壓水堆核電站的燃料組件裝卸方法實(shí)施方式

參考圖7，《壓水堆核電站的燃料組件裝卸方法》包括以下步驟：

S201，根據(jù)換料機(jī)的當(dāng)前位置判斷是否進(jìn)行偏置，若是，則進(jìn)行S202，反之，則進(jìn)行該S204；

S202，控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)大車和小車同時(shí)運(yùn)行至目標(biāo)預(yù)定的全偏置位置；如圖8所示的該全偏置位置；

S203，控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)主提升下降至第一高度，即距離堆芯頂部8.7米處；

S204，控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)大車和小車同時(shí)運(yùn)行至目標(biāo)位置正上方；

S205，控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)主提升下降至堆芯底部，直至載荷釋放，燃料組件坐落于目標(biāo)該格架上。

需要說(shuō)明的是，步驟S201、S204及S205是在S201判斷出不需要進(jìn)行偏置的情況下，該采用直插方式完成的燃料組件的裝載。

從以上描述及圖8可以看出，在燃料組件的裝載過(guò)程中，在保證燃料組件安全的前該提下，僅采用了一次偏置方式（全偏置方式），相比傳統(tǒng)裝載過(guò)程中所采用的“全偏置 半偏該置”的二次偏置方式，提高了換料機(jī)的換料效率，縮短了大修關(guān)鍵路徑時(shí)間，從而給核電站該帶來(lái)了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

具體地，如圖9所示，步驟S201具體包括：

S2011，以大車和小車的運(yùn)動(dòng)方向維度建立堆芯二維數(shù)組圖；具體地，采用17*17的該二維數(shù)組代替?zhèn)鹘y(tǒng)的堆芯指針圖，X為大車的運(yùn)動(dòng)方向維度，涵蓋堆芯01—15編碼組件，Y為該小車的運(yùn)動(dòng)方向維度，涵蓋堆芯A-R編碼組件，Array【X，Y】即代表堆芯單個(gè)燃料組件，所建該立的堆芯二維數(shù)組圖如圖10所示，圖中的白色部分代表堆芯；

S2012，將換料機(jī)的當(dāng)前位置轉(zhuǎn)換為堆芯二維數(shù)組圖中的位置；具體地，裝載于換該料機(jī)的大車、小車及主提升的三個(gè)編碼器實(shí)時(shí)獲取換料機(jī)的X方向（大車運(yùn)動(dòng)方向）、Y方向該（小車運(yùn)動(dòng)方向）及Z方向（主提升運(yùn)動(dòng)方向）的位置信息，控制系統(tǒng)根據(jù)三個(gè)位置信息判斷該出換料機(jī)的當(dāng)前位置，將換料機(jī)的當(dāng)前位置轉(zhuǎn)換為堆芯二維數(shù)組圖中的位置具體采用以下該坐標(biāo)系及計(jì)算公式：

如圖11所示，以傾翻機(jī)所在的位置作為原點(diǎn)，堆芯的中心點(diǎn)坐標(biāo)為（x0，y0），換料該機(jī)的當(dāng)前位置坐標(biāo)為（x，y），而堆芯格架的間隔為L(zhǎng)，則圖10所示的二維數(shù)組的起點(diǎn)坐標(biāo)為該（x0 8.5*L，y0 8.5*L），再根據(jù)維度計(jì)算公式得到二維數(shù)組Array【X，Y】的維度，最后根據(jù)所該求得的維度并結(jié)合堆芯二維數(shù)組圖便可得知換料機(jī)的當(dāng)前位置在圖10中的位置，即完成了該換料機(jī)的當(dāng)前位置在堆芯二維數(shù)組圖中的位置的轉(zhuǎn)換，其中，維度計(jì)算公式為：

X=INT（（x0-x）/L 8.5）；Y=INT（（y0-y）/L 8.5）；其中INT表示取整。

S2013，判斷目標(biāo)位置是否合法，若是，則進(jìn)行步驟S2014，反之，則結(jié)束；具體地，根該據(jù)燃料組件技術(shù)規(guī)范規(guī)定，堆芯內(nèi)組件至少有相鄰的兩面受到支撐（可以是圍板或另一組該件），以防止組件因重心不穩(wěn)而傾倒，因此換料機(jī)操作核燃料組件前必須對(duì)目標(biāo)位置的合法該性進(jìn)行判斷。假設(shè)目標(biāo)位置的二維數(shù)組維度為【X，Y】，為了便于分析，將目標(biāo)位置的周圍組該件進(jìn)行編號(hào)，如圖12所示，結(jié)合圖12的九宮格模型及圖13的目標(biāo)位置合法性判斷流程進(jìn)行該分析判斷，得到了如圖14所示的9種目標(biāo)位置合法有效情形，進(jìn)一步地通過(guò)對(duì)圖14中9種合該法情形的歸納總結(jié)，可以得出結(jié)論：目標(biāo)位置是否合法只與第1、3、5、7等四個(gè)位置相關(guān)，即該這四個(gè)位置中至少2個(gè)相鄰位置已裝載燃料組件；

