用于對包含至少一個燃料棒(2)和試驗氣體(P)的燃料棒盒(3)實施密封度檢測的裝置(1)包括構造成用于容納至少一個燃料棒盒(3)的測試容器(4)，該測試容器可下沉到核技術設施的充滿水的池(5)中。根據本發明專利技術，質譜儀(14)可與測試容器(4)的內部以如下方式流體連接，使得可向質譜儀(14)供給氣流用于檢測從燃料棒盒(3)擴散到測試容器(4)中的試驗氣體(P)的濃度。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】用于對燃料棒盒實施密封度檢測的裝置和方法本專利技術涉及一種用于對包含至少一個燃料棒和試驗氣體的燃料棒盒實施密封度檢測的裝置，其包括構造成用于容納至少一個燃料棒盒的測試容器，該測試容器可下沉到核技術設施的充滿水的池中。此外，本專利技術還涉及一種利用這種裝置對包含至少一個燃料棒和試驗氣體的燃料棒盒實施密封度檢測的方法。已公知的是，核反應堆的燃料棒在運行時可能是密封性差的，即水可能會滲入其中。一旦識別燃料棒具有這種缺陷，則通常在水下將其封裝在燃料棒盒中，以防止放射性裂變產物，特別是放射性氣體逸出。在此，燃料棒的封裝在足夠的深度中進行，使得燃料棒盒的打開和關閉借助合適的操縱器遠程控制來實現。打開燃料棒盒并引入燃料棒之后，滲入燃料棒盒中的水被鼓入的試驗氣體擠出，并且燃料棒盒被傳送到封裝裝置中。在該封裝裝置中，位于燃料棒盒中的燃料棒通過用熱的試驗氣體流經燃料棒盒來加熱，從而使燃料棒中的水蒸發。通過烘干試驗氣體或用干燥的試驗氣體更換潮濕的氣體來除去封裝裝置中的水蒸汽之后，燃料棒盒被封閉并在封閉位置被焊接。將已焊接的并從而已密封的燃料棒盒從封裝裝置移除之后還需對其進行密封度檢測。此外如有必要，在將燃料棒盒輸送到最終處置庫或后處理設施之前，將容納燃料棒的燃料棒盒暫存在注有水的存儲池中。公知的是檢查燃料棒本身的密封度或檢查包含至少一個燃料棒的燃料棒盒的密封度。例如從DE19542330A1中公知一種用于對燃料棒進行密封度檢測的方法，其中對從燃料元件中逸出的氣體的氣態的裂變產物的含量進行分析。WO2007/071337描述了對包含至少一個燃料棒的燃料棒盒的檢測。燃料棒盒被引進測試容器中，該測試容器位于水面下在核技術設施的已被充滿的池內。借助水下攝像機來檢測泄漏，其中借助所檢測到的氣泡的數量和大小來估計泄漏率。從該現有技術出發，本專利技術的任務在于對燃料棒盒實施密封度檢測進行如下改進，致使能夠特別精確地確定泄漏率。在裝置方面，該任務通過具有專利權利要求1的進一步特征的前述類型的用于實施密封度檢測的裝置得以實現。本專利技術的有利的實施形式是從屬權利要求的主題。用于對包含至少一個燃料棒和試驗氣體的燃料棒盒實施密封度檢測的裝置包括被構造成用于容納至少一個燃料棒盒的測試容器，該測試容器可下沉到核設施的充滿水的池中。根據本專利技術，質譜儀可與測試容器的內部流體連接，使得可向質譜儀供給氣流用于檢測從燃料棒盒擴散到測試容器中的試驗氣體的濃度。因此，密封度檢測的整個過程也和燃料棒的封裝過程一樣可在水下實施。為此，測試容器被下沉在池中，例如被下沉在核電廠的存儲池中。除包含至少一個燃料棒外，燃料棒盒還包含處于已知的預定壓力下的試驗氣體。試驗氣體通過可能存在于燃料棒盒中的泄漏處擴散到測試容器內部中。測試容器的內部通過管路和必要時布置在其間的閥與質譜儀相連，從而在建立流體連接之后，試驗氣體能夠供給至質譜儀。借助質譜儀進行選擇性探測試驗氣體能實現特別精確地確定氣流中所含的試驗氣體的濃度。因此，由試驗氣體的以這種方式確定的濃度推斷出來的泄漏率具有提高的精確度。通常使用氦氣作為試驗氣體來進行根據常規工業標準的密封度檢測。但在本應用情況下使用與此不同的氬氣作為試驗氣體被證明是特別有利的。