海洋核动力平台的压力容器换料用顶盖吊具及其吊装方法与流程

本发明涉及压力容器换料领域，具体涉及一种海洋核动力平台的压力容器换料用顶盖吊具及其吊装方法。

背景技术：

海洋核动力平台为海上浮动式核电站，平台堆功率为100mwt×2级，电功率为25mwe×2级，使用寿命40年，平台的运行一段时间后需要更换乏燃料，安装新燃料，其换料周期为1.5年。平台若要将乏燃料从堆芯中卸出，必须装拆压力容器顶盖。

目前，核电站的换料主要在反应堆厂房和燃料厂房之间进行，在反应堆厂房内，沿270°-90°轴线方向设有堆腔水池和换料水池。堆腔位于堆坑的正上方，反应堆压力容器安放在堆腔底部的堆坑内，反应堆压力容器的筒体法兰面与堆腔底板平齐，为反应堆换料操作提供换料和在役检查提供必要的操作空间。在反应堆换料期间对堆腔和换料水池充入含硼水，乏燃料离开堆芯之前首先要将压力容器顶盖拆卸下来，将压力容器顶盖放入换料水池中的顶盖存放架上。

而海洋核动力平台的空间布局与陆上核电站有很大不同，结构更为紧凑，相应的能够提供的压力容器顶盖拆卸空间变小，同时，由于海洋环境的影响，导致进行拆卸压力容器顶盖时，容易出现晃动导致拆卸过程中出现碰撞的情况，不利于对压力容器顶盖的安全拆卸。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种海洋核动力平台的压力容器换料用顶盖吊具，能够用于海洋核动力平台的压力容器顶盖起吊和安装操作。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种海洋核动力平台的压力容器换料用顶盖吊具，所述压力容器包括顶盖和容器本体，所述顶盖上端面设有容器吊耳，且所述压力容器周围设有一次屏蔽水箱，所述顶盖吊具包括：

上端连接件，所述上端连接件与所述容器吊耳可拆卸固定；

下端动力件，所述下端动力件与所述上端连接件固定连接，所述下端动力件用于作用于一次屏蔽水箱上并通过上端连接件为顶盖提供向下安装与向上拆卸的动力。

在上述技术方案的基础上，所述上端连接件包括与所述顶盖上端面匹配的支承板、设于所述支承板上端面的起吊吊耳和设于所述支承板下端面的定位筒，所述定位筒与所述顶盖外圆匹配。

在上述技术方案的基础上，所述下端动力件包括：

承压筒，所述承压筒与所述上端连接件固定，所述承压筒内设有多个开口朝向远离所述上端连接件方向的凹槽；

挡板，所述挡板与所述承压筒远离所述上端连接件一端固定，所述挡板上设有与所述凹槽位置匹配的开孔；

活塞杆，所述活塞杆一端设于所述凹槽内并将所述凹槽分为上部空间和下部空间，所述活塞杆另一端穿过所述开孔并用于作用于一次屏蔽水箱上并通过上端连接件为顶盖提供向下安装与向上拆卸的动力，

连通管，所述连通管通过设于所述承压筒上的通孔与所述上部空间连通，且所述连通管用于向所述上部空间内充液或排液。

在上述技术方案的基础上，所述连通管与所述承压筒间设有密封胶。

在上述技术方案的基础上，所述下端动力件包括多个液压缸，且所述液压缸远离所述上端连接件的一端用于作用于一次屏蔽水箱上并通过上端连接件为顶盖提供向下安装与向上拆卸的动力。

在上述技术方案的基础上，所述下端动力件上设有至少三个不共线的位移传感器。

在上述技术方案的基础上，所述上端连接件上设有多个吊耳连接件，所述吊耳连接件用于与所述容器吊耳可拆卸固定，所述吊耳连接件包括两间隔设置且与所述容器吊耳形状相同的吊耳组件，两所述吊耳组件间具有用于容纳所述容器吊耳的空间。