S2014，采用九宮格模型判斷是否進(jìn)行偏置及確定偏置方向；具體地，為了避免燃該料組件在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)剮蹭、超欠載等情況，換料機(jī)采用偏置方式操作核燃料組件，因此該不但要求目標(biāo)位置合法，同時(shí)要求目標(biāo)位置周圍三個(gè)相鄰位置尚未裝載燃料組件，在圖14該的9種目標(biāo)位置合法情形中，只有a—d四種情形符合偏置條件，再結(jié)合圖12及圖15可知，當(dāng)該格架2、格架1及格架3中均未裝載燃料組件時(shí)，則確定偏置方向?yàn)樽笊?，?dāng)格架4、格架3及格該架5中均未裝載燃料組件時(shí)，則確定偏置方向?yàn)橛疑?，?dāng)格架6、格架5及格架7中均未裝載燃該料組件時(shí)，則確定偏置方向?yàn)橛蚁?，?dāng)格架8、格架7及格架1中均未裝載燃料組件時(shí)，則確定該偏置方向?yàn)樽笙?，四種符合偏置條件情形的換料示意圖如圖16所示。

從以上描述可以看出，在判斷是否需要進(jìn)行偏置及確定偏置方向時(shí)，該發(fā)明采用該了基于二維數(shù)組技術(shù)的方法替代傳統(tǒng)的指針輪詢方式，提高了效率，且優(yōu)化了架構(gòu)，滿足了該實(shí)時(shí)性的要求，且不存在誤判的可能。

相應(yīng)地，該發(fā)明還提供了一種壓水堆核電站的燃料組件卸載方法，如圖17所示，其該具體包括以下步驟：

S301，根據(jù)換料機(jī)的當(dāng)前位置判斷是否進(jìn)行偏置，若是，則進(jìn)行S302，反之，則進(jìn)行該S306；

S302，控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)大車和小車同時(shí)運(yùn)行至目標(biāo)位置正上方；

S303，控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)主提升上升至第一高度；如圖8所示的8700毫米處；

S304，控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)大車和小車同時(shí)運(yùn)行至目標(biāo)預(yù)定的全偏置位置；如圖8所示的該全偏置位置；

S305，控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)主提升上升至堆芯頂部，完成燃料組件的卸載；

S306，控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)大車和小車同時(shí)運(yùn)行至目標(biāo)位置正上方；

S307，控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)主提升上升至堆芯頂部，完成燃料組件的卸載。

需要說(shuō)明的是，步驟S301、S306及S307是在S301判斷出不需要進(jìn)行偏置的情況下，該采用直插方式完成的燃料組件的卸載。

從以上描述及圖8可以看出，在燃料組件的卸載過(guò)程中，在保證燃料組件安全的前該提下，僅采用了一次偏置方式（全偏置方式），相比傳統(tǒng)裝載過(guò)程中所采用的“全偏置 半偏該置”的二次偏置方式，提高了換料機(jī)的換料效率，縮短了大修關(guān)鍵路徑時(shí)間，從而給核電站該帶來(lái)了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

需要說(shuō)明的是，在燃料組件的卸載方法中，其“根據(jù)換料機(jī)的當(dāng)前位置判斷是否進(jìn)該行偏置”的具體判斷步驟與燃料組件的裝載方法中的判斷步驟相同。

1.一種壓水堆核電站的燃料組件裝載方法，其特征在于，包括：（1）控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)換料機(jī)的大車和小車同時(shí)運(yùn)行至目標(biāo)預(yù)定的全偏置位置；（2）所述控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)所述換料機(jī)的主提升下降至第一高度；（3）所述控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)所述大車和小車運(yùn)行至目標(biāo)位置正上方；（4）所述控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)所述主提升下降至堆芯底部。

