[0001] 本发明属于核燃料循环技术领域，具体涉及一种燃料组件水下拔棒方法。

[0002] 目前，压水堆燃料组件的制造质量和运行的可靠性虽然已达到了很高的水平，燃料破损概率尽管很低，甚至许多堆芯燃料在循环周期内有时完全没有燃料破损，但总还是不可能完全杜绝的。为经济合理的利用燃料元件，提高燃料原件利用率，及时鉴别破损燃料组件并抽取破损燃料棒，减少破损燃料再装入堆芯而污染堆芯和冷却剂，降低破损的乏燃料组件混入贮水池而污染池水和后处理厂概率，需要将燃料棒拔出，但是现在没有专门的拔棒方法。

[0022] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

[0023] 实施例：如图1至图10所示，一种燃料组件水下拔棒方法，其使用到了上管座固定工具、螺钉拆装工具、上管座安装工具、螺钉压接工具、抽取和安装工具、抽取和复装定位装置，其中上管座固定工具包括支撑杆4，支撑杆4的底部固定有支撑架5，支撑架5上设置有制动器2和至少
2个插脚1，在支撑杆4上设置有把手3，且把手3穿过支撑杆4，把手3的轴线和支撑杆4的轴线垂直；螺钉拆装工具包括内部中空的拆装杆8，拆装杆8的顶部安装有压紧锁20，拆装杆8的底部安装有抓具9，拆装杆8的外壁套合有旋转手柄6和气缸7，且旋转手柄6设置在气缸7和压紧锁20之间，气缸7与拆装杆8内部连通；上管座安装工具包括安装杆10，安装杆10的底部固定有安装架11，安装架11上设置有明示插脚13和对角吊钩12，安装杆10的外壁上设置有气动开关14，同时还可以设置用于放置螺钉的螺钉储存桶；螺钉压接工具包括内部中空的压接杆17，在压接杆17的底部安装有冲压机18，冲压机18中设置有重锤19，压接杆17的顶部设置有拧紧螺钉15，在压接杆17的外壁上套合有控制气缸16，且控制气缸16与冲压机18连接；拉拔力测量系统包括相互连接的控制器44和拉力传感器43，且拉力传感器43和内筒23连接，控制器44中设置有显示器45，显示器45通过数据线与拉力传感器43连接。

[0024] 具体工作时通过吊车移动螺钉储存桶，并放在燃料组件上管座周围合适的位置，固定螺钉储存桶；然后通过吊车移动上管座固定工具至上管座正上方，将上管座固定工具的插脚1缓慢插入上管座对应的孔中，下压上管座固定工具的把手3，使得制动器2插入到上管座中锁定上管座；用吊车移动套筒螺钉拆装工具至上管座正上方，并在套筒螺钉拆装工具和吊车之间连接平衡器，使得套筒螺钉拆装工具在使用不会晃动，螺钉拆装工具的抓具9插入到上管座任何一个螺钉孔中，打开压紧锁20旋动旋转手柄6使得气缸7打开螺钉拆装工具下端的抓具9，缓慢旋转螺钉拆装工具使其能够自然的进入套筒中并抓紧该螺钉，按下压紧锁20来关闭抓具9，用设定为15N.m的力矩扳手向同一个方向旋转，将上管座固定螺钉旋出后移动螺钉拆装工具将螺钉放入螺钉储存桶中，重复上述拆卸步骤，至24颗螺钉全部取出并放入螺钉储存装置中；用吊车移走套筒螺钉拆装工具，将上管座安装工具移动至上管座的正上方，上管座安装工具的明示插脚13缓慢插入上管座对应的孔中，按动上管座安装工具的气动开关14锁紧上管座，用吊车提升上管座安装工具，将上管座从原燃料组件中移出；用吊车将已拆卸的上管座移动到待安装的燃料组件的正上方，通过上管座安装工具不断调整上管座位置，找到上管座的最佳安装位置，使得上管座中的螺孔和燃料组件上的螺孔一一对应，按动上管座安装工具的气动开关14放下上管座，然后移除上管座安装工具，用吊车将螺钉拆装工具移动到新螺钉储存装置的正上方，用螺钉拆装工具的抓具抓紧其中一颗螺钉，并将该螺钉插入对应的螺孔中，打开螺钉拆装工具的气动开关14，锁紧螺钉，用力矩为15N.m的扳手转动螺钉拆装工具向同一个方向旋转，重复上述安装步骤，直至将24颗新螺钉安装在上管座螺孔位置；安装完成后，用吊车移出螺钉拆装工具，通过吊车将封硅工具放置在已安装螺钉的螺孔正上方，将螺钉压接工具插入螺孔中依次对每个螺钉进行压接处理。

