提供了一种更换压水反应堆燃料所需的、用于操作人员从棒束控制组件72上分离驱动棒50的方式。然而，如图5所示，在所述上部内部构件组件可被接近之前，反应堆顶盖12必须被移除并且反应堆容器10中的冷却剂水位96必须降低至反应堆法兰64的水平。一旦所述顶盖被移除并且所述冷却剂水位降低，固定装置就可被定位以将所述上部内部构件组件26提升至所述反应堆容器之外。
[0035]用于此目的的本发明的提升固定装置76的一个实施例在图6-11中示出并包括加厚的屏蔽板78，其在移除所述上部内部构件之前布置在开口反应堆容器的上方。加厚的屏蔽板提供了辐射屏蔽以及通向可在棒移动壳体80内往复移动的控制棒驱动棒50的入口。穿过屏蔽板78的对准的开口 82提供了通向驱动棒的入口。提供了将所述屏蔽板78附接至上部内部构件组件的方式以使得所述上部内部构件组件与所述屏蔽板一起提升。在图6-8所示的实施例中，所述屏蔽板78附接至悬挂有所述上部内部构件的中间贯通法兰66。所述中间贯通法兰66在申请日为2012年4月27日、发明名称为“用于压水反应堆的测量设备和控制贯通法兰”的共同未决系列申请N0.13/457683中有更全面的描述。
[0036]管状贯通部84延伸穿过具有圆锥形引导件85的屏蔽板78中的开口 82，所述引导件分别接合所述控制棒驱动组件的一个棒移动壳体80。尽管所述引导件描述为圆锥形，但应当可以理解的是它们还可为阶梯状配置或者为能够在所述棒移动壳体80上引导所述管状贯通部84的任何几何形状。与所述屏蔽板78集成的起吊装置86设计为在更换燃料期间从所述反应堆容器10中提升所述上部内部构件26和驱动棒组件50。提供了在所述屏蔽板78的管状贯通部84中分段的多个驱动棒锁定工具88。升降装置90与所述起吊装置86集成在一起，并在驱动棒50与所述棒束控制组件72分离之后，用于利用首先通过升降装置90降低而与驱动棒50的上端部联接的锁定工具88来升高所述驱动棒组件50。固定夹92将驱动棒锁定工具88保持在贯通管84中的期望位置。通风系统94(仅在图11中示出)还与所述提升固定装置76集成在一起并设置为保持所述上部内部构件的过滤通风，因为它们变干并降低了空气污染的可能性。还提供了接合所述容器中的对齐螺柱的方式，从而当上部内部构件提升固定装置组件76被降低到所述反应堆容器上时对准所述上部内部构件提升固定装置组件76。
[0037]在更换燃料期间，所述上部内部构件26被移除以接近燃料。在所述内部构件可被移除之前，所述反应堆被减压，并通过移除将反应堆顶盖法兰68锚固至贯通法兰66和反应堆容器法兰64上的螺栓74而移除反应堆封闭顶盖(或在许多小型模块化反应堆设计的情况下，移除蒸汽发生器和增压器)。这一点上，在传统的压水反应堆的更换燃料中，更换燃料腔注水并且所述驱动棒从所述棒束控制组件分离并从所述上部内部构件移除。
[0038]具有整体式压水反应堆和紧凑式外壳的小型模块化反应堆可能需要在没有被注水的更换燃料腔的屏蔽好处的情况下将所述驱动棒从所述棒束控制组件分离。本发明允许在操作人员在被屏蔽于所述反应堆内部构件的活性部件的同时分离所述驱动棒。随后，本发明使得能够利用集成的起吊装置在移除所述上部内部构件的同时确保在提升期间所述活性部件被屏蔽。
[0039]图5-10示出了在反应堆拆卸期间本发明是如何使用的。而在反应堆的组装期间则使用了相反的工艺。
[0040]图5示出了整体式反应堆，其中蒸汽发生器被移除并且反应堆冷却剂水位96低于反应堆容器闭合法兰64的高度。在这一设计中，控制棒驱动机构50的所述棒移动壳体80延伸到水位上方。如图所示，控制棒束组件72被完全地插入至反应堆堆芯的燃料组件22中。
