一种燃料组件离线检漏方法
专利名称:一种燃料组件离线检漏方法
一种燃料组件离线检漏方法技术领域：
[0001]本发明属于检漏方法，具体涉及一种燃料组件离线检漏方法。
背景技术：
[0002]反应堆燃烧后的燃料组件在进行下一步处理之前需要对其进行检漏，目的是检查 燃料组件是否破损，是否有放射性核素泄露出来。[0003]现有技术中存在两种检漏方法①水回路检漏，该方法是将燃料组件放置在密闭 的水循环回路中，通过检测水中放射性核素的组成和活度确定燃料组件的破损程度。②抽 气检测，该方法主要用于乏燃料外运，通过将元件烘干后抽取燃料组件附近的气体，通过对 气体的检测确定燃料组件是否破损。[0004]现有技术的缺陷在于①水回路检漏主要用于对出堆时间短(一般在出堆两周之 内)且破损比较严重的燃料组件进行检测，因为当燃料组件仅存在微小破损时，泄露出的 固态放射性核素很少，用水回路检漏无法准确检测。②抽气检测可以用来检测仅存在微小 破损的燃料组件，但是在检测过程中必须将燃料组件烘干。[0005]当按照热工方面的安全要求，燃料组件不能脱水，而且燃料组件仅存在微小破损、 燃耗浅、出堆时间长时，既无法使用水回路检漏又无法使用抽气检测。
发明内容
[0006]本发明针对现有技术的缺陷，提供一种针对微小破损、燃耗浅、出堆时间长时且不 能脱水的燃料组件进行检漏的燃料组件离线检漏方法。[0007]本发明是这样实现的一种燃料组件离线检漏方法，包括下述步骤[0008]步骤一将燃料组件置于密闭水循环回路中[0009]将燃料组件置于密闭水循环回路中，该密闭水循环中的水为去离子水，压力为常 压，[0010]步骤二 加压、减压[0011]给循环水加压，直到水压达到O. 45MPa，保持5 10分钟，然后再降到常压，[0012]步骤三加热并正、反冲[0013]将循环水加热到60度，到达预定温度后，进行正、反冲，所述的正冲是指从下向上 用水对燃料组件进行冲刷，反冲是指从上向下用水对燃料组件进行冲刷，冲刷流量为2 3m3/h，冲刷时间保持5 10分钟，最后一次冲刷不再停止，在后续步骤中始终保持冲刷流 量，[0014]步骤四加热保温[0015]将循环水加热到75 85度，并保温2小时以上，[0016]步骤五降温并进行树脂吸附[0017]将循环水降温到45度以下，然后用核级树脂进行固体放射性核素的吸附，[0018]步骤六通入氦气[0019]向循环水中通入氦气，氦气在水循环回路中的某个高点位置开始积累，当积累的 氦气达到200KPa时停止通入氦气，并开始抽气，抽气以每秒钟降低IKPa的压力为标准，当 气体压力达到常压时继续抽气直到压力达到-O. 027MPa结束抽气，从开始抽取氦气到结束 抽气过程中，所有抽取的气体都通过液氮进行冷却，在液氮中设有活性炭，在气体被液氮冷 却的过程中气体中的气态放射性核素被活性炭吸附，[0020]步骤七检测[0021]对步骤五中吸附了固态放射性核素的树脂和步骤六中吸附了气态放射性核素的 活性炭进行检测，对树脂中的Cs-137的活度进行检测，对活性炭中的Kr-85进行活度检 测，如果检测结果为能够检测出Kr-85，则判定该燃料组件破损；如果检测结果为未检出 Kr-85，则根据Cs-137活度的大小判定组件是否破损的风险。[0022]如前所述的一种燃料组件离线检漏方法，其中，所述的步骤二中加压、减压过程共重复两次。[0023]如前所述的一种燃料组件离线检漏方法，其中，所述的步骤三中正冲、反冲冲刷流 量的优选值为2. 5m3/h。[0024]如前所述的一种燃料组件离线检漏方法，其中，所述的步骤三中正冲、反冲交替进 行，各进行两次。[0025]如前所述的一种燃料组件离线检漏方法，其中，所述的步骤五中的树脂选用的是 争光牌树脂。[0026]如前所述的一种燃料组件离线检漏方法，其中，所述的步骤六中的活性炭选用的 是赤峰16A活性炭。[0027]本发明的显著效果是通过加压、减压、正反冲及加热过程保证了燃料组件中的放 射性核素充分释放。通过树脂吸附释放出的固体放射性核素，通过活性炭吸附液态状态的 Kr-85,因此收集齐了固态和气态的放射性核素，检测全面，检测结果准确，更重要的是能够 在不脱水的情况下检测燃料组件中小的破损。
