压水堆AFA17×17燃料组件辐照变形及其堆芯装料

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燃料组件辐照变形引发组件弯曲、扭转等变形问题。燃料组件变形过大会导致装料时燃料组件不能正确装入堆芯、吊装燃料组件时发生磨擦导致燃料组件损伤、控制棒不能顺利插入燃料组件、堆芯象限功率倾斜等重大问题。至今,在多种反应堆上都发现了燃料组件弯曲引起的控制棒下插问题,以及变形燃料组件装料时燃料组件磨擦损伤的事件。因此,研究燃料组件辐照变形及其在堆芯的装料,解决燃料组件变形引发的装料难题,减小燃料组件变形带来的反应堆运行风险,对促进压水堆核电机组安全稳定运行具有重要的意义。本文针对秦山二期反应堆堆芯AFA17×17(包括AFA-2G和AFA-3G)燃料组件的辐照变形,通过对秦山二期几次大修换料时对变形组件测量的变形数据的研究,对AFA-2G和AFA-3G燃料组件特性及燃料组件辐照变形机理进行了详细分析,探索了燃料组件辐照变形的部分外在规律。针对这些变形形式,提出了六种变形燃料组件在堆芯装料的方法,并重点探讨了“小靴帮”装料法。该方法是解决变形燃料组件装料的一种安全、高效、操作方便的装料方法,秦山二期运用这种方法成功解决了辐照变形燃料组件在堆芯装料的问题。本文对小靴帮工具进行了详细的安全校核和使用分析。同时,为适应辐照变形燃料组件的装料操作,分析了秦山二期PMC系统(燃料装卸运输和贮存系统)所进行的功能改进。并在此基础上,对未来先进燃料组件的抗变形技术发展进行了研究,展望了新一代压水堆PMC系统的技术性能和发展方向。
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