(作者:福清核電燃料工作室 ) 每一組進(jìn)入核電廠的核燃料,都需要經(jīng)歷這樣一個(gè)生命周期:
新燃料組件到達(dá)核電廠后,首先會(huì)被放入乏燃料水池中貯存,并在具備條件后,向反應(yīng)堆中裝載。經(jīng)過一個(gè)燃料循環(huán)周期后,反應(yīng)堆里所有的燃料組件都將被卸載回到乏燃料水池,對(duì)于約三分之一左右已經(jīng)到達(dá)設(shè)計(jì)燃耗的乏燃料組件便不再回堆使用,而替換一部分同等數(shù)量新的燃料組件,剩余的三分之二已經(jīng)使用過的燃料組件將回堆進(jìn)入第二或第三燃料循環(huán)的運(yùn)行。同時(shí),由于替換了部分新燃料組件,燃料組件在反應(yīng)堆內(nèi)的布局發(fā)生了變化,但燃料組件所配插的相關(guān)組件在反應(yīng)堆內(nèi)的相對(duì)位置卻不允許變化,所以需要在這些燃料組件再次入堆前,進(jìn)行一次相關(guān)組件的倒換,而卸載出來(lái)的已達(dá)設(shè)計(jì)燃耗的乏燃料組件就壽終正寢了,將被一直存放在乏燃料水池中進(jìn)行衰變冷卻貯存。當(dāng)乏燃料水池將要放滿時(shí),就可以將那些已充分衰變冷卻的乏燃料裝入乏燃料運(yùn)輸容器,運(yùn)送往乏燃料后處理廠了。當(dāng)然了,即便是我們國(guó)家謂之“國(guó)之光榮”的第一座核電站已經(jīng)運(yùn)行了28年了,乏燃料水池也還沒裝滿呢。
這個(gè)過程是不是很復(fù)雜呢,讓我們作個(gè)簡(jiǎn)單的比喻吧,相信換過蜂窩煤爐子的小伙伴們都會(huì)會(huì)心一笑,這不是和換蜂窩煤一樣一樣的嗎?燒過的蜂窩煤爐子,先用煤夾子把煤塊一塊一塊夾出來(lái),最下面那塊燒最透的不要,剩下的回填到爐子里,最上面再放上一塊新煤就大功告成了。換下的煤塊等著涼透了,就可以倒垃圾堆。
接下來(lái),我們對(duì)核電廠的核燃料操作員們最常干的新燃料接收、裝卸料工作進(jìn)行一波深入介紹。
1、新燃料接收
核燃料從燃料制造廠運(yùn)輸?shù)胶穗姀S往往千里迢迢,為了保障一路安全,還對(duì)行車速度、啟動(dòng)、剎車有嚴(yán)格的限制,不但運(yùn)輸全程需要重兵押運(yùn),還需要給核燃料“全副武裝”。燃料組件便是裝載在這樣一個(gè)新燃料組件運(yùn)輸容器中,這個(gè)容器有很高的設(shè)計(jì)制造標(biāo)準(zhǔn),能耐高溫灼燒、耐深水浸泡,還能從9m高空跌落而毫發(fā)無(wú)損。
新燃料組件運(yùn)輸容器集裝箱到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后,將被吊運(yùn)至燃料廠房,所有的新燃料接收工作都將在燃料廠房開展。在燃料廠房里,核燃料操作員們,我們可愛的核燃料的搬運(yùn)工,開始了他們的表演,首先需要松開新燃料容器與集裝箱的綁扎,通過輔助吊車將燃料組件承載容器吊至容器開箱間。在容器開箱間內(nèi),燃料操作員們已準(zhǔn)備好了扳手、吊帶、卸扣等等工具,磨刀霍霍,等著將新燃料組件運(yùn)輸容器的外殼打開。
輔助吊車將容器內(nèi)件立起,然后垂直的將燃料組件吊出,在這個(gè)過程中必須要控制好容器內(nèi)件與燃料組件之間連接的拆除工藝,確保燃料組件不會(huì)受損。
被吊出的燃料組件需要進(jìn)行外觀檢查,檢查是否存在缺陷,對(duì)配插有控制棒的燃料組件,還需進(jìn)控制棒抽插力試驗(yàn);一切檢查無(wú)誤后,燃料組件將會(huì)被吊運(yùn)至新燃料升降機(jī)中,新燃料升降機(jī)將燃料組件下放至水池底部,隨后通過人橋吊車將燃料組件轉(zhuǎn)運(yùn)放入乏燃料水池的目標(biāo)貯存小室中,過程如下:
2、裝卸料
裝卸料工作需要在燃料廠房和反應(yīng)堆廠房同步開展。
2.1裝料
在燃料廠房?jī)?nèi):人橋吊車將燃料組件從指定的乏燃料貯存格架小室內(nèi)將燃料組件卸出,并放入燃料轉(zhuǎn)運(yùn)裝置承載器內(nèi)。帶有燃料組件的承載器傳至燃料廠房。人橋吊車回到乏燃料水池等待執(zhí)行下一步操作。
在反應(yīng)堆廠房?jī)?nèi):裝卸料機(jī)從燃料轉(zhuǎn)運(yùn)裝置承載器內(nèi)抓取燃料組件,并放入堆芯指定位置,而空的承載器將被傳回燃料廠房,等待接收一下組燃料組件。
裝料流程如下圖所示:
2.2卸料
在反應(yīng)堆廠房?jī)?nèi):裝卸料機(jī)從堆芯指定位置將燃料組件卸出,并插入燃料轉(zhuǎn)運(yùn)裝置承載器內(nèi)。燃料組件放入燃料轉(zhuǎn)運(yùn)裝置承載器內(nèi),帶有燃料組件的承載器被傳至燃料廠房。裝卸料機(jī)運(yùn)行至堆芯開始下一步卸料操作。
在燃料廠房?jī)?nèi):人橋吊車從燃料轉(zhuǎn)運(yùn)裝置承載器內(nèi)抓取燃料組件,并放入指定的乏燃料貯存格架小室內(nèi)。將空的承載器被傳至反應(yīng)堆廠房,等待接收一下組燃料組件。
卸料流程圖如下圖所示: