乏燃料组件破损检测装置的制作方法

本发明涉及核电安全领域，更具体地说，涉及一种乏燃料组件破损检测装置。

背景技术：

核电厂乏燃料装入转运容器罐后，乏燃料容器进行排水、充氦气、等待温度平衡后再转运至存储乏燃料地方进行卸料。若乏燃料容器在转运中，乏燃料组件破损将产生大量高放射性气体，为保证燃料容器操作人员和卸料人员的安全，在卸乏燃料前需要对乏燃料容器中的气体进行放射性检测，而现有技术中并没有专门对此进行测量的装置。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种乏燃料组件破损检测装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种乏燃料组件破损检测装置，用于对乏燃料转运容器内的乏燃料组件是否破损进行实时监测，所述转运容器设置有输出接口和回收接口，所述检测装置包括：冷却器、惰性气体检测仪以及通气管路；所述通气管路连接所述输出接口和回收接口，所述通气管路靠近所述输出接口的部分容置于所述冷却器内，所述惰性气体检测仪设置于所述通气管路上且位于所述冷却器和回收接口之间。

在本发明所述的乏燃料组件破损检测装置中，所述装置还包括设置于所述通气管路上的风机，所述风机位于所述冷却器和惰性气体检测仪之间。

在本发明所述的乏燃料组件破损检测装置中，所述通气管路上还设置有一个三向阀门，所述通气管路包括多个单向管路，该三向阀门的输入端经由一单向管路连接所述风机、该三向阀门的第一输出端连接经由一单向管路连接所述惰性气体检测仪的输入端、该三向阀门的第二输出端连接经由一单向管路连接所述回收接口，且所述三向阀门的第二输出端与回收接口之间的单向管路还经由一单向管路与所述惰性气体检测仪的输出端连接。

在本发明所述的乏燃料组件破损检测装置中，所述检测装置还包括流量计，该流量计与三向阀门至所述风机之间的单向管路连接。

在本发明所述的乏燃料组件破损检测装置中，所述检测装置还包括温度计，该温度计与三向阀门至所述风机之间的单向管路连接。

在本发明所述的乏燃料组件破损检测装置中，所述检测装置还包括设置于所述通气管路上的取样钢瓶，所述取样钢瓶位于所述惰性气体检测仪和回收接口之间。

在本发明所述的乏燃料组件破损检测装置中，所述通气管路位于所述冷却器内的部分为盘管。

在本发明所述的乏燃料组件破损检测装置中，所述冷却器上设置有用于测量所述冷却器内温度的温度监测仪，所述冷却器内的冷源为碎冰，所述冷却器底部侧壁连接有用于控制所述冷却器内的液态水排放的排水阀。

在本发明所述的乏燃料组件破损检测装置中，所述装置具有安装轮子的底盘。

实施本发明的乏燃料组件破损检测装置，具有以下有益效果：本发明可以 利用惰性气体检测仪实现对放射性气体的检测，从而可以判断出是否出现燃料组件破损，由于是利用通气管路从转运容器取样，并且测验后的气体可以通过通气管路回收至运容器内，从而可以实现在线实时检测，而且回收可以避免可能的放射性气体外漏；冷却器避免高温气体损坏仪器；

另外，在检测出放射性气体时，还可利用钢瓶收集气体以便分析含量进而判断有多少个组件破损；进一步的，通气管路位于所述冷却器内的部分为盘管，可以便于快速降温；更进一步的，在取样回路中加装取样风机，使回路具备流通性，另外，设置温度计和流量计以保证取样流量和取样要求的温度，使用过程中参数可直接读取，便于用户使用。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明乏燃料组件破损检测装置的结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

本发明主要是建立闭环的气体在线测量和取样回路，通过在线测量和取样分析的方法进行乏燃料是否存在破损的评价，为卸料操作提供人员安全保障依据和相应的技术支撑。

参考图1，是本发明乏燃料组件破损检测装置的结构示意图。

本发明的乏燃料组件破损检测装置，用于对乏燃料转运容器1内的乏燃料组件是否破损进行实时监测。所述转运容器1设置有输出接口11和回收接口 12，乏燃料转运容器1内气体测量装置包括：冷却器2、惰性气体检测仪4、通气管路；所述通气管路连接所述输出接口11和回收接口12，所述通气管路靠近所述输出接口11的部分容置于所述冷却器2内，所述惰性气体检测仪4设置于所述通气管路上且位于所述冷却器2和回收接口12之间。

