[发明专利]一种核燃料组件防钩挂性能试验装置

说明书

一种核燃料组件防钩挂性能试验装置，它包括安装底板、支撑和固定燃料组件的刚性背板组件、带横向加载装置的滑轨立柱组件及燃料组件提升装置；刚性背板组件垂直固定在安装底板上，核燃料组件安装在刚性背板组件上，滑轨立柱组件垂直固定在安装底板上并于刚性背板组件互相平行设置，滑轨立柱组件上垂直设置有可沿滑轨立柱上下自由滑动的横向加载装置，核燃料组件的顶部通过连接装置连接有燃料组件提升装置；能够用于核燃料组件整体防钩挂性能试验，直接完成核燃料组件所有防钩挂特征的验证；通过横向加载装置，能够实现恒定载荷加载，同时采用了消除重力设计，能够避免横向载荷波动对试验结果的影响，保证试验加载的稳定性和准确性。

技术领域

本发明涉及一种检测核燃料组件性能的装置，特别涉及一种用于考核燃料组件防钩挂特性的核燃料组件防钩挂性能试验装置。

背景技术

核燃料组件由上管座、下管座、格架、导向管和燃料棒等零部件组成，是反应堆堆芯的关键部件，属于核安全级设备。在压水堆核电厂堆芯内，核燃料组件密集排列成近柱形，相邻燃料组件的间隙极小，在装卸料过程中燃料组件与相邻组件之间存在发生钩挂的风险。燃料组件钩挂后，将使得格架等关键零部件结构损坏，导致燃料组件无法继续使用，在某些情况下甚至会对反应堆的安全性产生影响。因此，防钩挂性能是燃料组件的关键性能之一，关系到核电厂运行的经济性和安全性，在燃料组件设计中需要重点考虑。

为了验证燃料组件在各种装卸料工况下均不会发生钩挂，需要一种能够模拟燃料组件在堆内可能出现的极限工况的试验装置。这种装置应能够模拟堆芯装卸料过程，以及在装卸料过程中燃料组件与相邻组件的不同的相对位置和相对角度，并能够考虑组件变形等因素引起的横向载荷对组件钩挂行为的影响。

目前，国内外尚无开展燃料组件防钩挂性能试验的装置。国内曾开发了专门针对燃料组件定位格架的钩挂试验装置并开展了试验研究，该试验装置仅针对定位格架，不适用于燃料组件整体的防钩挂性能试验。美国核电研发就够在燃料组件研制过程中没有开发专门的试验装置，只是利用成熟的设备配合一些简易辅助装置开展相关试验，对操作人员的要求高且引入较多不确定性。

因此，特别需要一种核燃料组件防钩挂性能试验装置，以解决上述现有存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种核燃料组件防钩挂性能试验装置，针对现有技术的不足，能够模拟堆芯装卸料过程，评估燃料组件在横向力作用下取不同的相对位置和角度与邻近组件之间发生刮擦或钩挂的可能性。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种核燃料组件防钩挂性能试验装置，其特征在于，它包括安装底板、支撑和固定燃料组件的刚性背板组件、带横向加载装置的滑轨立柱组件及燃料组件提升装置；所述刚性背板组件垂直固定在安装底板上，核燃料组件安装在所述刚性背板组件上，所述滑轨立柱组件垂直固定在安装底板上并于所述刚性背板组件互相平行设置，所述滑轨立柱组件上垂直设置有可沿滑轨立柱上下自由滑动的横向加载装置，核燃料组件的顶部通过连接装置连接有燃料组件提升装置。

在本发明的一个实施例中，所述安装底板包括刚性板和高度可调节的支脚，所述支脚安装在所述刚性板的底部四周，所述刚性板上设置有可采用螺栓固定在试验场地T型槽地轨上的安装孔。

进一步，所述刚性板由钢板和加强型钢互相焊接而成，所述钢板上设置有用于刚性背板和斜撑梁的螺纹孔，所述钢板上的大部分区域设置有用于安装滑轨立柱的螺纹孔。

在本发明的一个实施例中，所述刚性背板组件包括刚性背板、斜撑梁、格架保护垫块、模拟堆芯下板和燃料组件上管座固定装置；所述刚性背板的底部固定在所述安装底板上，所述刚性背板与所述安装底板之间设置有斜撑梁，在所述刚性背板的一面自上而下设置有格架保护垫块，所述格架保护垫块与格架接触的一面位于统一的平面内，所述模拟堆芯下板用于核燃料组件下管座的约束和固定，所述燃料组件上管座固定装置用于核燃料组件上管座的约束和固定。