2.如權(quán)利要求1所述的裝載方法，其特征在于，進(jìn)行步驟（1）之前還包括：根據(jù)所述換料機(jī)的當(dāng)前位置判斷是否進(jìn)行偏置，根據(jù)判斷結(jié)果進(jìn)行步驟（1）或步驟該（3）。

3.如權(quán)利要求2所述的裝載方法，其特征在于，“根據(jù)所述換料機(jī)的當(dāng)前位置判斷是否該進(jìn)行偏置”具體包括：以所述大車和所述小車的運(yùn)動(dòng)方向維度建立堆芯二維數(shù)組圖；將所述換料機(jī)的當(dāng)前位置轉(zhuǎn)換為所述堆芯二維數(shù)組圖中的位置；采用九宮格模型判斷是否進(jìn)行偏置及確定偏置方向。

4.如權(quán)利要求3所述的裝載方法，其特征在于，進(jìn)行“采用九宮格模型判斷是否進(jìn)行偏該置及確定偏置方向”之前還包括：判斷所述目標(biāo)位置是否合法。

5.如權(quán)利要求1所述的裝載方法，其特征在于，所述第一高度為距離堆芯頂部8.7米處。

6.一種壓水堆核電站的燃料組件卸載方法，其特征在于，包括：（1）控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)換料機(jī)的大車和小車同時(shí)運(yùn)行至目標(biāo)位置正上方；（2）所述控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)所述換料機(jī)的主提升上升至第一高度；（3）所述控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)所述大車和小車同時(shí)運(yùn)行至目標(biāo)預(yù)定的全偏置位置；（4）所述控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)所述主提升上升至堆芯頂部。

7.如權(quán)利要求6所述的卸載方法，其特征在于，進(jìn)行步驟（1）之前還包括：根據(jù)所述換料機(jī)的當(dāng)前位置判斷是否進(jìn)行偏置。

8.如權(quán)利要求7所述的卸載方法，其特征在于，“根據(jù)所述換料機(jī)的當(dāng)前位置判斷是否該進(jìn)行偏置”具體包括：以所述大車和所述小車的運(yùn)動(dòng)方向維度建立堆芯二維數(shù)組圖；將所述換料機(jī)的當(dāng)前位置轉(zhuǎn)換為所述堆芯二維數(shù)組圖中的位置；采用九宮格模型判斷是否進(jìn)行偏置及確定偏置方向。

9.如權(quán)利要求8所述的卸載方法，其特征在于，進(jìn)行“采用九宮格模型判斷是否進(jìn)行偏該置及確定偏置方向”之前還包括：判斷所述目標(biāo)位置是否合法。

10.如權(quán)利要求6所述的卸載方法，其特征在于，所述第一高度為距離堆芯頂部8.7米該處。

《壓水堆核電站的燃料組件裝卸方法》涉及壓水堆核電站燃料組件的裝卸技術(shù)領(lǐng)域，更具體地涉及一種壓水堆核該電站的燃料組件裝卸方法。

圖1為偏置方式的示意圖。

圖2為已有燃料組件的裝料流程圖。

圖3為換料機(jī)與堆芯的示意圖。

圖4為換料機(jī)控制系統(tǒng)的示意圖。

圖5為圖2所述裝料流程圖的二次偏置示意圖。

圖6為堆芯指針圖。

圖7為《壓水堆核電站的燃料組件裝卸方法》一實(shí)施例的流程圖。

圖8為圖7所述裝載方法流程圖的一次偏置示意圖。

圖9為圖7所示步驟S201的子流程圖。

圖10為圖9所示步驟S2011的堆芯二維數(shù)組圖。

圖11為二維數(shù)組維度坐標(biāo)示意圖。

圖12為九宮格模型示意圖。

圖13為目標(biāo)位置合法性判斷的流程圖。

圖14為目標(biāo)位置的9種合法情形示意圖。

圖15為根據(jù)圖12確定偏置方向的流程圖。

圖16為4種符合偏置換料條件的情形的換料示意圖。

圖17為該發(fā)明反應(yīng)堆核電站的燃料組件卸載方法一實(shí)施例的流程圖。

壓水堆核電站的燃料組件裝卸方法專利目的

《壓水堆核電站的燃料組件裝卸方法》的目的是提供一種壓水堆核電站燃料的裝卸方法，以在保證燃料組件安全該的前提下，提高換料機(jī)的換料效率，縮短大修關(guān)鍵路徑時(shí)間，從而給核電站帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)該效益。