在上述技术方案的基础上，所述上端连接件上设有摄像头组件。

本发明还提供一种采用上述顶盖吊具的吊装方法，包括以下步骤：

将顶盖吊具下放，使下端动力件作用于一次屏蔽水箱上，并将上端连接件与容器吊耳固定连接；

调节下端动力件使该顶盖吊具带动与其固定的顶盖向上运动一段距离后，完成对顶盖吊具的起吊操作；

在进行安装顶盖时，下放固定有顶盖的顶盖吊具，使顶盖位于容器本体上。

在上述技术方案的基础上，将固定有顶盖的顶盖吊具下放时，包括以下步骤：将固定有顶盖的顶盖吊具移动至容器本体上方，下放该固定有顶盖的顶盖吊具，并调节顶盖使其水平放置于容器本体上，将所述顶盖吊具与所述容器吊耳拆卸移除。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明的海洋核动力平台的压力容器换料用顶盖吊具，通过设置的上端连接件与顶盖连接，为起吊和下放顶盖提供作用点，其中，在进行顶盖的起吊时或下放到位时，通过下端动力件的作用，能够保证顶盖平稳的离开或下放至顶盖与容器本体的接触面，从而避免顶盖离开或下放接触时，顶盖和其与容器本体的接触面碰撞而造成该压力容器的损坏。

(2)设置的位移传感器，能够在进行下放顶盖的过程中，通过对比不同位移传感器，来调节顶盖使其下放至与容器本体接触面时处于水平状态。

(3)设置的摄像头组件，能够便于在进行下放顶盖吊具时，对顶盖吊具与顶盖固定过程进行观察，以保证顶盖吊具与顶盖匹配安装。

附图说明

图1为本发明实施例中顶盖吊具作用于压力容器上的结构示意图；

图2为本发明实施例中图1的a部分放大示意图；

图3为本发明实施例中图1的b部分放大示意图。

图中：1-顶盖，2-容器本体，3-一次屏蔽水箱，4-上端连接件，41-支承板，42-起吊吊耳，43-定位筒，5-下端动力件，51-承压筒，52-凹槽，53-挡板，54-开孔，55-活塞杆，56-连通管，57-通孔，6-位移传感器，7-吊耳连接件，8-摄像头组件，9-倒角。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

参见图1所示，本发明实施例提供一种海洋核动力平台的压力容器换料用顶盖吊具，压力容器包括顶盖1和容器本体2，顶盖1上端面设有容器吊耳，且压力容器周围设有一次屏蔽水箱3，顶盖吊具包括上端连接件4和下端动力件5，上端连接件4用于与容器吊耳可拆卸固定，下端动力件5与上端连接件4固定连接，下端动力件5用于作用于一次屏蔽水箱3上并通过上端连接件4为顶盖1提供向下安装与向上拆卸的动力。

通过设置的上端连接件4与顶盖1连接，完成对顶盖1的起吊和下放就位，同时，在进行顶盖1的起吊时或下放到位时，下端动力件5能够作用于位于压力容器周围的一次屏蔽水箱3上，使顶盖1水平且平缓的顶起或下放至顶盖1与容器本体2的接触面上，从而避免顶盖1离开或下放至接触面时，顶盖1和其与容器本体2的接触面碰撞而造成该压力容器的损坏，同时，通过该顶盖吊具的设置，能够避免采用现有的在反应堆换料期间对堆腔和换料水池充入含硼水，乏燃料离开堆芯之前首先要将压力容器顶盖拆卸下来，将压力容器顶盖放入换料水池中的顶盖存放架上的操作步骤，能够起到减小拆卸压力容器顶盖时的操作空间。

上端连接件4包括与顶盖1上端面匹配的支承板41、设于支承板41上端面的起吊吊耳42和设于支承板41下端面的定位筒43，所述定位筒43与所述顶盖1外圆匹配；其中，上端连接件4上设有起吊吊耳42，通过吊车作用于起吊吊耳42上，完成对顶盖1的起吊和下放就位，设置的定位筒43，能够保证该顶盖吊具下放至顶盖1上与其匹配时，不会出现横向移动的情况，从而避免与顶盖1上端面匹配的支承板41出现无法与顶盖1上端面匹配固定的情况，

参见图1和图3所示，优选地，下端动力件5包括：

与上端连接件4固定的承压筒51，承压筒51内设有多个开口朝向远离上端连接件4方向的凹槽52；

与承压筒51远离上端连接件4一端固定的挡板53，挡板53上设有与凹槽52位置匹配的开孔54；

活塞杆55，活塞杆55一端设于凹槽52内并将凹槽52分为上部空间和下部空间，活塞杆55另一端穿过开孔54并用于作用于一次屏蔽水箱3上并通过上端连接件4为顶盖1提供向下安装与向上拆卸的动力，

