本發(fā)明涉及定性檢測燃料組件有無破損的試驗領(lǐng)域，具體涉及核電站燃料組件破損在線檢測裝置與方法。

背景技術(shù)：

壓水堆燃料組件破損會污染冷卻劑，使職業(yè)輻照劑量提高。為了及時檢測破損的燃料組件，把它隔離或進一步檢測和修復(fù)，必須要有燃料棒破損檢測裝置。而在線啜吸檢測裝置就可以在反應(yīng)堆換料過程中快速完成檢測，大大減少了檢測時間。在線啜吸檢測裝置是一種破損燃料組件的檢測設(shè)備，它設(shè)置在裝卸料機上，在卸料過程中對每一根輻照燃料組件作定性檢測，以鑒別出破損的燃料組件。它的工作原理是：裝卸料機的抓具把燃料組件從堆芯提升到固定套筒內(nèi)上部位置時燃料組件所受外壓降低，如燃料棒有破損，則加速了裂變氣體xe-133向外泄漏。從固定套筒底部吹氣口吹入的壓縮空氣氣流將漏出的裂變氣體帶著上升并浮出水面，固定套筒上部處于水面以上安裝有吸氣口把夾帶裂變氣體的空氣吸到計數(shù)罐。吸氣是用向真空發(fā)生器吹氣產(chǎn)生負壓來完成的。燃料組件停留在裝卸料機固定套筒上部位置檢測2分鐘，通過探測破損燃料棒漏出的xe-133的γ活度，對燃料組件是否有破損作定性檢測。檢測2分鐘并有燈光信號通知操作員，如xe-133的γ活度超過設(shè)定值則有音響報警，記錄儀連續(xù)記錄xe-133的γ峰值計數(shù)率變化、積分計數(shù)率變化和裝卸料機抓具到達上部位置的情況。用γ活度測量系統(tǒng)測量xe-133的活度，探測器包括nai閃爍體和光電倍增管等，γ探測的信號經(jīng)放大器和單道分析器至計數(shù)率表。一個線性計數(shù)率表指示的能量為81kev的γ峰值計數(shù)率，對數(shù)率表可在線性率表超量程時繼續(xù)指示。另一線性計數(shù)率表指示在一低閾值以上xe-133的積分計數(shù)率。用啜吸因子來標識被檢測的燃料組件的破損情況，啜吸因子為xe-133γ計數(shù)率與本底計數(shù)率之比。

現(xiàn)有技術(shù)中最先進的在線監(jiān)測裝置如申請?zhí)?00920004082.1名稱為一種在線啜吸檢測裝置，它包括氣體系統(tǒng)，與氣體系統(tǒng)相連的活度測量系統(tǒng)和供電信號系統(tǒng)，所述的氣體系統(tǒng)包括設(shè)在下部箱體內(nèi)的注氣管線，供氣管線，抽氣管線和排氣管線，在下部箱體的外壁面分別設(shè)有注氣出口，供氣入口，抽氣入口，排氣出口，其中，注氣管線與注氣出口連接，供氣管線與供氣入口連接，抽氣管線與抽氣入口連接，排氣管線與排氣出口連接，在下部箱體的底部還設(shè)有活度測量系統(tǒng)，它包括活度探測裝置和活度測量通道，其中活度探測裝置包括鉛罐，與鉛罐連接的計數(shù)罐和活度探測器，在活度和測量與抽氣管線之間設(shè)有活度測量通道。

在使用過程中，申請人發(fā)現(xiàn)其存在一定的缺陷：啜吸效果受外部氣源影響較大，實際工況下當供氣氣源不穩(wěn)定時，裝置的性能會受到影響；流動式氣體檢測方式的探測效率較低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供核電站燃料組件破損在線檢測裝置與方法，解決現(xiàn)有的在線監(jiān)測裝置存在的啜吸效果受氣源影響較大、氣體的探測效率較低的問題。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