壓水堆核電站的燃料組件裝卸方法技術(shù)方案

《壓水堆核電站的燃料組件裝卸方法》提供了一種壓水堆核電站的燃料組件裝載方法，包括：

（1）控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)換料機(jī)的大車和小車同時(shí)運(yùn)行至目標(biāo)預(yù)定偏置位置；

（2）所述控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)所述換料機(jī)的主提升下降至第一高度；

（3）所述控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)所述大車和小車運(yùn)行至目標(biāo)位置正上方；

（4）所述控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)所述主提升下降至堆芯底部。

與2013年7月前已有技術(shù)相比，該發(fā)明的壓水堆核電站的燃料組件裝載方法，現(xiàn)將大車和小車該同時(shí)運(yùn)行至目標(biāo)預(yù)定的全偏置位置，再將主提升下降至第一高度（即距離堆芯頂部的該8700毫米處），之后將大車和小車運(yùn)行至目標(biāo)位置正上方，最后將主提升下降至堆芯底部以完該成燃料組件的裝載過(guò)程；即，該裝載方法在保證燃料組件安全的前提下，僅采用了一次偏置該方式（全偏置方式），相比傳統(tǒng)裝載過(guò)程中所采用的“全偏置 半偏置”的二次偏置方式，提高該了換料機(jī)的換料效率，縮短了大修關(guān)鍵路徑時(shí)間，從而給核電站帶來(lái)了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

較佳地，進(jìn)行步驟（1）之前還包括：根據(jù)所述換料機(jī)的當(dāng)前位置判斷是否進(jìn)行偏置，根據(jù)判斷結(jié)果進(jìn)行步驟（1）或步該驟（3）。

具體地，“根據(jù)所述換料機(jī)的當(dāng)前位置判斷是否進(jìn)行偏置”具體包括：以所述大車和所述小車的運(yùn)動(dòng)方向維度建立堆芯二維數(shù)組圖；將所述換料機(jī)的當(dāng)前位置轉(zhuǎn)換為所述堆芯二維數(shù)組圖中的位置；采用九宮格模型判斷是否進(jìn)行偏置及偏置方向。

較佳地，進(jìn)行“采用九宮格模型判斷是否進(jìn)行偏置及確定偏置方向”之前還包括：判斷所述目標(biāo)位置是否合法。

具體地，所述第一高度為距離堆芯頂部8.7米處。

相應(yīng)地，該發(fā)明還提供了一種壓水堆核電站的燃料組件卸載方法，包括：

（1）控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)換料機(jī)的大車和小車同時(shí)運(yùn)行至目標(biāo)位置正上方；

（2）所述控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)所述換料機(jī)的主提升上升至第一高度；

（3）所述控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)所述大車和小車同時(shí)運(yùn)行至目標(biāo)預(yù)定的全偏置位置；

（4）所述控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)所述主提升上升至堆芯頂部。

壓水堆核電站的燃料組件裝卸方法改善效果

《壓水堆核電站的燃料組件裝卸方法》先將大車和小車同該時(shí)運(yùn)行至目標(biāo)位置正上方，再將主提升上升至第一高度（即距離堆芯頂部的8700毫米處），之該后將大車和小車運(yùn)行至目標(biāo)預(yù)定的偏置位置，最后將主提升上升至堆芯頂部以完成燃料組該件的卸載過(guò)程；即，該卸載方法在保證燃料組件安全的前提下，僅采用了一次偏置方式（全該偏置方式），相比傳統(tǒng)卸載過(guò)程中所采用的“全偏置 半偏置”的二次偏置方式，提高了換料該機(jī)的換料效率，縮短了大修關(guān)鍵路徑時(shí)間，從而給核電站帶來(lái)了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

壓水堆核電站燃料組件的裝卸工作主要由換料機(jī)完成，裝卸燃料組件過(guò)程為核電該站大修期間關(guān)鍵路徑之一。如何在保證核燃料組件安全的前提下，以最短的時(shí)間完成裝卸該工作直接關(guān)系著大修關(guān)鍵路徑時(shí)間，從而影響著核電站的效益。

為了保證燃料組件的安全，防止裝卸過(guò)程中因距離太近而導(dǎo)致相互剮蹭，換料機(jī)該一般會(huì)采用偏置的方式，即換料機(jī)在插拔燃料組件時(shí)離開(kāi)目標(biāo)位置一段距離。而根據(jù)距離該的不同，偏置方式分為全偏置和半偏置兩種（如圖1所示）。

