帶觀察窗的燃料棒真空檢漏箱及其構成的檢漏系統的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型專利涉及燃料棒檢漏處理結構。
【背景技術】
[0002]目前輻照后燃料棒檢漏主要采取真空氣泡法、水煮法和增壓法三種方法。水煮法通過加熱水來改變燃料棒的內外壓差，由于受水的沸點限制，一般產生的壓差為0.2atm左右，檢測靈敏度相對較低，一般很少采用。增壓法通過增壓設備將參考氣體通過破損口或專制孔壓入燃料棒，達到改變燃料棒內外壓差的目的，但是這種方法對密封性要求很高，安裝難度大，難以廣泛應用。針對大批量待檢漏燃料棒，真空氣泡法以其檢測靈敏度高、設備安裝簡單并且可同時對多根燃料棒進行檢漏，具備操作簡單、經濟性好等優點成為最優選擇。
[0003]針對數量多、長度長、典型核素氣體多次被采集、破口形式和大小不明以及內部可能有水的輻照后燃料棒進行檢漏，本文提出了一種新的檢漏排查設計方案。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型將針對輻照后燃料棒破損檢漏設計一種檢漏效率高、操作簡單和經濟性好的真空氣泡檢漏系統，此系統能夠檢漏長度較長的燃料棒且可多根燃料棒同時檢漏，同時提供了一套適應該檢漏系統的檢測方法。
[0005]本實用新型的實現方案如下:
[0006]帶觀察窗的燃料棒真空氣泡法檢漏箱，由于本實用新型采用的是水下密封真空氣泡法檢漏處理，因此需要配置一個觀察窗，便于實驗人員觀察具體的破口位置，為此，檢漏箱本體的任意一側板設置有真空接頭，檢漏箱本體的任意一側板設置有觀察窗口，設置有觀察窗口的側板稱為觀察側板，設置有真空接頭的側板稱為抽氣側板，觀察側板外壁面貼有聚乙烯玻璃，同時在聚乙烯玻璃的四周設置有加強塊，加強塊固定在觀察側板外壁面上，聚乙烯玻璃與觀察側板外壁面之間采用密封膠條密封，聚乙烯玻璃遠離觀察側板的一側設置有壓板，壓板通過螺釘與加強塊連接。
[0007]通過上述結構，我們可以看出。本實用新型的觀察區域結構有別于傳統的觀察窗，傳統的觀察窗的觀察玻璃是鑲嵌在觀察孔洞內的，而本實用新型的檢漏箱需要承受高壓，其內部要進行真空處理，因此本實用新型才采用上述結構，以適應檢漏箱高壓的需求，保證檢漏箱的結構強度，本發明的聚乙烯玻璃是直接放置到觀察側板外壁面，并且觀察側板外壁面與聚乙烯玻璃之間同時采用密封膠條進行密封處理，為了保證觀察側板外壁面與聚乙烯玻璃之間的密封性，本實用新型采用加強塊和壓板作為聚乙烯玻璃的壓制結構，利用壓板將聚乙烯玻璃緊密的壓接在觀察側板外壁面上，通過調節螺釘來調節聚乙烯玻璃的壓緊力度。密封膠條選用抗輻射的O型硅橡膠，本實用新型采用聚乙烯玻璃取代常規的無機氧化硅玻璃，整個箱體選用不銹鋼材質，要保證箱體的垂直度、平面度和密封面的平整。。
[0008]檢漏箱本體的上端開口，檢漏箱本體的上端開口端面設置有凹槽，該凹槽內設置有密封膠條，在檢漏箱本體上方還設置有蓋板，蓋板面向檢漏箱本體設置有凸出塊，該凸出塊插入到凹槽內將檢漏箱本體的上端開口端密封。
[0009]由于本實用新型采用的是對輻照后燃料棒進行批量排查檢漏處理，因此，上述凹槽和蓋板凸出塊的配合通過放置在前區的電氣控制系統進行電氣自動控制，同時蓋板下方設成凸出塊，保證蓋板放下時定位和抽真空時起加強作用，密封膠條和凹槽的配合設計便于安裝且使其具備良好的密封性，由于檢漏箱本體在使用過程中，檢漏箱本體的內部處于真空狀態，本發明才采用凹槽、密封膠條、凸出塊的配合設計，以實現密封性、保證蓋板不能隨便移位，同時有利于檢漏箱本體結構強度的保障。
[0010]檢漏箱本體的底座連接有排水管。
[0011]檢漏箱本體為長方形體。
[0012]另外，真空接頭安裝在箱體的后面，真空接頭外部與抽真空系統相連。排水管安裝在檢漏箱底座處，方便試驗完成后排水。檢漏箱具備良好的抗輻射性、耐腐蝕性，結構上具有良好的密封性和承壓性。
