燃料组件或燃料棒贮存容器中燃料棒的定位方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于燃料组件或燃料棒贮存容器中燃料棒的定位方法及装置。该方法将一块定位板安装在燃料组件或燃料棒贮存容器上方，该定位板上开有q个定位圆孔；然后将定位板绕原点逆时针或顺时针旋转90°、180°、270°，共进行四次定位板的安装，即可对所有放置有燃料棒的栅元进行定位，并且这些栅元定位有且只有一次。该装置为一块安装在燃料组件或燃料棒贮存容器上方的定位板，在定位板上开有q个定位圆孔，每个定位圆孔的直径为燃料棒横截面直径的1.5～2.5倍，相邻定位圆孔的中心距为相邻栅元中心距的2倍。本发明专利技术在定位板上设计定位孔，通过计算定位孔分布，达到对燃料棒精确定位、方便操作及降低操作出错率的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料组件或燃料棒贮存容器中燃料棒的定位方法及装置，具体涉及一种将燃料棒从对称栅元分布的燃料组件或燃料棒贮存容器中，筛选并精确定位的方法及装置。
技术介绍
压水堆燃料组件构架沿长度方向分布若干定位格架，每层格架被垂直交叉的条带分成若干栅元，燃料棒插入到这些栅元中。燃料组件构架还包括导管，这些导管代替燃料棒插入在定位格架的某些栅元中，确保定位格架固定在沿燃料组件导管长度分布的位置上。这些燃料棒和导管密集阵列，与定位格架及上、下管座共同组成了燃料组件。在对燃料棒进行操作(例如进行燃料组件修复工作)时，需要使用贮存燃料棒的容器，为了贮存并固定燃料棒，容器的设计同样采用栅元结构，燃料棒装入容器后紧密的排列在这些栅元中。在燃料组件安装、拆卸、检查、修复及燃料棒的贮存、运输过程中，都有可能进行燃料棒的抓取和插拔动作，但是由于燃料棒端头直径较小，排列密集，而且对乏燃料组件燃料棒的操作需在水下进行远距离操作，所以对燃料棒的精确定位难度很大。燃料组件栅元或燃料棒贮存容器栅元都具有以下特点:(I)放置燃料棒的栅元均为正方形，边长约等于(略大于)燃料棒截面直径；(2)栅元紧密排列；(3)用于放置燃料棒的栅元呈中心对称分布，且绕对称中心每旋转90°，栅元分布都与自身重合。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种将燃料棒从对称栅元分布的燃料组件或燃料棒贮存容器中，筛选并精确定位的一种方法及装置。本专利技术所述的一种用于燃料组件或燃料棒贮存容器中燃料棒的定位方法，其所述的燃料组件中的m个燃料棒或燃料棒贮存容器中的m个燃料棒分别放置于aX a对称分布的栅元中，a、m为整数，且m小于或等于aX a ;栅元紧密排列，每个栅元均为正方形；m个燃料棒在aXa对称分布的栅元中放置位置满足绕对称中心每旋转90°，m个燃料棒在aXa对称分布的栅元中位置与之前重合；该方法包括如下步骤:(I)将一块定位板安装在燃料组件或燃料棒贮存容器上方，该定位板上开有q个定位圆孔，每个定位圆孔的直径为1.5 2.5倍燃料棒横截面直径,相邻定位圆孔中心距为相邻栅元中心距的2倍；(I)当a为奇数时，a = 2η+1，η为自然数。在aX a对称分布的栅元中，以对称中心为原点，以相邻栅元中心距为单位长度，建立平面坐标系Χ0Υ，在该XOY坐标系内，建立m个燃料棒放置在aXa对称分布的栅元中的燃料棒中心点的集合M ;设定q个定位圆孔的中心点的集合为Q ;在第一象限及Y轴正半轴内建立四个集合N1、N2、N3、N4，其中:N1 = {(X, y) X = O, 2,4,......, 2n ；y = 2,4,6,......, 2n}；N2 = {(x, y) X = 1,3,5,......, 2n+l ；y = 2,4,6,......, 2n}；N3 = {(x, y) I X = 1,3,5,......, 2n+l ；y = 1,3,5,......, 2n+l}；N4 = {(x, y) |x = 0,2,4,......, 2n ；y = 1,3,5,......, 2n+l}；建立ΡρΡ2、Ρ3、Ρ4四个集合，其中:P1 = N1 n M ；P2 = N2 n M ；Ρ3 = N3 η M ；Ρ4 = N4 η M ；求得q个定位孔中心点分布的集合Q为Q= {(X, y) I (X, y) E P1I U {(~y, x) | (x, y) e Pj U {(~x, ~y) | (x,y) ^ P3} U {(y, -x) I (x, y) e Pj ；(II)当a为偶数，a = 2n，n为自然数。在aX a对称分布的栅元中，以对称中心为原点，以相邻栅元中心距的1/2为单位长度，建立平面坐标系Χ0Υ，在该XOY坐标系内，建立m个燃料棒放置在aXa对称分布的栅元中的燃料棒中心点的集合M ;设定q个定位圆孔的中心点的集合为Q ；在第一象限内建立四个集合％、N2、N3、N4，其中:N1 = {(X, y) I X = 3, 7,11,......An~l ；y = 3,7,11,......，4n_l}N2 = {(x, y) I X = 3, 7,11,......, 4n_l ;y = I, 5,9,......, 4n+l}N3 = {(x, y) |x = 1,5,9,......,4n+l ；y = 1,5,9,......，4n+l}N4 = {(x, y) |x = 1,5,9,......,4n+l ；y = 3,7,11,......，4n_l}建立ΡρΡ2、Ρ3、Ρ4四个集合，其中:P1 = N1 n M ；P2 = N2 n M ；Ρ3 = N3 η M ；Ρ4 = N4 η M ；求得q个定位孔中心点分布的集合Q为Q= {(X, y) I (x, y) E P1I U {(~y, x) | (x, y) e Pj U {(~x, ~y) | (x,y) ^ P3} U {(y, -x) I (x, y) e Pj ；(2)将步骤(I)所述的定位板绕原点逆时针或顺时针旋转90°、180°、270°，共进行四次定位板的安装，即可对所有放置有燃料棒的栅元进行定位，并且这些栅元定位有且只有一次。如上所述的一种用于燃料组件或燃料棒贮存容器中燃料棒的定位方法，其采用紧密排列的15 X 15对称分布的栅元，共225个栅元；204根燃料棒放置在204个燃料棒栅元一内，21根导管放置其余21个导管栅元内；204个燃料棒栅元一位置满足绕对称中心每旋转90°，204个燃料棒栅元一位置与之前重合；所述的定位板的长度、宽度与15 X 15对称分布的栅元总长度、宽度相等，该定位板上开设有51个定位圆孔一。如上所述的一种用于燃料组件或燃料棒贮存容器中燃料棒的定位方法，其采用紧密排列的14X14对称分布的栅元，共196个栅元；132根燃料棒放置在132个燃料棒栅元二内，其余栅元为空白区域；132个燃料棒栅元二位置满足绕对称中心每旋转90°，132个燃料棒栅元二位置与之前重合；所述的定位板的长度、宽度与14X14对称分布的栅元总长度、宽度相等，该定位板上开设有33个定位圆孔二。本专利技术所述的一种用于燃料组件或燃料棒贮存容器中燃料棒的定位装置，所述的燃料组件中的m个燃料棒或燃料棒贮存容器中的m个燃料棒分别放置于aX a对称分布的栅元中，a、m为整数，且m小于或等于aX a ;栅元紧密排列，每个栅元均为正方形；m个燃料棒在aX a对称分布的栅元中放置位置满足绕对称中心每旋转90°，m个燃料棒在aXa对称分布的栅元中位置与之前重合；该装置为一块安装在燃料组件或燃料棒贮存容器上方的定位板，在定位板上开有q个定位圆孔，每个定位圆孔的直径为燃料棒横截面直径的1.5 2.5倍,相邻定位圆孔的中心距为相邻栅元中心距的2倍；(I)当a为奇数时，a = 2η+1，η为自然数。