一种适用于海上核平台的换料方法和系统与流程

1.本发明涉及海上核燃料的装卸与贮存技术领域，尤其涉及一种适用于海上核平台的换料方法和系统。


背景技术：

2.目前陆上的核电燃料操作系统区域共分两个，分别是反应堆厂的换料水池和辅助厂房的燃料操作区，两者间通过一个贯穿安全壳的燃料运输管道相互连接。但由于海上平台空间狭小，乏池与反应堆舱通过贯穿安全壳的燃料运输通道相互连接，不符合海上平台通过吊装换料并使用接收装置进行乏燃料接收的实际情况。为此，本发明提供一种布置合理、操作简单、安全性高的适用于海上核平台的换料方法和系统。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题在于，提供一种适用于海上核平台的换料方法和系统。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种适用于海上核平台的换料方法，包括：s1、接收新燃料、通过接收装置将所述新燃料运送至乏池内并转运到新燃料格架贮存；s2、从反应堆里取出乏燃料，通过接收装置将所述乏燃料运送至乏池内并转运到乏燃料格架贮存；s3、从新燃料格架中取出新燃料并转运至反应堆安装并重新启动；s4、将贮存在所述乏燃料格架的乏燃料转运至岸上。
5.优选的，所述接收装置包括中空的框架主体，在所述框架一端设有与换料容器对接的接收组件，在所述框架内设有垂直向下的传输通道，所述接收组件与传输通道连通。
6.优选的，步骤s1包括：s11、将所述新燃料放入至啜吸装置检查；s12、将检查后的所述新燃料从所述啜吸装置中取出并装载在换料容器内；s13、将所述换料容器运送至接收装置上方，所述换料容器底部与接收装置的接收组件对接；s14、打开所述换料容器底部，所述新燃料落入所述接收装置的传输通道并沿着所述传输通道进入乏池；s15、取出所述接收装置的传输通道中的所述乏燃料并运送至乏燃料格架内贮存。
7.优选的，步骤s2包括：s21、将所述乏燃料从反应堆中压力容器中取出，并将所述乏燃料装载在换料容器内；s22、将所述换料容器运送至接收装置上方，所述换料容器底部与接收装置的接收组件对接；s23、打开所述换料容器底部，所述乏燃料落入所述接收装置的传输通道并沿着所述传输通道进入乏池；s24、将所述乏燃料从所述接收装置的传输通道中取出，并将所述乏燃料放入至所述啜吸装置检查；s25、将检查完的乏燃料从所述啜吸装置中取出并运送至乏燃料格架内存储。
8.优选的，步骤s3包括：s31、从所述新燃料格架中取出所述新燃料，并转运到所述反应堆的上方；s32、将所述反应堆的压力容器打开，并将所述新燃料下放至所述压力容器中；s33、安装新燃料，并重新启动反应堆。
9.优选的，步骤s4包括：s41、将转运容器吊入所述乏池并存放在下部堆内构件与转运容器共用支承架上；s42、将所述乏燃料从所述乏燃料格中取出并装入所述转运容器中；
s43、将所述转运容器运出所述乏池并转移至岸上。
10.优选的，所述支撑装置包括圆环基座以及间隔周设在所述基座上的固定组件。
11.优选的，所述压力容器包括上部堆内构件和下部堆内构件；所述步骤s2还包括：s26、将所述下部堆内构件吊入所述乏池并存放在下部堆内构件与转运容器共用支承架上。
12.优选的，所述乏燃料格架、所述新燃料格架、所述接收装置、所述啜吸装置和支撑装置均布置在所述乏池内，其中，所述新燃料格架设置在与所述乏燃料格架的对角位置；所述接收装置与所述乏燃料格架布置在靠近所述反应堆舱侧；所述新燃料格架和支撑装置布置在乏池内靠近人员通道侧。
13.本发明还提供一种换料系统，包括处理器和存储有计算机程序的存储器，所述处理器在执行所述存储器中存储的计算机程序时实现权利要求1-9任一项所述换料方法步骤。
14.实施本发明的，具有以下有益效果：本发明通过接收装置将乏燃料和新燃料运送至乏池内，减少吊车在乏池内转运操作空间，使得乏池的空间更加紧凑，进而减少了乏池水装量和乏池质量，缓解了由于乏池过重导致的舱段质心偏移问题，提高了海上平台的抗风浪能力和平台稳定性，适用于海洋摇摆环境。
附图说明
15.下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
16.图1是本发明的换料方法的流程图；
17.图2是本发明的乏池结构示意图；
18.图3是本发明的接收装置结构示意图；
19.图4是本发明的支撑装置接收示意图。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。可以理解，附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