[0041]图6示出了起吊装置86和屏蔽板78 (作为一整体组件)附接至所述上部内部构件26的所述贯通法兰66上。尽管所述起吊装置86和所述屏蔽板78作为一个整体单元描述，但是应当可以理解的是他们还可构造成单独的部件并在它们的接口处通过任何适合的附接方式(例如螺栓或者焊接)而形成一个单元。所述屏蔽板78设置为顶帽设计，具有上部平坦表面98、竖直腿100和边缘或法兰102，所述平坦表面在所述棒移动壳体上方横跨反应堆中的开口，边缘或法兰102径向向外延伸，放置在所述贯通法兰上并与所述贯通法兰66附接。所述顶帽设计能使所述屏蔽板78适应所述棒移动壳体80的高度，但是应当可以理解的是，对于所述棒移动壳体不在所述屏蔽板和所述上部内部构件之间的连接点的上方延伸的反应堆内部构件设计而言，所述屏蔽板78还可呈大致平面设计而不是顶帽设计。在所述起吊装置86上的提升腿104延伸穿过贯通法兰66中的螺柱间隙孔，并利用诸如带螺纹的颈圈、连结销或者C形夹子的合适紧固件固定到贯通法兰。所述屏蔽板78中的开口 82和所述管状贯通部84使得能够接近用于从棒束驱动组件72上分离驱动棒的驱动棒驱动轴。在存放和处理期间，这些相同的贯通部将所述联接工具88支撑在整体式提升固定装置组件76中。所述屏蔽板78、管状贯通部84和分离工具88提供了当设备操作人员站在所述屏蔽板上时其工作所要求的期望屏蔽。
[0042]图7示出了所述分离工具88降低直到它接合所述驱动棒50。图8示出了所述分离工具88利用已在压水反应堆的操作机群中所使用的方法将驱动棒50从棒束控制组件72上分离。一旦驱动棒50从棒束控制组件72上分离，所述驱动棒50就使用升降装置90提升并利用固定夹92固定到支撑所述分离工具的管状贯通部84。所述驱动棒50将在更换燃料活动的剩余部分期间保持固定在这个位置。所述棒束控制组件保持在所述燃料组件中并与燃料一起移动。
[0043]屏蔽筒106接着降低到整体式屏蔽板起吊装置组件76上(图9所示)。这个屏蔽筒可由支撑所述反应堆自身的外壳构造内的结构支撑，或者它可由倚靠在所述屏蔽板法兰102上的它的向内延伸的上部法兰108支撑。所述屏蔽筒106的设计使得它完全地适配在所述上部内部构件组件26和整体式起吊装置86周围，并且如图10所示还具有足够的长度以当所述屏蔽筒的向内延伸的向上法兰108放置在所述屏蔽板法兰102上时完全覆盖所述上部内部构件26的长度。如图10所示，当屏蔽板法兰102接合所述屏蔽筒法兰108时，在所述屏蔽筒106的顶部处从向内延伸的法兰108形成的变窄开口允许所述上部内部构件和所述屏蔽筒都能够从反应堆容器提升。在所述提升固定装置76接合所述屏蔽筒106以及所述上部内部构件26已经从所述反应堆容器中去除之后，整个组件就被移动至它的更换燃料存放位置。当所述上部内部构件26被提升时，所述内部构件的活性结构将破出水面96，并且当所述部件开始变干时就可能产生空气辐射污染。所述整体式通风过滤系统94确保任何空气污染物通过维持负压(即所述屏蔽筒106内的压力低于所述屏蔽筒外部的压力)而被保持在所述屏蔽筒中，或者在所述过滤系统中被捕获。图11提供了捕获在屏蔽筒106中并由屏蔽板78所支撑的所述上部内部构件26的三维透视图。
[0044]虽然本发明描述为被应用于小型模块化反应堆设计，但应当可以理解的是，它还能用在常规压水反应堆的更换燃料中以及其他兼容的反应堆设计中。常规反应堆设计的干式更换燃料或者在更换燃料期间降低所要求的注水量，将在常规核电厂更换燃料停机的关键路径上节省时间和费用。
[0045]虽然已经对本发明的具体实施例进行了详细的描述，但本领域的技术人员可以理解的是，能在所披露的内容的整体