[go: up one dir, main page]

RU2261489C2 - Method and device for inspecting and grading fuel elements - Google Patents

Method and device for inspecting and grading fuel elements Download PDF

Info

Publication number
RU2261489C2
RU2261489C2 RU2003132030/06A RU2003132030A RU2261489C2 RU 2261489 C2 RU2261489 C2 RU 2261489C2 RU 2003132030/06 A RU2003132030/06 A RU 2003132030/06A RU 2003132030 A RU2003132030 A RU 2003132030A RU 2261489 C2 RU2261489 C2 RU 2261489C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
pressure
helium
vver
fuel elements
Prior art date
Application number
RU2003132030/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003132030A (en
Inventor
А.М. Лузин (RU)
А.М. Лузин
А.Н. Петров (RU)
А.Н. Петров
В.И. Батуев (RU)
В.И. Батуев
Е.А. Филиппов (RU)
Е.А. Филиппов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" filed Critical Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов"
Priority to RU2003132030/06A priority Critical patent/RU2261489C2/en
Publication of RU2003132030A publication Critical patent/RU2003132030A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2261489C2 publication Critical patent/RU2261489C2/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

FIELD: nuclear engineering; manufacture of fuel elements for nuclear reactor fuel assemblies.
SUBSTANCE: fuel element is detected by sensor on measurement position. In response to sensor signal it is clamped and held in position for local pulsed heating in compensating volume region. Temperature variations are recorded while fuel element is turned in beginning and end of its heating, and during turn intervals. Helium pressure and pressure measurement ranges are given in description of invention. Pressure measurement assembly of inspection device is built of four functional units incorporating pneumatic distributor, primary transducer, induction heating generator, as well as treatment and control module built around industrial computer.
EFFECT: enhanced quality and operating reliability of fuel elements due to detection of leaky ones and their isolation.
3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к атомной энергетике и может найти применение на предприятиях по изготовлению тепловыделяющих элементов (твэлов) для ядерных реакторов, преимущественно ВВЭР-1000, ВВЭР-440.The invention relates to nuclear energy and may find application in enterprises manufacturing fuel elements (fuel elements) for nuclear reactors, mainly VVER-1000, VVER-440.

В процессе изготовления твэлов, снаряженные таблетками диоксида урана с обогащением по урану 235 до 5% оболочки, герметизируют контактной стыковой сваркой заглушки к снаряженной оболочке под давлением гелия под оболочкой.In the manufacturing process of fuel rods equipped with uranium dioxide pellets with 235 uranium enrichment to 5% of the cladding, they are sealed by flash butt welding of the plug to the curb cladding under the pressure of helium under the cladding.

Показателем надежности твэла, т.е. его герметичности является устойчивое давлением гелия под оболочкой, а падение давления под оболочкой твэла характеризует твэл как не герметичный.Reliability indicator of a fuel element, i.e. its tightness is stable under the helium pressure under the cladding, and the pressure drop under the cladding of a fuel element characterizes a fuel element as not tight.

В связи с этим контроль давления приобретает весьма важное значение.In this regard, pressure control is very important.

Основным методом контроля является технологический контроль давления гелия, подаваемого в твэл перед окончательной герметизацией. Однако возможные утечки гелия из негерметичных твэлов или сбои заполнения твэлов гелием требуют проведения контроля гелия в твэлах.The main control method is the technological control of the pressure of helium supplied to the fuel rod before final sealing. However, possible helium leaks from non-leaking fuel rods or failures in filling the helium rods with helium require control of helium in the fuel rods.

Известен разрушающий метод контроля, при котором из определенной партии отбирают твэл, и давление в нем измеряют прокалыванием оболочки. Ненадежность выборочного метода контроля и издержки, связанные с разрушением готового твэла, стимулировали разработку неразрушающих методов контроля давления под оболочкой твэла. Среди разработанных методов контроля давления гелия наибольшее применение получили ультразвуковой и тепловой методы.A destructive control method is known in which a fuel rod is taken from a particular batch, and the pressure in it is measured by piercing the casing. The unreliability of the selective control method and the costs associated with the destruction of the finished fuel rod stimulated the development of non-destructive methods for controlling pressure under the cladding of the fuel rod. Among the developed methods for controlling helium pressure, the most widely used are ultrasonic and thermal methods.

