一种乏燃料中子吸收材料老化状态评估方法及其贮存格架

技术领域

本发明属于核电厂老化管理技术领域，特别是一种乏燃料中子吸收材料老化状态评估方法及其贮存格架。

背景技术

核燃料组件在反应堆内经过辐照即成为乏燃料组件，乏燃料组件在达到一定的燃耗深度后需要从堆芯卸出，并贮存在核电厂内的乏燃料贮存格架中。为增加乏燃料组件贮存量，目前核电厂内普遍采用密集贮存的方式。但当乏燃料组件彼此靠的很近时，乏燃料释放的中子可能达到一定的浓度而使乏燃料产生临界事故，因此乏燃料贮存格架中必须放置中子吸收体以防止乏燃料临界。

中子衰减是中子吸收体的主要功能，是维持上述乏燃料池亚临界状态的基础，其中

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述或现有技术中存在采取措施监督乏燃料贮存格架中中子吸收材料的状态，及时发现可能造成乏燃料池临界的降质风险的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是提供一种乏燃料中子吸收材料老化状态评估方法。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种乏燃料中子吸收材料老化状态评估方法，包括，

制定监督计划，在试样树中放置足够数量的试样；

按监督计划取出试样进行检测；

选取部分备用试样，定期取出试样采用无损方法进行检测，并在检测结束后重新放回试样树；

根据验收准则判定中子吸收材料降质情况；

试样树通过贮存格架进行存储。

作为本发明乏燃料中子吸收材料老化状态评估方法的一种优选方案，其中：

所述制定监督计划，其中，监督计划为确定取出试样检测的间隔；

所述确定取出试样检测的间隔，其中，初始间隔时间为4～5年，后续间隔时间为8～10年。

作为本发明乏燃料中子吸收材料老化状态评估方法的一种优选方案，其中：所述在试样树中放置足够数量的试样，其中，足够数量的试样为满足监督周期内按监督计划取样检测所需的试样数量，并包含两个以上的备用试样；试样装载进用于固定、支撑试样的框架中，并将装载试样的框架置于乏燃料贮存格架上指定的贮存位置，靠近新卸出的乏燃料组件，以加速累积暴露于可能影响中子吸收材料老化降质的参数，模拟最恶劣的情况；每个试样均标号区分；

所述按监督计划取出试样进行检测，其中，检测包括：目视检查、尺寸检查、重量测量、中子吸收能力检测；中子吸收能力检测为化学法测量实验样片的

作为本发明乏燃料中子吸收材料老化状态评估方法的一种优选方案，其中：所述定期取出试样采用无损方法进行检测，其中，无损检测为至少选取两个备用试样按照监督计划定期开展检测，包括：目视检查、尺寸检查、重量测量、中子吸收能力检测；中子吸收能力检测需采用适当的无损检测方法进行，如暂时没有适当检测技术可暂不检测；在相关检测完成后，试样重新放入框架内并放回乏燃料贮存水池，以便持续监督降质情况的变化趋势。

作为本发明乏燃料中子吸收材料老化状态评估方法的一种优选方案，其中：所述根据验收准则判定中子吸收材料降质情况，其中，验收准则为：

①记录试样的外观形貌变化情况，如发现明显均匀/局部腐蚀现象，需满足第③条准则；

②记录试样的重量和尺寸变化情况，如发现厚度减薄、肿胀、鼓泡现象，需满足第③条准则；

③

作为本发明乏燃料中子吸收材料老化状态评估方法的一种优选方案，其中：根据验收准则判定中子吸收材料降质情况，其中，判定中子吸收材料降质情况为将检测结果对照验收准则，得出评估结论，根据评估结论判定；

所述得出评估结论，其中，评估结论为：

(a)确认没有发生降质变化；

(b)确认预期的降质变化正在发生，此条适用于已有长期使用经验，并发现降质情况的中子吸收材料；

(c)识别正在发生的非预期的降质变化。

作为本发明乏燃料中子吸收材料老化状态评估方法的一种优选方案，其中：根据评论结论判定，其中，判定结果为：

如果结论为(a)或(b)，表明中子吸收材料的状态仍能继续满足乏燃料池临界分析中的要求；如果结论为(c)，需要加强关注，并开展相关变化对乏燃料池临界分析结果影响的评价。

本发明的乏燃料中子吸收材料老化状态评估方法的有益效果：本发明针对乏燃料中子吸收材料可能出现降质导致无法维持乏燃料池处于亚临界状态的风险，通过提前布置足够数量的试样，定期取出试样进行检测和评估的方式监督中子吸收材料的降质情况和变化趋势，达到维持乏燃料池的亚临界状态目的，有效保证乏燃料的安全贮存。

为解决取料防泄漏的技术问题，本发明提供如下技术方案：一种贮存格架，包括贮存格架，所述贮存格架包括容置机构，设置于所述容置机构内部的取料切换机构，设置于所述容置机构顶部的试样存储机构。