具体实施方式
[0028]一种燃料组件离线检漏方法，包括下述步骤[0029]步骤一将燃料组件置于密闭水循环回路中[0030]将燃料组件置于密闭水循环回路中，该密闭水循环中的水为去离子水，压力为常压。[0031]步骤二 加压、减压[0032]给循环水加压，直到水压达到O. 45MPa，保持5 10分钟，然后再降到常压。上述 加压、减压过程共重复两次。[0033]步骤三加热并正、反冲[0034]将循环水加热到60度，到达预定温度后，进行正、反冲。所述的正冲是指从下向上 用水对燃料组件进行冲刷，反冲是指从上向下用水对燃料组件进行冲刷，冲刷流量为2 3m3/h，优选2. 5m3/h，冲刷时间保持5 10分钟。正向冲刷和反向冲刷交替进行，各进行两 次。最后一次冲刷不再停止，在后续步骤中始终保持冲刷流量。[0035]步骤四加热保温[0036]将循环水加热到75 85度，并保温2小时以上。虽然保温更长时间能达到更好 的效果，但是申请人通过试验发现保温2小时已经能够满足基本的检测要求。[0037]步骤五降温并进行树脂吸附[0038]将循环水降温到45度以下，然后用核级树脂进行固体放射性核素的吸附。所述的 核级树脂是指核电站常用的净化离子交换柱树脂，该类树脂的特点是对Cs-137的亲和力 非常强，例如争光牌树脂即可。树脂吸附过程保持2小时以上。虽然吸附更长时间能达到 更好的效果，但是申请人通过试验发现吸附2小时已经能够满足基本的检测要求。[0039]步骤六通入氦气[0040]向循环水中通入氦气，氦气在水循环回路中的某个高点位置开始积累，当积累的 氦气达到200KPa时停止通入氦气，并开始抽气。抽气以每秒钟降低IKPa的压力为标准，当 气体压力达到常压时继续抽气直到压力达到-O. 027MPa结束抽气。从开始抽取氦气到结束 抽气过程中，所有抽取的气体都通过液氮进行冷却，在液氮中设有活性炭，在气体被液氮冷 却的过程中气体中的气态放射性核素被活性炭吸附。本例中的活性炭选用的是市售的赤峰 16A的活性碳，当然本领域的技术人员也可以选用吸附性能相近的其它型号活性炭。由于氦 气的沸点比液氮的温度低，因此氦气不会受到任何影响，而气态的放射性核素Kr-85在液 氮的冷却作用下凝固为液体，被活性碳吸附。[0041]步骤七检测[0042]对步骤五中吸附了固态放射性核素的树脂和步骤六中吸附了气态放射性核素的 活性炭进行检测，对树脂中的Cs-137的活度进行检测，对活性炭中的Kr-85进行活度检 测。如果检测结果为能够检测出Kr-85，则判定该燃料组件破损；如果检测结果为未检出 Kr-85，则根据Cs-137活度的大小判定组件是否破损的风险，即Cs-137活度越大破损风险 越大。
权利要求
1.一种燃料组件离线检漏方法，其特征在于包括下述步骤 步骤一将燃料组件置于密闭水循环回路中 将燃料组件置于密闭水循环回路中，该密闭水循环中的水为去离子水，压力为常压， 步骤二 加压、减压 给循环水加压，直到水压达到O. 45MPa，保持5 10分钟，然后再降到常压， 步骤三加热并正、反冲 将循环水加热到60度，到达预定温度后，进行正、反冲，所述的正冲是指从下向上用水对燃料组件进行冲刷，反冲是指从上向下用水对燃料组件进行冲刷，冲刷流量为2 3m3/h，冲刷时间保持5 10分钟，最后一次冲刷不再停止，在后续步骤中始终保持冲刷流量，步骤四加热保温 将循环水加热到75 85度，并保温2小时以上， 步骤五降温并进行树脂吸附 将循环水降温到45度以下，然后用核级树脂进行固体放射性核素的吸附， 步骤六通入氦气 向循环水中通入氦气，氦气在水循环回路中的某个高点位置开始积累，当积累的氦气达到200KPa时停止通入氦气，并开始抽气，抽气以每秒钟降低IKPa的压力为标准，当气体压力达到常压时继续抽气直到压力达到-O. 027MPa结束抽气，从开始抽取氦气到结束抽气过程中，所有抽取的气体都通过液氮进行冷却，在液氮中设有活性炭，在气体被液氮冷却的过程中气体中的气态放射性核素被活性炭吸附， 步骤七检测 对步骤五中吸附了固态放射性核素的树脂和步骤六中吸附了气态放射性核素的活性炭进行检测，对树脂中的Cs-137的活度进行检测，对活性炭中的Kr-85进行活度检测，如果检测结果为能够检测出Kr-85，则判定该燃料组件破损；如果检测结果为未检出Kr-85，则根据Cs-137活度的大小判定组件是否破损的风险。