Известный способ ультразвукового контроля давления в твэле основан на измерении интенсивности ультразвукового импульса в зависимости от давления гелия при диаметральном «прозвучивании» твэла в районе его «газосборника» - компенсационного объема (см. «Разработка, производство и эксплуатация тепловыделяющих элементов энергетических реакторов». Книга 2 под ред. Ф.Г.Решетникова - М.: Энергоатомиздат, 1995 г., стр.286-288). Наиболее близким является способ контроля и разбраковки тепловыделяющих элементов, включающий технологический контроль давления гелия, подаваемого в тепловыделяющий элемент перед окончательной герметизацией и определение тепловым методом давления гелия под оболочкой тепловыделяющего элемента после его герметизации (см. «Разработка, производство и эксплуатация тепловыделяющих элементов энергетических реакторов. Книга 2. Под ред. Ф.Г.Решетникова - М.: Энергоатомиздат, 1995 г., стр.287-288).The known method of ultrasonic control of pressure in a fuel rod is based on measuring the intensity of an ultrasonic pulse depending on the pressure of helium during the diametrical “sounding” of a fuel rod in the region of its “gas collector” - compensation volume (see “Development, production and operation of fuel elements of power reactors”. Book 2 under the editorship of F.G. Reshetnikov - M .: Energoatomizdat, 1995, p. 286-288). The closest is the method of control and sorting of fuel elements, including technological control of the pressure of helium supplied to the fuel element before final sealing and determination of the pressure of helium by the heat method under the shell of the fuel element after sealing it (see "Development, production and operation of fuel elements of power reactors." Book 2. Under the editorship of F.G. Reshetnikov - M .: Energoatomizdat, 1995, pp. 287-288).

Способ-прототип не раскрывает сущности теплового метода определения давления под оболочкой твэла без ее разрушения.The prototype method does not disclose the essence of the thermal method for determining the pressure under the cladding of a fuel rod without its destruction.

Известно устройство контроля и разбраковки твэлов, включающее узел контроля давления гелия, подаваемого в твэл перед окончательной герметизацией и узел определения тепловым методом давления гелия под оболочкой твэла после его герметизации (см. там же, стр.287-288).A device for controlling and sorting out fuel elements is known, including a node for monitoring the pressure of helium supplied to a fuel rod before final sealing and a node for determining the helium pressure under the cladding of a fuel element using the heat method after its sealing (see ibid., Pp. 287-288).

Известное устройство конструктивно не раскрыто и не содержит узлов вывода бракованных твэлов из технологического потока.The known device is not structurally disclosed and does not contain nodes output defective fuel rods from the process stream.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство контроля и разбраковки тепловыделяющих элементов, содержащее узел контроля давления гелия, подаваемого в твэл перед окончательной герметизацией, узел определения давления гелия под оболочкой твэла после его герметизации, транспортные средства проводки, датчики, сбрасыватели, разбракователи вывода бракованных твэлов (см. «Автоматическая линия изготовления тепловыделяющих элементов и их разбраковки» по заявке 2001127981/06 (029757) от 15.10.2001, на которую выдано решение о выдаче патента на изобретение 7 мая 2003 года).The closest in technical essence and the achieved effect is a device for monitoring and sorting of fuel elements, containing a node for monitoring the pressure of helium supplied to the fuel rod before final sealing, a node for determining the pressure of helium under the cladding of a fuel rod after its sealing, wiring vehicles, sensors, dumpers, output rejectors defective fuel elements (see "Automatic line for the manufacture of fuel elements and their sorting" on the application 2001127981/06 (029757) from 10/15/2001, which issued p patent grant for invention on May 7, 2003).

В устройстве-прототипе узел контроля давления гелия, подаваемого в твэл, предусматривает технологический контроль давления по манометру, установленном на баллоне с гелием. Однако конструктивно узел определения давления гелия под оболочкой твэла после его герметизации не раскрыт.In the prototype device, the site for monitoring the pressure of helium supplied to the fuel element provides for technological control of pressure by a manometer mounted on a helium cylinder. However, structurally, the site for determining the pressure of helium under the cladding of a fuel rod after its sealing has not been disclosed.

Технической задачей является повышение качества изготовления твэлов за счет своевременного выявления и изоляции твэлов с негерметичной оболочкой и надежности эксплуатации в ядерном реакторе.The technical task is to improve the quality of the manufacture of fuel rods due to the timely identification and isolation of fuel rods with an unpressurized cladding and the reliability of operation in a nuclear reactor.

