本發(fā)明涉及定性檢測(cè)燃料組件有無破損的試驗(yàn)領(lǐng)域，具體涉及核電站燃料組件破損在線檢測(cè)裝置與方法。

背景技術(shù)：

壓水堆燃料組件破損會(huì)污染冷卻劑，使職業(yè)輻照劑量提高。為了及時(shí)檢測(cè)破損的燃料組件，把它隔離或進(jìn)一步檢測(cè)和修復(fù)，必須要有燃料棒破損檢測(cè)裝置。而在線啜吸檢測(cè)裝置就可以在反應(yīng)堆換料過程中快速完成檢測(cè)，大大減少了檢測(cè)時(shí)間。在線啜吸檢測(cè)裝置是一種破損燃料組件的檢測(cè)設(shè)備，它設(shè)置在裝卸料機(jī)上，在卸料過程中對(duì)每一根輻照燃料組件作定性檢測(cè)，以鑒別出破損的燃料組件。它的工作原理是：裝卸料機(jī)的抓具把燃料組件從堆芯提升到固定套筒內(nèi)上部位置時(shí)燃料組件所受外壓降低，如燃料棒有破損，則加速了裂變氣體xe-133向外泄漏。從固定套筒底部吹氣口吹入的壓縮空氣氣流將漏出的裂變氣體帶著上升并浮出水面，固定套筒上部處于水面以上安裝有吸氣口把夾帶裂變氣體的空氣吸到計(jì)數(shù)罐。吸氣是用向真空發(fā)生器吹氣產(chǎn)生負(fù)壓來完成的。燃料組件停留在裝卸料機(jī)固定套筒上部位置檢測(cè)2分鐘，通過探測(cè)破損燃料棒漏出的xe-133的γ活度，對(duì)燃料組件是否有破損作定性檢測(cè)。檢測(cè)2分鐘并有燈光信號(hào)通知操作員，如xe-133的γ活度超過設(shè)定值則有音響報(bào)警，記錄儀連續(xù)記錄xe-133的γ峰值計(jì)數(shù)率變化、積分計(jì)數(shù)率變化和裝卸料機(jī)抓具到達(dá)上部位置的情況。用γ活度測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量xe-133的活度，探測(cè)器包括nai閃爍體和光電倍增管等，γ探測(cè)的信號(hào)經(jīng)放大器和單道分析器至計(jì)數(shù)率表。一個(gè)線性計(jì)數(shù)率表指示的能量為81kev的γ峰值計(jì)數(shù)率，對(duì)數(shù)率表可在線性率表超量程時(shí)繼續(xù)指示。另一線性計(jì)數(shù)率表指示在一低閾值以上xe-133的積分計(jì)數(shù)率。用啜吸因子來標(biāo)識(shí)被檢測(cè)的燃料組件的破損情況，啜吸因子為xe-133γ計(jì)數(shù)率與本底計(jì)數(shù)率之比。

現(xiàn)有技術(shù)中最先進(jìn)的在線監(jiān)測(cè)裝置如申請(qǐng)?zhí)?00920004082.1名稱為一種在線啜吸檢測(cè)裝置，它包括氣體系統(tǒng)，與氣體系統(tǒng)相連的活度測(cè)量系統(tǒng)和供電信號(hào)系統(tǒng)，所述的氣體系統(tǒng)包括設(shè)在下部箱體內(nèi)的注氣管線，供氣管線，抽氣管線和排氣管線，在下部箱體的外壁面分別設(shè)有注氣出口，供氣入口，抽氣入口，排氣出口，其中，注氣管線與注氣出口連接，供氣管線與供氣入口連接，抽氣管線與抽氣入口連接，排氣管線與排氣出口連接，在下部箱體的底部還設(shè)有活度測(cè)量系統(tǒng)，它包括活度探測(cè)裝置和活度測(cè)量通道，其中活度探測(cè)裝置包括鉛罐，與鉛罐連接的計(jì)數(shù)罐和活度探測(cè)器，在活度和測(cè)量與抽氣管線之間設(shè)有活度測(cè)量通道。

