一种乏燃料贮存格架运输、翻转装置及安装方法与流程

本发明涉及乏燃料处理设备技术领域，特别是涉及一种乏燃料贮存格架运输、翻转装置及安装方法。

背景技术：

随着国内二代核电站各机组的运行，大部分机组的乏燃料水池已接近满容，同时现阶段乏燃料后处理厂无法接收各核电站产生的乏燃料，为了提高核电站乏燃料水池的贮存能力，在原有乏燃料水池的基础上进行贮存架的密集化改造已经成为必然趋势。在对乏燃料水池进行密集化改造时，首先将部分需要更换的镉格架从乏燃料池内吊出，并将高密格架按照一定的顺序及位置在乏燃料池内进行安装。

除了上述贮存架密集化改造外，对贮存架本身做相应结构改进以及进一步优化贮存架的安装方式，均会有利于乏燃料后处理。

技术实现要素：

针对上述提出的除了上述贮存架密集化改造外，对贮存架本身做相应结构改进以及进一步优化贮存架的安装方式，均会有利于乏燃料后处理的技术问题，本发明提供了一种乏燃料贮存格架运输、翻转装置及安装方法。采用本方案提供的技术方案，便于通过保证乏燃料贮存格架经运输、安装后形状及尺寸的稳定性，促进易处理的乏燃料贮存格架设计及运用。

针对上述问题，本发明提供的一种乏燃料贮存格架运输、翻转装置及安装方法通过以下技术要点来解决问题：一种乏燃料贮存格架运输、翻转装置，包括上框架结构及下框架结构；

所述上框架结构包括结构架、设置在结构架下侧的上连接板、设置在结构架上侧的上框架吊点、设置在结构架侧面的上压板；

所述下框架结构包括底板、设置在所述底板一端的下连接板、设置在所述底板另一端的下压板；

所述上框架结构与下框架结构可拆卸连接：通过所述下连接板与上连接板连接，使得上框架结构连接于下框架结构的一端，且上压板位于所述底板的一端，下压板位于底板的另一端；

上压板、底板、下压板三者形成槽状结构，且上压板和下压板为所述槽状结构的侧边，上压板和下压板在所述槽状结构的槽宽方向上均位置可调。

针对贮存格架的结构设计，一般将贮存格架设置为：包括如厚度为30mm的底部板，在底部板上设置格架体，以上格架体上形成多个竖向的方格空间，如为铝基碳化硼中子吸收体材料的贮存格架中，以上格架体的侧壁厚度可设置为仅为2mm，同时在格架体的侧面无需设置强度加强件。同时，贮存格架的外形尺寸(长、宽、高)可设计为：2210×1720×4425mm。以上贮存格架的结构设计在于获得如下技术效果：当贮存格架退役后，对贮存格架进行无害化分解处理时，更为简单的结构形式旨在获得更小的无害化处理工作量和降低无害化处理难度。

但以上形式的贮存格架在运输时，由于格架本身较重(约7吨)，故格架本身转移难度较大，同时，贮存格架上本身结构紧凑无吊点，且高度较高，具体运输时仅适合水平运输。但将贮存格架翻转后，由于格架体的轻量化设计，使得其存在刚度不足的问题。故为避免以上形式的贮存格架在运输、安装后发生形状、尺寸变换影响其正常使用，本方案提供了如上所述的装置。

本装置在具体运用时：可按照如下步骤完成贮存格架的运输以及在乏燃料池中的安装：

s1、将贮存格架以水平姿态吊运至下框架结构上，贮存格架的底部支撑于所述底板上，完成上框架结构与下框架结构的连接，利用所述上压板及下压板，对贮存格架进行端部约束，且贮存格架的底侧与下压板相抵；