Эта техническая задача решается тем, что в способе контроля и разбраковки тепловыделяющих элементов, включающем технологический контроль давления гелия, подаваемого в тепловыделяющий элемент перед окончательной герметизацией и определение тепловым методом давления гелия под оболочкой тепловыделяющего элемента после его герметизации;This technical problem is solved in that in a method for monitoring and sorting out fuel elements, which includes technological control of the pressure of helium supplied to the fuel element before final sealing and determination by the heat method of the pressure of helium under the shell of the fuel element after sealing it;

согласно изобретению тепловыделяющий элемент на позиции измерения фиксируют датчиком, по сигналу которого его зажимают и удерживают в течение всего времени контроля, осуществляют локальный импульсный нагрев тепловыделяющего элемента в области компенсационного объема, регистрируют изменение температуры участков оболочки тепловыделяющего элемента при его повороте на 180° в начале и конце интервалов времени после нагрева и поворота, при котором передача тепловой энергии через гелий внутри тепловыделяющего элемента приводит к возникновению разности температур на участках оболочки тепловыделяющего элемента, пропорциональных давлению гелия в тепловыделяющем элементе.according to the invention, the fuel element at the measurement position is fixed by a sensor, according to the signal of which it is clamped and held during the entire monitoring time, a local pulse heating of the fuel element is carried out in the region of the compensation volume, the temperature change of the sections of the shell of the fuel element is recorded when it is rotated through 180 ° at the beginning and the end of the time intervals after heating and turning, in which the transfer of thermal energy through helium inside the fuel element leads to the difference in temperature in the parts of the shell of the fuel element, proportional to the pressure of helium in the fuel element.

Другим отличием является то, что контролируют тепловыделяющие элементы с диапазонами давлений гелия, МПа:Another difference is that they control fuel elements with pressure ranges of helium, MPa:

- для твэлов ВВЭР-440 - 0,4-0,7;- for VVER-440 fuel rods - 0.4-0.7;

- для твэлов ВВВЭР-1000 - 1,6-2,6- for VVER-1000 fuel rods - 1.6-2.6

при погрешности контроля давлений с доверительной вероятностью 095, МПа, не более:with a pressure control error with a confidence level of 095, MPa, not more than:

- для твэлов ВВЭР-440 с втулочным фиксатором - 0,04;- for VVER-440 fuel rods with sleeve retainer - 0.04;

- для твэлов ВВЭР-440 с пружинным фиксатором - 0,06;- for VVER-440 fuel elements with a spring clip - 0.06;

- для твэлов ВВЭР-1000 с втулочным фиксатором - 0,06;- for VVER-1000 fuel rods with sleeve retainer - 0.06;

- для твэлов ВВЭР-1000 с пружинным фиксатором - 0,09,- for VVER-1000 fuel elements with a spring lock - 0.09,

временем контроля давления гелия, с не более:helium pressure control time, with no more than:

- для твэлов ВВЭР-440 с втулочным фиксатором - 40;- for VVER-440 fuel elements with sleeve retainer - 40;

- для твэлов ВВЭР-440 с пружинным фиксатором - 60;- for VVER-440 fuel elements with a spring lock - 60;

- для твэлов ВВЭР-1000 с втулочным фиксатором - 40;- for VVER-1000 fuel rods with sleeve retainer - 40;

- для твэлов ВВЭР-1000 с пружинным фиксатором - 60- for VVER-1000 fuel elements with a spring lock - 60

с индикацией, хранением, документированием результатов контроля и с выводом их на печатающее устройство.with indication, storage, documentation of control results and their output to a printing device.

Эта техническая задача решается тем, что в устройстве контроля и разбраковки тепловыделяющих элементов, содержащем узел контроля давления гелия, подаваемого в тепловыделяющий элемент перед окончательной герметизацией, узел определения давления гелия под оболочкой тепловыделяющего элемента после его герметизации, транспортные средства проводки, датчики, сбрасыватели, разбракователи вывода бракованных тепловыделяющих элементов;This technical problem is solved by the fact that in the device for monitoring and sorting out fuel elements, which contains a control unit for the pressure of helium supplied to the fuel element before final sealing, a unit for determining the pressure of helium under the shell of the fuel element after sealing, wiring vehicles, sensors, dischargers, scanners withdrawal of defective fuel elements;

согласно изобретению узел определения давления гелия под оболочкой тепловыделяющего элемента после его герметизации выполнен из четырех функционально и конструктивно законченных устройств, содержащих:according to the invention, the site for determining the pressure of helium under the shell of the fuel element after its sealing is made of four functionally and structurally complete devices containing:

- пневматический распределитель;- pneumatic distributor;

- первичный преобразователь, включающий модуль измерения с двумя термопарами, нагреватель, пневматические узлы цангового механизма, механизма подъема термопар, узел обдува термопар, усилитель, датчик наличия тепловыделяющего элемента и механизм поворота;- a primary converter, including a measurement module with two thermocouples, a heater, pneumatic units of the collet mechanism, a mechanism for raising thermocouples, a unit for blowing thermocouples, an amplifier, a sensor for the presence of a fuel element and a rotation mechanism;

- генератор индукционного нагрева;- induction heating generator;

- модуль обработки и управления, выполненный на базе промышленного компьютера.- a processing and control module based on an industrial computer.