作为本发明贮存格架的一种优选方案，其中：所述容置机构包括底座，设置于所述底座上的安装套筒，设置于所述安装套筒上的容置套筒，设置于所述容置套筒内部的多个容置箱，设置于所述容置箱一侧的插槽，所述取料切换机构包括设置于所述安装套筒内部的升降部件，设置于所述升降部件上的调节部件，设置于所述调节部件上的定位部件，所述升降部件包括设置于所述安装套筒上的电动伸缩杆，设置于所述电动伸缩杆上的升降杆，所述升降杆内部设有安装槽。

作为本发明贮存格架的一种优选方案，其中：所述调节部件包括设置于所述安装槽中的驱动组件，设置于所述驱动组件上的转架；

所述驱动组件包括设置于所述安装槽中的转柱，设置于所述转柱上的挤压件与定位件，所述转柱与转架相连接；

所述挤压件包括设置于所述转柱上的矩形箱，设置于所述矩形箱上的连接弹簧，设置于所述连接弹簧上的滑架，设置于所述滑架上的挤压轮；

所述定位件包括设置于所述转柱上的截止槽，设置于所述截止槽上的截止块，设置于所述截止块上的定位弹簧，设置于所述定位弹簧与安装套筒之间的定位架；

所述定位部件包括适配挤压件的边槽，设置于所述边槽与升降杆之间的滑套，设置于所述滑套上的两个夹持板，设置于所述滑套内部的密封板，设置于所述密封板一侧的杆体，设置于所述杆体一侧的插接板，设置于所述密封板与滑套之间的复位弹簧，设置于所述滑套一侧的气囊，设置于所述气囊一侧的支架，所述支架上设有弧槽；

所述边槽开设在安装套筒上，所述气囊与滑套相连通，所述定位部件还包括设置于所述安装套筒上的定位插板；

所述试样存储机构包括设置于所述容置套筒上的顶盖，设置于所述顶盖底部的试样箱。

本发明的贮存格架的有益效果：试样存储机构的设置可以有效的对物料进行限位与存储，可以保证物料的状态，取料切换机构的设置可以根据需要取出对应的物料，每次只能取出单个箱体中的物料，避免物料发生泄漏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为乏燃料中子吸收材料老化状态评估方法的流程图。

图2为贮存格架的整体结构示意图。

图3为贮存格架的整体结构拆分示意图。

图4为贮存格架的部分结构示意图。

图5为图4中A处放大图。

图6为贮存格架的取料切换机构结构示意图。

图7为图6中B处放大图。

图8为贮存格架的挤压件结构示意图。

图9为贮存格架的定位部件结构示意图。

图10为贮存格架定位部件的剖面示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1，参照图1，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种乏燃料中子吸收材料老化状态评估方法，包括以下步骤：

制定监督计划，在试样树中放置足够数量的试样：

制定取出试样检测的间隔。初始间隔为5年，后续间隔为10年。监督周期考虑核电站的寿命(包括许可证延续20年)加上5年的裕量，即85年。

制作满足监督计划取样检测所需的试样数量，并包含2个备用试样。然后试样装载进用于固定、支撑试样的框架中，并将装载试样的框架置于乏燃料贮存格架上指定的贮存位置。此外每个试样均需有位置的标识号进行区分。

按计划取出试样进行检测：按监督计划，定期取出试样进行检测，包括：目视检查、尺寸检查、重量测量、中子吸收能力检测(化学法测量试验样片的

选取部分备用试样，定期取出试样采用无损方法进行检测，并在检测结束后重新放回试样树：

选取两个备用试样按照监督计划定期开展检测，包括：目视检查、尺寸检查、重量测量。检测后记录检测结果，并与之前的情况进行对比。在相关检测完成后，试样重新放入框架内并放回水池。

根据验收准则判定中子吸收材料降质情况：

依据下述验收准则对检测结果进行分析：

1.记录试样的外观形貌变化情况，如发现明显均匀/局部腐蚀现象，需满足第3条准则；

2.记录试样的重量和尺寸变化情况，如发现厚度减薄、肿胀、鼓泡现象，需满足第3条准则；

3.

综合检测分析结果确定评估结论。

结论分为如下三类：a确认没有发生降质变化；b确认预期的降质变化正在发生(适用已有长期使用经验，并发现降质情况的中子吸收材料)；c识别正在发生的非预期的降质变化。

如果结论为a或b，表明中子吸收材料的状态仍能继续满足乏燃料池临界分析中的要求；如果结论为c，需要加强关注，并开展相关变化对乏燃料池临界分析结果影响的评价。

实施例2，参照图2～10，为本发明第二个实施例，与上个实施例不同的是，一种贮存格架，包括贮存格架，贮存格架包括容置机构100，设置于容置机构100内部的取料切换机构200，设置于容置机构100顶部的试样存储机构300。容置机构100包括底座101，设置于底座101上的安装套筒102，设置于安装套筒102上的容置套筒103，设置于容置套筒103内部的多个容置箱104，设置于容置箱104一侧的插槽105。试样存储机构300包括设置于容置套筒103上的顶盖301，设置于顶盖301底部的试样箱302。

