吴增辉 程瑞琪

（中国核动力研究设计院，四川 成都610213）

0 引言

快堆换料过程中，转运机是最关键、最复杂的机械机构，如图1所示。它主要由抓取装置和异形导向管组成，可到达乏燃料组件运输容器区域以及乏燃料储存等区域[1]，同时能运输并旋转燃料组件，使乏燃料组件在反应堆堆芯和转运桶之间移动并到达指定位置[2]。由于在卸料过程中，乏燃料组件会多次暴露于传热性能较差的氩气中，如果转运机因故卡停，将出现传热恶化，严重时可能导致事故发生。为保证燃料包壳最高温度低于设计限值，防止放射性泄漏以及严重事故发生[3]，开展带异形导向管的缩放尺寸模拟组件换热试验，研究其温度分布及换热特性。

图1 燃料抓取机

1 试验系统

1.1 试验装置

试验装置如图2所示。压力容器内径为500 mm，高度为2 000 mm，可模拟封闭气体大空间；导热油加热设备通过盘管与压力容器外壁连接，可通过内部温度控制系统建立高温稳定边界条件；真空泵和氩气瓶可建立氩气环境；程控电源通过密封法兰与试验段连接，可提供稳定加热；数据采集系统用于采集压力、温度等数据。

图2 试验装置示意图

1.2 试验段

试验段为37棒模拟组件，被竖直放置于压力容器中心位置。模拟组件由棒束和组件盒组成，如图3所示。棒束呈六角形排列，由30根加热棒和7根测温棒组成，测温棒不加热。加热棒的内部结构如图4所示，棒内使用导热性能较好的MgO粉末填充压实。根据导电率随温度的变化关系，将处于对称位置的加热棒组合，分为5组，即H1~H5，如图3（b）所示。……