Такое выполнение способа контроля и разбраковки тепловыделяющих элементов и устройства для его осуществления позволит решить поставленную техническую задачу по повышению качества изготовления тепловыделяющих элементов за счет своевременного выявления и изоляции твэлов с негерметичной оболочкой и повысить надежность эксплуатации в ядерном реакторе.This embodiment of the method of monitoring and sorting of fuel elements and a device for its implementation will solve the technical problem to improve the quality of manufacture of fuel elements due to the timely detection and isolation of fuel elements with leaky cladding and increase the reliability of operation in a nuclear reactor.

На чертежах представлено устройство для осуществления способа контроля и разбраковки тепловыделяющих элементов, гдеThe drawings show a device for implementing a method for monitoring and sorting fuel elements, where

- на фиг.1 - общий вид устройства;- figure 1 is a General view of the device;

- на фиг.2 - твэл;- figure 2 - fuel rod;

- на фиг.3 - узел определения давления гелия под оболочкой твэла.- figure 3 is a node for determining the pressure of helium under the cladding of a fuel rod.

Устройство для осуществления способа контроля и разбраковки твэлов содержит:A device for implementing the method of control and sorting of fuel elements contains:

- узел 1 контроля давления гелия, подаваемого в твэл 2 перед окончательной герметизацией в установке 3 контактной стыковой сварки заглушки 4 к снаряженной таблетированным ядерным топливом 5 оболочке 6 с фиксацией столба таблетированного ядерного топлива 5 пружинным 7, либо втулочным 8 фиксатором с образованием между столбом таблетированного ядерного топлива 5 и заглушкой 4 компенсационного объема 9 в оболочке 6;- node 1 for controlling the pressure of helium supplied to the fuel rod 2 before final sealing in the flash butt welding installation 3 of the plug 4 to the shell 6 equipped with preformed tablet nuclear fuel 5 and the column of tabletted nuclear fuel 5 is fixed with a spring 7 or sleeve 8 retainer with the formation between the column of tabletted nuclear fuel 5 and plug 4 of the compensation volume 9 in the shell 6;

- узел 10 определения давления гелия под оболочкой 6 твэла 2 после его герметизации в установке 3;- node 10 for determining the pressure of helium under the cladding 6 of the fuel rod 2 after it is sealed in the installation 3;

- транспортные средства 11 проводки твэлов 2;- vehicles 11 fuel rod wiring 2;

- датчики 12, сбрасыватели 13, разбракователи 14 вывода бракованных твэлов 2.- sensors 12, resetters 13, reamers 14 output defective fuel rods 2.

Узел 10 определения давления гелия под оболочкой 6 твэла 2 после его герметизации в установке 3 выполнен из четырех функционально и конструктивно законченных устройств, содержащих:The node 10 for determining the pressure of helium under the cladding 6 of the fuel rod 2 after its sealing in the installation 3 is made of four functionally and structurally complete devices containing:

- пневматический распределитель 15;- pneumatic distributor 15;

- первичный преобразователь 16, включающий модуль измерения 17 с двумя термопарами 18, 19, нагреватель 20, пневматические узлы цангового механизма 21, механизма 22 подъема термопар 18, 19, узел обдува 23 термопар 18, 19, усилитель 24, датчики 25 наличия твэла 2 и механизм 26 поворота;- a primary transducer 16, including a measurement module 17 with two thermocouples 18, 19, a heater 20, pneumatic assemblies of the collet mechanism 21, a mechanism 22 for raising the thermocouples 18, 19, an airflow assembly 23 of the thermocouples 18, 19, an amplifier 24, fuel element sensors 25 and 2 rotation mechanism 26;

- генератор 27 индукционного нагрева;- induction heating generator 27;

- модуль 28 обработки и управления, выполненный на базе промышленного компьютера.- module 28 processing and control, made on the basis of an industrial computer.

Способ контроля и разбраковки твэлов в устройстве осуществляют следующим образом.The method of monitoring and sorting fuel rods in the device is as follows.

На узле 1 по манометру осуществляют технологический контроль давления гелия, подаваемого в твэл 2 перед окончательной герметизацией в установке 3 контактной стыковой сварки заглушки 4 к снаряженной таблетированным ядерным топливом 5 оболочке 6 с зафиксированным столбом таблетированного ядерного топлива 5 пружинным 7, либо втулочным 8 фиксатором с образованием между столбом таблетированного ядерного топлива 5 и заглушкой 4 компенсационного объема 9 в оболочке 6.At node 1, the manometer carries out technological control of the pressure of helium supplied to the fuel rod 2 before final sealing in the flash butt welding installation 3 of plug 4 to the shell 6 equipped with preformed nuclear fuel 5 and a fixed column of preformed nuclear fuel 5 spring 7 or sleeve 8 retainer with the formation between the column of pelletized nuclear fuel 5 and the plug 4 of the compensation volume 9 in the shell 6.