[0025] 在燃料组件上管座移除后，根据破损燃料棒位置，选择奇数定位和导向工具31或者偶数定位和导向工具41，通过吊车将奇数定位和导向工具31或者偶数定位和导向工具41放入水下，根据破损燃料棒位置，调整奇数定位和导向工具31或者偶数定位和导向工具41的方向，保证破损燃料棒定位和导向孔易于识别，旋紧调整螺栓36，固定定位和导向工具；抽取和安装工具能够在水池环境中实现破损燃料棒抽取和安装，安装拉拔力测量系统后，通过对破损燃料棒进行定位，调整摄像头角度，摄像头是用于对整个过程进行监控，辅助操作人员判断运动是否到位，其设置在灵活导向板37外部，通过吊车缓慢移动燃料棒抽取和安装工具至破损燃料棒正上方，依靠工具自身重力缓慢向下运动，当外部保护管26进入奇数位导向孔32或者偶数位导向孔42，调整摄像头，缓慢向下运动，当运动遇到阻力时，给予外力下压把手，确认燃料棒完全进入外部保护管26，在导向工具辅助下，打开锁紧环28的气动控制开关21，下移内筒23至外筒25的某一限位位置，并给予一定的外力，保证燃料棒抓具
24完全进入燃料棒上端赛，并调整摄像头角度确认，然后通过气路管道22控制燃料棒抓具
24锁紧燃料棒上端塞，吊车是通过套在内筒23端头的安装夹30来移动内筒23，当内筒23顶部移动至无法移动或者限位盘29和限位框27之间有明显力作用时，气动控制开关21控制锁紧环28将锁定内筒23和外筒25，提升整个工具向上运动，缓慢提升燃料棒抽取和复装工具，观察显示器45上显示的拉力值，拉力变化值在±10%以内时，则表明燃料棒抓具24是将燃料棒抓紧而且处于能够正常拉出过程，显示器45上显示的拉力值小于10%说明没有抓紧燃料棒，则需要重新插入抓紧，大于10%则有可能是力量太大造成燃料棒破裂，需要移动摄像头观察燃料棒情况，是否弯曲或者破裂，以便于采取措施进行处理达到需要后继续提升燃料棒抽取和复装工具，注视显示器45，观察拉拔力变化，至破损燃料棒完全拔出放入储存位置；在新燃料棒储存位置，通过监控摄像头，在导向工具辅助下，打开锁紧环28的气动控制开关21，下移内筒23至外筒25的限位位置，并给予一定的外力，保证燃料棒抓具24完全进入新燃料棒上端赛，并调整摄像头角度确认，然后通过气路管道22控制燃料棒抓具24锁紧燃料棒上端塞，当内筒23顶部移动至无法移动或者限位盘29和限位框27之间有明显力作用时，气动控制开关21控制锁紧环28将锁定内筒23和外筒25，提升工具至新燃料棒下端赛位于破损燃料棒奇数位导向孔32或者偶数位导向孔42正上方，缓慢移动吊车，依靠工具自身重力将新燃料棒复装，当工具下行遇到阻力时，给予向下的外力，将新燃料棒安装到位，燃料棒抓具24，将工具放置存储位置。

[0026] 如图8所示，对于奇数位的导向孔，燃料组件上管座移除后，根据Y角位置，确定破损燃料棒位置，选择奇数定位和导向工具31，根据破损燃料棒位置旋转导向板方位，通过吊车将奇数定位和导向工具31放置燃料组件导向框34正上方，并不断调整位置，将奇数定位和导向工具31安装在破损燃料组件位置，旋紧调整螺栓36，调整并旋紧螺钉38，组件导向框34和灵活导向板37位置，实现对中操作，调整摄像头，根据破损燃料棒位置，确定奇数位导向孔32的位置。实现了燃料棒抽取和复装过程中的快速对中，为奇数位导向孔的破损燃料棒快速抽取和新燃料棒安装提供定位和导向。

[0027] 如图9所示，对于偶数位的导向孔，燃料组件上管座移除后，根据Y角位置，确定破损燃料棒位置，选择偶数定位和导向工具41，根据破损燃料棒位置旋转导向板方位，通过吊车将偶数定位和导向工具41放置燃料组件导向框34正上方，并不断调整位置，将偶数定位和导向工具41安装在破损燃料组件位置，旋紧调整螺栓36，调整并旋紧螺钉38，组件导向框34和灵活导向板37位置，实现对中操作，调整摄像头，根据破损燃料棒位置，确定偶数位导向孔42的位置。例实现了燃料棒抽取和复装过程中的快速对中，为偶数位导向孔的破损燃料棒快速抽取和新燃料棒安装提供定位和导向。

[0028] 本发明是一种破损燃料棒水下抽取和复装技术，属于核燃料循环技术领域。其建立了燃料组件水下拔棒技术，能够在水池环境中测量每根燃料组件拉拔力大小，保护破损燃料棒拉拔过程中燃料棒安全和结构完整性，为破损燃料组件修复提供技术支持。

[0029] 以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。