海洋核动力平台的换料系统的制作方法

本实用新型涉及核燃料的装卸与贮存，具体而言是海洋核动力平台的换料系统。

背景技术：

海洋核动力平台是以核能作为一次能源的能源供应船/平台，能长期在指定地点进行作业或根据需要移动到另一地点进行作业，其反应堆经过一个周期的运行后需要更换核燃料组件。为保障用户持续能源供给，提高核动力装置负荷因子和海洋核动力平台的经济性，需在海上进行换料操作，但目前尚无海上换料相关技术的实现。

在海上进行核燃料的装卸与贮存面临着诸多难题。海洋核动力平台长期作业于海上，处于倾斜、摇摆、震荡等动态工况下，保证燃料组件在装卸和贮存过程中不被破坏，确保换料过程的临界安全、辐射屏蔽安全和热工水力安全是非常关键的问题。海洋核动力平台可利用空间是有限制的，能用于换料操作的空间更为紧张，陆地核电站换料系统和设备的设计及布置方式对海洋核动力平台已不适用，核动力船舶一般未设置乏燃料贮存设施，即使俄罗斯的KLT40s自身携带了乏燃料贮存装置，但依旧需进行船坞换料。

要实现真正意义上的海上换料，必须合理布置和规划换料工艺路线，重新设计换料操作的关键设备。为此，本实用新型提供一种结构紧凑、布置合理、操作方便并且使用安全的海洋核动力平台的换料系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种结构紧凑、布置合理、操作方便并且使用安全的海洋核动力平台的换料系统。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

海洋核动力平台的换料系统，包括转运吊车、核燃料装卸舱、乏燃料贮存舱和反应堆舱，其特征是乏燃料贮存舱和反应堆舱位于核燃料装卸舱的下方并且相邻布置，乏燃料贮存舱和反应堆舱分别通过密封盖板与核燃料装卸舱连接，乏燃料贮存舱和反应堆舱与核燃料装卸舱之间的通道上分别设置有垂向导轨，核燃料装卸舱内设置有新燃料贮存间、检修间、滑板车和水平扶持机构，核燃料装卸舱内还设置有用于存放专设屏蔽设施、屏蔽定位机构和换料机构的区域，专设屏蔽设施包括屏蔽存放箱和两个以上分别用以转运大型反应堆构件和小型反应堆构件的屏蔽周转箱，新燃料贮存间内设置有新燃料贮存格架，乏燃料贮存舱内设置有乏燃料装卸机、乏燃料贮存水池和转运水池，乏燃料贮存水池内设置有乏燃料贮存格架，转运水池内设置有接收筒，屏蔽定位机构工作时与反应堆压力容器相配合，换料机构工作时与屏蔽定位机构相配合。

本实用新型针对倾斜、摇摆和震荡海上工况，采取相应措施，取得有益的技术效果：

屏蔽定位机构工作时安装于压力容器上，与压力容器保持相对静止，尽量缩短了装新燃料组件和卸乏燃料组件自由端的长度，定位精准，即使在倾斜、摇摆、震荡工况下也能保证燃料组件的正常安装与拆卸。同时，还可对操作人员提供辐射防护。

换料机构内设置有专设机构用于抓取过程中在摇摆工况下对燃料组件进行固定和保护；换料机构内盛装足够体积的水，确保乏燃料组件在运输过程中的热工水力安全。换料机构外部敷设有足够厚度的铅层，保证换料机构在内部装有乏燃料组件时外表面的辐射剂量率在要求的范围内。

专设屏蔽设施针对拆卸下来的反应堆构件，设计为不同的尺寸的圆柱体和长方体。专设屏蔽设施固定于核燃料装卸舱内，专设屏蔽设施外部设有足够厚度的铅层，确保专设屏蔽设施在内部存放从反应堆拆卸出的构件时外表面剂量率在要求的范围内。

在反应堆舱和乏燃料贮存舱内均设置有垂向导轨，用于对被吊设备垂向吊运进行导向，在核燃料装卸舱内设置有水平扶持机构和滑板车，用于对被吊设备水平吊运进行导向。将被吊设备在吊运过程中进行全程导向，可使被吊设备运行轨迹准确可靠，且保证被吊设备结构完整。

本实用新型结构紧凑、布置合理、操作方便并且使用安全。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的A-A向视图。

图中：1-转运吊车；2-核燃料装卸舱；3-乏燃料贮存舱；4-反应堆舱；5-垂向导轨；6-新燃料贮存间；7-检修间；8-滑板车；9-水平扶持机构；10-专设屏蔽设施；10.1-屏蔽存放箱；10.2-屏蔽周转筒；11-屏蔽定位机构；12-换料机构；13-新燃料贮存格架；14-乏燃料装卸机；15-乏燃料贮存水池；16-转运水池；17-乏燃料贮存格架；18-接收筒；19-反应堆压力容器。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述，但该实施例不应理解为对本实用新型的限制。

海洋核动力平台的换料系统，包括转运吊车1、核燃料装卸舱2、乏燃料贮存舱3和反应堆舱4，乏燃料贮存舱3和反应堆舱4位于核燃料装卸舱2的下方并且相邻布置，乏燃料贮存舱3和反应堆舱4分别通过密封盖板与核燃料装卸舱2连接，乏燃料贮存舱3和反应堆舱4与核燃料装卸舱2之间的通道上分别设置有垂向导轨5，核燃料装卸舱2内设置有新燃料贮存间6、检修间7、滑板车8和水平扶持机构9，核燃料装卸舱2内还设置有用于存放专设屏蔽设施10、屏蔽定位机构11和换料机构12的区域，专设屏蔽设施10包括屏蔽存放箱10.1和两个以上分别用以转运大型反应堆构件和小型反应堆构件的屏蔽周转筒10.2，新燃料贮存间6内设置有新燃料贮存格架13，乏燃料贮存舱3内设置有乏燃料装卸机14、乏燃料贮存水池15和转运水池16，乏燃料贮存水池15内设置有乏燃料贮存格架17，转运水池16内设置有接收筒18，屏蔽定位机构11工作时与反应堆压力容器19相配合，换料机构12工作时与屏蔽定位机构11相配合。

本说明书中未作详细描述的内容，属于本专业技术人员公知的现有技术。