[其他]導向管開口銷的更換

無效

• 申請號: 85105223
• 申請日: 1985-07-08
• 公開（公告）號: CN85105223A
• 公開（公告）日: 1987-01-14
• 發明（設計）人: 雷蒙德·馬克·卡爾佛;雷蒙德·保羅·卡斯特尼爾;喬治·弗蘭克林·戴利;倫納德·保羅·豪納克
• 申請（專利權）人: 威斯汀豪斯電氣公司
• 主分類號: G21C19/00
• 分類號: G21C19/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 石小梅,王彥斌

本發明通常與核反應堆有關，并與檢修核反應堆導向管有特殊的關系。導向管是核反應堆上部堆內構件的部件。導向管安裝在反應堆堆芯燃料組件的上面。當控制棒束沿堆芯向上或向下移動時，用來給一個組件的控制棒束和控制棒驅動軸導向，每根導向管被定位和橫向固定在反應堆上部堆芯板上。一般來說，一對分叉的或開口的銷釘呈180°布置，吊掛在導向管的下端。每個開口銷用鎖緊在上部堆芯板導向管法蘭沉頭孔上的螺母固定，銷釘的叉瓣或葉片彈性地嚙合反應堆上部堆芯板相應的孔壁上。在上部堆芯板上設置導向管，當控制棒束向上或向下移動時，以便接收它。浸泡銷釘的反應堆冷卻劑對銷釘材料是有腐蝕作用的。曾經發現，由于開口銷應力腐蝕裂紋的結果，銷釘壓緊螺母可能脫落，在冷卻劑的作用下，脫落的螺母可能通過上部堆內構件進入核電站的管道和蒸汽發生器中，而損傷管道或蒸汽發生器。在反應堆運行中，在發現開口銷進入蒸汽發生器的水室封頭之后，需要檢修蒸汽發生器。

通過超聲波可檢定有裂紋的存在，這種裂紋將導致開口銷損壞。開口銷裂紋的發現標志了應采取補救措施，這不僅涉及有關的導向管，而且涉及反應堆所有的導向管（約60根）。超聲波檢驗是難于進行的，而且本身也未證明是完全可靠的。如果在蒸汽發生器中或在反應堆電站的其它部位中發現了一個螺母，則表明對反應堆所有的導向管均可采取補救措施。也有這樣一些情況，即預料到開口銷螺母可能有損壞，就對這種有疑問的反應堆的所有導向管采取行動。

根據以前技術的要求，曾于1982年7月和3月按通例進行了更換整個導向管。然而，這種操作的不利之處，是更換費用特別高。這是因為導向管是用不銹鋼制成的，銷釘是用因科鎳合金制成的，而且制造導向管的費用高，所消耗的時間長，以及新的導向管并不隨時有儲備。一根導向管可能價值80，000美元，更明顯的缺點是換下的導向管帶高放射性，處置這么大量的放射性的物體將是一個嚴重的問題。

另一項先有技術于1978年未在日本和隨后于1979年初在法國先后得到發展和利用，這只是在“熱”室的環境中用非遙控機械裝置更換了開口銷。1982年未和1983年初，法國進一步發展了這項技術，把舊的開口銷焊接到舊的螺母上。螺母一般用AISI304不銹鋼制造。“熱”室實際操作的優點是在“熱”室中新的開口銷可焊到螺母上，這種操作的缺點是需要工作人員在長時間內受高的射線照射且勞動強度高以及費用高。輻照劑量水平可能高達1，000雷姆/小時。一種方便的辦法是消除整個導向管的放射性污染，然而這種辦法費用也很高。

本發明的目標是為克服先有技術的不利之處和缺點，并提供補救核反應堆導向管開口銷斷裂或潛在斷裂的設備和方法。設備還包括更換開口銷時清刷用的刷具。

按照本發明，在不損壞導向管的情況下，用新的開口銷更換舊的導向管開口銷。每個開口銷和固定開口銷的螺母在本文中有時稱為“開口銷組件”。舊的開口銷和舊螺母稱為“舊”組件，而新的開口銷和新螺母稱為“新”組件。在本發明的操作中，在水池下的遙控機械工作臺上裝配導向管。水池中的水一般混合有硼酸，作為放射性防護。工作臺有許多更換開口銷用的工具。工作臺由水池外面的指揮中心進行控制，指揮中心不會受到導向管和開口銷放射性的污染，可防止工作人員受照射。

工作臺上的工具包括一個夾持-轉位工具、一個金屬-解體-切割工具（MDM）、一個抓取工具、一個刷具、一個銷釘插入/扭轉工具和一個卷邊工具，還有一個供給螺母的料斗，一個廢物滑槽和一臺閉路電視用的電視攝象機。要處理的導向管（有時稱為下導向管），從上部堆內構件的頂部支承板和熱套管（有時稱為上導向管）分離開，該熱套管延伸到下導向管的上面，下導向管旋轉裝在夾持-轉位工具上。夾持-轉位工具將導向管夾緊，使要拆卸和更換的那些開口銷固定在準確的位置。導向管正確定位后，即用金屬-解體-切割工具切割螺母，把螺母和銷釘組件切割成碎塊，主要是螺母和銷釘碎塊。開口銷有一個凸緣，這個凸緣嵌套在開口銷穿過的下導向管法蘭的下沉頭孔中。開口銷凸緣的直徑比沉頭孔的直徑稍小些（一般小0.0006英吋），擰緊嚙合開口銷的螺母，迫使該凸緣壓入沉頭孔。

夾持-轉位工具的下端帶有一個銷釘拔出器和推出器。銷釘拔出器和推出器有一個彈性夾頭，這個夾頭在金屬-解體-切割工具切割操作之前和切割操作中，從下沉頭孔下面，與舊銷釘嚙合，并施加一個推力。與螺母碎塊分離的銷釘碎塊由拔出器和推出器從沉頭孔拔出。