燃料包壳防护套筒、燃料棒制造方法及执行该方法的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种制造燃料棒的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：ａ）在包壳（３０）的开口端（３０ａ）布置套筒，所述套筒包括通道，所述通道设置有用于保护包壳（３０）的开口端（３０ａ）表面的内侧肩部，ｂ）将设置有套筒的包壳端部（３０ａ）插入包壳鼻部，ｃ）使接纳芯块的空间和外部空间隔离，ｄ）用芯块填充包壳，ｅ）当包壳被填充了预定量的芯块时，中断填充操作，ｆ）从包壳鼻部中移除端部（３０ａ），ｇ）去除套筒。本发明专利技术还公开一种用于执行根据本发明专利技术的方法的装置以及用于核燃料包壳的防护套筒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及 一 种燃料包壳防护套筒(fuel cladding protective sleeve)、用于制造燃料棒的方法及用于执行所述方法的装置。
技术介绍
本专利技术的主要应用涉及核工业和放射性燃料。更具体地说，本专利技术涉及一种用于将燃料芯块(pellets)包覆在包 壳中的优选为管状且为金属材质的套筒。在具有穿透通道的包壳鼻部的层次上进行该操作，该包壳鼻部的 一侧可密封地接纳包壳的一端，该包壳鼻部的另一侧接纳燃料芯块， 该燃料芯块沿直线到达以填充包壳，然后关闭包壳。保护包壳所在的空间以避免受芯块可能产生的污染和/或污染物 的影响是重要的。另外还存在进行填充的包壳端部受污染的风险。为了避免该污染和/或污染物传递到包壳中，所提供的第一步涉及 清洁燃料棒的端部。该清洁操作是通过采用清洁布擦拭相关表面干式 地进行的。通常在包覆操作之后(即，在如此形成的燃料棒与包壳鼻 部分离之后)进行该清洁操作。然后在第二步中，清洁包壳的侧向外表面o这些清洁操作是自动并且远程地进行的。该操作执行起来是细微 并且非常仔细的，清洁的质量尤其决定于所花费的时间。在填充之后，在插塞操作中封闭燃料棒，在该操作结束时检测包壳的污染程度如果污染程度高于预定阈值，则在进行放射和污染的 燃料棒接触部通常手动地执行额外的清洁步骤。于是，本专利技术的一个目的是提供一种用于制造核燃料棒的方法， 该方法能够减少清洁步骤。本专利技术的另一个目的是提供一种用于制造核燃料棒的装置，该装置能够保护燃料棒免遭污染。
技术实现思路
通过一种制造方法来达到上述目的，其用于在包壳的开口端布置 防护套筒并且在放置端盖之前移除该套筒。于是，本专利技术基本上涉及一种制造燃料棒的方法，其特征在于， 该方法包括如下步骤a) 在包壳的开口端布置防护套筒，所述套筒包括通道，该通道设置有用于保护包壳的开口端表面的内侧肩部，b) 将设置有套筒的包壳端部插入包壳鼻部，c) 使接纳芯块的空间和外部空间隔离，d) 用芯块填充包壳，e) 当包壳被填充了预定量的芯块时，中断填充操作，f) 从包壳鼻部中移除端部，g) 去除套筒。根据本专利技术的方法还可以包括将端盖置于包壳开口端的步骤。 在步骤b)中，启动驱动器具，以便于使包壳朝向包壳鼻部移动，直到所述包壳的开口端与所述包壳鼻部并排为止。在步骤c)中，启动边界限定器具，从而使其与套筒的分界部分的整个周边密封地协同操作，以便于使接纳芯块的区域与外部区域隔离。在步骤d)中，启动供给器具，以使燃料芯块进入上游区域，启 动用于将燃料芯块引入包壳鼻部的通道中的器具，直到在所述包壳中 容纳有期望数量的燃料芯块为止。在步骤e)中，停止供给器具和用于引入燃料芯块的器具。此外，在步骤e)中，启动驱动器具，以便于使包壳与包壳鼻部 分离，直到所述包壳位于下游区域中为止。在步骤g)中，还启动移除器具，以便于使套筒与包壳分离，并 且移出套筒。本专利技术还涉及一种借助于包壳和管状防护套筒以及燃料芯块制造具有纵轴线的燃料棒的装置，套筒具有通道，该通道设置有设计为保 护包壳开口端表面的内侧肩部，该装置包括一包壳鼻部，其具有在所述燃料芯块到达的上游侧和下游侧之间 延伸的穿透通道，并且能够接纳包壳的设置有套筒的端部，一边界限定器具，其能够与套筒协同操作，以使下游区域与上游 区域密封地分隔，一供给器具，其能够使所述燃料芯块进入所述上游区域，一用于将燃料芯块引入所述包壳鼻部的通道的上游侧并且引入包 壳的器具，一可縮回驱动器具，其能够与包壳协同操作，以使所述包壳可以 在下游区域中在包壳位于所述通道外部的分离位置与所述并排位置之 间朝着所述包壳鼻部的方向和/或从所述包壳鼻部移动，一用于从包壳中移除防护套筒的器具。