一种核反应堆金属容器壁面远距离取样工具的制作方法

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本发明属于核反应堆取样技术领域，具体涉及一种核反应堆金属容器壁面远距离取样工具。


背景技术：

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核反应堆内通常有铝合金制成的大型容器，经过几十年的运行，容器会被中子活化而产生较强的放射性。在核反应堆实施退役前，需要在不同位置(侧壁和底部)取铝合金屑样品。这些样品将用于放射性核素分析，为切割解体方案、退役辐射防护方案、应急计划提供源项数据支撑。通常，核反应堆内铝合金容器为圆柱形(如图1所示)，分为容器上筒体、容器下筒体两部分，容器上筒体直径1614mm，容器下筒体直径1440mm，筒体部分高5.5m，容器上筒体部分高3.3m。在容器上筒体上有一个圆柱形铝合金塞子，中央有一个ф130mm的圆孔是通往容器内部的唯一通道。核反应堆内铝合金容器放射性很强。为了屏蔽辐射，在容器周围有各种屏蔽结构。因此，一般取样只能从容器上筒体部分的铝合金塞子中部的圆孔进行，利用远距离控制的方式在容器侧壁或底部进行取样，难度很大。另外，铝合金屑样品的收集也是难点。由于核反应堆结构存在差异性，目前国内尚无成熟工具或技术可直接利用。国外由于知识产权保护等因素，也没有公开发表的论文或专利技术可借鉴。


技术实现要素：

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本发明的目的是根据核反应堆结构和取样要求，设计一套经济、简易、实用的工具，实现在核反应堆铝合金容器侧壁或底部进行刮削取样。
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为达到以上目的，本发明采用的技术方案是一种核反应堆金属容器壁面远距离取样工具，用于通过核反应堆内的金属容器顶端的圆孔对所述金属容器内部壁面进行采样，其中，包括顶端设有驱动轴、底端设有钻头的传动轴，所述钻头外围设有样品收集器，所述驱动轴能够穿过所述圆孔使得所述钻头到达所述金属容器内部壁面。
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进一步，还包括设置在所述传动轴外围的主操作杆，所述主操作杆为不锈钢圆管，所述传动轴穿设在所述主操作杆内。
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进一步，所述传动轴的顶端位于所述主操作杆的顶端之外，所述钻头和所述样品收集器位于所述主操作杆的尾端之外。
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进一步，所述传动轴为不锈钢管，直径为50mm。
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进一步，所述样品收集器为铝合金材质，直径为120mm。
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进一步，所述钻头直径为32mm。
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进一步，所述主操作杆长度为5900mm，直径为70mm，管壁厚度为2mm。
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进一步，还包括设置在所述主操作杆外围的固定支架，所述固定支架用于将所述主操作杆固定在所述圆孔上，实现对所述传动轴的固定。
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本发明的有益效果在于：在不破坏核反应堆结构的前提下，能够顺利完成核反应堆内铝合金容器底部刮削取样。
附图说明
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图1是本发明背景技术部分所述的核反应堆内需要采样的铝合金容器的示意图；
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图2是本发明具体实施方式中所述的一种核反应堆金属容器壁面远距离取样工具的示意图；
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图中：1-铝合金塞子，2-容器上筒体，3-伸缩节，4-容器下筒体，5-容器底部，6-连接水管，7-圆孔，8-驱动轴，9-固定支架，10-主操作杆，11-传动轴，12-样品收集器，13-钻头。
具体实施方式
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下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
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如图2所示，本发明提供的一种核反应堆金属容器壁面远距离取样工具，用于通过核反应堆内的金属容器顶端的圆孔7对金属容器内部壁面进行采样，包括驱动轴8、固定支架9、主操作杆10、传动轴11、样品收集器12、钻头13等部件。
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其中，主操作杆10为不锈钢圆管,传动轴11穿设在主操作杆10内，驱动轴8设置在传动轴11的顶端，钻头13设置在传动轴11的底端，钻头13外围设有样品收集器12，能够对钻头13钻取的金属屑进行收集，主操作杆10核和驱动轴8能够穿过圆孔7使得钻头13到达金属容器内部壁面。
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传动轴11的顶端位于主操作杆10的顶端之外，钻头13和样品收集器12位于主操作杆10的尾端之外。
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传动轴11为不锈钢管，直径为50mm。
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样品收集器12为铝合金材质，直径为120mm。
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钻头13直径为32mm。
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主操作杆10长度为5900mm，直径为70mm，管壁厚度为2mm。
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固定支架9设置在主操作杆10外围，固定支架9用于将主操作杆10固定在圆孔7上，实现对传动轴11的固定。
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最后举例说明本发明的实际应用，
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取样前，将本发明提供的核反应堆金属容器壁面远距离取样工具安装在圆孔7内直到样品收集器12达到铝合金容器底部取样位置。将电动机与驱动轴8连接后启动，驱动轴8带动传动轴11旋转，从而驱动钻头13旋转并将取样位置的铝合金刮下，通过离心力将刮下的铝屑甩进样品收集器12内，完成取样。
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本发明所述的装置并不限于具体实施方式中所述的实施例，本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。