核電站燃料組件破損在線檢測裝置，包括一個與進氣口連通的壓力容器，進氣口與壓力容器之間的連接管線上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥、氣體動力源，還包括一個與壓力容器相匹配的數(shù)據(jù)采集單元、以及數(shù)據(jù)處理終端，壓力容器通過排氣管線與出氣口連通，并在排氣管線上安裝有隔離閥。本發(fā)明是在現(xiàn)有的在線檢測裝置的基礎(chǔ)上做出的改進其改進之處是對待測氣體采用壓力容器來執(zhí)行收集式的檢測方式，啜吸功能不再借助外部氣源通過文丘管的負壓吸氣方式，而是采用氣體動力源直接對套筒中的氣體進行吸入，并存儲到壓力容器當中，現(xiàn)有技術(shù)當中的計數(shù)罐雖然具備一定的緩存效果，但是因為罐體內(nèi)部的空間有限，待測氣體只有在流過計數(shù)罐的時間段內(nèi)有被探測器檢測的機會，氣體檢測方式仍屬于流動式測量方式，探測效率不高，本申請的技術(shù)方案采用的是收集式氣體測量方式，對于單個燃料組件的所有收集到的氣體進行壓縮存儲，存入壓力容器當中，本發(fā)明屬于收集式測量方式，可以保證有放射性的氣體在單個燃料組件尚未測量完成前，始終保持在壓力容器中，留給探測器檢測的時間段更長，如果氣體放射性水平較低，通過這種收集式的累積計數(shù)率檢測方式，更容易與不含放射性氣體的介質(zhì)相區(qū)別開來，從而大大降低了了破損燃料組件被漏檢的幾率，相比傳統(tǒng)的流動式氣體檢測方式，提升了裝置對氣體的探測效率，提高了裝置整體的檢測準確性和靈敏性。

上述的氣體動力源為真空泵。具體而言，現(xiàn)有技術(shù)中裝置的啜吸效果是通過外部氣源及文丘管來實現(xiàn)的，當氣源供氣氣體流過文丘管主管道時，在文丘管的旁路上會形成負壓，從而對待測管線產(chǎn)生吸力，吸入待測氣體，這種方式受供氣氣源影響較大，實際工況當中往往因為現(xiàn)場其它設(shè)備的運轉(zhuǎn)，影響了氣源的供氣壓力，導(dǎo)致裝置本身的啜吸流量會明顯下降，進而影響了裝置整體的性能，而本發(fā)明采用真空泵作為氣體動力源，直接通過真空泵產(chǎn)生負壓，對測量回路進行吸氣，不再需要外接供氣氣源，簡化了裝置的結(jié)構(gòu)，提升了裝置工作的穩(wěn)定性。

還包括一個容納的壓力容器和數(shù)據(jù)采集單元的鉛屏蔽容器。

所述數(shù)據(jù)處理終端包括數(shù)據(jù)處理單元、顯示終端、數(shù)字量輸入單元，還包括繼電器輸出單元、聲光報警單元、以及氣體管線隔離閥控制單元，其中：

數(shù)據(jù)處理單元：接收數(shù)據(jù)采集單元采集的檢測信號、以及數(shù)字量輸入單元輸入的數(shù)字信號，通過顯示終端進行數(shù)據(jù)顯示的同時，對檢測信號和數(shù)字信號進行計算，通過計算的結(jié)果控制繼電器輸出單元動作；

繼電器輸出單元：接收數(shù)據(jù)處理單元的控制信號，控制聲光報警單元和氣體管線隔離閥控制單元，進行聲光報警和控制隔離閥動作。

具體的講，通過數(shù)據(jù)處理終端來實現(xiàn)整個測試的自動控制，從而可以減少人員的投入，降低輻射的風險。

核電站燃料組件破損在線檢測方法，包括以下步驟：

(a)首先啟動真空泵，對來自套筒的氣體進行連續(xù)吸氣當燃料組件尚未提升至高位時，出氣口的隔離閥保持打開狀態(tài)，使得吸入壓力容器內(nèi)的氣體能較快地排出；當燃料組件提升至高位時，觸發(fā)到位信號翻轉(zhuǎn)，數(shù)據(jù)采集單元開啟一次檢測過程，此時繼電器輸出信號控制隔離閥關(guān)閉，真空泵開始連續(xù)收集并壓縮待測氣體，存儲在壓力容器當中，直到本次測量結(jié)束；

(b)數(shù)據(jù)采集單元對壓力容器內(nèi)的氣體進行檢測，并將數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)處理終端；

