用于核燃料組件裝卸操作的裝置及安裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種裝卸操作的裝置及方法，尤其涉及一種用于核燃料組件裝卸操作的裝置及使該裝置的安裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國的壓水堆核電站每運(yùn)行一段時間后需要進(jìn)行一次大修，而進(jìn)行核燃料組件的更換為大修中的一個關(guān)鍵路徑，因此核燃料裝卸操作人員需要進(jìn)行專門的培訓(xùn)。隨著我國核電事業(yè)的快速發(fā)展，需要的核燃料裝卸操作人員越來越多，為打破國外壟斷，提高核燃料裝卸操作人員的工作技能，降低核安全風(fēng)險，縮短換料時間，國家投資建設(shè)核電站安全殼內(nèi)不可接近設(shè)備研發(fā)和試驗中心，建成一個既沒有放射性又與現(xiàn)場設(shè)備和視覺環(huán)境一致的核燃料裝卸操作培訓(xùn)平臺，對核燃料裝卸操作人員進(jìn)行全面的技能培訓(xùn)。
[0003]其中，在該平臺中需要一個裝置用來模擬壓水堆核電站反應(yīng)堆壓力容器和下部堆內(nèi)構(gòu)件的真實外形，能對核燃料組件進(jìn)行精確定位，同時能進(jìn)行事故模擬。而真實的反應(yīng)堆本體設(shè)備制造難度大、制造周期長、用料量巨大、成本非常高且裝卸操作困難等，若按照真實設(shè)備進(jìn)行設(shè)計，在經(jīng)濟(jì)成本和時間成本上都無法承擔(dān)。
[0004]因此，急要求一種用于核燃料組件裝卸操作的裝置，該裝置能模擬核燃料在裝卸操作中的真實環(huán)境，且在裝卸操作簡單方便和精確定位，還能降低制造難度和節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本和時間成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的一在于提供一種用于核燃料組件裝卸操作的裝置，該裝置能模擬核燃料在裝卸操作中的真實環(huán)境，且在裝卸操作簡單方便和精確定位，還能降低制造難度和節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本和時間成本。
[0006]本發(fā)明的另一目的在于提供一種使用用于核燃料組件裝卸操作的裝置的裝配方法，該裝配方法能模擬核燃料在裝卸操作中的真實環(huán)境，且在裝卸操作簡單方便和精確定位，還能降低制造難度和節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本和時間成本。
[0007]為實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的用于核燃料組件裝卸操作的裝置安裝于安裝基坑上，包括法蘭、導(dǎo)向柱、下部堆內(nèi)構(gòu)件模擬體、下堆芯板模擬體、第一預(yù)埋件、第二預(yù)埋件、第三預(yù)埋件及支座。所述第一預(yù)埋件埋設(shè)于所述安裝基坑的上端，所述第二預(yù)埋件埋設(shè)于所述安裝基坑的下端處，且所述第二預(yù)埋件沿所述安裝基坑的圓周方向布置有至少三個，所述第三預(yù)埋件埋設(shè)于所述安裝基坑的下方，所述法蘭通過所述第一預(yù)埋件安裝在所述安裝基坑的上端，所述支座安裝在所述第二預(yù)埋件上，所述下堆芯板模擬體安裝在所述第三預(yù)埋件上，所述下部堆內(nèi)構(gòu)件模擬體收容于所述安裝基坑內(nèi)，且所述下部堆內(nèi)構(gòu)件模擬體的上端與所述法蘭連接，所述下部堆內(nèi)構(gòu)件模擬體的下端與所述支座連接。
[0008]較佳地，本發(fā)明的用于核燃料組件裝卸操作的裝置還包括收容于所述下部堆內(nèi)構(gòu)件模擬體的裝配腔內(nèi)且位于所述下堆芯板模擬體上的防傾倒支承板。
[0009]較佳地，所述下部堆內(nèi)構(gòu)件模擬體包含與所述法蘭固定的上筒體及與所述上筒體連接的吊籃組件，所述吊籃組件呈鼠籠結(jié)構(gòu)。
[0010]較佳地，所述下堆芯板模擬體與所述第三預(yù)埋件之間的距離呈可調(diào)節(jié)的設(shè)置。
