(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210661954.1 (22)申请日 2022.06.13 (71)申请人 江苏核电有限公司 地址 222000 江苏省连云港市连云区宿城 街道核电南路90 00号 (72)发明人 谢保江　易良川　张建军　贾晓鸿　 尤晓波　刘勇　赵翔　张军超　 曹晔　万英杰　 (74)专利代理 机构 核工业专利中心 1 1007 专利代理师 董和煦 (51)Int.Cl. B08B 3/10(2006.01) B08B 3/12(2006.01) B08B 13/00(2006.01) (54)发明名称 一种核反应堆控制棒驱动机构清洗装置 (57)摘要 本发明属于核电站反应堆检修技术领域， 具 体涉及一种核反应堆控制棒 驱动机构清洗装置。 本发明包括清洗槽、 驱动杆格架和移动组件格 架， 所述清洗槽主体为薄壁矩形长筒结构， 底部 为锥形结构， 在对称的两个侧壁上开有通孔， 所 述通孔安装圆柱销； 驱动杆格架或移动组件格架 插入清洗槽内部， 并通过所述圆柱销进行限位； 所述驱动杆格架用于对驱动杆进行清洗； 所述移 动组件格架用于对移动组件进行清洗。 本发明能 够提高驱动机构移动组件或驱动杆的清洗效果， 避免去污过程中存在死角； 提高清洗效率， 缩短 该项工作所用时间， 降低工作人员受照剂量， 为 后续移动组件或 驱动杆的回转工作提供保证 。 权利要求书1页 说明书5页 附图6页 CN 115213160 A 2022.10.21 CN 115213160 A 1.一种核反应堆控制棒驱动机构清洗装置， 其特征在于： 包括清洗槽(2)、 驱动杆格架 (15)和移动组件格架(23)， 所述清洗槽(2)主体为薄壁矩形长筒结构， 底部为锥形结构， 在 对称的两个侧壁上开有通孔， 所述通孔安装 圆柱销(16)； 驱动杆格架(15)或移动组件格架 (23)插入清洗槽(2)内部， 并通过所述圆柱销(16)进行限位； 所述 驱动杆格架(15)用于对驱 动杆(17)进行清洗； 所述移动组件格架(23)用于对移动组件(24)进行清洗 。 2.根据权利要求1所述的核反应堆控制棒驱动机构清洗装置， 其特征在于： 所述清洗槽 (2)顶部设有槽盖(1)； 外壁包裹有保温盖板(4)； 内部的四个角分别设有一个导向角钢 (19)， 用于固定驱动杆格架(15)或移动组件格架(23)首尾两端， 同时为驱动 杆格架(15)或 移动组件格架(23)吊进、 吊出提供导向。 3.根据权利要求1所述的核反应堆控制棒驱动机构清洗装置， 其特征在于： 所述清洗槽 (2)上部布置有回流口(3)、 溢流口(10)、 进液口(11)和排气口(12)； 下部设有液位计接管 (9)； 底部的锥形 结构的侧壁上设有温度计接管(6)， 锥口部设有排液口(8)。 4.根据权利要求2所述的核反应堆控制棒驱动机构清洗装置， 其特征在于： 所述清洗槽 (2)底部的锥形结构安装在立式支腿(7)， 所述立式支腿(7)通过锚栓与地面连接； 所述保温 盖板(4)外壁上套 有环向抱箍(5)。 5.根据权利要求1所述的核反应堆控制棒驱动机构清洗装置， 其特征在于： 所述清洗槽 (2)上部还设有电缆接管(13)， 超声波振子(18)通过螺钉固定在所述清洗槽(2)外表面， 所 述超声波振子(18)的安装位置， 与安装后的驱动杆格架(15)或移动组件格架(23)位置相对 应； 所述超声 波振子(18)与电缆接管(13)连接 。 6.根据权利要求1所述的核反应堆控制棒驱动机构清洗装置， 其特征在于： 所述驱动杆 格架(15)包括三块驱动杆格架隔板(29)和支撑柱(28)， 所述 驱动杆格架隔板(29)的四个角 开有支撑柱安装孔(21)， 所述支撑柱(28)安装在安装孔(21)孔内， 所述支撑柱(28)的顶部 设有吊环(27)； 所述驱动杆格架隔板(29)上均匀的开有若干个驱动杆放置孔(20)， 用于安 放驱动杆(17)。 7.根据权利要求1所述的核反应堆控制棒驱动机构清洗装置， 其特征在于： 所述移动组 件格架(23)包括移动组件格架隔板(30)和支撑柱(28)， 所述移动组件格架(23)的四个角开 有支撑柱安装孔(21)， 所述支撑柱(28)安装在安装孔(21)孔内， 所述支撑柱(28)的顶部设 有吊环(27)； 所述移动组件格架(23)上均匀开有干个移动组件放置孔(26)， 用于安放移动 组件(24)。 