在aX a对称分布的栅元中，以对称中心为原点，以相邻栅元的中心距为单位长度，建立平面坐标系Χ0Υ，在该XOY坐标系内，建立m个燃料棒放置在aXa对称分布的栅元中的燃料棒中心点的集合M ;设定q个定位圆孔的中心点的集合为Q ；在第一象限及Y轴正半轴内建立四个集合％、N2、N3、N4，其中:N1 = {(X, y)本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于燃料组件或燃料棒贮存容器中燃料棒的定位方法，所述的燃料组件中的ｍ个燃料棒或燃料棒贮存容器中的ｍ个燃料棒分别放置于ａ×ａ对称分布的栅元中，ａ、ｍ为整数，且ｍ小于或等于ａ×ａ；栅元紧密排列，每个栅元均为正方形；ｍ个燃料棒在ａ×ａ对称分布的栅元中放置位置满足绕对称中心每旋转９０°，ｍ个燃料棒在ａ×ａ对称分布的栅元中位置与之前重合；其特征在于：该方法包括如下步骤：（１）将一块定位板安装在燃料组件或燃料棒贮存容器上方，该定位板上开有ｑ个定位圆孔；每个定位圆孔一的直径为燃料棒横截面直径的１．５～２．５倍，相邻定位圆孔中心距为相邻栅元中心距的２倍；（Ｉ）当ａ为奇数时，ａ＝２ｎ＋１，ｎ为自然数。在ａ×ａ对称分布的栅元中，以对称中心为原点，以相邻栅元中心距为单位长度，建立平面坐标系ＸＯＹ，在该ＸＯＹ坐标系内，建立ｍ个燃料棒放置在ａ×ａ对称分布的栅元中的燃料棒中心点的集合Ｍ；设定ｑ个定位圆孔的中心点的集合为Ｑ；在第一象限及Ｙ轴正半轴内建立四个集合Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４，其中：Ｎ１＝｛（ｘ，ｙ）｜ｘ＝０，２，４，．．．．．．，２ｎ；ｙ＝２，４，６，．．．．．．，２ｎ｝；Ｎ２＝｛（ｘ，ｙ）｜ｘ＝１，３，５，．．．．．．，２ｎ＋１；ｙ＝２，４，６，．．．．．．，２ｎ｝；Ｎ３＝｛（ｘ，ｙ）｜ｘ＝１，３，５，．．．．．．，２ｎ＋１；ｙ＝１，３，５，．．．．．．，２ｎ＋１｝；Ｎ４＝｛（ｘ，ｙ）｜ｘ＝０，２，４，．．．．．．，２ｎ；ｙ＝１，３，５，．．．．．．，２ｎ＋１｝；建立Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４四个集合，其中：Ｐ１＝Ｎ１∩Ｍ；Ｐ２＝Ｎ２∩Ｍ；Ｐ３＝Ｎ３∩Ｍ；Ｐ４＝Ｎ４∩Ｍ；求得ｑ个定位孔中心点分布的集合Ｑ为Ｑ＝｛（ｘ，ｙ）｜（ｘ，ｙ）∈Ｐ１｝∪｛（－ｙ，ｘ）｜（ｘ，ｙ）∈Ｐ２｝∪｛（－ｘ，－ｙ）｜（ｘ，ｙ）∈Ｐ３｝∪｛（ｙ，－ｘ）｜（ｘ，ｙ）∈Ｐ４｝；（ＩＩ）当ａ为偶数，ａ＝２ｎ，ｎ为自然数。在ａ×ａ对称分布的栅元中，以对称中心为原点，以相邻栅元中心距的１／２为单位长度，建立平面坐标系ＸＯＹ，在该ＸＯＹ坐标系内，建立ｍ个燃料棒放置在ａ×ａ对称分布的栅元中的燃料棒中心点的集合Ｍ；设定ｑ个定位圆孔的中心点的集合为Ｑ；在第一象限内建立四个集合Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４，其中：Ｎ１＝｛（ｘ，ｙ）｜ｘ＝３，７，１１，．．．．．．，４ｎ－１；ｙ＝３，７，１１，．．．．．．，４ｎ－１｝Ｎ２＝｛（ｘ，ｙ）｜ｘ＝３，７，１１，．．．．．．，４ｎ－１；ｙ＝１，５，９，．．．．．．，４ｎ＋１｝Ｎ３＝｛（ｘ，ｙ）｜ｘ＝１，５，９，．．．．．．，４ｎ＋１；ｙ＝１，５，９，．．．．．．，４ｎ＋１｝Ｎ４＝｛（ｘ，ｙ）｜ｘ＝１，５，９，．．．．．．，４ｎ＋１；ｙ＝３，７，１１，．．．．．．，４ｎ－１｝建立Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４四个集合，其中：Ｐ１＝Ｎ１∩Ｍ；Ｐ２＝Ｎ２∩Ｍ；Ｐ３＝Ｎ３∩Ｍ；Ｐ４＝Ｎ４∩Ｍ；求得ｑ个定位孔中心点分布的集合Ｑ为Ｑ＝｛（ｘ，ｙ）｜（ｘ，ｙ）∈Ｐ１｝∪｛（－ｙ，ｘ）｜（ｘ，ｙ）∈Ｐ２｝∪｛（－ｘ，－ｙ）｜（ｘ，ｙ）∈Ｐ３｝∪｛（ｙ，－ｘ）｜（ｘ，ｙ）∈Ｐ４｝；（２）将步骤（１）所述的定位板绕原点逆时针或顺时针旋转９０°、１８０°、２７０°，共进行四次定位板的安装，即可对所有放置有燃料棒的栅元进行定位，并且这些栅元定位有且只有一次。...