连通管56，连通管56通过设于承压筒51上的通孔57与上部空间连通，且连通管56用于向上部空间内充液或排液。

通过该下端动力件5的设置，在进行对顶盖1的顶升和下放操作时，通过连通管56箱凹槽52的上部空间进行充液或排液，使活塞杆55抵持并朝向一次屏蔽水箱3运动，或使活塞杆55向凹槽52内运动，以完成对顶盖1的顶升或下放操作；其中，连通管56与承压筒51间设有密封胶，通过密封胶的设置，能够提高连通管56与承压筒51间的密封性，从而提高采用该下端动力件5结构进行调节时的准确性和精确性，同时，还能够避免由于密封性较差而导致出现漏液的情况，造成对压力容器的污染。

该下端动力件5还可以是包括多个液压缸，且液压缸远离上端连接件4的一端用于作用于一次屏蔽水箱3上并通过上端连接件4为顶盖1提供向下安装与向上拆卸的动力，直接通过多个液压缸的设置，以完成对顶盖吊具的顶升和下放操作，且液压缸属于施工现场常用工具，具有易获取的特点，便于对损坏的液压缸进行更换。

参见图1和图2所示，下端动力件5上设有至少三个不共线的位移传感器6，通过位移传感器6的设置，能够在进行下放或顶升顶盖1的过程中，通过对比不同位移传感器6的参数，来调节顶盖1的水平度，以使其下放至与容器本体接触面时或顶升脱离接触面时，顶盖1处于水平状态，能够避免在顶盖1不水平时，顶盖1和其与容器本体2接触面发生碰撞，而导致压力容器出现损坏，从而提高了该压力容器进行换料过程中的安全性能，从而相应的提高了该压力容器的使用寿命。

参见图1所示，上端连接件4的支承板41上设有多个吊耳连接件7，吊耳连接件7用于与容器吊耳可拆卸固定，吊耳连接件7包括两间隔设置且与容器吊耳形状相同的吊耳组件，两吊耳组件间具有用于容纳容器吊耳的空间，通过该吊耳连接件7的设置，能够使容器吊耳位于两吊耳组件间并通过插销等固定件进行固定，且两吊耳组件的间隔设置，形成类似夹具的结构，能够提高该吊耳连接件7与容器吊耳的固定稳定性，保证该吊耳连接件7与容器吊耳的固定过程中不会出现松动的情况。

上端连接件4的支承板41上设有摄像头组件8，通过摄像头组件8的设置，能够便于在进行下放顶盖吊具时，对顶盖吊具与顶盖1固定过程进行观察，以保证顶盖吊具与顶盖1安全匹配安装，避免顶盖吊具与顶盖1进行固定安装或进行拆卸分离时，由于无法进行观察调整，导致顶盖吊具与顶盖1发生碰撞出现顶盖吊具或顶盖1的损坏，则通过摄像头组件8的设置相应的增加了该顶盖1和顶盖吊具的使用寿命，提高了该顶盖吊具的循环利用性。

下端动力件5远离支承板41的一端的内壁设有倒角9，通过设置的倒角9，能够在进行下放该顶盖吊具时，便于该顶盖吊具套设在顶盖1的外圆上，从而减小顶盖吊具与顶盖1套设时的匹配下放时间，从而降低了该顶盖1吊起时间，进而增加了整体工况的效率。

参见图1至图3所示，本发明实施例还提供一种采用上述顶盖吊具的吊装方法，包括以下步骤：

将顶盖吊具下放，并使定位筒43与顶盖1匹配；

将下端动力件5作用于一次屏蔽水箱3上，并将上端连接件4与容器吊耳固定连接；

调节下端动力件5使该顶盖吊具带动与其固定的顶盖1向上运动一段距离后，完成对顶盖吊具的起吊操作；

在进行安装顶盖1时，下放固定有顶盖1的顶盖吊具，使顶盖1位于容器本体2上。

将固定有顶盖1的顶盖吊具下放时，包括以下步骤：将固定有顶盖1的顶盖吊具移动至容器本体2上方，下放该固定有顶盖1的顶盖吊具，并调节顶盖1使其水平放置于容器本体2上，将顶盖吊具与容器吊耳拆卸移除。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。