熱室輻照后燃料棒氣壓檢漏試驗裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術熱室輻照后燃料棒氣壓檢漏試驗裝置，包括沖壓裝置，其沖壓裝置包括與燃料棒連接的燃料棒彈性固定支架和密封頭，所述密封頭包括密封體、以及密封圈、墊環、密封手柄、底座，密封體的側面開有一個側面開口，其密封圈、墊環、密封手柄安裝在該側面開口內，密封體的頂部開有一個頂部開口，該頂部開口連接有氦氣瓶，所述密封體通過密封手柄與燃料棒連接。本實用新型專利技術的優點在于：密封頭的密封件采用耐輻射的硅橡膠，多層配合使用；旋轉手柄尺寸、操作方式和力道可根據機械手實際操作需要進行調整，可實現4MPa的氣體密封。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及氣壓檢漏試驗裝置，特別是涉及一種對輻照后燃料棒進行氣壓檢漏的裝置，安裝在強放射性環境熱室內使用，所有操作均采用機械手在熱室內完成。
技術介紹
燃料棒是核反應堆的核心部件，燃料棒的氣密性直接關系到反應堆的安全運行，是防止裂變產物外泄的第一道安全屏障。盡管燃料棒出廠時，已開展了低壓下的氣壓檢漏和氦質譜檢漏，但由于燃料棒在非常苛刻的工況下運行，須經受起、停堆的冷卻劑沖擊、高溫、高壓、中子輻照、腐蝕和PCI作用，存在于原材料與焊縫中的一些微小缺陷有可能發生擴展，嚴重時甚至貫穿包殼或焊縫，冷卻劑滲入與燃料芯體發生鈾-水反應，導致異常事件或事故的發生。因此，開展輻照后燃料棒包殼、上下端塞、堵孔焊和環焊縫的氣密性試驗，特 別是對發生事故的燃料棒氣密性的檢查具有非常重要的意義。國內外主要在燃料棒制造過程中注重質量控制和檢驗，所用的氣壓檢漏裝置壓力較低。輻照后燃料棒具有強放射性，實施氣泡法檢漏主要利用密封箱體，將燃料棒置于箱體內液體中，采用加熱或抽真空的方式改變燃料棒內外壓差以達到檢漏目的。受汽化點和泡和蒸汽壓的限制，這兩種方式產生的最大壓差均低于O. 2MPa。因此，需研制一種新型的可產生較高壓差的氣壓檢漏試驗裝置。。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題是提供一種能在強放射性環境下對輻照后燃料棒進行較高壓力的氣壓檢漏試驗裝置，該裝置全部操作采用機械手完成。本技術的實現方案如下熱室輻照后燃料棒氣壓檢漏試驗裝置，包括沖壓裝置，其沖壓裝置包括與燃料棒連接的燃料棒彈性固定支架和密封頭，所述密封頭包括密封體、以及密封圈、墊環、密封手柄、底座，密封體的側面開有一個側面開口，其密封圈、墊環、密封手柄安裝在該側面開口內，密封體的頂部開有一個頂部開口，該頂部開口連接有氦氣瓶，所述密封體通過密封手柄與燃料棒連接。還包括檢漏槽，所述燃料棒彈性固定支架固定安裝在檢漏槽的內凹槽，所述檢漏槽的內側面貼附有防護墊。還包括殼體屏蔽墻，殼體屏蔽墻外側為熱室前區，殼體屏蔽墻內側為熱室，檢漏槽放置在熱室，密封頭放置在熱室前區。還包括放置在熱室前區的氦質譜檢漏儀，所述氦質譜檢漏儀通過檢測管線貫穿殼體屏蔽墻后連接有吸槍，所述吸槍放置在熱室。還包括放置在熱室的視頻監視攝像頭。