一种限位盘保护罩及其安装方法与流程

本发明属于核电站反应堆检修领域，具体涉及一种限位盘保护罩及其安装方法。

背景技术

某核电站一期工程为两台vver-1000型机组，反应堆为b-428型反应堆。反应堆堆芯中子温度测量通道用于监督测量和反馈反应堆压力容器内部的中子通量和温度，每台机组共有54根，属于核安全2级设备。在达到使用寿命后，需对废中子温度测量通道进行拆除并安装新的中子温度测量通道来继续进行压力容器内部中子通量和温度的监督测量和反馈。废中子温度测量通道拔出工作在堆芯换料期间实施，占用大修次关键路径时间。如需整体拔出，将对工作人员数量和大修工期有较高的要求，工作能否顺利进行会间接影响大修关键路径时间。因此废中子温度测量通道更换工作实施的质量对于电站的运行和维修都具有重要的意义。

中子温度测量通道在运行期间被辐照活化，处于堆芯部分的测量通道杆具有极高的接触剂量率(达到上百西弗)。废中子温度测量通道拔出装置是用于拆除反应堆用过的中子温度测量通道的专用工具。其原理是在设备工作区域将插入其中的废中子温度测量通道杆缠绕成卷，缠绕提供的移除力将废中子温度测量通道拔出。

在某次大修废中子温度测量通道拔出工作中出现多次测量通道缠入限位盘间隙的故障。故障原因是限位盘间隙设计过大，缠绕过程中废中子温度测量通道卷逐渐变大，因引导不及时等原因造成测量通道缠入限位盘间隙中。处理上述故障给工作人员造成较高的额外集体剂量，并延误了大修次关键路径时间。此外，如果测量通道过多缠入限位盘将导致测量通道卷无法从u型缠绕拉杆轴上脱出，从而发生严重的辐射安全事件。

为提高废中子温度测量通道拔出装置的设备可靠性，降低工作人员受照剂量，减少该项工作占用次关键路径时间，亟需发明一种反应堆废中子温度测量通道拔出装置限位盘保护罩来消除设备结构的设计缺陷。

技术实现要素：

本发明目的是针对上述现有技术的不足提供一种限位盘保护罩及其安装方法，用于减小反应堆废中子温度测量通道缠入限位盘间隙的故障，解决了设备故障率及工作人员受照剂量较高的技术问题，减少了废中子温度测量通道拔出工作占用次关键路径时间。

本发明的技术方案是：

一种限位盘保护罩，包括：上端面、侧锥面、底柱面和若干固定螺栓，所述上端面、侧锥面和底柱面为一体成型结构，截面呈梯型结构；所述上端面中央设置有圆形通孔，圆形通孔尺寸与废中子温度测量通道拔出装置的u型缠绕拉杆轴尺寸匹配；所述上端面直径与限位盘挡板直径一致，底柱面与限位盘垂直设置，底柱面直径与限位盘直径一致；上端面和底柱面通过侧锥面连接。

如上所述上端面上均布有若干螺纹通孔，用于固定螺栓通过螺纹通孔将限位盘保护罩固定安装。

如上所述侧锥面与上端面和底柱面之间设置的角度用于引导中子温度测量通道滑向原缠绕路径上。

如上所述底柱面与限位盘间隙距离小于废中子温度测量通道可缠绕部分直径的一半。

一种限位盘保护罩的安装方法，包括如下步骤：

步骤一：拆除废中子温度测量通道拔出装置限位盘外部密封部件，取出限位盘；

步骤二：拆除原限位盘挡板，保留原固定螺栓；安装限位盘保护罩，并调整限位盘保护罩水平度；安装固定螺栓并紧固，测量并调整保护罩水平度满足要求；

步骤三：测量限位盘保护罩与限位盘位置的间隙；回装限位盘并密封外部密封部件；进行全行程模拟缠绕试验，验证效果。

本发明所设计的一种限位盘保护罩及其安装,具有以下有益效果：

本发明开发限位盘保护罩用于反应堆废中子温度测量通道拔出装置限位盘中，限位盘保护罩来替换原限位盘挡板，减小废中子温度测量通道与限位盘发生缠绕故障的间隙，消除设备设计缺陷，从而降低设备故障率及工作人员受照剂量，减少废中子温度测量通道拔出工作占用次关键路径时间，另外本设计还具有如下明显技术效果：