Транспортным средством 11 проводки твэл 2 направляют на узел 10 определения давления гелия под оболочкой твэла 2 тепловым методом после его герметизации в установке 3, где фиксируют датчиком 12, твэл 2 зажимают и удерживают в течение всего времени контроля цанговым механизмом 21, а механизм 22 подъема термопар 18, 19 опускает термопары 18, 19, которые прижимаются к оболочке 6 твэла 2.The fuel rod wiring vehicle 11 is sent to the helium pressure determination unit 10 under the fuel rod sheath 2 by the thermal method after sealing it in the installation 3, where it is fixed by the sensor 12, the fuel rod 2 is clamped and held for the entire time by the collet mechanism 21, and the thermocouple lifting mechanism 22 18, 19 lowers thermocouples 18, 19, which are pressed against the cladding 6 of the fuel rod 2.

Осуществляют локальный импульсный нагрев твэла 2 в области компенсационного объема 9 нагревателем (индуктором) 20 от генератора 27 индукционного нагрева. Загружаемый в первичный преобразователь 16 твэл 2 фиксируется датчиком 25.A local pulsed heating of the fuel rod 2 is carried out in the region of the compensation volume 9 by the heater (inductor) 20 from the induction heating generator 27. The fuel rod 2 loaded into the primary converter 16 is fixed by the sensor 25.

По его сигналу регистрируют модулем 17 измерения температуры участков оболочки 6 тепловыделяющего элемента при его повороте на 180° механизмом 26 поворота в начале и конце интервалов времени после нагрева и поворота, при котором передача тепловой энергии через гелий внутри твэла 2 приводит к возникновению разности температур на участках оболочки 6 твэла 2, пропорциональных давлению гелия в твэле 2.According to its signal, it is recorded by the module 17 for measuring the temperature of the sections of the shell 6 of the fuel element when it is rotated 180 ° by the rotation mechanism 26 at the beginning and end of the time intervals after heating and rotation, in which the transfer of thermal energy through helium inside the fuel rod 2 leads to a temperature difference in the sections cladding 6 of the fuel element 2, proportional to the pressure of helium in the fuel element 2.

Контролируют твэлы 2 с диапазонами давлений, МПа:Control fuel rods 2 with pressure ranges, MPa:

- для твэлов ВВЭР-440 - 0,4-0,7;- for VVER-440 fuel rods - 0.4-0.7;

- для твэлов ВВЭР-1000 - 1,6-2,6- for VVER-1000 fuel rods - 1.6-2.6

при погрешности контроля давлений с доверительной вероятностью 0,95, МПа, не более:with a pressure control error with a confidence level of 0.95, MPa, not more than:

- для твэлов ВВЭР-440 с втулочным фиксатором - 0,04;- for VVER-440 fuel rods with sleeve retainer - 0.04;

- для твэлов ВВЭР-440 с пружинным фиксатором - 0,06;- for VVER-440 fuel elements with a spring clip - 0.06;

- для твэлов ВВЭР-1000 с втулочным фиксатором - 0,06;- for VVER-1000 fuel rods with sleeve retainer - 0.06;

- для твэлов ВВЭР-1000 с пружинным фиксатором - 0,09, временем контроля давления гелия, с не более:- for WWER-1000 fuel rods with a spring lock - 0.09, helium pressure control time, with no more than:

- для твэлов ВВЭР-440 с втулочным фиксатором - 40;- for VVER-440 fuel elements with sleeve retainer - 40;

- для твэлов ВВЭР-440 с пружинным фиксатором - 60;- for VVER-440 fuel elements with a spring lock - 60;

- для твэлов ВВЭР-1000 с втулочным фиксатором - 40;- for VVER-1000 fuel rods with sleeve retainer - 40;

- для твэлов ВВЭР-1000 с пружинным фиксатором - 60.- for VVER-1000 fuel elements with a spring lock - 60.

Сбрасыватели 13 используются при подаче снаряженных ядерным топливом 5 оболочек 6 на транспортное средство ввода на герметизацию в установку 3 контактной стыковой сварки заглушки 4 к оболочке 6, а разбракователи 14 для вывода на изоляцию твэлов 2 при несоответствии давления гелия под оболочкой 6.Droppers 13 are used when 5 shells 6 equipped with nuclear fuel are fed to the input vehicle for sealing in the 3 butt butt welding installation of plug 4 to the shell 6, and reamers 14 for output to the fuel rods 2 for insulation when the helium pressure under the shell 6 does not match.