(c)檢測完成后，數(shù)據(jù)處理終端的繼電器輸出信號控制隔離閥保持打開狀態(tài)，將壓力容器內(nèi)的氣體排出。

本發(fā)明的另一目的是提供一種新的核電站燃料組件破損的在線檢測方法，通過利用真空泵，將燃料組件所處的套筒內(nèi)的氣體進行吸氣收集，壓力容器收集氣體動力源吸入的氣體，并進行壓縮存儲，通過對被測燃料組件的所有氣體進行檢測，可以保證有放射性的氣體在單個燃料組件尚未測量完成前，始終保持在壓力容器中，延長了計數(shù)管內(nèi)氣體被探測器檢測的時間，大大降低了了破損燃料組件被漏檢的幾率，相比傳統(tǒng)的啜吸檢測方式，裝置的穩(wěn)定性更高，檢測準確性和靈敏性更高。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和特色：

1、本發(fā)明核電站燃料組件破損在線檢測裝置與方法，本發(fā)明采用了獨立的氣體動力源—真空泵，不再需要現(xiàn)場的外部氣源供氣，提高了設(shè)備的獨立性，規(guī)避了傳統(tǒng)設(shè)備工作性能受氣源穩(wěn)定性制約的因素，提升了裝置的工作穩(wěn)定性，采用了收集式氣體檢測方式，通過真空泵和壓力容器，來收集單個燃料組件在檢測時間段內(nèi)的氣體，累積式的氣體檢測方式其探測效率，遠遠勝過傳統(tǒng)的流動式的氣體檢測方式；

2、本發(fā)明核電站燃料組件破損在線檢測裝置與方法，采用真空泵作為氣體動力源，直接通過真空泵產(chǎn)生負壓，不再需要外接供氣接口，無需注氣接口，簡化了氣體管線結(jié)構(gòu)，裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)更簡單，對測量回路進行吸氣，沒有注氣接口和供氣接口，簡化結(jié)構(gòu)，而且安全可靠。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實施例的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明實施例的限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明數(shù)據(jù)處理原理圖。

附圖中標記及對應(yīng)的零部件名稱：

1-數(shù)據(jù)采集單元，2-壓力容器，3-鉛屏蔽容器，4-隔離閥，5-氣體動力源，6-調(diào)節(jié)閥，7-排氣管線，8-連接管線，9-數(shù)據(jù)處理終端。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。

實施例

如圖1、圖2所示，本發(fā)明核電站燃料組件破損在線檢測裝置，包括一個與吸氣口連通的壓力容器2，吸氣口與壓力容器2之間的連接管線8上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥6、氣體動力源5，本實例中采用真空泵作為氣體動力源5，還包括一個與壓力容器2相匹配的數(shù)據(jù)采集單元1、以及數(shù)據(jù)處理終端9，壓力容器2和數(shù)據(jù)采集單元1包裹在的鉛屏蔽容器3內(nèi)部，壓力容器2通過排氣管線7與出氣口連通，并在排氣管線上安裝有電動隔離閥4；數(shù)據(jù)處理終端9包括數(shù)據(jù)處理單元、顯示終端、數(shù)字量輸入單元，還包括繼電器輸出單元、聲光報警單元、以及氣體管線隔離閥控制單元，其中：數(shù)據(jù)處理單元：接收數(shù)據(jù)采集單元采集的檢測信號、以及數(shù)字量輸入單元輸入的數(shù)字信號，通過顯示終端進行數(shù)據(jù)顯示的同時，對檢測信號和數(shù)字信號進行檢測，通過控制繼電器來輸出報警與指示信號等；繼電器輸出單元：接收數(shù)據(jù)處理單元的控制信號，控制聲光報警單元和/或氣體管線隔離閥控制單元，進行聲光報警和/或控制隔離閥動作。

利用上述裝置進行核電站燃料組件破損在線檢測方法，包括以下步驟：

(a)首先啟動真空泵，對來自套筒的氣體進行連續(xù)吸氣當燃料組件尚未提升至高位時，出氣口的隔離閥4保持打開狀態(tài)，使得吸入壓力容器2內(nèi)的氣體能較快地排出；當燃料組件提升至高位時，觸發(fā)到位信號翻轉(zhuǎn)，數(shù)據(jù)采集單元開啟一次檢測過程，此時繼電器輸出信號控制隔離閥4關(guān)閉，真空泵開始連續(xù)收集并壓縮待測氣體，存儲在壓力容器當中，直到本次測量結(jié)束；

(b)數(shù)據(jù)采集單元1對壓力容器內(nèi)的氣體進行檢測，并將數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)處理終端；

(c)檢測完成后，數(shù)據(jù)處理終端的繼電器輸出信號控制隔離閥4保持打開狀態(tài)，將壓力容器2內(nèi)的氣體排出。

以上所述的具體實施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。