基于X射线断层扫描的高温气冷堆燃料球完整性检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于X射线断层扫描的高温气冷堆燃料球完整性检测装置，进料系统的出口经第一球路计数器、第二球路计数器及输送单一器与发射器的入口相连通，发射器的出口经斜坡管道与入口分配器的第二个开口相连通，入口分配器的第一个开口经测量管道与出口分配器的第一个开口相连通，出口分配器的第二个开口经第三球路计数器及第四球路计数器与出料系统相连通，气力提升系统经发射控制阀与发射器相连通；X射线检测装置套接于测量管道上，斜坡管道的出口处设置有入球定位器，该装置实现高温气冷堆球形燃料元件的表面缺陷及体积缺陷进行检测，完成对破损的球形燃料元件的甄别筛选。别筛选。别筛选。

【技术实现步骤摘要】
基于X射线断层扫描的高温气冷堆燃料球完整性检测装置


[0001]本技术属于核反应堆燃料检测的领域，涉及一种基于X射线断层扫描的高温气冷堆燃料球完整性检测装置。

技术介绍

[0002]核燃料元件是为核反应堆提供裂变能量的核心部件，裂变过程中产生大量的裂变核素和感生放射性核素，其中存在大量的放射性核素都被包络在反应堆核燃料元件内部，这一层包容壳层就是燃料元件包壳层，通常称为核电厂的第一道屏障，其完整性是核电站安全的重要保证。压水堆的核燃料元件完整性检测通过在线的放射性核素监测和卸料状态下的核燃料组件的完整性检测，具有成熟的经验和方法。高温气冷堆作为全球首台具备四代技术特征的核能发电机组，采用不停堆换料模式，使用60mm直径的球型燃料元件，核燃料在反应堆、装卸料系统、新燃料系统、乏燃料系统等系统的设备和管道间流动，燃料元件会存在一定的破损，设计破损率为小于2
×
10
‑
4。目前高温气冷堆设计的系统，只能识别燃料元件大体积的破碎，不能识别小体积的破损(因为缺失的部分较少，不影响燃料球的流动)，这种带有缺陷的燃料球如果在堆芯和系统中继续流动，将增加燃料球卡涩在管道(即卡球)的风险，破损的燃料球继续参加核裂变反应，放射性物质将会穿透破损的包壳层，增加一回路的放射性。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于X射线断层扫描的高温气冷堆燃料球完整性检测装置，该装置实现高温气冷堆球形燃料元件的表面缺陷及体积缺陷进行检测，完成对破损的球形燃料元件的甄别筛选。
[0004]为达到上述目的，本技术所述的基于X射线断层扫描的高温气冷堆燃料球完整性检测装置包括进料系统、出料系统、气力提升系统、负压通风系统、球路清洗系统、斜坡管道、第一球路计数器、第二球路计数器、第三球路计数器、第四球路计数器、输送单一器、发射器、入口分配器、出口分配器、X射线检测装置、发射控制阀及控制及数据处理系统；
[0005]进料系统的出口经第一球路计数器、第二球路计数器及输送单一器与发射器的入口相连通，发射器的出口经斜坡管道与入口分配器的第二个开口相连通，入口分配器的第一个开口经测量管道与出口分配器的第一个开口相连通，出口分配器的第二个开口经第三球路计数器及第四球路计数器与出料系统相连通，气力提升系统经发射控制阀与发射器相连通；X射线检测装置套接于测量管道上，斜坡管道的出口处设置有入球定位器；
[0006]控制及数据处理系统与入球定位器、X射线检测装置、发射控制阀、出口分配器、入口分配器、第三球路计数器、第四球路计数器、第一球路计数器及第二球路计数器相连接。
[0007]斜坡管道与水平面之间的夹角为5
°‑
10
°
。
[0008]X射线检测装置包括X射线机、X射线接收板、固定支撑、屏蔽外壳、固定环、滑环、旋转控制器、电气贯穿件及支撑柱；
[0009]固定环通过固定支撑与屏蔽外壳的内壁上，滑环内嵌于固定环内，X射线机及X射线接收板通过支撑柱安装于滑环的内壁上，且X射线机及X射线接收板相对于测量管道的轴线对称分布，旋转控制器与滑环的控制端相连接，控制及数据处理系统经电气贯穿件与X射线机、X射线接收板及旋转控制器相连接，图像呈现装置与控制及数据处理系统相连接。
[0010]测量管道采用超声波高穿透性材料。
[0011]还包括球路清洗系统；出口分配器的第三个开口及入口分配器的第三个开口均与球路清洗系统相连通。
[0012]屏蔽外壳连通有负压通风系统。
[0013]本技术具有以下有益效果：