Пневматический распределитель 15 обеспечивает работу пневматических исполнительных узлов всего устройства.Pneumatic distributor 15 provides the pneumatic actuating units of the entire device.

Первичный преобразователь 16 осуществляет локальный импульсный нагрев твэла 2 в области компенсационного объема 9, регистрацию изменений температуры участков оболочки 6 твэла 2, поворот твэла 2 совместно с термопарами 18, 19 на 180°. Узел 23 обдува термопар 18, 19 и усилитель 24 также входят в состав первичного преобразователя 16. Генератор 27 индукционного нагрева формируют высокочастотные высоковольтные импульсы для нагрева оболочки 6 твэла 2.The primary Converter 16 provides local pulsed heating of the fuel element 2 in the compensation volume 9, the registration of temperature changes in the sections of the cladding 6 of the fuel element 2, the rotation of the fuel element 2 together with thermocouples 18, 19 through 180 °. The node 23 blowing thermocouples 18, 19 and the amplifier 24 are also included in the primary Converter 16. The generator 27 induction heating generate high-frequency high-voltage pulses for heating the shell 6 of the fuel rod 2.

Модуль 28 обработки и управления осуществляет обработку информации и управление работой всего устройства во всех режимах и связь с технологической линией изготовления твэлов 2, индикацией, хранением, документированием результатов контроля с выводом их на печатающее устройство.The processing and control module 28 processes the information and controls the operation of the entire device in all modes and communicates with the fuel rod production line 2, displays, stores, documents the results of the control and outputs them to the printing device.

Claims (3)

1. Способ контроля и разбраковки тепловыделяющих элементов, включающий технологический контроль давления гелия, подаваемого в тепловыделяющий элемент перед окончательной герметизацией, и определение тепловым методом давление гелия под оболочкой тепловыделяющего элемента после его герметизации, отличающийся тем, что тепловыделяющий элемент на позиции измерения фиксируют датчиком, по сигналу которого его зажимают и удерживают в течение всего времени контроля, осуществляют локальный импульсный нагрев тепловыделяющего элемента в области компенсационного объема, регистрируют изменение температуры участков оболочки тепловыделяющего элемента при его повороте на 180° в начале и конце интервалов времени после нагрева и поворота, при котором передача тепловой энергии через гелий внутри тепловыделяющего элемента приводит к возникновению разности температур на участках оболочки тепловыделяющего элемента, пропорциональных давлению гелия в тепловыделяющем элементе.1. A method for monitoring and sorting out fuel elements, including technological control of the pressure of helium supplied to the fuel element before final sealing, and the thermal determination of the pressure of helium under the shell of the fuel element after sealing, characterized in that the fuel element is fixed at the measurement position by a sensor, according to the signal of which it is clamped and held during the entire control time, local pulsed heating of the fuel element in the region the compensation volume, the change in temperature of the sections of the shell of the fuel element is recorded when it is rotated 180 ° at the beginning and end of the time intervals after heating and rotation, in which the transfer of thermal energy through helium inside the fuel element leads to the appearance of a temperature difference in the sections of the shell of the fuel element, proportional to the pressure of helium in the fuel element. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что контролируют тепловыделяющие элементы с диапазоном давлений гелия, МПа: для тепловыделяющих элементов ВВЭР-440 0,4-0,7; для тепловыделяющих элементов ВВЭР-1000 1,6-2,6;2. The method according to claim 1, characterized in that the fuel elements are controlled with a range of helium pressures, MPa: for VVER-440 fuel elements, 0.4-0.7; for fuel elements VVER-1000 1.6-2.6; - при погрешности контроля давлений с доверительной вероятностью 0,95 МПа,- with a pressure control error with a confidence level of 0.95 MPa, не более: для тепловыделяющих элементов ВВЭР-440 с втулочным фиксатором 0,04; для тепловыделяющих элементов ВВЭР-440 с пружинным фиксатором 0,06; для тепловыделяющих элементов ВВЭР-1000 с втулочным фиксатором 0,06; для тепловыделяющих элементов ВВЭР-1000 с пружинным фиксатором 0,09;no more: for VVER-440 fuel elements with sleeve clamp 0.04; for fuel elements VVER-440 with spring clip 0.06; for fuel elements VVER-1000 with sleeve retainer 0.06; for fuel elements VVER-1000 with spring clip 0.09; временем контроля давления гелия, с не более: для тепловыделяющих элементов ВВЭР-440 с втулочным фиксатором 40; для тепловыделяющих элементов ВВЭР-440 с пружинным фиксатором 60; для тепловыделяющих элементов ВВЭР-1000 с втулочным фиксатором 40; для тепловыделяющих элементов ВВЭР-1000 с пружинным фиксатором 60,helium pressure monitoring time, s no more: for VVER-440 fuel elements with sleeve retainer 40; for fuel elements VVER-440 with spring retainer 60; for fuel elements VVER-1000 with sleeve retainer 40; for fuel elements VVER-1000 with spring lock 60, с индикацией, хранением, документированием результатов контроля и с выводом их на печатающее устройство.with indication, storage, documentation of control results and their output to a printing device. 3. Устройство контроля и разбраковки тепловыделяющих элементов, содержащее узел контроля давления гелия, подаваемого в тепловыделяющий элемент перед окончательной герметизацией, узел определения давления гелия под оболочкой тепловыделяющего элемента после его герметизации, транспортные средства проводки, датчики, сбрасыватели, разбракователи вывода бракованных тепловыделяющих элементов, отличающееся тем, что узел определения давления гелия под оболочкой тепловыделяющего элемента после его герметизации выполнен из четырех функционально и конструктивно законченных устройств, содержащих пневматический распределитель; первичный преобразователь, включающий модуль измерения с двумя термопарами, нагреватель, пневматические узлы цангового механизма, механизм подъема термопар, узел обдува термопар, усилитель, датчик наличия тепловыделяющего элемента и механизм поворота; генератор индукционного нагрева; модуль обработки и управления, выполненный на базе промышленного компьютера.3. A device for monitoring and sorting fuel elements, comprising a node for monitoring the pressure of helium supplied to the fuel element before final sealing, a node for determining the pressure of helium under the shell of the fuel element after sealing, wiring vehicles, sensors, dischargers, rejectors for outputting defective fuel elements, characterized the fact that the site for determining the pressure of helium under the shell of the fuel element after its sealing is made of four functions complete and structurally complete devices containing a pneumatic distributor; a primary converter including a measurement module with two thermocouples, a heater, pneumatic assemblies of the collet mechanism, a thermocouple lifting mechanism, a thermocouple blowing assembly, an amplifier, a fuel element presence sensor and a rotation mechanism; induction heating generator; a processing and control module based on an industrial computer.
RU2003132030/06A 2003-10-31 2003-10-31 Method and device for inspecting and grading fuel elements RU2261489C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003132030/06A RU2261489C2 (en) 2003-10-31 2003-10-31 Method and device for inspecting and grading fuel elements