[0011]較佳地，所述吊籃組件包含沿水平方向布置的輻板、沿豎直方向布置的圍板、Η型鋼及角鋼支承，所述輻板、圍板、Η型鋼及角鋼承板四者通過螺栓連接成所述鼠籠結(jié)構(gòu)。
[0012]較佳地，所述法蘭的水平基準(zhǔn)線與所述安裝基坑的水平基準(zhǔn)線的重合度之誤差范圍為-0.5毫米至0.5毫米，所述法蘭的支撐面的水平度之范圍為-0.3毫米至0.3毫米。
[0013]較佳地，所述下堆芯板模擬體的水平基準(zhǔn)線與所述安裝基坑的水平基準(zhǔn)線的重合度之誤差范圍為-0.5毫米至0.5毫米，所述下堆芯板模擬體的上表面與所述法蘭的支承面的平行度之范圍為-0.8毫米至0.8毫米。
[0014]較佳地，所述下堆芯板模擬體的中心線與所述法蘭的支承面的中心線的錯對中量之范圍為-0.63毫米至0.63毫米。
[0015]較佳地，所述圍板與所述下堆芯板模擬體的上表面的垂直度之范圍為-0.25毫米至0.25毫米。
[0016]為實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的使用用于核燃料組件裝卸操作的裝置的安裝方法包括步驟有:(1)在所述安裝基坑上標(biāo)出基準(zhǔn)線，在所述第一預(yù)埋件上安裝所述法蘭，并對所述法蘭進(jìn)行方位、標(biāo)高和水平度的調(diào)整；(2)在所述第三預(yù)埋件上安裝所述下堆芯板模擬體，并調(diào)整所述下堆芯板模擬體的上表面與所述法蘭的支承面的標(biāo)高和同一平面度；(3)在所述第二預(yù)埋件上安裝所述支座，并對所述支座進(jìn)行方位、標(biāo)高和水平度的調(diào)整；(4)在所述法蘭上安裝所述下部堆內(nèi)構(gòu)件模擬體，并對所述下部堆內(nèi)構(gòu)件模擬體進(jìn)行方位和水平度的調(diào)整；(5)當(dāng)所述下部堆內(nèi)構(gòu)件模擬體安裝好后，將所述支座與所述下部堆內(nèi)構(gòu)件模擬體點焊固定；(6)將所述導(dǎo)向柱順序安裝在所述法蘭上。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于本發(fā)明的第一預(yù)埋件埋設(shè)于安裝基坑上端，第二預(yù)埋件埋設(shè)于安裝基坑的下端處，且第二預(yù)埋件沿安裝基坑的圓周方向布置有至少三個，第三預(yù)埋件埋設(shè)于安裝基坑的下方，故使得法蘭通過第一預(yù)埋件安裝在安裝基坑的上端，使得下堆芯板模擬體通過第三預(yù)埋件安裝在安裝基坑底部，使得下部堆內(nèi)構(gòu)件模擬體的上端與法蘭連接而下端與支座連接，而支座安裝在第二預(yù)埋件上，從而使得本發(fā)明的用于核燃料組件裝卸操作的裝置在裝卸過程十分方便簡單，且為核燃料組件提供精確的定位支承；同時，本發(fā)明的用于核燃料組件裝卸操作的裝置可用于模擬壓水堆核電站反應(yīng)堆壓力容器在裝卸料操作時的視覺環(huán)境，可為核燃料組件裝卸異常事故提供與現(xiàn)場一致的模擬環(huán)境，從而降低制造難度和節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本和時間成本。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的用于核燃料組件裝卸操作的裝置的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是沿圖1中Α-Α線段的剖視圖。
[0020]圖3是沿圖2中Β-Β線段的剖視圖。
[0021]圖4是沿圖2中C-C線段的剖視圖。
[0022]圖5是沿圖2中D-D線段的剖視圖。
[0023]圖6是本發(fā)明的防傾倒支承板安裝在下堆芯板模擬體上的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖7是本發(fā)明的用于核燃料組件裝卸操作的裝置的吊籃組件的主視圖。
[0025]圖8是圖7所示的吊籃組件的后視圖。
[0026]圖9是沿圖7中E-E線段的剖視圖。