所述氦氣瓶的開口處設置有減壓閥，減壓閥連接有氣壓表，所述減壓閥通過管道與密封頭導通。基于上述描述，可以看出，本技術一種用于對輻照后燃料棒進行氣壓檢漏的試驗裝置，主要由檢漏槽、密封頭、攝像機、氦質譜檢漏儀、氦氣瓶等部件組成。所述檢漏槽包括與燃料棒彈性固定支架連接的箱體。所述箱體是密封頭、燃料棒彈性固定支架和燃料棒的支撐平臺，所述彈性固定支架用于保護性固定燃料棒；所述密封頭由密封體、密封圈、墊環、密封手柄和底座組成，所述密封體有兩個開口，一個開口用于安裝密封圈、墊環和密封手柄，用于對燃料棒的密封，另一個開口用于連接氦氣瓶；所述底座是整個密封頭的支撐部件；所述攝像機是氣壓試驗的檢測設備，數量根據燃料棒的長度確定；所述氦質譜檢漏儀是氣壓試驗的檢測設備，由主機和吸槍組成。所述主機置于熱室前區，所述吸槍置于熱室殼體內，用機械手進行操作；所述氦氣瓶由氣瓶、減壓閥和壓力表組成。所述裝置安裝于強放射性環境，如熱室殼體內。所述裝置的操作均采用機械手完成。所述裝置進行氣壓檢漏試驗所用示蹤介質為惰性氣體氦，化學分子式為He。所述裝置氣壓檢漏 試驗觀察方式采用視頻監視法和氦氣監測法相結合的方式進行。所述視頻監視攝像頭放置于熱室殼體內，監視器置于熱室前區，兩者通過數據線進行連接。所述氦氣監測法的吸槍放置于熱室殼體內，在熱室內通過機械手進行操作，所述氦氣監測法的檢漏儀置于熱室前區，兩者通過氣管進行連接。所述裝置的燃料棒固定方式由彈性支架完成，所述彈性支架由上下兩部分組成，燃料棒接觸部位有橡膠管進行保護。所述裝置采用海綿墊密封方式，防止燃料棒脫落。本技術的優點在于密封頭的密封件采用耐輻射的硅橡膠，多層配合使用；旋轉手柄尺寸、操作方式和力道可根據機械手實際操作需要進行調整，可實現4MPa的氣體密封。附圖說明圖I為本技術所提供的一種輻照后燃料棒氣壓檢漏試驗裝置結構和原理圖。圖2為熱室部份結構圖。圖3為密封頭結構圖。圖中的標號分別表示為1為防護墊，2為檢漏槽，3為燃料棒彈性固定支架，4為燃料棒，5為視頻監視攝像頭，6為吸槍，7為密封頭，8為氣壓表，9為減壓閥，10為氦氣瓶，11為氦質譜檢漏儀，12為殼體屏蔽墻，13為旋轉手柄，14為墊環，15為密封圈。具體實施方式實施例一如圖1、2、3所示。本技術氣壓檢漏試驗裝置主要由檢漏槽、密封頭、攝像機、氦質譜檢漏儀及氦氣瓶幾部分組成。檢漏槽由箱體和燃料棒彈性固定支架組成，箱體是密封頭、燃料棒彈性固定支架和燃料棒的支撐平臺，彈性固定支架用于固定和保護燃料棒；密封頭由密封體、密封圈、墊環、密封手柄和底座組成；密封體有兩個開口，一個開口用于安裝密封圈、墊環和密封手柄，實現對燃料棒的密封，另一個開口用于連接氦氣瓶；底座是整個密封頭的支撐部件；攝像機是氣壓試驗的檢測設備，根據燃料棒的長度確定其數量；氦質譜檢漏儀是氣壓試驗的檢測設備，由主機和吸槍組成，主機置于熱室前區，吸槍置于熱室殼體內，用機械手進行操作；氦氣瓶由氣瓶、減壓閥和壓力表組成。密封頭的密封件采用耐輻射的硅橡膠，多層配合使用；旋轉手柄尺寸、操作方式和力道可根據機械手實際操作需要進行調整，可實現4MPa的氣體密封。示蹤介質采用目前可用的惰性氣體氦。泄漏監測采用視頻監視和氦檢漏儀檢測兩種相結合的方式。