在使用過程中，申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)其存在一定的缺陷：啜吸效果受外部氣源影響較大，實(shí)際工況下當(dāng)供氣氣源不穩(wěn)定時(shí)，裝置的性能會(huì)受到影響；流動(dòng)式氣體檢測(cè)方式的探測(cè)效率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供核電站燃料組件破損在線檢測(cè)裝置與方法，解決現(xiàn)有的在線監(jiān)測(cè)裝置存在的啜吸效果受氣源影響較大、氣體的探測(cè)效率較低的問題。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

核電站燃料組件破損在線檢測(cè)裝置，包括一個(gè)與進(jìn)氣口連通的壓力容器，進(jìn)氣口與壓力容器之間的連接管線上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥、氣體動(dòng)力源，還包括一個(gè)與壓力容器相匹配的數(shù)據(jù)采集單元、以及數(shù)據(jù)處理終端，壓力容器通過排氣管線與出氣口連通，并在排氣管線上安裝有隔離閥。本發(fā)明是在現(xiàn)有的在線檢測(cè)裝置的基礎(chǔ)上做出的改進(jìn)其改進(jìn)之處是對(duì)待測(cè)氣體采用壓力容器來執(zhí)行收集式的檢測(cè)方式，啜吸功能不再借助外部氣源通過文丘管的負(fù)壓吸氣方式，而是采用氣體動(dòng)力源直接對(duì)套筒中的氣體進(jìn)行吸入，并存儲(chǔ)到壓力容器當(dāng)中，現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)中的計(jì)數(shù)罐雖然具備一定的緩存效果，但是因?yàn)楣摅w內(nèi)部的空間有限，待測(cè)氣體只有在流過計(jì)數(shù)罐的時(shí)間段內(nèi)有被探測(cè)器檢測(cè)的機(jī)會(huì)，氣體檢測(cè)方式仍屬于流動(dòng)式測(cè)量方式，探測(cè)效率不高，本申請(qǐng)的技術(shù)方案采用的是收集式氣體測(cè)量方式，對(duì)于單個(gè)燃料組件的所有收集到的氣體進(jìn)行壓縮存儲(chǔ)，存入壓力容器當(dāng)中，本發(fā)明屬于收集式測(cè)量方式，可以保證有放射性的氣體在單個(gè)燃料組件尚未測(cè)量完成前，始終保持在壓力容器中，留給探測(cè)器檢測(cè)的時(shí)間段更長，如果氣體放射性水平較低，通過這種收集式的累積計(jì)數(shù)率檢測(cè)方式，更容易與不含放射性氣體的介質(zhì)相區(qū)別開來，從而大大降低了了破損燃料組件被漏檢的幾率，相比傳統(tǒng)的流動(dòng)式氣體檢測(cè)方式，提升了裝置對(duì)氣體的探測(cè)效率，提高了裝置整體的檢測(cè)準(zhǔn)確性和靈敏性。

上述的氣體動(dòng)力源為真空泵。具體而言，現(xiàn)有技術(shù)中裝置的啜吸效果是通過外部氣源及文丘管來實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)氣源供氣氣體流過文丘管主管道時(shí)，在文丘管的旁路上會(huì)形成負(fù)壓，從而對(duì)待測(cè)管線產(chǎn)生吸力，吸入待測(cè)氣體，這種方式受供氣氣源影響較大，實(shí)際工況當(dāng)中往往因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)其它設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，影響了氣源的供氣壓力，導(dǎo)致裝置本身的啜吸流量會(huì)明顯下降，進(jìn)而影響了裝置整體的性能，而本發(fā)明采用真空泵作為氣體動(dòng)力源，直接通過真空泵產(chǎn)生負(fù)壓，對(duì)測(cè)量回路進(jìn)行吸氣，不再需要外接供氣氣源，簡(jiǎn)化了裝置的結(jié)構(gòu)，提升了裝置工作的穩(wěn)定性。

