，大幅减少辐照风险，同时简化了操作流程，节省了设备成本和运维管理成本。

技术领域

本发明涉及核电施工技术领域，尤其涉及一种核电站堆芯测量仪表水下更换系统以及方法。

背景技术

核电站堆芯测量仪表从反应堆压力容器顶盖贯穿件进入反应堆，堆内构件上具有测量仪表的支承与导向结构，堆芯测量仪表可以从支承与导向结构顶部的端塞插入或抽出。在常规设计中，堆芯测量仪表的使用寿命小于反应堆寿命，需要在一定周期内进行仪表更换。现有的堆芯测量仪表主要有采用两种方案进行更换，其一是在反应堆水池内设置专门的仪表更换空间，并设计专用的屏蔽容器在仪表更换时进行辐射屏蔽，然后将仪表从上部堆内构件中抽出装入专用容器做进一步处置。该方法需要设置专用空间进行仪表更换，反应堆厂房需要增大，对已建成的电站则无法进行改造；同时，专用的屏蔽容器尺寸庞大、重量高、造价高，使用前后的吊装运输占用大量的时间，并且需要专门的储存空间。另外一种方案是借助换料机使用专门的抓具实施堆芯仪表水下更换，将堆芯仪表从上部堆内构件中完全抽出，然后装入专用屏蔽容器做进一步处理。该方法将堆芯仪表抽出到水面以上时无放射性屏蔽措施，专用抓具在操作堆芯时容易与相邻仪表干涉，在进行旧仪表剪切时也可能产生颗粒物，污染冷却剂。

另一方面，堆芯测量仪表在经过数个燃料循环之后其自身放射性剂量较高，操作人员借助屏蔽容器和专用设备接近仪表区域进行更换时，受辐照风险高，且操作复杂、时间长，占用了换料大修的关键路径，不利于核电站的经济效益；同时，借助屏蔽容器进行更换操作时，屏蔽容器自身也将成为放射性废物，不利于放射性废物最小化控制。

发明内容

本发明针对上述现有技术中的问题，提供了一种核电站堆芯测量仪表水下更换系统以及更换方法，借助屏蔽水层为操作人员远程操作提供辐射防护，大大简化操作流程，节约操作时间，提高核电站的经济效益。

本发明用于解决以上技术问题的技术方案为：一方面，提供一种核电站堆芯测量仪表水下更换系统，用于更换反应堆水池中的堆芯测量仪表，所述反应堆水池中具有第一预设深度的屏蔽水层，其特征在于，所述堆芯测量仪表水下更换系统包括设置在所述屏蔽水层中的拔出设备、剪切设备、转运设备和贮存容器，所述拔出设备用于拔出待更换的堆芯测量仪表并提升至第二预设深度进行定位；所述剪切设备用于对定位后的堆芯测量仪表进行剪切，并实时吸附剪切过程中产生的碎屑；所述转运设备用于将剪切后的堆芯测量仪表装入所述贮存容器中进行存储。

优选地，所述堆芯测量仪表水下更换系统还包括设置在所述屏蔽水层上方的换料机和设置在所述屏蔽水层中的运输设备，所述换料机用于在所述屏蔽水层内将所述贮存容器吊装至燃料转运通道处，所述运输设备用于将所述贮存容器翻转至水平状态并放入所述燃料转运通道中，以通过所述燃料转运通道用将贮存容器运输到燃料厂房内存储。

优选地，所述换料机还用于将新的堆芯测量仪表翻转至竖直状态；所述转运设备还用于将新的堆芯测量仪表转运至指定位置，所述拔出设备还用于将位于指定位置的新的堆芯测量仪表插入对应的仪表孔中。

优选地，所述拔出设备包括拔出漂浮装置、支承筒和拔出抓取组件；