參考圖2，在2013年7月前已有的裝卸料過(guò)程中，以裝料過(guò)程為例，其具體流程如下：

S101，根據(jù)換料機(jī)當(dāng)前的位置判斷是否需要進(jìn)行偏置，若是，則執(zhí)行S102，反之，則該執(zhí)行S106。具體地，如圖3及圖4所示，換料機(jī)運(yùn)行于堆芯上面的軌道且與控制系統(tǒng)連接，主該要由大車、小車及主提升三部分組成，堆芯位于換料機(jī)的后上方。其中，大車負(fù)責(zé)前后（X方該向）的運(yùn)動(dòng)，小車負(fù)責(zé)左右（Y方向）的運(yùn)動(dòng)，主提升則負(fù)責(zé)上下（Z方向）的運(yùn)動(dòng)。該控制系統(tǒng)該內(nèi)裝有一套可編程控制器，其內(nèi)運(yùn)行換料機(jī)的控制軟件。工作時(shí)，控制系統(tǒng)通過(guò)裝載于大該車、小車及主提升上的三個(gè)編碼器實(shí)時(shí)獲取位置信號(hào)，并實(shí)時(shí)判斷換料機(jī)的當(dāng)前位置，根據(jù)該該當(dāng)前位置判斷是否需要進(jìn)行偏置，且換料機(jī)各個(gè)部分的后續(xù)運(yùn)行方向均由控制系統(tǒng)控該制，直至完成整個(gè)裝料工作。

S102，換料機(jī)的大車和小車同時(shí)運(yùn)行至全偏置位置。

S103，主提升下降至7900毫米高度，堆芯全程高度約為8700毫米。

S104，換料機(jī)的大車和小車同時(shí)運(yùn)行至半偏置位置。

S105，主提升下降至8700毫米高度。

S106，換料機(jī)的大車和小車同時(shí)運(yùn)行至目標(biāo)格架正上方。

S107，主提升下降至堆芯底部，直至載荷釋放，燃料組件坐落于目標(biāo)格架上。

綜上，2013年7月前已有的換料機(jī)采用的是“全偏置 半偏置”的二次偏置方式（如圖5所示），導(dǎo)該致?lián)Q料機(jī)的換料效率低下，延長(zhǎng)了大修關(guān)鍵路徑時(shí)間，從而影響了核電站效益。

另外，控制系統(tǒng)內(nèi)裝載的控制軟件在判斷判斷是否需要進(jìn)行偏置時(shí)，其具體流程該是：將堆芯組件變?yōu)?7*17的289個(gè)數(shù)字，每個(gè)燃料組件對(duì)應(yīng)唯一的編號(hào)，形成如圖6所示的該堆芯指針圖。當(dāng)換料機(jī)在堆芯內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，控制系統(tǒng)會(huì)根據(jù)大車、小車及主提升上的三個(gè)編碼該器實(shí)時(shí)獲取位置信號(hào)得知換料機(jī)的當(dāng)前位置，之后根據(jù)該堆芯指針圖得知換料機(jī)的當(dāng)前位該置屬于第幾個(gè)燃料組件編號(hào)，最后再根據(jù)所得知的所屬編號(hào)周圍燃料組件是否裝載，來(lái)進(jìn)該一步判斷能否滿足偏置條件及確定偏置方向。即，采用指針輪詢的方式進(jìn)行偏置條件的判該斷及偏置方向的確定。在采用指針輪詢方式時(shí)，為了確定換料機(jī)的當(dāng)前位置屬于第幾個(gè)燃該料組件編號(hào)，每次都需要便利整個(gè)堆芯指針圖，效率極低，且未進(jìn)行架構(gòu)優(yōu)化，無(wú)法滿足實(shí)該時(shí)性要求，還存在誤判的可能。

同樣，在卸料過(guò)程中，換料機(jī)仍然采用的是“全偏置 半偏置”的二次偏置方式，導(dǎo)該致?lián)Q料機(jī)的換料效率低下，延長(zhǎng)了大修關(guān)鍵路徑時(shí)間，從而影響了核電站效益。且在判斷是該否需要進(jìn)行偏置時(shí)，仍然是采用上述的指針輪詢方式。

因此，有必要提供一種改進(jìn)的燃料組件裝卸方法來(lái)克服上述缺陷。

2021年6月24日，《壓水堆核電站的燃料組件裝卸方法》獲得第二十二屆中國(guó)專利優(yōu)秀獎(jiǎng)。

《核燃料組件零部件的滲透檢驗(yàn)方法(GB/T 15147-1994)》由中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社出版。