2.如权利要求
1所述的一种燃料组件离线检漏方法，其特征在于所述的步骤二中加压、减压过程共重复两次。
3.如权利要求
2所述的一种燃料组件离线检漏方法，其特征在于所述的步骤三中正冲、反冲冲刷流量的优选值为2. 5m3/h。
4.如权利要求
3所述的一种燃料组件离线检漏方法，其特征在于所述的步骤三中正冲、反冲交替进行，各进行两次。
5.如权利要求
4所述的一种燃料组件离线检漏方法，其特征在于所述的步骤五中的树脂选用的是争光牌树脂。
6.如权利要求
5所述的一种燃料组件离线检漏方法，其特征在于所述的步骤六中的活性炭选用的是赤峰16A活性炭。。
专利摘要
本发明属于检漏方法，具体涉及一种燃料组件离线检漏方法。它包括步骤一将燃料组件置于密闭水循环回路中；步骤二加压、减压；步骤三加热并正、反冲；步骤四加热保温；步骤五降温并进行树脂吸附；步骤六通入氦气；步骤七检测。本发明的显著效果是通过加压、减压、正反冲及加热过程保证了燃料组件中的放射性核素充分释放。通过树脂吸附释放出的固体放射性核素，通过活性炭吸附液态状态的Kr-85，因此收集齐了固态和气态的放射性核素，检测全面，检测结果准确，更重要的是能够在不脱水的情况下检测燃料组件中小的破损。
文档编号G21C17/07GKCN103021485SQ201110285267
公开日2013年4月3日 申请日期2011年9月23日
发明者贾亚青, 邹德光, 李劲松, 向玉新, 李文钰, 安天才, 徐川, 程瑛, 陈云明, 王立德, 李成业 申请人:中国核动力研究设计院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan
一种燃料组件离线检漏方法技术领域：
[0001]本发明属于检漏方法，具体涉及一种燃料组件离线检漏方法。
背景技术：
[0002]反应堆燃烧后的燃料组件在进行下一步处理之前需要对其进行检漏，目的是检查 燃料组件是否破损，是否有放射性核素泄露出来。[0003]现有技术中存在两种检漏方法①水回路检漏，该方法是将燃料组件放置在密闭 的水循环回路中，通过检测水中放射性核素的组成和活度确定燃料组件的破损程度。②抽 气检测，该方法主要用于乏燃料外运，通过将元件烘干后抽取燃料组件附近的气体，通过对 气体的检测确定燃料组件是否破损。[0004]现有技术的缺陷在于①水回路检漏主要用于对出堆时间短(一般在出堆两周之 内)且破损比较严重的燃料组件进行检测，因为当燃料组件仅存在微小破损时，泄露出的 固态放射性核素很少，用水回路检漏无法准确检测。②抽气检测可以用来检测仅存在微小 破损的燃料组件，但是在检测过程中必须将燃料组件烘干。[0005]当按照热工方面的安全要求，燃料组件不能脱水，而且燃料组件仅存在微小破损、 燃耗浅、出堆时间长时，既无法使用水回路检漏又无法使用抽气检测。
发明内容
[0006]本发明针对现有技术的缺陷，提供一种针对微小破损、燃耗浅、出堆时间长时且不 能脱水的燃料组件进行检漏的燃料组件离线检漏方法。[0007]本发明是这样实现的一种燃料组件离线检漏方法，包括下述步骤[0008]步骤一将燃料组件置于密闭水循环回路中[0009]将燃料组件置于密闭水循环回路中，该密闭水循环中的水为去离子水，压力为常 压，[0010]步骤二 加压、减压[0011]给循环水加压，直到水压达到O. 