破損燃料組件定位檢測系統是為了確保反應堆安全運行、及時處理燃料包殼破損事故的安全重要設備。
基本介紹
- 中文名:破損燃料定位檢測系統
作為反應堆縱深防禦的一道最重要的屏障,反應堆的核燃料大都密封在非裂變結構材料製成的包殼裡,形成棒狀的燃料元件,用以防止冷卻劑腐蝕燃料、滯留裂變產物並約束燃料的熱畸變。因此,燃料元件包殼的密封性和完整性對於反應堆的安全是至關重要的。
反應堆運行安全限值允許燃料包殼可有一定的破損率(0.1%~1%),但若允許破損蔓延和發展,其後果是裂變產物大量地從破損處逸出進入冷卻劑內,嚴重影響反應堆和環境的安全。所以,設定反應堆破損燃料元件的總體監測系統和定位檢測系統是十分必要的。
檢測方法:
在反應堆運行時,總體監測系統線上連續監測堆內燃料包殼的破損情況,一旦發現燃料包殼有不可接受的破損時(超過允許破損率),需停堆並用定位檢測系統查找和確定破損的燃料組件。另外,在反應堆正常換料期間,按常規,也需使用定位檢測系統鑑別破損的燃料組件,以
便及時更換或維修組件中有破損的燃料棒。
破損燃料組件定位檢測的理想方法是每個燃料組件分別設定取樣管線,對每個取樣管線連續進行監測,可及時發現破損的燃料組件。這種方法適用於壓力管式反應堆和燃料組件較少的小型實驗堆,像中國岷江實驗堆的破損燃料定位檢測系統就是採用的這種方法。但對於壓力殼式大型動力堆,至少有上百個燃料組件,採用這種方法會造成堆芯結構過於複雜、還要付出昂貴的造價,一般都不採用。早期常用的定位檢測方法有外觀目測法、C掃描法、度量法、超音波法等。但這些方法在實用中存在許多問題,所以現在很少套用。
近年來,無損檢測技術的發展,產生了許多定位檢測破損燃料組件的先進方法,如啜吸法。它包括堆芯啜吸(適用於有元件盒的反應堆)和裝卸料機套筒內啜吸(適用於壓水堆)。和早期的方法相比,其特點是不需要解體燃料組件、既迅速又經濟、且能可靠地定位破損的燃料組件。