(1)缩短废中子温度测量通道拔出工作的工期

本发明技术方案实施后，在增加废中子温度测量通道拔出装置使用可靠性，减少其故障次数的同时，还有效地缩短了废中子温度测量通道拔出工作的工期。统计改进前后中子温度测量通道需整体报废的两次大修，该项工作用时分别是96小时和72小时，间接创造了巨大的经济效益。

(2)减少工作人员的辐照剂量

在废中子温度测量通道拔出工作时间减少的同时，辐照剂量也明显减少。对比上述两次大修，该项工作人员集体剂量减少约2.75man.msv。

本发明将废中子温度测量通道拔出装置限位盘结构改进后，进行20次全行程模拟试验，试验过程中发生故障次数为0次。实际使用情况统计来看，实施改进至今再未出现过测量通道缠入限位盘间隙情况，该类型故障得到有效消除。

附图说明

图1是本发明所设计的一种限位盘保护罩结构示意图；

图2是本发明所设计的一种限位盘保护罩俯视图；

图3是本发明设计的限位盘保护罩安装示意图。

其中，1—上端面；2—固定螺栓；3—侧锥面；4—底柱面，5-螺纹孔；

具体实施方式

下面对本发明技术进行进一步描述：

通过研究废中子温度测量通道拔出装置图纸、中子温度测量通道图纸以及故障的情况，总结出故障现象为废中子温度测量通道缠绕进限位盘间隙中，无法脱开。分析故障原因为废中子温度测量通道可缠绕部分的直径ф7.5mm小于原限位盘的间隙17.5mm，在废中子温度测量通道卷直径逐渐变大的过程中因引导不及时造成测量通道缠入限位盘间隙。考虑现场作业条件的限制，从人因方面降低故障率存在很大的不确定性，因此对限位盘进行改进，消除设备设计缺陷可从根本上消除该类型故障。研究确定了在不整体改变原限位盘结构的基础上减少限位盘间隙至小于废中子温度测量通道可缠绕部分直径的一半3.75mm，并引入“二次引导”的概念，设计制作了本发明限位盘保护罩。

如图1至3所示，一种限位盘保护罩，包括：上端面1、侧锥面3、底柱面4和若干固定螺栓2，所述上端面1、侧锥面3和底柱面4为一体成型结构，截面呈梯型结构；所述上端面1中央设置有圆形通孔，圆形通孔尺寸与废中子温度测量通道拔出装置的u型缠绕拉杆轴尺寸匹配；所述上端面1直径与限位盘挡板直径一致，底柱面4与限位盘垂直设置，底柱面4直径与限位盘直径一致；上端面1和底柱面4通过侧锥面3连接。

所述上端面1上均布有若干螺纹通孔，用于固定螺栓2通过螺纹通孔将限位盘保护罩固定安装。

所述侧锥面3与上端面1和底柱面4之间设置的角度用于引导中子温度测量通道滑向原缠绕路径上。侧锥面3设计引入“二次引导”的概念，即在工作人员为实施有效引导的情况下，中子温度测量通道缠绕到限位保护罩上，侧锥面3可以引导中子温度测量通道滑下来，回归到原缠绕路径上。

所述底柱面4与限位盘间隙距离小于废中子温度测量通道可缠绕部分直径的一半。底柱面4用于覆盖限位盘过大的间隙，改进后限位盘间隙为2.5mm，在侧锥面3二次引导也失效的极限情况下也可保证废中子温度测量通道不会卡在限位盘的间隙中，方便后续处理。

一种限位盘保护罩的安装方法，包括如下步骤：

步骤一：拆除废中子温度测量通道拔出装置限位盘外部密封部件，取出限位盘；

步骤二：拆除原限位盘挡板，保留原固定螺栓2；安装限位盘保护罩，并调整限位盘保护罩水平度；安装固定螺栓2并紧固，测量并调整保护罩水平度满足要求；

步骤三：测量限位盘保护罩与限位盘位置的间隙；回装限位盘并密封外部密封部件；进行全行程模拟缠绕试验，验证效果。

反应堆废中子温度测量通道限位盘保护罩是对原有拔出装置的一次有效改进，消除设备设计缺陷，并在实际应用中取得良好的经济效益和社会效益。本发明可以在同类型设备改进工作及其它类似设备改进工作中推广应用。

上面结合实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。