具体的，试样存储机构300的设置可以有效的对物料进行限位与存储，可以保证物料的状态，取料切换机构200的设置可以根据需要取出对应的物料，每次只能取出单个箱体中的物料，避免物料发生泄漏。

取料切换机构200包括设置于安装套筒102内部的升降部件201，设置于升降部件201上的调节部件202，设置于调节部件202上的定位部件203。升降部件201包括设置于安装套筒102上的电动伸缩杆201a，设置于电动伸缩杆201a上的升降杆201b，升降杆201b内部设有安装槽201c。

进一步的，升降部件201的设置可以有效的带动容置箱104进行升降，从而达到取出物料的作用，定位部件203的设置可以有效的对容置箱104进行限位，从而配合升降部件201抬起容置箱104。

其余结构均与实施例1相同。

在使用时，若只取出试样物料，只需抬起顶盖301，顶盖301上升的过程中试样箱302同样上升，此时取出试验箱中的物料即可，当需要取出容置箱104中的物料时，旋转取料切换机构200，从而确定需要取出的物料，在选择完成后电动伸缩杆201a带动被选择的容置箱104上升，需要再取出物料需要将上一个容置箱104复位后再旋转取料切换机构200进行选取即可。

实施例3，参照图2～10，为本发明第三个实施例，与上个实施例不同的是，调节部件202包括设置于安装槽201c中的驱动组件202a，设置于驱动组件202a上的转架202b；驱动组件202a包括设置于安装槽201c中的转柱202a-1，设置于转柱202a-1上的挤压件202a-2与定位件202a-3，转柱202a-1与转架202b相连接；挤压件202a-2包括设置于转柱202a-1上的矩形箱202a-2a，设置于矩形箱202a-2a上的连接弹簧202a-2b，设置于连接弹簧202a-2b上的滑架202a-2c，设置于滑架202a-2c上的挤压轮202a-2d；定位件202a-3包括设置于转柱202a-1上的截止槽202a-3a，设置于截止槽202a-3a上的截止块202a-3b，设置于截止块202a-3b上的定位弹簧202a-3c，设置于定位弹簧202a-3c与安装套筒102之间的定位架202a-3d。

具体的，转柱202a-1由一个筒体与一个圆杆拼接而成，且筒体与圆杆的断面均呈矩形，转柱202a-1的设置避免电动伸缩杆201a在上升与下降的过程中带动转架202b移动，从而可以有效的顶起容置箱104，截止槽202a-3a与截止块202a-3b的设置可以保证转柱202a-1单向运动，定位架202a-3d的设置可以有效的对定位弹簧202a-3c进行限位，容置箱104的数量为四个。

定位部件203包括适配挤压件202a-2的边槽203a，设置于边槽203a与升降杆201b之间的滑套203b，设置于滑套203b上的两个夹持板203c，设置于滑套203b内部的密封板203d，设置于密封板203d一侧的杆体203e，设置于杆体203e一侧的插接板203f，设置于密封板203d与滑套203b之间的复位弹簧203g，设置于滑套203b一侧的气囊203h，设置于气囊203h一侧的支架203i，支架203i上设有弧槽203j；边槽203a开设在安装套筒102上，气囊203h与滑套203b相连通，定位部件203还包括设置于安装套筒102上的定位插板203k。

进一步的，边槽203a的设置可以有效的对滑套203b进行限位，报纸滑套203b在移动的过程中只在边槽203a内部，密封板203d的设置可以有效的对存储气体，保证气囊203h与滑套203b、密封板203d之间形成一个密封的空间，该空间内设有气体，在气囊203h被挤压时，气压可以有效的推动密封板203d移动，从而带动定位插板203k移动，从而保证定位插板203k进入插槽105中，进入插槽105后，电动伸缩杆201a伸展后定位插板203k可以有效的带动容置箱104上升。

其余结构均与实施例2相同。

在使用时，转动转架202b，当转架202b转动的过程中挤压轮202a-2d挤压气囊203h，在气囊203h被挤压时，气压可以有效的推动密封板203d移动，从而带动定位插板203k移动，从而保证定位插板203k进入插槽105中，定位插板203k进入插槽105后，此时的升降部件201与四个容置箱104中的其中一个容置箱104连接，启动电动伸缩杆201a，电动伸缩杆201a伸展后定位插板203k可以有效的带动容置箱104上升从而进行取料工作即可；

取料完成后按照上述操作反向进行即可完成复位，当需要取下一容置箱104中的物料时继续转动转架202b，挤压轮202a-2d在弧槽203j的限位作用越过支架203i进入下一气囊203h上。

重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。

此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或与实现本发明不相关的那些特征)。

应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。