因此，優選將質譜儀構造成用于檢測從燃料棒盒中擴散出來的氬氣的濃度。在水下將燃料棒封閉在燃料棒盒中之后，并未排除燃料棒盒內仍留存著一定的殘余濕氣。這同樣適用于測試容器本身，其通常在引進燃料棒盒時被池中的水淹沒。因此，在檢驗密封性之前，燃料棒盒內部或測試容器可能是不完全干燥的。特別地，如果要借助質譜法檢測從中擴散出來的氦氣的濃度時，這會很有問題，因為氦和來源于殘余濕氣中的氫具有類似的原子質量。因此，如果使用氦氣作為試驗氣體，則測量結果會有比較大的不準確性。若在燃料棒盒內以定義的壓力下填充具有明顯不同于氫的原子質量的氬氣作為試驗氣體，那么經此就避免了該問題。替代地，也可以使用其它惰性氣體作為試驗氣體。在優選的實施例中，測試容器可以如下方式構造成可排氣的(evakuierbar)，使得在測試容器內部中，相對于由測試容器四周的水引起的流體靜壓力而減小的內部壓力是可調節的。換而言之，測試容器的內部可以特別通過閥布置或以類似的方式與環境的流體靜壓力隔離，使得例如可以借助真空泵將測試容器的內部中的內部壓力調節到適合密封度檢測的值。這是在確定泄漏率時特別為了指定定義的邊界條件所期望的，其中燃料棒盒的內部與測試容器的內部之間的壓力差必須已知。相對于燃料棒盒的內部的壓力，適當地降低測試容器內的內部壓力輔助試驗氣體從燃料棒盒擴散出來，從而使試驗過程占用更少的時間。優選地，測試容器在其下端具有通向池的內部的連接設備。該連接設備被用作存在于測試容器中的在引進至少一個燃料棒盒時滲入其中的水的排出口。為此，特別設置成將處于壓力下的沖洗氣體(Spülgas)引入測試容器的內部，該沖洗氣體將水排擠出來并將其通過布置在測試容器的最低點的連接設備排放到池中。為此，沖洗氣體至測試容器的輸送例如可以借助真空泵以相應的輸送功率得以實現。特別是在使用氬氣作為試驗氣體的實施例中，盡可能地排空測試容器的水是期望的。氬氣具有相對良好的水溶性，從而使得測試容器中殘存的剩余水可以顯著地影響測試結果并使測試結果大大失真。特別優選地，測試容器的上端可與第一儲器流體連接，沖洗氣體可在一定的壓力下貯存在該第一儲器中。沖洗氣體在第一儲器中處于如此大的壓力下，使得被水充注的測試容器能夠完全被沖洗氣體充滿，方式是例如通過打開閥提供第一儲器與測試容器之間的流體連接。為此有必要的是，第一儲器內的壓力大于由測試容器四周的水產生的流體靜壓力。由于避免了使用維修工作量大的輸送設備，特別是真空泵來輸送沖洗氣體，所以這樣構造的裝置具有特別簡單且堅固的結構形式。優選地，第一儲器可與質譜儀的取樣點流體連接。因此，允許用沖洗氣體沖洗且如有必要烘干將氣流引導至質譜儀的管路。在本專利技術的改進形式中設置了第二儲器，測試氣體可在壓力下貯存其中。第二儲器也可以例如經由適當的閥位置(Ventilstellung)與取樣點流體連接。在這種情況下以校準質譜儀為目的實現至取樣點的供給。測試氣體在已知的壓力下貯存在第二儲器中且可控制地供給到取樣點，使得質譜儀的校準在定義的條件下實現。測試氣體含有具有少量比例的試驗氣體的沖洗氣體。在這種情況下，沖洗氣體中所含有的試驗氣體的濃度略高于質譜儀的檢測極限，從而質譜儀能夠通過控制性地供給測試氣體被校準。優選地，取樣點與第一儲器之間和/或取樣點與第二儲器之間至少有一個體積調節閥，以便調節沖洗氣體或測試氣體的體積流量。借助用于測試氣體的至少一個體積調節閥可改變體積流量并可將體積流量調節到一定數值，從而確保質譜儀的精確校準。此外，設置在測試容器下端的連接設備在優選的實施例中還可以用于用池中的水控制性地淹沒測試容器。在本實施例中，測試容器的內部在上端例如借助閥布置或類似布置與質譜儀的取樣點流體連接，從而通過將水引導通過連接設備來實現存在于測試容器中的氣柱至取樣點的輸送。