[0027]圖10是本發(fā)明的下堆芯板模擬體與第三預(yù)埋件裝配于一起時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖11是使用本發(fā)明用于核燃料組件裝卸操作的裝置的安裝方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0029]現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實施例，附圖中類似的元件標(biāo)號代表類似的元件。
[0030]請參閱圖1至圖6，本發(fā)明的用于核燃料組件裝卸操作的裝置100安裝于安裝基坑90上，包括法蘭10、導(dǎo)向柱80、下部堆內(nèi)構(gòu)件模擬體20、下堆芯板模擬體30、第一預(yù)埋件40、第二預(yù)埋件50、第三預(yù)埋件60及支座70。具體地，安裝基坑90的頂端具有開口，且留有環(huán)槽，以便于第一預(yù)埋件40的安裝。第一預(yù)埋件40較優(yōu)是沿豎直方向埋設(shè)于安裝基坑90上端，以便于法蘭10的快速且精準(zhǔn)的安裝。第二預(yù)埋件50較優(yōu)是沿水平方向埋設(shè)于安裝基坑90的下端處，且第二預(yù)埋件50沿安裝基坑90的圓周方向布置有至少三個，具體的地，如圖3至圖5所示，第二預(yù)埋件50是沿安裝基坑90的圓周方向均勻地布置有四個，以便于支座70的安裝，且第二預(yù)埋件50的一端伸入安裝基坑90內(nèi)。第三預(yù)埋件60較優(yōu)是收容于安裝基坑90內(nèi)，且第三預(yù)埋件60埋設(shè)于安裝基坑90的下方。法蘭10通過第一預(yù)埋件40安裝在安裝基坑90的上端，支座70安裝在第二預(yù)埋件50上；下堆芯板模擬體30安裝在第三預(yù)埋件60上。下部堆內(nèi)構(gòu)件模擬體20的上端與法蘭10連接，且下部堆內(nèi)構(gòu)件模擬體20的下端與支座70連接。具體地，在本實施例中，導(dǎo)向柱80較優(yōu)用不銹鋼管件和板件焊接加工制成，其連接方式為螺紋連接并裝有鎖緊定位裝置，以模擬壓水堆核電站換料水池內(nèi)導(dǎo)向柱結(jié)構(gòu)；同時，本發(fā)明的用于核燃料組件裝卸操作的裝置100還包括收容于下部堆內(nèi)構(gòu)件模擬體20的裝配腔內(nèi)且位于下堆芯板模擬體30上的防傾倒支承板92，該防傾倒支承板92較優(yōu)為板焊結(jié)構(gòu)件，優(yōu)選地設(shè)計有4個定位銷，該定位銷與下堆芯板模擬體30上的過水孔配合定位，將下部堆內(nèi)構(gòu)件模擬體20的裝配腔隔成不同大小的型腔，滿足異常事故模擬的需求。結(jié)合圖7至圖10，更具體地，如下:
[0031]較優(yōu)者，下部堆內(nèi)構(gòu)件模擬體20包含與法蘭10固定的上筒體21及與上筒體21連接的吊籃組件22，吊籃組件22呈鼠籠結(jié)構(gòu)；具體地，上筒體21是由筒體、上法蘭結(jié)構(gòu)、下法蘭結(jié)構(gòu)及三個出水口接管組焊而成；而吊籃組件22包含沿水平方向布置的輻板221、沿豎直方向布置的圍板222、Η型鋼223及角鋼支承224，輻板221、圍板222、Η型鋼223及角鋼支承224四者通過螺栓連接成鼠籠結(jié)構(gòu)，大大減輕了下部堆內(nèi)構(gòu)件模擬體20的重量，為安裝提供便利；可選擇地，輻板221為8塊，圍板222為20塊，Η型鋼223為8板，角鋼支承224為若干個，以連接成更優(yōu)的鼠籠結(jié)構(gòu)。
[0032]同時，下堆芯板模擬體30與第三預(yù)埋件60之間的距離呈可調(diào)節(jié)的設(shè)置，以調(diào)整下堆芯板模擬體30與第三預(yù)埋件60之間，從而滿足不同長度核燃料組件的換料操作。具體地，如圖10所示，下堆芯板模擬體30與第三預(yù)埋件60呈平行且相互間隔開的布置，調(diào)節(jié)螺釘61沿豎直方向穿過下堆芯板模擬體30并與第三預(yù)埋件60螺紋連接，以通過旋轉(zhuǎn)操作調(diào)節(jié)螺釘61，從而達(dá)到調(diào)整下堆芯板模擬體30與第三預(yù)埋件60之間的距離，以滿足不同