s2、转移所述装置至乏燃料池中；

s3、利用所述上框架吊点，完成所述装置的起吊翻转，使得贮存格架被翻转至竖直状态；

s4、改变上压板及下压板两者中至少一者在所述槽宽方向的位置，实现对贮存格架约束的移除以及获得贮存格架操作间隙；

s5、利用抓取工具实现装置与贮存格架的分离；

s6、完成贮存格架在乏燃料池中的竖直安装。

综上，采用本装置在实现贮存格架转移时，首先是装置本身的结构设计中包括上压板、底板和下压板，同时上压板和下压板在所述槽状结构的槽宽方向上均位置可调，在具体安装时，如在步骤s1中将贮存格架以水平姿态吊运至下框架结构上时，完成贮存格架释放至底板上时并不需要下压板与贮存格架的底侧相抵，故可达到保护本装置本身以及方便完成吊装释放：通过后续改变下压板的位置完成下压板约束贮存格架的底侧即可；同理，在安装上框架结构时，如通过吊运的方式，亦不需要在上框架结构释放时上压板即与贮存格架的端部接触，同时，匹配上框架结构与下框架结构的位置亦不会受到贮存格架的影响：通过后续调整上压板的位置约束贮存格架的端部即可，故采用本方案，具有可保护本装置与贮存格架、方便本装置装配的特点。

同时，本装置与贮存格架完成配合后，不仅为贮存格架提供了底部支撑，同时为贮存格架提供了端部约束，在进行贮存格架运输过程中，可有效避免或减小贮存格架的受力，利于其形状、尺寸的稳定性，利于其后续使用。

同时，本装置提供了为实现贮存格架水平运输、运输至安装点后可翻转安装的结构基础，便于实现促进轻量化、退役后易处理的乏燃料贮存格架的设计及运用。

同时，本装置的整体结构设计便于完成贮存格架在装置上的安装。

更进一步的技术方案为：

为避免贮存格架在装置上产生滑动而导致如其外层不锈钢遭到磨损、松动配合关系为运输和转移引入安全隐患，设置为：所述底板的顶面上还安装有防滑垫。

如上提供的技术方案中，由于上框架吊点为贮存格架运输到位后，对贮存格架进行翻转时装置上的吊点，为便于实现下框架结构闲置或转运时立放以减小其所占据水平面面积大小，设置为：所述底板用于固定上框架结构的一端还设置有翻转吊点。所述翻转吊点用于实现下框架结构与上框架结构分离后，将下框架结构以立放的方式，达到以上减小其所占据水平面面积大小的目的。作为本领域技术人员，本方案中，所有关于吊点的技术术语，如上框架吊点、翻转吊点，各自实际上均仅为吊点，采用不同技术术语仅旨在对不同吊点进行区分。作为本领域技术人员，以上提供的上框架吊点、翻转吊点，针对贮存格架翻转起吊，采用上框架吊点、翻转吊点中的任意一者均可，故如上所述的上框架吊点，在翻转吊点被作为贮存格架翻转起吊位置时，上框架吊点作为上框架结构的转移时的吊点即可。

作为一种结构简单，能够在底板四周形成围沿，以避免在非正常情况下水平姿态的贮存格架由本装置上滑出的技术方案，设置为：所述结构架包括第一立架及第二立架，所述第一立架的一端与第二立架的一端相接，第一立架与第二立架两者围成l形结构，上压板安装于第一立架上；

所述底板设置下压板的一端还设置有第三立架，下压板安装于第三立架上，所述第三立架与底板之间还设置有拉杆；

在上框架结构与下框架结构连接后，第一立架、第三立架作为所述底板一对相对侧上的围沿，第二立架及拉杆作为所述底板另一对相对侧上的围沿。

作为一种材料成本低且结构强度高的实现方案：所述上框架结构及下框架结构均由槽钢焊接而成。

为利于上框架结构与下框架结构的配合效率，设置为：所述上框架结构与下框架结构之间还设置有定位机构，所述定位机构用于辅助上框架结构与下框架结构之间的相对位置确定。在具体运用时，所述定位机构可采用如定位板、定位销等方式实现。上框架结构与下框架结构的连接方式优选采用螺栓连接。

作为一种结构简单的上压板和下压板位置调整方式，设置为：所述上压板和下压板的位置可调均通过螺纹传动实现。

作为所述螺纹传动的具体实现方式，设置为：所述螺纹传动的实现方式为：包括分别与上压板及下压板对应的多根驱动螺杆，还包括相对于所述结构架或底板位置固定、与驱动螺杆对应的多个内螺纹孔，所述驱动螺杆与与之对应的内螺纹孔螺纹连接，所述上压板或下压板与各自对应的驱动螺杆可转动连接，且上压板或下压板在对应驱动螺杆轴线上的位置固定。本方案中，针对上压板，如上压板固定翼第一立架上，相应的内螺纹孔设置在第一立架上即可；针对下压板，所述内螺纹孔设置在第三立架上即可。