8.根据权利要求6或7所述的核反应堆控制棒驱动机构清洗装置， 其特征在于： 所述驱 动杆放置孔(20)和移动组件放置孔(26)边 缘倒有倒角， 并严格同轴。 9.根据权利要求6所述的核反应堆控制棒驱动机构清洗装置， 其特征在于： 所述驱动杆 格架隔板(2 9)的四周设置有洗涤剂过流 通道(22)。 10.根据权利要求7所述的核反应堆控制棒驱动机构清洗装置， 其特征在于： 所述移动 组件格架隔板(30)的四周设置有洗涤剂过流通道(22)， 所述移动组件格架隔板(30)中心开 设有疏水孔(25)。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115213160 A 2一种核反 应堆控制棒驱动机构清洗装 置 技术领域 [0001]本发明属于核电站 反应堆检修技术领域， 具体涉及一种核反应堆控制棒驱动机构 清洗装置 。 背景技术 [0002]控制棒驱动机构是反应堆控制系统和安全保护系统的执行机构的组成部分， 也是 反应堆一回路压力边界的重要组成部分。 控制棒驱动机构能够通过最佳的提棒程序， 使反 应堆在运行过程中保持平坦的功率分布； 补偿由于温度系 数、 中毒效应等引起的反应性变 化， 有效控制反应性； 负荷变化时， 调节反应堆功 率跟随负荷变化； 在反应堆保护被触发时， 在1.2‑4s内使所有控制棒组件下落到堆芯最低部， 保证核电站的安全运行。 因此控制棒驱 动机构是直接影响核反应堆 正常运行和安全可靠的关键设备， 其重要性 不言而喻。 [0003]某核电站一期现场使用的控制棒驱动机构为步进式电磁驱动机构， 由电磁铁组 件、 耐压壳、 移动组件、 驱动杆及位置指示器五大部 分组成。 处在耐压壳内的所有部件， 如提 升线圈不可动磁极、 提升线圈可动磁极、 锁紧线圈上部可动磁极、 锁紧线圈下部可动磁极、 固定线圈不可动磁极、 固定线圈可动磁极、 驱动杆、 可动棘爪凸轮、 不可动棘爪凸轮等， 都暴 露于反应堆冷却剂 中， 长期在高温、 高压、 强辐射及含有硼酸溶液 的一回路环境下运行， 服 役一段时间后具有更高的放射性， 另外一回路冷却剂的异物小颗粒在主泵的作用下循环 过 程中， 可能会进入并逐渐沉积在移动组件和驱动杆内部的间隙中， 使其自由移动发生 故障， 导致控制棒和驱动杆不能或延迟自由下落， 严重威胁机组的安全运行。 在某 次大修完成全 自动模式下的提插成组试验之后， 进行保护 试验， 发出停堆命令后， 03 ‑36控制棒停 留在下 限位， 其余控制棒全部落入堆芯底部。 事后经过分析认为导致该束控制棒不能自由落棒的 原因为一回路冷却剂中的异物小颗粒在穿过移动组件外壳的观察窗口， 进入移动组件的固 定线圈可动磁极和移动组件外壳之间的间隙， 导致不可动棘爪凸轮不能完全下落， 控制棒 和驱动杆不能自由下落。 [0004]为了确保安装到反应堆上的控制棒驱动机构能够实现其设计功能， 在 解体大修期 间需要对驱动杆和移动进 行去污清洗。 俄方原设计驱动杆和移动组件的冲洗和去污工作在 控制棒驱动机构去污系统的2个固定式去污桶内完成， 去污方式为传统的除盐水循环加热 冲洗， 去污过程中存在明显的阴影或死角， 并且单个去污桶仅可同时清洗4个驱动杆或1个 移动组件， 每个冲洗周期的持续时间包括装卸 冲洗元件的操作时间将近3个小时， 然而核电 站单台机组有103根控制棒驱动杆和103根移动组件， 采用目前的固定式去污桶， 存在去污 周期长、 人员受照 剂量大、 效率低和效果不佳等问题， 严重影响上部组件驱动机构的回转工 作。 国内有关公司也研发了控制棒驱动机构驱动杆或移动组件清洗装置， 如授权公告号为 CN 207271709  U的专利公开的清洗槽， 其清洗方式为利用超声振板去污， 但此装置存在明 显不足之处： (1)保温层及超声振板设置在清洗槽内壁， 占用清洗槽内空间， 清洗相同数量 的驱动杆或者移动组件时需要 更大尺寸的清洗槽； 另一方面， 超声波振板安装在清洗槽内， 超声波振子有 可能直接接触到驱动杆或移动组件， 损害两部件内部运动机构； (2)驱动杆格说　明　书 1/5 页 3 CN 115213160 A 3