其中視頻監視所用攝像頭的數量根據其放大倍數和有效觀察范圍進行配置，一般400_長度范圍內安裝一個攝像頭；氦質譜檢測靈敏度高于2X 10_7Pa · m3/s0下圖結合上述附圖和實例對本技術作進一步詳細說明。本技術裝置包括檢漏槽、密封頭、攝像機、氦質譜檢漏儀和氦氣瓶。檢漏槽2包括箱體和燃料棒彈性固定支架3，是緩沖墊I、密封頭7、燃料棒彈性固定支架3和燃料棒4的支撐平臺。燃料棒彈性固定支架3按一定高度和間隔分布在箱體上， 密封頭7裝配完后安放在箱體底板上，底板上加工有安裝螺孔。緩沖墊I安裝固定在與密封頭7相對的一側。彈性固定支架3用于固定及保護燃料棒，由上下兩部分組成。下部分用于支撐燃料棒4，上部分用于壓緊燃料棒4，上下兩部分與燃料棒4相接觸處均套有柔性橡膠管。密封頭7由密封體、密封圈15、墊環14、密封手柄13和底座組成。密封體有兩個開口，一個開口位于側面用于安裝密封圈15、墊環14和密封手柄13，用于對燃料棒的密封；另一個開口位于頂部，用于連接氦氣瓶10。攝像機5是氣壓試驗的視頻監視設備，使用數量根據燃料棒的長度確定，通過數據線與前區監視器相連。氦質譜檢漏儀11是氣壓試驗的檢測設備，由主機和吸槍6組成，主機置于熱室前區，吸槍6置于熱室殼體內，吸槍6和氦質譜檢漏儀11通過氣管連接。氦氣瓶10由氣瓶、減壓閥9和壓力表8組成。氣壓檢漏試驗根據監視方式不同分為兩種，一種是采用攝像機5監視，一種采用氦質譜檢漏儀11進行氦氣監測。第一種方式，燃料棒4密封后，在檢漏槽內放入去離子水并淹沒燃料棒，通過調節閥9加壓，通過視頻監視檢漏槽2中燃料棒4冒泡現象，由視頻線傳輸到前區顯示器上進行采集。第二種方式本文檔來自技高網...

【技術保護點】
熱室輻照后燃料棒氣壓檢漏試驗裝置，其特征在于：包括沖壓裝置，其沖壓裝置包括與燃料棒（4）連接的燃料棒彈性固定支架（3）和密封頭（7），所述密封頭包括密封體、以及密封圈（15）、墊環（14）、密封手柄（13）、底座，密封體的側面開有一個側面開口，其密封圈（15）、墊環（14）、密封手柄安裝在該側面開口內，密封體的頂部開有一個頂部開口，該頂部開口連接有氦氣瓶（10），所述密封體通過密封手柄（13）與燃料棒（4）連接。

【技術特征摘要】
1.熱室輻照后燃料棒氣壓檢漏試驗裝置，其特征在于包括沖壓裝置，其沖壓裝置包括與燃料棒(4)連接的燃料棒彈性固定支架(3)和密封頭(7)，所述密封頭包括密封體、以及密封圈(15)、墊環(14)、密封手柄(13)、底座，密封體的側面開有一個側面開口，其密封圈(15)、墊環(14)、密封手柄安裝在該側面開口內，密封體的頂部開有一個頂部開口，該頂部開口連接有氦氣瓶(10)，所述密封體通過密封手柄(13)與燃料棒(4)連接。2.根據權利要求I所述的熱室輻照后燃料棒氣壓檢漏試驗裝置，其特征在于還包括檢漏槽(2)，所述燃料棒彈性固定支架固定安裝在檢漏槽的內凹槽，所述檢漏槽(2)的內側面貼附有防護墊(I)。3.根據權利要求2所述的熱室輻照后燃料棒...

【專利技術屬性】
技術研發人員：江林志，郭成明，陳軍，唐洪奎，李文鈺，任亮，顧劍濤，吳擁軍，
申請(專利權)人：中國核動力研究設計院，
類型：實用新型
國別省市：