具体地说，下游侧适于协同操作，以包围包壳的第一端，包壳的 所述第一端被套筒包围，在并排位置，通道的所述下游侧能够与套筒 的第一端的外表面密封地接触。有利地，包壳鼻部和边界限定器具关于所述纵轴线旋转对称。此外，该装置可以包括用于在包壳的包括所述第一端在内的端部 区域上围绕包壳放置套筒的器具。有利地，包壳鼻部的通道的位于所述通道下游侧的端部具有内表 面，该内表面具有朝着所述通道的上游侧的方向渐縮的截锥形。该装置还可以包括导向器具，该导向器具位于所述边界限定器具 的下游侧并且可以使所述包壳的移动相对于包壳鼻部的所述下游侧定 向。在第三实施方式中，边界限定器具包括可充胀环形密封件，该密 封件可以包围套筒的分界部分，并且可以在激活位置与所述边界部分 的外表面接触。在一种实施方式中，根据本专利技术，移除器具可以包括夹具，该夹 具设置有能够夹住套筒的第一端的至少两个部分，并且设置有至少一 个径向凸出部，该凸出部设计为与所述凹槽协同操作，以便于保持套筒并且通过牵引使套筒与包壳分离。在另一种实施方式中，移除器具包括至少一个形成挺杆的元件， 该元件能够包围包壳轮廓的位于套筒第二端后面的至少一部分，并且 能够通过推压来驱动所述套筒，同时通过滑动使套筒与所述包壳分离。 在第二实施方式中，边界限定器具包括容纳在位于套筒第一端的 外表面上的环形槽中的环形密封件。在第三实施方式中，所述边界限定器具包括唇形密封件，所述唇 形密封件能够包围套筒的分界部分，并且能够在夹紧位置与分界部分 的外表面密封地接触。这样，可以理解，套筒在整个包壳操作中保护包壳，然后被移除 并排出到废物容器中，用于后续处理。于是，可以以能够自动化的方式简单而有效地确保燃料棒的包壳 的外表面无污染和/或污染物，同时使产生的废物量最少。这样，不用进行上述清洁操作，并且必须手动进行的清洁操作可 以减至最少，这种操作需要操作者位于包壳和/或燃料棒附近，和/或接 触包壳和/或燃料棒。此外，由于消除这些清洁操作或者使这些清洁操作减至最少，使 得在制造这些燃料棒的过程中可以节省大量时间。本专利技术还涉及一种用于核燃料包壳的防护套筒，该防护套筒包括 具有纵轴线并设置有通道的本体，所述通道的至少一部分能够与包壳 的外周壁密封地协同操作，所述通道包括具有较小直径的第一部分和 具有较大直径的第二部分，所述第二部分的至少一部分能够与包壳的 外周壁密封地协同操作，所述第一部分和第二部分经由肩部彼此连接， 所述肩部能够保护包壳的开口端的一个表面。在一种实施方式中，套筒还包括形成于套筒外壁上的夹持器具。 这些器具例如通过凹槽形成。在另一种实施方式中，在直径较小部分的那侧的一端，套筒包括 设置有密封件的凹部。有利的是，套筒包括密封凸缘，所述密封凸缘从直径较大的第二 部分的内壁凸出，并且能与包壳的外壁密封地接触。下面的描述和所示附图仅仅用作资料，并不是穷举性的。附图说明下面参考附图进行说明，其中-图1至图3是在制造燃料棒的方法的不同步骤中根据本专利技术的制 造装置的第一实施方式的示意性侧视图； 图4是图1所示区域IV的局部视图；图5至图IO是在制造燃料棒的方法的不同步骤中根据本专利技术的制 造装置的第二实施方式的示意性侧视图；图11和图12是与图4所示类似的局部视图，示出包壳和包壳鼻 部之间的不同相对位置，这两幅图分别与图6所示步骤的初始位置和 最终位置对应；图13是根据本专利技术的包壳组件的第三实施方式的与图6所示类似 的视图；图14a是根据本专利技术的套筒的透视图； 图14b是图14a的纵向剖视图。具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造燃料棒的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：　　　　ａ）在包壳（３０）的开口端（３０ａ）布置套筒，所述套筒包括通道，所述通道设置有用于保护包壳（３０）的开口端（３０ａ）表面的内侧肩部，　　　　ｂ）将设置有套筒的包壳端部（３０ａ）插入包壳鼻部，　　　　ｃ）使接纳芯块的空间和外部空间隔离，　　　　ｄ）用芯块填充包壳，　　　　ｅ）当包壳被填充了预定量的芯块时，中断填充操作，　　　　ｆ）从包壳鼻部中移除端部（３０ａ），　　　　ｇ）去除套筒。