21.如图1所示，本发明提供的一种适用于海上核平台的换料方法，包括：
22.s1、接收新燃料、通过接收装置1将新燃料运送至乏池内并转运到新燃料格架2贮存；
23.s2、从反应堆里取出乏燃料，通过接收装置1将乏燃料运送至乏池内并转运到乏燃料格架3贮存；
24.s3、从新燃料格架2中取出新燃料并转运至反应堆安装并重新启动；
25.s4、将贮存在所述乏燃料格架3的乏燃料转运至岸上。
26.进一步的，如图2所示，该接收装置1包括中空的框架11主体，在框架11的顶部设有与换料容器对接的接收组件12，在框架11内设有垂直向下的传输通道13，接收组件12与传输通道13连通。通过接收装置1将乏燃料和新燃料运送至乏池内，减少吊车在乏池内转运操
作空间，使得乏池的空间更加紧凑，进而减少了乏池水装量和乏池质量，缓解了由于乏池过重导致的舱段质心偏移问题，提高了海上平台的抗风浪能力和平台稳定性，适用于海洋摇摆环境。
27.进一步的，在乏池的上方设置有用于转运的吊车以及在悬挂在吊车上用于抓取核燃料的换料工具。
28.进一步的，步骤s1是新燃料的接收和贮存的过程，如下：将拆包后的新燃料通过换料工具抓取并吊入至啜吸装置4中检查，检查新燃料是否存在有破损、泄漏等问题；操控换料工具将检查后的新燃料从啜吸装置4中取出并装载在换料容器内；通过吊车将装载有新燃料的换料容器转运到接收装置1的顶部，下放换料容器，使得换料容器底部与接收装置1的接收组件12对接；打开换料容器底部，使装载的新燃料落入所述接收装置1的传输通道13并沿着所述传输通道13进入乏池；使用换料工具取出接收装置1的传输通道13中的新燃料并运送至新燃料格架2内贮存。
29.进一步的，步骤s2是乏燃料的拆卸、转运和贮存的过程，如下：打开反应堆中压力容器，使用换料工具将乏燃料取出，并将乏燃料装载在换料容器内；通过吊车将装载有乏燃料的换料容器运送至接收装置1的顶部；下放换料容器，使得换料容器底部与接收装置1的接收组件12对接；打开换料容器底部，使装载的新燃料落入接收装置1的传输通道13并沿着传输通道13进入乏池；使用换料工具将乏燃料从接收装置1的传输通道13中取出，并将乏燃料放入至啜吸装置4检查；将检查完的乏燃料从啜吸装置4中取出并运送至乏燃料格架3内贮存。
30.在一些实施例中，在乏燃料的拆卸、转运和贮存的过程中还包括：从反应堆取出乏燃料后，使用吊车将上部堆内构件和下部堆内构件取出，并且将下部堆内构件吊入乏池并存放在下部堆内构件与转运容器共用支承架上，待更换新燃料时使用。将下部堆内构件放入乏池，利用乏池中的水屏蔽下部堆内构件的放射性，合理利用乏池空间，提高了平台的经济性。
31.进一步的，如图3所示，支撑装置5包括圆环基座51以及间隔周设在所述基座51上的固定组件52。
32.进一步的，步骤s3是新料组件安装，恢复反应堆并启堆的过程，如下：使用吊车将下部堆内构件从乏池内运出并放入至压力容器内；使用换料工具从新燃料格架2中取出新燃料，并转运到所述反应堆的上方，将新燃料下放至压力容器中，安装新燃料，并重新启动反应堆。
33.进一步的，步骤s4是外运乏燃料的过程，如下：通过吊车将转运容器吊入乏池并存放在下部堆内构件与转运容器共用支承架上；使用换料工具将乏燃料从乏燃料格中取出并装入所述转运容器中，最后将所述转运容器运出乏池并转移至岸上。
34.进一步的，在换料过程中，下部堆内构件和转运容器错开使用同一支撑装置5，进而减少乏池的使用空间。
35.进一步的，乏燃料格架3、新燃料格架2、接收装置1、啜吸装置4和支撑装置5均布置在乏池内。优选的，接收装置1布置在乏池内靠近反应堆与平台右舷侧，乏燃料格架3布置在乏池内靠近反应堆舱与平台中轴线侧，接收装置1、乏燃料格架3与人员通道间有至少2m的乏池水作为间隔。新燃料格架2布置在乏池内靠近人员通道与平台右舷侧，支撑装置5在乏
池内靠近人员通道与平台中轴线侧。乏燃料格架3与接收装置1靠近反应堆布置，乏燃料与辅助舱人员通道的距离较远，可以利用乏池中的水屏蔽乏燃料的放射性，缓解了辅助舱的屏蔽设计压力，减少辅助舱屏蔽材料重量，提高了平台的经济性。降低了辐照对工作人员的影响，提高了工作人员的安全性。
36.在一些实施例中，乏池池底为双层池底，防止单层池底底部破裂导致的高放乏池水泄漏问题，提高乏池安全性。
37.可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。