拆除乏燃料水池中子吸收體自動(dòng)化工具研究及應(yīng)用

鄧艷超，沈佳偉，郭 亮，杜 凱，吳小龍

（中核核電運(yùn)行管理有限公司 維修支持處，浙江 嘉興 314300）

0 引言

圖1 燃料格架結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Fuel grid structure

秦山核電站是中國(guó)自行設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營(yíng)管理的第一座30萬千瓦壓水堆核電站，1984年開工，1991年投運(yùn)，現(xiàn)已經(jīng)運(yùn)行了26年。燃料格架位于乏燃料水池中，用于貯存高放射性的乏燃料組件，是壓水堆核電站的重要設(shè)備之一。2017年根據(jù)延壽技術(shù)需求，確定需要拆除乏燃料貯存池內(nèi)的中子吸收體。本文將介紹一種適用于該核電機(jī)組可水下拆除、更換乏燃料格架中子吸收體的自動(dòng)化工具的研發(fā)和應(yīng)用，利用合理的機(jī)械結(jié)構(gòu)，通過自動(dòng)化設(shè)備的控制與應(yīng)用，儀器儀表采集高度、定位、載荷、動(dòng)作等信息輸入，控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)保護(hù)、輸出等功能，有效地解決了水下觀察困難、水下操作不便、無預(yù)制吊點(diǎn)、中子吸收體結(jié)構(gòu)空間限制等，此套工藝的設(shè)計(jì)和應(yīng)用順利完成中子吸收體抽取工作。

1 格架結(jié)構(gòu)組成

秦一廠30萬千瓦機(jī)組所使用的乏燃料格架由中國(guó)自主設(shè)計(jì)、研發(fā)、制造，由格架本體、支撐腳、中子吸收體組件、底板、壓緊部件等組成。單個(gè)乏燃料格架的外形尺寸為長(zhǎng)2215mm、寬1965mm、高3677mm[1]。

當(dāng)中子吸收體材料沒有裝入乏燃料格架中，組件貯存可以采用交叉排列，可有效控制增值系數(shù)小于0.90。當(dāng)中子吸收體插入乏燃料格架中，可有效控制增值系數(shù)遠(yuǎn)小于0.90，可以滿足格架內(nèi)所有空腔均能放置乏燃料組件。

乏燃料格架按要求安裝在乏燃料水池池底，格架空腔中心線與底部水平面垂直，并保持格架外形與水池兩側(cè)抓取機(jī)軌道平行。……