裝卸費(fèi)用的歸集與分配方法,與運(yùn)輸費(fèi)用基本相同,其有關(guān)的匯總表、計(jì)算表、分配表及會(huì)計(jì)分錄,一般都可并人前述核算運(yùn)輸業(yè)務(wù)的有關(guān)憑證(匯總表、計(jì)算表、分配表)及分錄中。下面舉例簡(jiǎn)要說(shuō)明各項(xiàng)裝卸費(fèi)用的歸集與分配方法。

按輕水堆燃料組件的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行組件的零部件加工，并將其組裝在一起成為一個(gè)完整的燃料元件集(組)合體的加工過(guò)程。

輕水冷卻動(dòng)力堆有壓水堆和沸水堆兩種類型。它們的燃料組件雖然在結(jié)構(gòu)、尺寸和材料上有差異(見(jiàn)壓水堆燃料組件、沸水堆核電廠)，但其燃料都采用由細(xì)棒組成的棒束型結(jié)構(gòu)，制造工藝也基本類同。沸水堆燃料組件含60~63根燃料棒(包殼管由Zr-2合金制造)，按8×8正方形排列?？科渲?根燃料棒與上下墊板(由不銹鋼制造)螺紋連接，連同沿長(zhǎng)度均勻分配的下層定位格架(由Inconel X制造)固定構(gòu)成骨架，支撐整組燃料棒和保持棒間距。然后將其余燃料棒插入定位格架。最后將燃料棒束裝入緊密配合的方形套筒(由Zr-4合金制造)組裝成燃料組件。反之，壓水堆燃料組件屬無(wú)套筒型，它由176~264根燃料棒(包殼管由Zr-4合金制造)按14×14、15×15或17×17正方形排列。在選定位置由控制棒導(dǎo)向管(由不銹鋼制造)取代燃料棒，連同沿長(zhǎng)度均勻分配的7~12層定位格架(由Inconel-718或Zr-4合金制造)一起與上下管座(由不銹鋼制造)連接構(gòu)成骨架。最后插入燃料棒組裝成燃料組件?，F(xiàn)以壓水堆燃料組件為代表，陳述其制造工藝過(guò)程。近代壓水堆燃料組件的制造工藝一般分四步：①燃料棒制造；②定位格架制造；③上下管座加工；④組件組裝和檢查。

燃料棒由鋯合金包殼管、上下端塞、壓緊彈簧、隔熱片、低富集(3%~5#5U)UO2芯塊、支撐管等組成(見(jiàn)圖1)。燃料棒制造工藝主要包括燃料芯塊制備、包殼管準(zhǔn)備和燃料棒裝配。

燃料棒裝配 一般采用芯塊填裝法，分成7道工序。

(1)下端塞焊接：設(shè)計(jì)長(zhǎng)度(例如3.6m)的包殼管經(jīng)清洗、烘干，安下端塞，用氬弧焊進(jìn)行下端塞的環(huán)縫焊接。

(2)裝管、上端塞焊接：將焊好下端塞的包殼管秤重，然后依次裝入支撐管、下隔熱片、UO2芯塊、上隔熱片、壓緊彈簧，最后安上端塞并進(jìn)行環(huán)縫焊接。焊完后對(duì)燃料棒秤重，推算棒中UO2芯塊的質(zhì)量。

(3)充氦、堵孔：為改善芯快與包殼管間的間隙導(dǎo)熱，為抵擋堆運(yùn)行時(shí)冷卻劑的壓力(例如16MPa)，并推遲包殼與芯塊間的相互接觸，根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求，需在燃料棒內(nèi)充入一定壓力的純氦，一般為2~3MPa。氦通過(guò)上端塞上的細(xì)孔充入，堵孔是在專用充氦壓力堵孔焊小室中進(jìn)行。

(4)X射線探傷：用于檢查燃料棒環(huán)縫和上端塞頂部堵孔焊點(diǎn)的質(zhì)量。每條環(huán)焊縫需轉(zhuǎn)三個(gè)角度透照三次。

(5)密封性檢查：焊好的燃料棒都用氦質(zhì)譜儀檢漏，≤10-6Pa為合格，≥10-5Pa即算有漏隙，判不合格。

(6)豐度檢查：用富集度檢查儀逐根逐塊檢查棒中UO2芯塊的富集度。

(7)外觀檢查：最后對(duì)燃料棒作尺寸、不直度、焊縫外形、表面劃傷及棒上標(biāo)記的檢查。