作为一种重量轻、结构强度高的具体实现方式，设置为：所述上框架结构及下框架结构均为桁架结构。

本方案还公开了一种乏燃料贮存格架安装方法，用于实现乏燃料贮存格架在乏燃料池中的安装，该方法基于以上任意一项所述的装置，包括顺序进行的以下步骤：

s1、将贮存格架以水平姿态吊运至下框架结构上，贮存格架的底部支撑于所述底板上，完成上框架结构与下框架结构的连接，利用所述上压板及下压板，对贮存格架进行端部约束，且贮存格架的底侧与下压板相抵；

s2、转移所述装置至乏燃料池中；

s3、利用所述上框架吊点，完成所述装置的起吊翻转，使得贮存格架被翻转至竖直状态；

s4、改变上压板及下压板两者中至少一者在所述槽宽方向的位置，实现对贮存格架约束的移除以及获得贮存格架操作间隙；

s5、利用抓取工具实现装置与贮存格架的分离；

s6、完成贮存格架在乏燃料池中的竖直安装。

本发明具有以下有益效果：

综上，采用本方案提供的装置以及方法，在实现贮存格架转移时，首先是装置本身的结构设计中包括上压板、底板和下压板，同时上压板和下压板在所述槽状结构的槽宽方向上均位置可调，在具体安装时，如在步骤s1中将贮存格架以水平姿态吊运至下框架结构上时，完成贮存格架释放至底板上时并不需要下压板与贮存格架的底侧相抵，故可达到保护本装置本身以及方便完成吊装释放：通过后续改变下压板的位置完成下压板约束贮存格架的底侧即可；同理，在安装上框架结构时，如通过吊运的方式，亦不需要在上框架结构释放时上压板即与贮存格架的端部接触，同时，匹配上框架结构与下框架结构的位置亦不会受到贮存格架的影响：通过后续调整上压板的位置约束贮存格架的端部即可，故采用本方案，具有可保护本装置与贮存格架、方便本装置装配的特点。

同时，本装置与贮存格架完成配合后，不仅为贮存格架提供了底部支撑，同时为贮存格架提供了端部约束，在进行贮存格架运输过程中，可有效避免或减小贮存格架的受力，利于其形状、尺寸的稳定性，利于其后续使用。

同时，本装置提供了为实现贮存格架水平运输、运输至安装点后可翻转安装的结构基础，便于实现促进轻量化、退役后易处理的乏燃料贮存格架的设计及运用。

同时，本装置的整体结构设计便于完成贮存格架在装置上的安装。

附图说明

图1为本发明所述的一种乏燃料贮存格架运输、翻转装置一个具体实施例的结构示意图，该示意图为上框架结构的主视图；

图2为本发明所述的一种乏燃料贮存格架运输、翻转装置一个具体实施例的结构示意图，该示意图为下框架结构的主视图；

图3为本发明所述的一种乏燃料贮存格架运输、翻转装置及安装方法一个具体实施例的结构主视图。

图中标记分别为：1、上连接板，2、上压板，3、槽钢，4、上框架吊点，5、翻转吊点，6、下连接板，7、防滑垫，8、下压板。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但是本发明不仅限于以下实施例：

实施例1：

如图1至图3所示，一种乏燃料贮存格架运输、翻转装置及安装方法，所述装置包括上框架结构及下框架结构；

所述上框架结构包括结构架、设置在结构架下侧的上连接板1、设置在结构架上侧的上框架吊点4、设置在结构架侧面的上压板2；

所述下框架结构包括底板、设置在所述底板一端的下连接板6、设置在所述底板另一端的下压板8；

所述上框架结构与下框架结构可拆卸连接：通过所述下连接板6与上连接板1连接，使得上框架结构连接于下框架结构的一端，且上压板2位于所述底板的一端，下压板8位于底板的另一端；