[0014]本技术所述的基于X射线断层扫描的高温气冷堆燃料球完整性检测装置在具体操作时，通过X射线检测装置实现高温气冷堆球形燃料元件的完整性检测，以适应高温气冷堆不停堆换料的快速球流状态，其中，X射线检测信号具有穿透性强，采用可旋转设计实现多角度测量，以提高燃料球的检测效率及准确率。需要说明的是，本技术既可以检测出燃料元件的表面缺陷，又可以对破损燃料元件的体积缺陷进行深度检查，实现数据的自动分析、判断控制和储存的功能。
附图说明
[0015]图1为本技术的结构示意图；
[0016]图2为X射线检测装置9的轴向结构图；
[0017]图3为X射线检测装置9的径向结构图。
[0018]其中，1
‑
1为进料系统、1
‑
2为出料系统、2为气力提升系统、3为负压通风系统、4为球路清洗系统、5
‑
1为第一球路计数器、5
‑
2为第二球路计数器、5
‑
3为第三球路计数器、5
‑
4为第四球路计数器、6为输送单一器、7为发射器、8
‑
1为入口分配器、8
‑
2为出口分配器、9为X射线检测装置、10为发射控制阀、11为斜坡管道、12为入球定位器、13为燃料球、14为电气贯穿件、15为控制及数据处理系统、16为图像呈现装置、17为固定支撑、18为屏蔽外壳、19为滑环、20为支撑柱、21为高穿透性材料、22为固定环、23为X射线机、24为X射线接收板、25为旋转控制器。
具体实施方式
[0019]为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本技术公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本技术公开的概念。基于本技术中的实施例，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，都应当属于本技术保护的范围。
[0020]在附图中示出了根据本技术公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不
同形状、大小、相对位置的区域/层。
[0021]参考图1、图2及图3，本技术所述的基于X射线断层扫描的高温气冷堆燃料球完整性检测装置包括进料系统1
‑
1、出料系统1
‑
2、气力提升系统2、负压通风系统3、球路清洗系统4、第一球路计数器5
‑
1、第二球路计数器5
‑
2、第三球路计数器5
‑
3、第四球路计数器5
‑
4、输送单一器6、发射器7、入口分配器8
‑
1、出口分配器8
‑
2、X射线检测装置9、发射控制阀10、斜坡管道11及控制及数据处理系统15；
[0022]进料系统1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于X射线断层扫描的高温气冷堆燃料球完整性检测装置，其特征在于，包括进料系统(1
‑
1)、出料系统(1
‑
2)、气力提升系统(2)、负压通风系统(3)、球路清洗系统(4)、斜坡管道(11)、第一球路计数器(5
‑
1)、第二球路计数器(5
‑
2)、第三球路计数器(5
‑
3)、第四球路计数器(5
‑
4)、输送单一器(6)、发射器(7)、入口分配器(8
‑
1)、出口分配器(8
‑
2)、X射线检测装置(9)、发射控制阀(10)及控制及数据处理系统(15)；进料系统(1
‑
1)的出口经第一球路计数器(5
‑
1)、第二球路计数器(5
‑
2)及输送单一器(6)与发射器(7)的入口相连通，发射器(7)的出口经斜坡管道(11)与入口分配器(8
‑
1)的第二个开口相连通，入口分配器(8
‑
1)的第一个开口经测量管道与出口分配器(8
‑
2)的第一个开口相连通，出口分配器(8
‑
2)的第二个开口经第三球路计数器(5
‑
3)及第四球路计数器(5
‑
4)与出料系统(1
‑
2)相连通，气力提升系统(2)经发射控制阀(10)与发射器(7)相连通；X射线检测装置(9)套接于测量管道上，斜坡管道(11)的出口处设置有入球定位器(12)；控制及数据处理系统(15)与入球定位器(12)、X射线检测装置(9)、发射控制阀(10)、出口分配器(8
‑
2)、入口分配器(8
‑
1)、第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：武方杰，姚尧，祁沛垚，孙文钊，韩传高，张瑞祥，余俨，马晨，徐海龙，陈振平，张仰程，于爱军，刘军强，陈光辉，张彬，刘汝卫，侯加麟，刘成，易红梅，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：