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003132030/06A RU2261489C2 (en) 2003-10-31 2003-10-31 Method and device for inspecting and grading fuel elements

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003132030A RU2003132030A (en) 2005-05-20
RU2261489C2 true RU2261489C2 (en) 2005-09-27

Family

ID=35820045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003132030/06A RU2261489C2 (en) 2003-10-31 2003-10-31 Method and device for inspecting and grading fuel elements

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2261489C2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2552526C1 (en) * 2013-11-19 2015-06-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр-Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" Heat-producing element monitoring method
RU2634309C1 (en) * 2016-11-15 2017-10-25 Общество с Ограниченной Ответственностью "Инженерное Бюро Воронежского Акционерного Самолетостроительного Общества" Method of measuring helium concentration in fuel element
RU177143U1 (en) * 2017-10-18 2018-02-12 Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" (ФГУП "ГХК") HEATING TEST CAMERA
RU2738751C1 (en) * 2020-07-01 2020-12-16 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Сосны" Method of ultrasonic inspection of parameters of molding of fuel assemblies of nuclear reactors
RU2760561C1 (en) * 2021-02-17 2021-11-29 Акционерное общество «Научно-технический центр «Диапром» Apparatus for measuring the concentration of helium in a fuel element (fe)
RU2792982C1 (en) * 2022-12-07 2023-03-28 Общество с Ограниченной Ответственностью "Инженерное Бюро Воронежского Акционерного Самолетостроительного Общества" Method for measuring helium concentration in a fuel element

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105427907B (en) * 2015-11-09 2017-08-01 中国核动力研究设计院 A kind of fuel rod micro-cavities volume measuring system and method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0192137A2 (en) * 1985-02-19 1986-08-27 Westinghouse Electric Corporation Manufacturing automation system for nuclear fuel rod production
RU2107960C1 (en) * 1995-07-03 1998-03-27 Акционерное Общество Открытого Типа "Новосибирский завод Химконцентратов" Automatic transfer line for manufacturing fuel elements and rejecting defective ones
WO1998026427A1 (en) * 1996-12-09 1998-06-18 British Nuclear Fuels Plc Apparatus for loading nuclear fuel pellets
RU2155394C1 (en) * 1999-02-17 2000-08-27 Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" Fuel element inspection and rejection unit
RU2170961C2 (en) * 1999-06-09 2001-07-20 Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" Fuel-element inspection and rejection line

