阅读说明：本技术 一种mox燃料包壳管重利用方法 (MOX fuel cladding tube recycling method ) 是由 田志强 张万德 马绍州 屠振华 郭亮 杨廷贵 张顺孝 刘家礼 朱桐宇 于永龙 邵 于 2020-03-24 设计创作，主要内容包括：本发明涉及核燃料元件制备技术领域,具体公开了一种MOX燃料包壳管重利用方法,将组焊件上的下端塞切掉后,重新加工下端塞,并确保重新加工后的下端塞与切割后的包壳管装配并焊接后,组焊件总长度不变。本发明通过对下端塞焊接失败后的MOX燃料包壳管进行切割,采用端塞加长保证燃料棒总长不变的方式,提高了包壳管的利用率。(The invention relates to the technical field of nuclear fuel element preparation, and particularly discloses a recycling method of an MOX fuel cladding tube. According to the invention, the MOX fuel cladding tube after the lower end plug fails to be welded is cut, and the utilization rate of the cladding tube is improved by adopting a mode of lengthening the end plug to ensure that the total length of the fuel rod is not changed.)

一种MOX燃料包壳管重利用方法

技术领域

本发明属于核燃料元件制备技术领域，具体涉及一种MOX燃料包壳管重利用方法。

背景技术

MOX燃料棒制造包含多道工艺过程，每道工艺过程都可能产生不合格品，尤其是在上、下端塞与包壳管的焊接过程中产生废品的概率最高。由于包壳管与端塞材料是专为快堆燃料组件结构件研制的特殊材料，其生产制造技术难度大且采购成本髙，下端塞焊接失败后包壳管直接报废处理既不经济也不合理。因此需要对包壳管进行重新利用，避免材料浪费。

目前，压水堆核燃料包壳管下端塞焊接失败后一般选择通过车削加工将下端塞去除，重新利用包壳管进行正式燃料棒制造。但是快堆考验组件燃料棒要求精确控制包壳管长度，因此切削后的包壳管不再适合正式燃料棒制造。

如何重新利用报废包壳管以提高包壳管的利用率，成为了当前亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种MOX燃料包壳管重利用方法，以解决包壳管的重新利用问题。

本发明的技术方案如下：

一种MOX燃料包壳管重利用方法，包括以下步骤：

步骤一：测量焊接失败的包壳管与下端塞组焊件原始长度a，然后在焊接失败的包壳管与下端塞组焊件上从下端塞端头量取一定长度，做好标记，该长度范围涵盖焊缝与下端塞压入段部分；