上压板2、底板、下压板8三者形成槽状结构，且上压板2和下压板8为所述槽状结构的侧边，上压板2和下压板8在所述槽状结构的槽宽方向上均位置可调。

针对贮存格架的结构设计，一般将贮存格架设置为：包括如厚度为30mm的底部板，在底部板上设置格架体，以上格架体上形成多个竖向的方格空间，如为铝基碳化硼中子吸收体材料的贮存格架中，以上格架体的侧壁厚度可设置为仅为2mm，同时在格架体的侧面无需设置强度加强件。同时，贮存格架的外形尺寸(长、宽、高)可设计为：2210×1720×4425mm。以上贮存格架的结构设计在于获得如下技术效果：当贮存格架退役后，对贮存格架进行无害化分解处理时，更为简单的结构形式旨在获得更小的无害化处理工作量和降低无害化处理难度。

但以上形式的贮存格架在运输时，由于格架本身较重(约7吨)，故格架本身转移难度较大，同时，贮存格架上本身结构紧凑无吊点，且高度较高，具体运输时仅适合水平运输。但将贮存格架翻转后，由于格架体的轻量化设计，使得其存在刚度不足的问题。故为避免以上形式的贮存格架在运输、安装后发生形状、尺寸变换影响其正常使用，本方案提供了如上所述的装置。

本装置在具体运用时：可按照如下步骤完成贮存格架的运输以及在乏燃料池中的安装：

s1、将贮存格架以水平姿态吊运至下框架结构上，贮存格架的底部支撑于所述底板上，完成上框架结构与下框架结构的连接，利用所述上压板2及下压板8，对贮存格架进行端部约束，且贮存格架的底侧与下压板8相抵；

s2、转移所述装置至乏燃料池中；

s3、利用所述上框架吊点4，完成所述装置的起吊翻转，使得贮存格架被翻转至竖直状态；

s4、改变上压板2及下压板8两者中至少一者在所述槽宽方向的位置，实现对贮存格架约束的移除以及获得贮存格架操作间隙；

s5、利用抓取工具实现装置与贮存格架的分离；

s6、完成贮存格架在乏燃料池中的竖直安装。

综上，采用本装置在实现贮存格架转移时，首先是装置本身的结构设计中包括上压板2、底板和下压板8，同时上压板2和下压板8在所述槽状结构的槽宽方向上均位置可调，在具体安装时，如在步骤s1中将贮存格架以水平姿态吊运至下框架结构上时，完成贮存格架释放至底板上时并不需要下压板8与贮存格架的底侧相抵，故可达到保护本装置本身以及方便完成吊装释放：通过后续改变下压板8的位置完成下压板8约束贮存格架的底侧即可；同理，在安装上框架结构时，如通过吊运的方式，亦不需要在上框架结构释放时上压板2即与贮存格架的端部接触，同时，匹配上框架结构与下框架结构的位置亦不会受到贮存格架的影响：通过后续调整上压板2的位置约束贮存格架的端部即可，故采用本方案，具有可保护本装置与贮存格架、方便本装置装配的特点。

同时，本装置与贮存格架完成配合后，不仅为贮存格架提供了底部支撑，同时为贮存格架提供了端部约束，在进行贮存格架运输过程中，可有效避免或减小贮存格架的受力，利于其形状、尺寸的稳定性，利于其后续使用。

同时，本装置提供了为实现贮存格架水平运输、运输至安装点后可翻转安装的结构基础，便于实现促进轻量化、退役后易处理的乏燃料贮存格架的设计及运用。

同时，本装置的整体结构设计便于完成贮存格架在装置上的安装。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上作进一步限定，如图1至图3所示，为避免贮存格架在装置上产生滑动而导致如其外层不锈钢遭到磨损、松动配合关系为运输和转移引入安全隐患，设置为：所述底板的顶面上还安装有防滑垫7。

如上提供的技术方案中，由于上框架吊点4为贮存格架运输到位后，对贮存格架进行翻转时装置上的吊点，为便于实现下框架结构闲置或转运时立放以减小其所占据水平面面积大小，设置为：所述底板用于固定上框架结构的一端还设置有翻转吊点5。所述翻转吊点5用于实现下框架结构与上框架结构分离后，将下框架结构以立放的方式，达到以上减小其所占据水平面面积大小的目的。作为本领域技术人员，本方案中，所有关于吊点的技术术语，如上框架吊点4、翻转吊点5，各自实际上均仅为吊点，采用不同技术术语仅旨在对不同吊点进行区分。

