本发明属于核电站反应堆检修领域，具体涉及一种核反应堆位置指示器石墨密封圈取出工具及方法。
背景技术：
控制棒驱动机构将控制棒组件从燃料组件中插入或提出实现核反应堆的启动、功率控制、停堆。作为控制棒驱动机构的重要部件，位置指示器用于测量并显示控制棒在核反应堆中的高度位置，同时也是一回路系统压力边界通过石墨密封圈及紧固件实现密封。石墨密封圈安装在位置指示器法兰凸台位置，通过2个推力瓦，1个止推环，6根螺栓压缩石墨密封圈实现位置指示器与耐压壳之间的密封。石墨密封圈为圆环结构，上、下端面有不锈钢包覆面，中间部分为石墨，石墨与不锈钢包覆面之间布置有增加强度的不锈钢丝。石墨密封圈经过长期压缩后与位置指示器法兰连接紧密，拆除位置指示器时石墨密封圈往往附着在位置指示器法兰上。
核电机组通常采取的是12个月或18个月为一个燃料循环，每个燃料循环结束后都必须进行换料大修。每次大修需对控制棒驱动机构进行局部解体，涉及到位置指示器的维修工作如下：从反应堆顶部拆除位置指示器→吊装至堆内构件检查井边沿的存放架上→取出石墨密封圈→清洁、检查密封面→安装新石墨密封圈→回装位置指示器。将位置指示器吊装至适当高度悬空状态，使用一字螺丝刀将密封圈与位置指示器法兰分离，使用斜口钳将密封圈剪断，取下密封圈。现有技术方案存在如下问题：石墨密封圈经过长期压缩后与位置指示器法兰连接紧密，一字螺丝刀将两者分离较困难，每个密封圈取出需花费5到10分钟时间，效率较低；密封圈与位置指示器法兰分离过程中，如果一字螺丝刀用力不当容易损坏设备关键部位——密封面，因此对作业人员的技能要求较高；机械伤害风险，密封圈与位置指示器法兰分离过程中，作业人员需用手固定位置指示器，一字螺丝刀可能伤害到作业人员。密封圈与位置指示器法兰分离过程和使用斜口钳将密封圈剪断过程中石墨容易散落，金属圈也有掉落风险，同时作业地点为堆内构件检查井与反应堆一回路系统连通临边区域，掉落物体进入系统会造成异物，给机组安全运行带来隐患。
因此需要提供一种核反应堆位置指示器石墨密封圈取出工具及方法，以解决现有技术存在的不足。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种核反应堆位置指示器石墨密封圈取出工具及方法，解决现有技术效率低下和安全隐患等问题。
实现本发明目的的技术方案：
一种核反应堆位置指示器石墨密封圈取出工具，该工具包括上层手柄、下层手柄、托盘、下柄刀片、压板、上柄刀片；
上层手柄与下层手柄紧固连接，托盘连接在下层手柄下端，压板、下柄刀片和下层手柄紧固连接，上柄刀片、压板和上层手柄紧固连接。
所述的上层手柄与下层手柄通过轴筒和垫片、轴定位螺栓和防松螺母紧固在一起。
所述的轴筒为通孔轴套，轴筒高度为上层手柄与下层手柄相隔距离，继而保证下柄刀片与上柄刀片内部刀刃的圆度。
所述的上层手柄与下层手柄为轴对称结构，与托盘通过螺栓、防松螺母紧固一起。
所述的托盘为钣金件，与下层手柄通过螺栓、防松螺母紧固一起，下端60°开口。
所述的上层手柄、上柄刀片和压板通过螺栓、防松螺母、定位螺栓、防松螺母紧固一起。
所述的压板、下柄刀片和下层手柄通过螺栓、防松螺母、定位螺栓、防松螺母紧固连接。
所述的上柄刀片的刀刃为环形，渐变刀口，厚度从左到右逐渐变大。
所述的下柄刀片的刀刃为环形，渐变刀口，厚度从左到右逐渐变小。
所述的一种核反应堆位置指示器石墨密封圈取出工具的取出方法，该方法包括以下步骤：
步骤一，打开上层手柄和下层手柄，使夹角满足位置指示器达到工具中心；
步骤二，手持工具，使上柄刀片和下柄刀片的薄端刀口，插入待拆除垫圈间隙，合并上层手柄与下层手柄，直至闭合，使上柄刀片和下柄刀片的刀刃切入垫圈间隙，将垫圈挤下；
步骤三，手持工具两端，使垫圈与设备完全分离，打开分离装置上层手柄与下层手柄至垫圈暴露，满足将垫圈剪断的开度，剪断垫圈，将垫圈取出；