步骤二：将组焊件上的下端塞切掉，切割位置为步骤一的标记处；

步骤三：测量切割后的包壳管长度b，计算需要补偿的端塞长度c，c＝a-b；

步骤四：重新加工下端塞，以确保重新加工后的下端塞与切割后的包壳管装配并焊接后，组焊件总长度不变；

步骤五：将加长后的下端塞压入包壳管；

步骤六：完成包壳管与下端塞的焊接；

步骤七：对焊接后的包壳管与下端塞组焊件进行焊缝过规检查和无损检测，合格则该组焊件可以用于后续的燃料棒制造过程，不合格则报废处理。

步骤四中，重新加工后的下端塞压入段、伸出段尺寸不变，台阶段尺寸对应加长。

步骤七中，所述的无损检测包括目视检测。

所述的目视检测要求在焊缝区无下列缺陷：漏焊、未熔合、包壳管焊穿、裂纹、气孔和砂眼、焊缝区边缘包壳管咬边、焊缝区边缘焰口弧坑。

所述的无损检测包括X射线检测。

所述的X射线检测要求在可见阶梯孔象质计两个φ0.25孔的条件下，焊缝区不存在气孔、气胀、裂纹、夹杂物及未焊透缺陷。

步骤二中，将组焊件上的下端塞切掉后，用三棱锥对包壳管进行去毛刺处理。

步骤二中，通过车削加工方式将组焊件上的下端塞切掉。

步骤一中，用钢板尺测量长度。

原料为焊接失败的MOX燃料不锈钢包壳管和不锈钢下端塞组焊件。

本发明的显著效果在于：

(1)本发明通过对下端塞焊接失败后的MOX燃料包壳管进行切割，采用端塞加长保证燃料棒总长不变的方式，提高了包壳管的利用率。

(2)经包壳管重利用试验验证，通过本发明方法得到的包壳管重利用率达到了90％以上，可以满足MOX模拟组件制造对燃料棒的需求，也可满足正式燃料棒制造过程的需求。

(3)本发明方法同样适用于其它核燃料棒的处理过程中，处理效果好、可靠性高，满足工艺稳定性和合格率的需求。

附图说明

图1为下端塞示意图；

图2为台阶加长后下端塞示意图。

图中：1.压入段；2.台阶段；3.伸出段。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

一种MOX燃料包壳管重利用方法，用于在MOX燃料包壳管与下端塞焊接失败后重新利用包壳管，包括以下步骤：

步骤一：用长度测量量具测量焊接失败的包壳管与下端塞组焊件原始长度a，然后在焊接失败的包壳管与下端塞组焊件上从下端塞端头量取一定长度，做好标记，该长度范围涵盖焊缝与下端塞压入段部分；

步骤二：通过车削加工或其他加工方式将组焊件上的下端塞切掉，切割位置为步骤一的标记处；

步骤三：测量切割后的包壳管长度b，计算需要补偿的端塞长度c，c＝a-b；

步骤四：重新加工下端塞，其中下端塞压入段、伸出段尺寸不变，台阶段尺寸对应加长，以确保重新加工后的下端塞与切割后的包壳管装配并焊接后，组焊件总长度不变，如图1、图2中的下端塞结构所示；

步骤五：将加长后的下端塞压入包壳管；

步骤六：设定好焊接电流等焊接有关工艺参数，完成包壳管与下端塞的焊接；

步骤七：对焊接后的包壳管与下端塞组焊件的焊缝进行过规检查及目视、X射线检查等无损检测，合格则该组焊件可以用于后续的燃料棒制造过程，不合格则报废处理。

实施例

一种MOX燃料包壳管重利用方法，原料为焊接失败的MOX燃料不锈钢包壳管和不锈钢下端塞组焊件，包括以下步骤：

步骤一：用钢板尺测量焊接失败的包壳管与下端塞组焊件原始长度a，然后在下端塞与包壳管焊接失败的组焊件上从下端塞端头量取一段长度，该长度范围涵盖焊缝与下端塞压入段，然后用记号笔做好标记；

步骤二：通过车削加工将下端塞从标记处切掉，并用三棱锥对包壳管进行去毛刺处理；

步骤三：测量切割后的包壳管长度b，计算需要补偿的端塞长度c，c＝a-b；

步骤四：重新加工下端塞，其中下端塞压入段和伸出段的尺寸不变，仅台阶段尺寸对应加长，以确保加长后的下端塞与切割后的包壳管在装配与焊接后，组焊件总长不变；

步骤五：将加长后的下端塞压入包壳管；

步骤六：设定好焊接电流等焊接有关工艺参数，完成包壳管与下端塞的焊接；

步骤七：将焊接后的包壳管进行焊缝过规检查，确保焊缝高度不超过技术要求；过规合格后进行目视、X射线检查等无损检测，合格则该包壳管与下端塞组焊件可以用于后续的燃料棒制造过程，不合格则报废处理。

所述的目视检查要求在焊缝区无下列缺陷：漏焊、未熔合、包壳管焊穿、裂纹、气孔和砂眼、焊缝区边缘包壳管咬边、焊缝区边缘焰口弧坑等缺陷；

所述的射线检测要求在可见阶梯孔象质计两个φ0.25孔的条件下，焊缝区不存在气孔、气胀、裂纹、夹杂物及未焊透等缺陷。