[发明专利]燃料组件或燃料棒贮存容器中燃料棒的定位方法及装置

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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：(1)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。

发明内容

本发明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。

本发明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；

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＝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：