步骤四，打开上层手柄与下层手柄，将石墨密封圈取出工具从开口区与位置指示器脱离。
本发明的有益技术效果在于：
(1)本发明中石墨密封圈取出工具工作效率高，每个密封圈取出只需花费2～3分钟时间，平均提高工作效率3～4倍，实现废旧石墨密封圈％收集，消除现有技术方案中的工艺系统异物风险；
(2)本发明中石墨密封圈分离装置的使用降低了整个石墨密封圈取出过程设备损伤风险，降低了作业过程中人员机械伤害风险，取出工具操作简易，大大降低该项作业对作业人员技能水平要求。
附图说明
图1为本发明所提供的一种核反应堆位置指示器石墨密封圈取出工具示意图；
图中：1-螺栓；2-轴筒；3-垫片；4-轴定位螺栓；5-防松螺母；6-上层手柄；7-下层手柄；8-托盘；9-下柄刀片；10-定位螺栓；11-压板；12-上柄刀片。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明，下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显而易见的，下面所述的实施例仅仅是本发明实施例中的一部分，而不是全部。基于本发明记载的实施例，本领域技术人员在不付出创造性劳动的情况下得到的其它所有实施例，均在本发明保护的范围内。
如图1所示，本发明所提供的一种核反应堆位置指示器石墨密封圈取出工具，该工具包括螺栓1、垫片3、轴定位螺栓4、防松螺母5、上层手柄6、下层手柄7、托盘8、下柄刀片9、定位螺栓10、压板11、上柄刀片12。
分离装置整体上为对开式工具，上层手柄6与下层手柄7通过轴筒2和垫片3、轴定位螺栓4和防松螺母5紧固在一起。
其中轴定位螺栓4与上层手柄6和下层手柄7存在定位作用，保证同轴度，轴筒2为通孔轴套，其高度保证上层手柄6与下层手柄7相隔距离，继而保证下柄刀片9与上柄刀片12内部刀刃的圆度。
上层手柄6与下层手柄7为轴对称结构，与托盘8通过螺栓1、防松螺母5紧固一起。
托盘8为钣金件，与下层手柄7通过螺栓1、防松螺母5紧固一起，下端60°开口，可与设备配合及剪断加强型垫圈提供通道，作为检修通道口。
上层手柄,6、上柄刀片12和压板11通过螺栓1、防松螺母5、定位螺栓10、防松螺母5紧固一起。其中螺栓1、防松螺母5主要起紧固作用，定位螺栓10、防松螺母5还起到定位作用。
其中压板11起到定位及保护上柄刀片12在紧固过程中不被损伤。
压板11、下柄刀片9和下层手柄7通过螺栓1、防松螺母5、定位螺栓10、防松螺母5紧固连接，三组螺栓1、防松螺母5主要起紧固作用，定位螺栓10、防松螺母5还起到定位作用。
压板11起到定位及保护下柄刀片9在紧固过程中不被损伤。
上柄刀片12的刀刃为环形，渐变刀口，厚度从左到右逐渐变大。
下柄刀片9的刀刃为环形，渐变刀口，厚度从左到右逐渐变小。
上柄刀片12和下柄刀片9在执行工作时，薄端刀刃相对，上表面在同一水平面上，形成圆口直径大小固定，与被执行耐压壳体下端尺寸一致，以免刀刃误伤耐压壳体密封面。
本发明还提供了一种核反应堆位置指示器石墨密封圈取出工具的取出方法，该方法包括以下步骤：
步骤一，打开上层手柄6与下层手柄7，使夹角满足位置指示器达到工具中心；
步骤二，手持工具，使上柄刀片12和下柄刀片9的薄端刀口，插入待拆除垫圈间隙，合并上层手柄6与下层手柄7，直至手柄闭合，使上柄刀片12和下柄刀片9的刀刃切入垫圈间隙，将垫圈挤下；
步骤三，手持工具两端，使垫圈与设备完全分离，打开分离装置上层手柄6与下层手柄7至垫圈暴露，满足将垫圈剪断的开度，剪断垫圈，将垫圈取出。
步骤四，打开上层手柄6与下层手柄7，将石墨密封圈取出工具从开口区与位置指示器脱离。
上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。
技术特征：