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】FR 2005-10-18 05531551、一种制造燃料棒的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤a)在包壳(30)的开口端(30a)布置套筒，所述套筒包括通道，所述通道设置有用于保护包壳(30)的开口端(30a)表面的内侧肩部，b)将设置有套筒的包壳端部(30a)插入包壳鼻部，c)使接纳芯块的空间和外部空间隔离，d)用芯块填充包壳，e)当包壳被填充了预定量的芯块时，中断填充操作，f)从包壳鼻部中移除端部(30a)，g)去除套筒。2、 根据权利要求1所述的方法，还包括将端盖置于包壳的端部 (30a)的步骤。3、 根据权利要求1或2所述的制造燃料棒的方法，其特征在于， 在步骤b)中，启动驱动器具(106)，以使所述包壳(30)朝向所述 包壳鼻部(102)移动，直到所述包壳(30)的第一端(30a)与所述 包壳鼻部(102)并排。4、 根据权利要求1至3中任一权利要求所述的方法，其特征在于， 在步骤c)中，启动边界限定器具(108， 216， 306a)，从而使其与套 筒(40)的分界部分(40c)的整个周边密封地协同操作，以便于使上 游区域(112， 212， 312)与下游区域(114， 214， 314)隔离。5、 根据权利要求1至4中任一权利要求所述的方法，其特征在于， 在步骤d)中，启动供给器具，以使所述燃料芯块(20)进入所述上 游区域(112， 212， 312)，以及启动用于将所述燃料芯块(20)引入 所述包壳鼻部(102)的通道(104)中的器具，直到在所述包壳(30) 中容纳有期望数量的燃料芯块(20)。6、 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤e)中，停 止供给器具和用于引入燃料芯块(20)的器具。7、 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤e)中，启 动驱动器具(106)，以便于使包壳(30)与包壳鼻部(102)分离，直 到所述包壳(30)位于下游区域(114， 214， 314)中。8、 根据权利要求1至7中任一权利要求所述的方法，其特征在于， 在步骤g)中，启动移除器具(116， 214， 314)，以便于使套筒(40) 与包壳(30)分离，并且移出所述套筒(40)。9、 一种借助于包壳(30)和管状防护套筒(40)以及燃料芯块(20) 制造具有纵轴线(X， X，)的燃料棒的装置(100， 200， 300)，套筒(40)具有通道，该通道设置有设计为保护包壳的开口端(30a)表面 的内侧肩部，该装置包括一包壳鼻部(102)，其具有在所述燃料芯块(20)到达的上游侧 (104a)与下游侧(104b)之间延伸的穿透通道(104)，并且可接纳 包壳的设置有套筒的端部，一边界限定器具(108， 216， 306a)，其可与套筒协同操作，以使 下游区域(114， 214， 314)与上游区域(112)密封地分隔，-供给器具，其可使所述燃料芯块(20)进入所述上游区域(112， 212， 312)，-用于将所述燃料芯块(20)引入包壳鼻部(102)的通道(104) 的上游侧(104a)并且引入包壳(30)的器具，一可縮回驱动器具(106)，其可与包壳(30)协同操作，以使所 述包壳(30)可以在下游区域(114， 214, 314)中在包壳(30)位于 所述通道(104)外部的分离位置与所述并排位置之间朝着所述包壳鼻 部(102)的方向和/或从所述包壳鼻部(102)移动，一用于从包壳(30)中移除防护套筒(40)的移除器具(116, 204，304)。10、 根据前一权利要求所述的装置，其特征在于，套筒(40)的 通道(104)的下游侧(104b)适于协同操作，以包围所述包壳(30) 的第一端(30a)，包壳(30)的所述第一端(30a)被套筒(40)包围， 在并排位置，通道(104)的下游侧(104b)可抵靠在所述套筒(40) 的第一端(40a)的外表面上。11、 根据权利要求9或IO所述的装置(100， 20...

【专利技术属性】
技术研发人员：JP巴里托，M马尔尚，
申请(专利权)人：阿雷瓦核废料回收公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]