【技术特征摘要】
1.一种用于燃料组件或燃料棒贮存容器中燃料棒的定位方法， 所述的燃料组件中的m个燃料棒或燃料棒贮存容器中的m个燃料棒分别放置于aXa对称分布的栅元中，a、m为整数，且m小于或等于aXa ;栅元紧密排列，每个栅元均为正方形； m个燃料棒在aX a对称分布的栅元中放置位置满足绕对称中心每旋转90°，m个燃料棒在aX a对称分布的栅元中位置与之前重合； 其特征在于:该方法包括如下步骤: (I)将一块定位板安装在燃料组件或燃料棒贮存容器上方，该定位板上开有q个定位圆孔；每个定位圆孔的直径为燃料棒横截面直径的1.5 2.5倍，相邻定位圆孔中心距为相邻栅元中心距的2倍； (1)当a为奇数时，a=2n+l,η为自然数；在aXa对称分布的栅元中，以对称中心为原点，以相邻栅元中心距为单位长度，建立平面坐标系XOY，在该XOY坐标系内，建立m个燃料棒放置在aXa对称分布的栅元中的燃料棒中心点的集合M ;设定q个定位圆孔的中心点的集合为Q; 在第一象限及Y轴正半轴内建立四个集合K、N2, N3、N4，其中:N1= {(X，y) I x=0, 2,4，......，2n ；y=2, 4，6，......，2n}；N2= {(x, y) I x=l, 3，5，......，2n+l ；y=2, 4，6，......，2n}；N3= {(x, y) I x=l, 3，5，......，2n+l ；y=l, 3，5，......，2n+l}；N4= {(x, y) I x=0, 2，4，......，2n ；y=l, 3，5，......，2n+l}； 建立Pp P2> P3> P4四个集合，其中: P1=N1 η μ ； P2=N2 η μ ； P3=N3 η μ ； P4=N4 η μ ； 求得q个定位孔中心点分布的集合Q为Q= {(x, y) I (x, y)e Pj U {(-y, x) | (x, y)e Pj U {(-x, -y) | (x, y)e P3} U {(y, -x)(x, y) e P4}； (II)当a为偶数，a=2n, n为自然数；在aXa对称分布的栅元中，以对称中心为原点，以相邻栅元中心距的1/2为单位长度，建立平面坐标系Χ0Υ，在该XOY坐标系内，建立m个燃料棒放置在aXa对称分布的栅元中的燃料棒中心点的集合M ;设定q个定位圆孔的中心点的集合为Q ; 在第一象限内建立四个集合K、N2、N3、N4，其中: N1= {(x, y) x=3,7,11，......，4n_l ；y=3,7,11，......，4n_l} N2=Kx, y) x=3,7,11,......，4n_l ；y=l,5,9,......，4n+l} N3=Kx, y) I x=l,5,9，......，4n+l ；y=l,5,9,......，4n+l} N4=Kx, y) x=l,5,9,......，4n+l ；y=3, 7,11,......，4n_l} 建立Pp P2> P3> P4四个集合，其中: P1=N1 η μ ； P2=N2 η μ ； P3=N3 η μ ； P4=N4 η μ ； 求得q个定位孔中心点分布的集合Q为Q= {(x, y) I (x, y)e Pj U {(-y, x) | (x, y)e Pj U {(-x, -y) | (x, y)e P3} U {(y, -x)(x, y) e P4}； (2)将步骤(I)所述的定位板绕原点逆时针或顺时针旋转90°、180°、270°，共进行四次定位板的安装，即可对所有放置有燃料棒的栅元进行定位，并且这些栅元定位有且只有一次。2.根据权利要求1所述的一种用于燃料组件或燃料棒贮存容器中燃料棒的定位方法，其特征在于:采用紧密排列的15X15对称分布的栅元，共225个栅元；204根燃料棒放置在204个燃料棒栅元一(I)内，21根导管放置其余21个导管栅元(2)内；204个燃料棒栅元一(I)位置满足绕对称中心每旋转90°，204个燃料棒栅元一(I)位置与之前重合；所述的定位板的长度、宽度与15X 15对称分布的栅元总长度、宽度相等，该定位板上开设有51个定位圆孔一(3)。3.根据权利要求1所述的一种用于燃料组件或燃料棒贮存容器中燃料棒的定位方法，其特征在于:采用紧密排列的14X14对称分布的栅元，共196个栅元；132根燃料棒放置在132个燃料棒栅元二(4)内，其余栅元为空白区域(5);132个燃料棒栅元二(4)位置满足绕对称中心每旋转90°，132个燃料棒栅元二(4)位置与之前重合；所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：马明泽，陈梁，何少华，李涛，戚宏昶，薛新才，
申请(专利权)人：秦山核电有限公司，
类型：发明
国别省市：33