1.一种核反应堆位置指示器石墨密封圈取出工具，其特征在于：该工具包括上层手柄(6)、下层手柄(7)、托盘(8)、下柄刀片(9)、压板(11)、上柄刀片(12)；
上层手柄(6)与下层手柄(7)紧固连接，托盘(8)连接在下层手柄下端，压板(11)、下柄刀片(9)和下层手柄(7)紧固连接，上柄刀片(12)、压板(11)和上层手柄(6)紧固连接。
2.根据权利要求1所述的一种核反应堆位置指示器石墨密封圈取出工具，其特征在于：所述的上层手柄(6)与下层手柄(7)通过轴筒(2)和垫片(3)、轴定位螺栓(4)和防松螺母(5)紧固在一起。
3.根据权利要求2所述的一种核反应堆位置指示器石墨密封圈取出工具，其特征在于：所述的轴筒(2)为通孔轴套，轴筒(2)高度为上层手柄(6)与下层手柄(7)相隔距离，继而保证下柄刀片(9)与上柄刀片(12)内部刀刃的圆度。
4.根据权利要求3所述的一种核反应堆位置指示器石墨密封圈取出工具，其特征在于：所述的上层手柄(6)与下层手柄(7)为轴对称结构，与托盘(8)通过螺栓(1)、防松螺母(5)紧固一起。
5.根据权利要求4所述的一种核反应堆位置指示器石墨密封圈取出工具，其特征在于：所述的托盘(8)为钣金件，与下层手柄(7)通过螺栓(1)、防松螺母(5)紧固一起，下端60°开口。
6.根据权利要求5所述的一种核反应堆位置指示器石墨密封圈取出工具，其特征在于：所述的上层手柄(6)、上柄刀片(12)和压板(11)通过螺栓(1)、防松螺母(5)、定位螺栓(10)、防松螺母(5)紧固一起。
7.根据权利要求6所述的一种核反应堆位置指示器石墨密封圈取出工具，其特征在于：所述的压板(11)、下柄刀片(9)和下层手柄(7)通过螺栓(1)、防松螺母(5)、定位螺栓(10)、防松螺母(5)紧固连接。
8.根据权利要求7所述的一种核反应堆位置指示器石墨密封圈取出工具，其特征在于：所述的上柄刀片(12)的刀刃为环形，渐变刀口，厚度从左到右逐渐变大。
9.根据权利要求8所述的一种核反应堆位置指示器石墨密封圈取出工具，其特征在于：所述的下柄刀片(9)的刀刃为环形，渐变刀口，厚度从左到右逐渐变小。
10.根据权利要求9所述的一种核反应堆位置指示器石墨密封圈取出工具的取出方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
步骤一，打开上层手柄(6)和下层手柄(7)，使夹角满足位置指示器达到工具中心；
步骤二，手持工具，使上柄刀片(12)和下柄刀片(9)的薄端刀口，插入待拆除垫圈间隙，合并上层手柄(6)与下层手柄(7)，直至闭合，使上柄刀片(12)和下柄刀片(9)的刀刃切入垫圈间隙，将垫圈挤下；
步骤三，手持工具两端，使垫圈与设备完全分离，打开分离装置上层手柄(6)与下层手柄(7)至垫圈暴露，满足将垫圈剪断的开度，剪断垫圈，将垫圈取出；
步骤四，打开上层手柄(6)与下层手柄(7)，将石墨密封圈取出工具从开口区与位置指示器脱离。
技术总结
本发明属于核电站反应堆检修领域，具体涉及一种核反应堆位置指示器石墨密封圈取出工具及方法，该工具包括上层手柄、下层手柄、托盘、下柄刀片、压板、上柄刀片；上层手柄与下层手柄紧固连接，托盘连接在下层手柄下端，压板、下柄刀片和下层手柄紧固连接，上柄刀片、压板和上层手柄紧固连接。本发明中石墨密封圈分离装置的使用降低了整个石墨密封圈取出过程设备损伤风险，降低了作业过程中人员机械伤害风险，取出工具操作简易，大大降低该项作业对作业人员技能水平要求。
技术研发人员：刘辉;李高超;刘明;吴磊;张晓峰;张范;王天湣;刘天源;周立雨;周贺贺;钱明辉;胡炜
受保护的技术使用者：江苏核电有限公司
技术研发日：2020.12.31
技术公布日：2021.04.30
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