转运容器1内的气体可以经过通气管路回收，在流经通气管路中的惰性气体检测仪4时，惰性气体检测仪4可以检测半衰期较长的Kr-85气体，若气体中存在Kr-85气体，则说明燃料组件发生破损。本发明的这种检测方法可以利用惰性气体检测仪4实现对放射性气体的检测，从而可以判断出是否出现燃料组件破损，由于是利用通气管路从转运容器1取样，并且测验后的气体可以通过通气管路回收至运容器内，从而可以实现在线实时检测，而且回收可以避免可能的放射性气体外漏。

优选的，本发明中还包括设置于所述通气管路上的取样钢瓶5，所述取样钢瓶5位于所述惰性气体检测仪4和回收接口12之间。在检测出放射性气体时，还可利用取样钢瓶5收集气体,拿到实验室具体分析含量多少，进而判断有多少个组件破损。

由于乏燃料容器内气体为高温气体，为避免高温气体损坏仪器以及可能的高放射性气溶胶粒子进入取样钢瓶5和惰性气体检测仪4，必须先通过冷却器2对气体进行降温。为此，所述冷却器2上设置有用于测量所述冷却器2内温度的温度监测仪22，所述冷却器2内的冷源为碎冰，所述冷却器2底部侧壁连接有用于控制所述冷却器2内的水排放的排水阀21，靠近冷却器2的通气管路上还连接有温度计7。

冷却器2采取碎冰作为冷源，提供稳定的冷源，如果温度过高，则打开排水阀21排出融化的液态水并且往冷却器2内添加碎冰，使冷却器2内始终保 持0℃及以下，确保取样气体的温度降至所需的范围之内。而且，采用碎冰作为冷源，该冷却器2不再需要外部的动力装置作为冷源，从而缩小了设备体积，减少了冷却器2的配套装置。

优选的，为冷却器2内的通气管路为盘管，盘管增加了与冷源接触的长度，进而便于快速降温。

进一步优选的，在通气管路中加装取样风机3，使回路具备流通性。理论上风机3的位置并不做限制，只要能带动气流单向流动即可，较佳实施例中，优选的，所述风机3位于所述冷却器2和惰性气体检测仪4之间。

进一步优选的，系统连接后，在测量之前可以是先测试通气管路是否通畅，确定稳定后再进行气体检测、取样。因此，所述通气管路上还设置有一个三向阀门8，所述通气管路包括多个单向管路，从图1可以看到，盘管与风机3输入端连接，风机3输出端经由一个单向管路连接该三向阀门8的输入端，该三向阀门8的第一输出端连接经由一单向管路连接所述惰性气体检测仪4的输入端，该三向阀门8的第二输出端连接经由一单向管路连接所述回收接口12，且所述三向阀门8的第二输出端与回收接口12之间的单向管路还经由一单向管路与所述惰性气体检测仪4的输出端连接。

优选的，在风机3和三向阀门8的输入端之间的单向管路上连接一个流量计6，上述的温度计7也设置于此部分单向管路上，以获知气体流速和冷却后的温度，使用过程中参数可直接读取，便于用户使用。

其中，取样钢瓶5设置于所述惰性气体检测仪4的输出端连接的单向管路中，且该单向管路的靠近其与三向阀门8汇合的一端设置有阀门9。

在系统连接后，首先将三向阀门8打到第二输出端，关闭第一输出端，与取样钢瓶5连接的阀门9关闭，以测试通气管路是否通畅，待通气管路通畅， 流量计6和温度计7的测量指标合格，则将三向阀门8打到第一输出端，关闭第二输出端，与取样钢瓶5连接的阀门9打开，开始气体检测。如果惰性气体检测仪4检测到气体中存在Kr-85气体，则关闭与取样钢瓶5连接的阀门9，收集气体。

优选的，本发明中，对于各个接口采用带3道密封口的接口，利用壁厚为3mm的胶管加上管夹进行固定，固定后进行气体试验检漏，确保不会发生泄漏。

进一步优选的，本发明的乏燃料组件破损检测装置可以设计成小车，将是上述元器件集合在一起，装置结构紧凑，体积小，小车的底盘安装轮子。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。