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0192137A2 (en) * 1985-02-19 1986-08-27 Westinghouse Electric Corporation Manufacturing automation system for nuclear fuel rod production
RU2107960C1 (en) * 1995-07-03 1998-03-27 Акционерное Общество Открытого Типа "Новосибирский завод Химконцентратов" Automatic transfer line for manufacturing fuel elements and rejecting defective ones
WO1998026427A1 (en) * 1996-12-09 1998-06-18 British Nuclear Fuels Plc Apparatus for loading nuclear fuel pellets
RU2155394C1 (en) * 1999-02-17 2000-08-27 Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" Fuel element inspection and rejection unit
RU2170961C2 (en) * 1999-06-09 2001-07-20 Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" Fuel-element inspection and rejection line

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2552526C1 (en) * 2013-11-19 2015-06-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр-Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" Heat-producing element monitoring method
RU2634309C1 (en) * 2016-11-15 2017-10-25 Общество с Ограниченной Ответственностью "Инженерное Бюро Воронежского Акционерного Самолетостроительного Общества" Method of measuring helium concentration in fuel element
RU177143U1 (en) * 2017-10-18 2018-02-12 Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" (ФГУП "ГХК") HEATING TEST CAMERA
RU2738751C1 (en) * 2020-07-01 2020-12-16 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Сосны" Method of ultrasonic inspection of parameters of molding of fuel assemblies of nuclear reactors
RU2760561C1 (en) * 2021-02-17 2021-11-29 Акционерное общество «Научно-технический центр «Диапром» Apparatus for measuring the concentration of helium in a fuel element (fe)
RU2792982C1 (en) * 2022-12-07 2023-03-28 Общество с Ограниченной Ответственностью "Инженерное Бюро Воронежского Акционерного Самолетостроительного Общества" Method for measuring helium concentration in a fuel element
RU2804326C1 (en) * 2023-04-05 2023-09-28 Общество с Ограниченной Ответственностью "Инженерное Бюро Воронежского Акционерного Самолетостроительного Общества" Method for controlling the fa permeability with a shroud tube
RU2815729C1 (en) * 2023-06-27 2024-03-21 Общество с Ограниченной Ответственностью "Инженерное Бюро Воронежского Акционерного Самолетостроительного Общества" Method for monitoring helium concentration in fuel elements

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003132030A (en) 2005-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103106935B (en) Apparatus and method for detecting position of annulus spacer between concentric tubes
CN110299217B (en) A test section for studying the blasting failure of annular fuel cladding
RU2261489C2 (en) Method and device for inspecting and grading fuel elements
CN107290233A (en) A kind of Oil/gas Well blast perforation tubular column dynamics experimental device and experimental method
US5012672A (en) Hydrogen gas sensor and method of manufacture
CN1606690A (en) Methods and devices for erasing errors and compensating interference signals caused by gammagraphy in radiometric measuring systems
KR101137699B1 (en) Method and Apparatus for Measurement of Terminal Solid Solubility Temperature in Alloys Capable of Forming Hydrides
CN104062068A (en) Step pressure generation method based on high-energy pulse laser device
CN111766188A (en) Device and method for evaluating permeability of uniaxial compression concrete under high-temperature condition
RU2552526C1 (en) Heat-producing element monitoring method
JP6845063B2 (en) Control tube evaluation system
JP4753026B2 (en) Equipment for measuring the circumferential strength of fuel cladding tubes
US8903034B2 (en) Fuel rod internal pressure measurement
KR102675082B1 (en) Nuclear fuel cladding multidimensional behavior experiment apparatus
CN116298178A (en) Energetic material testing system and method
CN118866411B (en) A gas permeation testing device and method for metal pipes and cladding modules
CN115493509A (en) Solid propellant structure deformation monitoring and detecting device and method based on displacement sensing
RU2526328C1 (en) Ampoule device for in-reactor analysis
CN111871472A (en) Environmental test system
CN120340915B (en) Nuclear fuel behavior reactor external simulation experiment device under reactive introduction accident
CN211528188U (en) Calibrating device for gas detector
CN213669340U (en) Test comparison device and environmental test system
JPH10300886A (en) Gas pressure measurement method in nuclear fuel element
CN202305153U (en) Pressure vessel detection device including high pressure pipe-joint member, vertical type pot, and so on
EP0233671B1 (en) A device for the measurement during operation of a dimension of an element or a stack of elements and/or its cladding

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141101