45MPa，保持5 10分钟，然后再降到常压，[0012]步骤三加热并正、反冲[0013]将循环水加热到60度，到达预定温度后，进行正、反冲，所述的正冲是指从下向上 用水对燃料组件进行冲刷，反冲是指从上向下用水对燃料组件进行冲刷，冲刷流量为2 3m3/h，冲刷时间保持5 10分钟，最后一次冲刷不再停止，在后续步骤中始终保持冲刷流 量，[0014]步骤四加热保温[0015]将循环水加热到75 85度，并保温2小时以上，[0016]步骤五降温并进行树脂吸附[0017]将循环水降温到45度以下，然后用核级树脂进行固体放射性核素的吸附，[0018]步骤六通入氦气[0019]向循环水中通入氦气，氦气在水循环回路中的某个高点位置开始积累，当积累的 氦气达到200KPa时停止通入氦气，并开始抽气，抽气以每秒钟降低IKPa的压力为标准，当 气体压力达到常压时继续抽气直到压力达到-O. 027MPa结束抽气，从开始抽取氦气到结束 抽气过程中，所有抽取的气体都通过液氮进行冷却，在液氮中设有活性炭，在气体被液氮冷 却的过程中气体中的气态放射性核素被活性炭吸附，[0020]步骤七检测[0021]对步骤五中吸附了固态放射性核素的树脂和步骤六中吸附了气态放射性核素的 活性炭进行检测，对树脂中的Cs-137的活度进行检测，对活性炭中的Kr-85进行活度检 测，如果检测结果为能够检测出Kr-85，则判定该燃料组件破损；如果检测结果为未检出 Kr-85，则根据Cs-137活度的大小判定组件是否破损的风险。[0022]如前所述的一种燃料组件离线检漏方法，其中，所述的步骤二中加压、减压过程共重复两次。[0023]如前所述的一种燃料组件离线检漏方法，其中，所述的步骤三中正冲、反冲冲刷流 量的优选值为2. 5m3/h。[0024]如前所述的一种燃料组件离线检漏方法，其中，所述的步骤三中正冲、反冲交替进 行，各进行两次。[0025]如前所述的一种燃料组件离线检漏方法，其中，所述的步骤五中的树脂选用的是 争光牌树脂。[0026]如前所述的一种燃料组件离线检漏方法，其中，所述的步骤六中的活性炭选用的 是赤峰16A活性炭。[0027]本发明的显著效果是通过加压、减压、正反冲及加热过程保证了燃料组件中的放 射性核素充分释放。通过树脂吸附释放出的固体放射性核素，通过活性炭吸附液态状态的 Kr-85,因此收集齐了固态和气态的放射性核素，检测全面，检测结果准确，更重要的是能够 在不脱水的情况下检测燃料组件中小的破损。
具体实施方式
[0028]一种燃料组件离线检漏方法，包括下述步骤[0029]步骤一将燃料组件置于密闭水循环回路中[0030]将燃料组件置于密闭水循环回路中，该密闭水循环中的水为去离子水，压力为常压。[0031]步骤二 加压、减压[0032]给循环水加压，直到水压达到O. 45MPa，保持5 10分钟，然后再降到常压。上述 加压、减压过程共重复两次。[0033]步骤三加热并正、反冲[0034]将循环水加热到60度，到达预定温度后，进行正、反冲。所述的正冲是指从下向上 用水对燃料组件进行冲刷，反冲是指从上向下用水对燃料组件进行冲刷，冲刷流量为2 3m3/h，优选2. 5m3/h，冲刷时间保持5 10分钟。正向冲刷和反向冲刷交替进行，各进行两 次。最后一次冲刷不再停止，在后续步骤中始终保持冲刷流量。[0035]步骤四加热保温[0036]将循环水加热到75 85度，并保温2小时以上。虽然保温更长时间能达到更好 的效果，但是申请人通过试验发现保温2小时已经能够满足基本的检测要求。[0037]步骤五降温并进行树脂吸附[0038]将循环水降温到45度以下，然后用核级树脂进行固体放射性核素的吸附。所述的 核级树脂是指核电站常用的净化离子交换柱树脂，该类树脂的特点是对Cs-137的亲和力 非常强，例如争光牌树脂即可。树脂吸附过程保持2小时以上。虽然吸附更长时间能达到 更好的效果，但是申请人通过试验发现吸附2小时已经能够满足基本的检测要求。[0039]步骤六通入氦气[0040]向循环水中通入氦气，氦气在水循环回路中的某个高点位置开始积累，当积累的 氦气达到200KPa时停止通入氦气，并开始抽气。抽气以每秒钟降低IKPa的压力为标准，当 气体压力达到常压时继续抽气直到压力达到-O. 027MPa结束抽气。从开始抽取氦气到结束 抽气过程中，所有抽取的气体都通过液氮进行冷却，在液氮中设有活性炭，在气体被液氮冷 却的过程中气体中的气态放射性核素被活性炭吸附。本例中的活性炭选用的是市售的赤峰 16A的活性碳，当然本领域的技术人员也可以选用吸附性能相近的其它型号活性炭。