[0013]待以上檢漏箱完成后，需要設計一套針對該檢漏箱的檢漏系統。而本實用新型的具體設計如下:輻照后燃料棒真空氣泡法檢漏系統，包括所述的檢漏箱，檢漏箱的兩側都各自設置有蓋板導向桿，蓋板導向桿的外徑面套有直線軸承滑塊，蓋板與直線軸承滑塊和實現升降的螺桿連接，還包括頂板和絲桿升降機構A，蓋板導向桿的頂端固定在頂板和底座上，頂板上設置有蓋板傳動電機12,蓋板傳動電機12的輸出軸與絲桿升降機構A的輸入軸連接，絲桿升降機構A的升降螺桿與蓋板連接；蓋板上還設置有燃料棒導向桿和燃料棒提升電機，燃料棒導向桿的外徑面套有燃料棒直線軸承滑塊，燃料棒直線軸承滑塊連接有提升橫梁，蓋板上設置有燃料棒升降機構B，燃料棒升降機構B的輸入軸與燃料棒提升電機的傳動軸連接，燃料棒升降機構B的輸出軸通過凸輪連桿機構與提升橫梁連接，提升橫梁連接有L形提升架，L形提升架包括互相連接構成L形結構的垂直桿和水平桿，垂直桿經過設置在蓋板上的軸封座后穿過蓋板，水平桿位于蓋板下方，水平桿上焊接有對稱的定位塊，在對應定位塊間就是燃料棒放置位置，其間距利于機械手的夾持操作。
[0014]在以上結構中，本實用新型除了上述檢漏箱外，還具備2個驅動結構，第一個驅動結構，即為本實用新型的蓋板驅動結構，另外一個驅動結構即為本實用新型的燃料棒驅動結構。蓋板驅動結構包括上述的直線軸承滑塊、蓋板導向桿、蓋板傳動電機、頂板、絲桿升降機構A，其中蓋板可以通過直線軸承滑塊沿著蓋板導向桿上下移動，直線軸承滑塊和蓋板導向桿組成蓋板的導向結構，而驅動蓋板移動的裝置則是蓋板傳動電機和絲桿升降機構A，電機轉動驅動絲桿升降機構A的螺桿旋轉，帶動蓋板上下移動。而本發明的燃料棒升降結構采用凸輪連桿機構的旋轉作為驅動機構，在燃料棒驅動結構中，燃料棒驅動結構包括燃料棒導向桿和燃料棒提升電機、燃料棒直線軸承滑塊、提升橫梁、L形提升架、燃料棒升降機構B，該結構中，燃料棒導向桿和燃料棒直線軸承滑塊組成燃料棒的導向結構，燃料棒提升電機、提升橫梁、燃料棒升降機構B構成驅動燃料棒移動的裝置，燃料棒提升電機轉動，從而使得燃料棒升降機構B的凸輪旋轉驅動提升橫梁上下移動，L形提升架作為燃料棒的放置結構，L形提升架隨著提升橫梁的移動而移動，燃料棒放置在L形提升架的水平桿上，在左右水平桿上對稱焊接有定位塊，便于隔離每根燃料棒。軸封座實現提升桿的運動密封。蓋板為實心不銹鋼可利用其重量協助電機的自鎖力實現檢漏箱的加壓密封。
[0015]為了觀察抽氣速率，蓋板上還設置有真空表。真空表安裝在蓋板上，抽取真空時，可及時監控抽氣速率的大小和真空度多少。
[0016]所述檢漏箱放置在底座上，蓋板導向桿的下端固定在底座上。
[0017]優選的，所述蓋板導向桿的數目為4個。
[0018]優選的，所述燃料棒導向桿的數目為2個。
[0019]進一步的，基于輻照后燃料棒真空氣泡法檢漏系統的檢漏方法，檢漏方法包括以下步驟:
[0020]A、燃料棒烘烤步驟:采用烘烤裝置對被檢破損燃料棒進行烘烤處理；由于燃料棒可能存在破損，因長期在水下保存，其內部會因壓力作用導致水分進入燃料棒內部，影響后續的真空氣泡法檢漏的檢漏率，因此需要將可能破損的燃料棒內部水分排出，空間預留出來，并經大氣或人工注入氣體，在以水為介質的氣泡法檢漏時，才能觀察到破損處的氣泡。因此本發明采用烘烤裝置對燃料棒進行烘烤，排出燃料棒內部可能存在的水分，為后續檢查做好準備。其它手段排出水分的方法都不太適用于本發明的目標物燃料棒和使用于狹小的強放環境，傳統排出水分手段的缺點是成本高、效率低下、占地面積廣等缺點，而上述烘烤法排出液體的方法，其成本低，效率高，最適合狹小環境中強放射性破損燃料棒的處理；
[0021]B、燃料棒檢查就位步驟:將步驟A處理后的燃料棒利用機械手操作夾持到L形提升架的水平桿上；安裝時注意燃料棒左右定位在觀察窗中間位置和每根燃料棒在水平桿上的單獨分隔;該步驟是完成燃料棒的檢查就位過程；
[0022]C、蓋板蓋合步驟:啟動蓋板