Sizewell B 灵活的燃料组件四面检查装置

项目背景/挑战

Sizewell B 是一座位于英国伦敦东北约两小时车程海岸上的 1200 MW(e) 压水堆核电站。该电站于 1995 年投入运行，20 年后乏燃料贮存容量逐渐接近上限。反应堆建设初期的原计划是将乏燃料送往再处理，但在 2015 年已无可行途径，因此电站选择了干式贮存方案。
干式贮存是一种在乏燃料池中冷却后的燃料贮存方式。燃料组件被装入金属容器并焊接密封，随后置于大型、密闭的钢筋混凝土贮存桶中。电站在厂区旁新建了干式贮存建筑，用于安置这些贮存桶。

在将燃料组件装入金属容器之前，电站必须对其进行全面检查；只有完整无损的燃料组件才允许进入容器。因此，Sizewell B 需要一套能够从四个方向对燃料组件进行检查的系统，以检测燃料棒、间隔格架以及底部喷嘴。

为此，Sizewell B 找到 Ahlberg Cameras，希望其提供合适的耐辐射摄像机，并开发一套解决方案，实现多地点的摄像机参数调整、检查过程记录等功能。

我们的方案

在与 Sizewell B 的工程师讨论后，Ahlberg Cameras 开发了一套解决方案，命名为 “四面灵活解决方案（4-Face Flexible Solution）”，其包含以下部分：

– 四面摄像系统

对于四面摄像系统，设计了一个四面框架，并在框架的每一侧安装一台高耐辐射高清摄像机。框架的四个角上还安装了四盏耐辐射照明灯。四面框架被放置在燃料转运渠的翻转装置上方。摄像机和照明电缆连接至数据记录系统，可在其中调整平移、缩放和照明等功能。

– 第五台摄像机

第五台摄像机安装在燃料转运渠与最近燃料贮存架之间的杆式系统上。摄像机电缆也连接至数据记录系统。第五台摄像机用于查看燃料组件的底部喷嘴。

– 远程摄像系统

第六台耐辐射高清摄像机安装在燃料池操作机（PFHM）栏杆上的杆式系统上。该摄像机通过远程控制器连接至摄像机控制单元，控制单元安装在 PFHM 的机架中。相邻的视频监视器提供摄像机图像的实时画面。

– 数据记录系统

在燃料建筑地面翻转装置旁放置一个 19 英寸机架。监视器为操作员提供来自四面摄像系统（提供燃料四侧视频）、第五台摄像机（提供底部喷嘴视频）、或远程摄像系统的画面。四面摄像系统的操作既可以在数据记录系统端进行，也可以在远程摄像系统端进行。

Sizewell 要求能够灵活地从翻转装置旁的数据记录系统或从燃料池操作机上的远程摄像系统控制整个系统。这需要在数据记录系统与 PFHM 之间建立数据连接。为此安装了光纤来连接这两个点，部分采用拖链布置。

通过重新设计标准的四面解决方案，并增加从 PFHM 远程操作的可能性，使 Sizewell 在保持较少操作人员的情况下获得了更大的功能性。系统的不同部分可以单独使用或用于其他任务。例如，在常规卸料过程中使用四面摄像系统来发现损坏的燃料，可以让电厂人员在停堆期间有更多时间重新考虑可能受影响的燃料组件的放置。