由于氦 气的沸点比液氮的温度低，因此氦气不会受到任何影响，而气态的放射性核素Kr-85在液 氮的冷却作用下凝固为液体，被活性碳吸附。[0041]步骤七检测[0042]对步骤五中吸附了固态放射性核素的树脂和步骤六中吸附了气态放射性核素的 活性炭进行检测，对树脂中的Cs-137的活度进行检测，对活性炭中的Kr-85进行活度检 测。如果检测结果为能够检测出Kr-85，则判定该燃料组件破损；如果检测结果为未检出 Kr-85，则根据Cs-137活度的大小判定组件是否破损的风险，即Cs-137活度越大破损风险 越大。
权利要求
1.一种燃料组件离线检漏方法，其特征在于包括下述步骤 步骤一将燃料组件置于密闭水循环回路中 将燃料组件置于密闭水循环回路中，该密闭水循环中的水为去离子水，压力为常压， 步骤二 加压、减压 给循环水加压，直到水压达到O. 45MPa，保持5 10分钟，然后再降到常压， 步骤三加热并正、反冲 将循环水加热到60度，到达预定温度后，进行正、反冲，所述的正冲是指从下向上用水对燃料组件进行冲刷，反冲是指从上向下用水对燃料组件进行冲刷，冲刷流量为2 3m3/h，冲刷时间保持5 10分钟，最后一次冲刷不再停止，在后续步骤中始终保持冲刷流量，步骤四加热保温 将循环水加热到75 85度，并保温2小时以上， 步骤五降温并进行树脂吸附 将循环水降温到45度以下，然后用核级树脂进行固体放射性核素的吸附， 步骤六通入氦气 向循环水中通入氦气，氦气在水循环回路中的某个高点位置开始积累，当积累的氦气达到200KPa时停止通入氦气，并开始抽气，抽气以每秒钟降低IKPa的压力为标准，当气体压力达到常压时继续抽气直到压力达到-O. 027MPa结束抽气，从开始抽取氦气到结束抽气过程中，所有抽取的气体都通过液氮进行冷却，在液氮中设有活性炭，在气体被液氮冷却的过程中气体中的气态放射性核素被活性炭吸附， 步骤七检测 对步骤五中吸附了固态放射性核素的树脂和步骤六中吸附了气态放射性核素的活性炭进行检测，对树脂中的Cs-137的活度进行检测，对活性炭中的Kr-85进行活度检测，如果检测结果为能够检测出Kr-85，则判定该燃料组件破损；如果检测结果为未检出Kr-85，则根据Cs-137活度的大小判定组件是否破损的风险。
2.如权利要求
1所述的一种燃料组件离线检漏方法，其特征在于所述的步骤二中加压、减压过程共重复两次。
3.如权利要求
2所述的一种燃料组件离线检漏方法，其特征在于所述的步骤三中正冲、反冲冲刷流量的优选值为2. 5m3/h。
4.如权利要求
3所述的一种燃料组件离线检漏方法，其特征在于所述的步骤三中正冲、反冲交替进行，各进行两次。
5.如权利要求
4所述的一种燃料组件离线检漏方法，其特征在于所述的步骤五中的树脂选用的是争光牌树脂。
6.如权利要求
5所述的一种燃料组件离线检漏方法，其特征在于所述的步骤六中的活性炭选用的是赤峰16A活性炭。。
专利摘要
本发明属于检漏方法，具体涉及一种燃料组件离线检漏方法。它包括步骤一将燃料组件置于密闭水循环回路中；步骤二加压、减压；步骤三加热并正、反冲；步骤四加热保温；步骤五降温并进行树脂吸附；步骤六通入氦气；步骤七检测。本发明的显著效果是通过加压、减压、正反冲及加热过程保证了燃料组件中的放射性核素充分释放。通过树脂吸附释放出的固体放射性核素，通过活性炭吸附液态状态的Kr-85，因此收集齐了固态和气态的放射性核素，检测全面，检测结果准确，更重要的是能够在不脱水的情况下检测燃料组件中小的破损。
文档编号G21C17/07GKCN103021485SQ201110285267
公开日2013年4月3日 申请日期2011年9月23日
发明者贾亚青, 邹德光, 李劲松, 向玉新, 李文钰, 安天才, 徐川, 程瑛, 陈云明, 王立德, 李成业 申请人:中国核动力研究设计院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan
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