因此，根據本實施形式能夠利用周圍的水的流體靜壓力，以便將存在于測試容器中的并且在有泄漏處時的含有試驗氣體的氣柱以如下方式實際上完全供給至質譜儀，即控制性地用池中的水淹沒測試容器。在具體的實施例本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于對包含至少一個燃料棒(2)和試驗氣體(P)的燃料棒盒(3)實施密封度檢測的裝置(1)，包括構造成用于容納至少一個燃料棒盒(3)的測試容器(4)，所述測試容器是可下沉到核技術設施的充滿水的池(5)中的，其特征在于，質譜儀(14)是與所述測試容器(4)的內部可流體連接的，使得能夠向所述質譜儀(14)供給氣流用于檢測從所述燃料棒盒(3)擴散到所述測試容器(4)中的所述試驗氣體(P)的濃度。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.12.15 DE 102014118623.01.一種用于對包含至少一個燃料棒(2)和試驗氣體(P)的燃料棒盒(3)實施密封度檢測的裝置(1)，包括構造成用于容納至少一個燃料棒盒(3)的測試容器(4)，所述測試容器是可下沉到核技術設施的充滿水的池(5)中的，其特征在于，質譜儀(14)是與所述測試容器(4)的內部可流體連接的，使得能夠向所述質譜儀(14)供給氣流用于檢測從所述燃料棒盒(3)擴散到所述測試容器(4)中的所述試驗氣體(P)的濃度。2.根據權利要求1所述的裝置(1)，其特征在于，氬氣被設置作為試驗氣體(P)并且所述質譜儀(14)檢測從所述燃料棒盒(3)擴散出來的氬氣的濃度。3.根據權利要求1或2所述的裝置(1)，其特征在于，所述測試容器(4)能夠以如下方式排氣，使得在所述測試容器(4)的內部中，相對于由所述測試容器(4)的四周的水引起的流體靜壓力而減小的內部壓力是可調節的。4.根據前述權利要求中任一項所述的裝置(1)，其特征在于，所述測試容器(4)在下端具有連通所述池(5)的內部的連接設備(8)。5.根據權利要求4所述的裝置(1)，其特征在于，所述連接設備(8)在池(5)中位于水面下方深處，并且所述測試容器(4)的上端是與第一儲器(30)可流體連接的，沖洗氣體能在壓力下貯存在所述第一儲器中，所述壓力大于對應于所述連接設備(8)深處的四周的水的流體靜壓力。6.根據權利要求5所述的裝置(1)，其特征在于，所述第一儲器(30)是與所述質譜儀(14)的取樣點(13)可流體連接的。7.根據權利要求5或6中任一項所述的裝置(1)，其特征在于，所述質譜儀(14)的所述取樣點(13)是與第二儲器(31)可流體連接的，試驗氣體(P)能在壓力下貯存在所述第二儲器中。8.根據權利要求7所述的裝置(1)，其特征在于，所述取樣點(13)與所述第一儲器(30)之間和/或所述取樣點(13)與所述第二儲器(31)之間布置有至少一個體積調節閥(22、23、25)。9.根據權利要求4至8中任一項所述的裝置(1)，其特征在于，所述測試容器(5)的內部在上端是與所述質譜儀(14)的取樣點(13)可流體連接的，使得存在于所述測試容器(4)中的氣柱能夠由布置在測試容器下端的所述連接設備(8)通過引進水被輸送到所述取樣點(13)。10.根據前述權利要求中任一項所述的裝置(1)，其特征在于，向所述質譜儀(14)的所述取樣點(13)供給的氣流的體積流量能夠借助控制設備，特別是借助至少另一個體積調節閥...
【專利技術屬性】
技術研發人員：W·霍梅爾，
申請(專利權)人：阿海琺有限公司，
類型：發明
國別省市：德國,DE
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