還包括一個(gè)容納的壓力容器和數(shù)據(jù)采集單元的鉛屏蔽容器。

所述數(shù)據(jù)處理終端包括數(shù)據(jù)處理單元、顯示終端、數(shù)字量輸入單元，還包括繼電器輸出單元、聲光報(bào)警單元、以及氣體管線隔離閥控制單元，其中：

數(shù)據(jù)處理單元：接收數(shù)據(jù)采集單元采集的檢測(cè)信號(hào)、以及數(shù)字量輸入單元輸入的數(shù)字信號(hào)，通過顯示終端進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示的同時(shí)，對(duì)檢測(cè)信號(hào)和數(shù)字信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，通過計(jì)算的結(jié)果控制繼電器輸出單元?jiǎng)幼鳎?/p>

繼電器輸出單元：接收數(shù)據(jù)處理單元的控制信號(hào)，控制聲光報(bào)警單元和氣體管線隔離閥控制單元，進(jìn)行聲光報(bào)警和控制隔離閥動(dòng)作。

具體的講，通過數(shù)據(jù)處理終端來實(shí)現(xiàn)整個(gè)測(cè)試的自動(dòng)控制，從而可以減少人員的投入，降低輻射的風(fēng)險(xiǎn)。

核電站燃料組件破損在線檢測(cè)方法，包括以下步驟：

(a)首先啟動(dòng)真空泵，對(duì)來自套筒的氣體進(jìn)行連續(xù)吸氣當(dāng)燃料組件尚未提升至高位時(shí)，出氣口的隔離閥保持打開狀態(tài)，使得吸入壓力容器內(nèi)的氣體能較快地排出；當(dāng)燃料組件提升至高位時(shí)，觸發(fā)到位信號(hào)翻轉(zhuǎn)，數(shù)據(jù)采集單元開啟一次檢測(cè)過程，此時(shí)繼電器輸出信號(hào)控制隔離閥關(guān)閉，真空泵開始連續(xù)收集并壓縮待測(cè)氣體，存儲(chǔ)在壓力容器當(dāng)中，直到本次測(cè)量結(jié)束；

(b)數(shù)據(jù)采集單元對(duì)壓力容器內(nèi)的氣體進(jìn)行檢測(cè)，并將數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)處理終端；

(c)檢測(cè)完成后，數(shù)據(jù)處理終端的繼電器輸出信號(hào)控制隔離閥保持打開狀態(tài)，將壓力容器內(nèi)的氣體排出。

本發(fā)明的另一目的是提供一種新的核電站燃料組件破損的在線檢測(cè)方法，通過利用真空泵，將燃料組件所處的套筒內(nèi)的氣體進(jìn)行吸氣收集，壓力容器收集氣體動(dòng)力源吸入的氣體，并進(jìn)行壓縮存儲(chǔ)，通過對(duì)被測(cè)燃料組件的所有氣體進(jìn)行檢測(cè)，可以保證有放射性的氣體在單個(gè)燃料組件尚未測(cè)量完成前，始終保持在壓力容器中，延長了計(jì)數(shù)管內(nèi)氣體被探測(cè)器檢測(cè)的時(shí)間，大大降低了了破損燃料組件被漏檢的幾率，相比傳統(tǒng)的啜吸檢測(cè)方式，裝置的穩(wěn)定性更高，檢測(cè)準(zhǔn)確性和靈敏性更高。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和特色：

1、本發(fā)明核電站燃料組件破損在線檢測(cè)裝置與方法，本發(fā)明采用了獨(dú)立的氣體動(dòng)力源—真空泵，不再需要現(xiàn)場(chǎng)的外部氣源供氣，提高了設(shè)備的獨(dú)立性，規(guī)避了傳統(tǒng)設(shè)備工作性能受氣源穩(wěn)定性制約的因素，提升了裝置的工作穩(wěn)定性，采用了收集式氣體檢測(cè)方式，通過真空泵和壓力容器，來收集單個(gè)燃料組件在檢測(cè)時(shí)間段內(nèi)的氣體，累積式的氣體檢測(cè)方式其探測(cè)效率，遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過傳統(tǒng)的流動(dòng)式的氣體檢測(cè)方式；

2、本發(fā)明核電站燃料組件破損在線檢測(cè)裝置與方法，采用真空泵作為氣體動(dòng)力源，直接通過真空泵產(chǎn)生負(fù)壓，不再需要外接供氣接口，無需注氣接口，簡(jiǎn)化了氣體管線結(jié)構(gòu)，裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，對(duì)測(cè)量回路進(jìn)行吸氣，沒有注氣接口和供氣接口，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，而且安全可靠。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明數(shù)據(jù)處理原理圖。

附圖中標(biāo)記及對(duì)應(yīng)的零部件名稱：

1-數(shù)據(jù)采集單元，2-壓力容器，3-鉛屏蔽容器，4-隔離閥，5-氣體動(dòng)力源，6-調(diào)節(jié)閥，7-排氣管線，8-連接管線，9-數(shù)據(jù)處理終端。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

實(shí)施例

如圖1、圖2所示，本發(fā)明核電站燃料組件破損在線檢測(cè)裝置，包括一個(gè)與吸氣口連通的壓力容器2，吸氣口與壓力容器2之間的連接管線8上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥6、氣體動(dòng)力源5，本實(shí)例中采用真空泵作為氣體動(dòng)力源5，還包括一個(gè)與壓力容器2相匹配的數(shù)據(jù)采集單元1、以及數(shù)據(jù)處理終端9，壓力容器2和數(shù)據(jù)采集單元1包裹在的鉛屏蔽容器3內(nèi)部，壓力容器2通過排氣管線7與出氣口連通，并在排氣管線上安裝有電動(dòng)隔離閥4；數(shù)據(jù)處理終端9包括數(shù)據(jù)處理單元、顯示終端、數(shù)字量輸入單元，還包括繼電器輸出單元、聲光報(bào)警單元、以及氣體管線隔離閥控制單元，其中：數(shù)據(jù)處理單元：接收數(shù)據(jù)采集單元采集的檢測(cè)信號(hào)、以及數(shù)字量輸入單元輸入的數(shù)字信號(hào)，通過顯示終端進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示的同時(shí)，對(duì)檢測(cè)信號(hào)和數(shù)字信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，通過控制繼電器來輸出報(bào)警與指示信號(hào)等；繼電器輸出單元：接收數(shù)據(jù)處理單元的控制信號(hào)，控制聲光報(bào)警單元和/或氣體管線隔離閥控制單元，進(jìn)行聲光報(bào)警和/或控制隔離閥動(dòng)作。

利用上述裝置進(jìn)行核電站燃料組件破損在線檢測(cè)方法，包括以下步驟：

(a)首先啟動(dòng)真空泵，對(duì)來自套筒的氣體進(jìn)行連續(xù)吸氣當(dāng)燃料組件尚未提升至高位時(shí)，出氣口的隔離閥4保持打開狀態(tài)，使得吸入壓力容器2內(nèi)的氣體能較快地排出；當(dāng)燃料組件提升至高位時(shí)，觸發(fā)到位信號(hào)翻轉(zhuǎn)，數(shù)據(jù)采集單元開啟一次檢測(cè)過程，此時(shí)繼電器輸出信號(hào)控制隔離閥4關(guān)閉，真空泵開始連續(xù)收集并壓縮待測(cè)氣體，存儲(chǔ)在壓力容器當(dāng)中，直到本次測(cè)量結(jié)束；

(b)數(shù)據(jù)采集單元1對(duì)壓力容器內(nèi)的氣體進(jìn)行檢測(cè)，并將數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)處理終端；

(c)檢測(cè)完成后，數(shù)據(jù)處理終端的繼電器輸出信號(hào)控制隔離閥4保持打開狀態(tài)，將壓力容器2內(nèi)的氣體排出。

以上所述的具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。