作为一种结构简单，能够在底板四周形成围沿，以避免在非正常情况下水平姿态的贮存格架由本装置上滑出的技术方案，设置为：所述结构架包括第一立架及第二立架，所述第一立架的一端与第二立架的一端相接，第一立架与第二立架两者围成l形结构，上压板2安装于第一立架上；

所述底板设置下压板8的一端还设置有第三立架，下压板8安装于第三立架上，所述第三立架与底板之间还设置有拉杆；

在上框架结构与下框架结构连接后，第一立架、第三立架作为所述底板一对相对侧上的围沿，第二立架及拉杆作为所述底板另一对相对侧上的围沿。

作为一种材料成本低且结构强度高的实现方案：所述上框架结构及下框架结构均由槽钢3焊接而成。

为利于上框架结构与下框架结构的配合效率，设置为：所述上框架结构与下框架结构之间还设置有定位机构，所述定位机构用于辅助上框架结构与下框架结构之间的相对位置确定。在具体运用时，所述定位机构可采用如定位板、定位销等方式实现。上框架结构与下框架结构的连接方式优选采用螺栓连接。

作为一种结构简单的上压板2和下压板8位置调整方式，设置为：所述上压板2和下压板8的位置可调均通过螺纹传动实现。

作为所述螺纹传动的具体实现方式，设置为：所述螺纹传动的实现方式为：包括分别与上压板2及下压板8对应的多根驱动螺杆，还包括相对于所述结构架或底板位置固定、与驱动螺杆对应的多个内螺纹孔，所述驱动螺杆与与之对应的内螺纹孔螺纹连接，所述上压板2或下压板8与各自对应的驱动螺杆可转动连接，且上压板2或下压板8在对应驱动螺杆轴线上的位置固定。本方案中，针对上压板2，如上压板2固定翼第一立架上，相应的内螺纹孔设置在第一立架上即可；针对下压板8，所述内螺纹孔设置在第三立架上即可。

作为一种重量轻、结构强度高的具体实现方式，设置为：所述上框架结构及下框架结构均为桁架结构。

实施例3：

本实施例在实施例1或2的基础上提供一种具体的安装方法：

本方案还公开了一种乏燃料贮存格架安装方法，用于实现乏燃料贮存格架在乏燃料池中的安装，该方法基于以上任意一项所述的装置，包括顺序进行的以下步骤：

s1、将贮存格架以水平姿态吊运至下框架结构上，贮存格架的底部支撑于所述底板上，完成上框架结构与下框架结构的连接，利用所述上压板2及下压板8，对贮存格架进行端部约束，且贮存格架的底侧与下压板8相抵；

s2、转移所述装置至乏燃料池中；

s3、利用所述上框架吊点4，完成所述装置的起吊翻转，使得贮存格架被翻转至竖直状态；

s4、改变上压板2及下压板8两者中至少一者在所述槽宽方向的位置，实现对贮存格架约束的移除以及获得贮存格架操作间隙；

s5、利用抓取工具实现装置与贮存格架的分离；

s6、完成贮存格架在乏燃料池中的竖直安装。

更为具体的：

检查确认上框架结构、下框架结构无变形，且已分离；

将乏燃料贮存格架水平吊运至下框架结构上，检查确认乏燃料贮存格架与防滑垫7已接触；

将吊带与上框架吊点4连接，将上框架结构吊运至下框架结构上方，使上连接板1、下连接板6对中，将上连接板1、下连接板6通过销轴和螺栓连接；

将上压板2、下压板8与乏燃料贮存格架压紧，防止其滑动；

转运乏燃料贮存格架。

乏燃料贮存格架翻转

将吊钩、吊带与翻转吊点5连接；

起升吊钩，将乏燃料贮存格架和翻转装置由水平翻转为竖直状态；

收回上压板2、下压板8，使其与乏燃料贮存格架有一定间隙；

使用抓取工具将乏燃料贮存格架吊运出翻转装置；

将吊钩、吊带与翻转吊点5连接；

将翻转装置由竖直翻转为水平状态；

转运翻转装置，完成乏燃料贮存格架的翻转。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。