JP2000338294A - 中性子束検出器のケーブル巻取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】中性子束検出器の寿命がドライチューブの寿命
より短い場合、ドライチューブを交換することなく、効
率的に交換して放射線被曝を低減し、信頼性や安全性の
向上を図る。 【解決手段】切断刃33を有する鉛材で構成したセンサキ
ャスク32と、鉛材で構成したキャスク本体28を台車27に
搭載し、キャスク本体28に巻取り軸38を装着し、巻取り
軸38に着脱自在に巻取りリールを装着する。そして、巻
取り軸38に連結された電動機を駆動して切断したＭＩケ
ーブル19を巻取る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は沸騰水型原子力発電
プラントにおける原子炉圧力容器内に設置された中性子
計装管内の放射化したケーブルを有する使用済みの中性
子束検出器を取出すために使用する中性子束検出器のケ
ーブル巻取り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に原子炉内の核計装機器は中性子束
を測定することによって原子炉の出力に関する情報を得
ることを目的としており、原子炉起動停止時、定常運転
時の監視、制御および安全のために圧力容器内に設置し
て使用されている。従来の中性子束を測定した使用済み
の中性子束検出器の取出し方法について、図４および図
５により説明する。

【０００３】図４中、符号１は原子炉格納容器で、この
原子炉格納容器１は原子力発電プラントにおける原子炉
建屋内に鉄筋コンクリートで打設して構成されている。
この原子炉格納容器１内にはペデスタル２が立設してお
り、ペデスタル２には原子炉圧力容器３が立設して支持
されている。

【０００４】原子炉格納容器１の上部には機器貯蔵プー
ル４および使用済み燃料貯蔵プール５が設けられてお
り、前記両貯蔵プール４，５にはプール水６が貯留さ
れ、その上面にレール７が水平に敷設されている。レー
ル７には燃料交換機８が走行自在に設けられており、こ
の燃料交換機８にはクレーン９および補助巻上げ機10が
設けられている。

【０００５】一方、図５に示したように原子炉圧力容器
３の底部３ａには、つなぎ管11が原子炉圧力容器３内へ
連通して設けられている。このつなぎ管11には、インコ
アフランジ12が連結されている。インコアフランジ12は
上部インコアフランジ12ａと下部インコアフランジ12ｂ
とで構成されている。この下部インコアフランジ12ｂの
通し穴にはテーパ部12ｃが形成されており、このテーパ
部12ｃにはドライチューブ13の基部13ａが締付ナット14
で締付け固定されている。

【０００６】ドライチューブ13は原子炉圧力容器３内の
炉心に対し垂直に設置されており、このドライチューブ
13の上端部13ｂはスピンドル15がコイルばね16の弾力
で、原子炉圧力容器３内の上部格子板17の係合部（凹
部）17ａに弾発的に係合されている。ドライチューブ13
内には中性子束検出器18が設置されている。

【０００７】中性子束検出器18はＭＩ（無機質絶縁）ケ
ーブル19で連結されており、ＭＩケーブル19はドライチ
ューブ13内の密栓部材20を通して設けられている。ＭＩ
ケーブル19はジャンクション21を介して信号ケーブル22
に接続されており、この信号ケーブル22は原子炉の制御
装置（図示せず）に連結される。

【０００８】ドライチューブ13は原子炉運転中、原子炉
内で中性子束を照射されているため、機械的な寿命の見
地から約６年に１回の周期で交換され、ドライチューブ
13の交換の際には中性子束検出器18をドライチューブ13
内に収納したままの状態で交換している。

【０００９】すなわち、上述した中性子束を測定した使
用済みの中性子束検出器18の取出し方法は、図４および
図５に示されるように、予め原子炉圧力容器３のトップ
カバー３ｂを取外し、さらにドライチューブ13の基部13
ａに螺合する締付ナット14を取外し、しかる後、燃料交
換機８をレール７上へ移送して停止する。

【００１０】次に、補助巻上げ機10の吊りロープ23に連
結されたドライチューブ13の取扱装置24によりスピンド
ル15を保持されたドライチューブ13は、補助巻上げ機10
により原子炉圧力容器３から取出される。なお、図４中
符号25はプラットホームを示している。

【００１１】このようにして取出されたドライチューブ
13は、高放射化されている関係上、水を入れた機器貯蔵
プール４や使用済み燃料貯蔵プール５内で一定の長さに
カッター装置（図示せず）で切断して貯蔵されるように
なっている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た使用済み中性子束検出器の取出し方法は機械的な寿命
の見地から約６年に１回の周期で交換しており、ドライ
チューブ13の定期点検をする際の交換時には、中性子束
検出器18をドライチューブ13内に収納した状態で交換し
ているが、中性子束検出器18の寿命がドライチューブ13
の寿命よりも短い場合も予想される。

【００１３】このような場合、ドライチューブ13が寿命
に達していないにもかかわらず、その都度ドライチュー
ブ13も共に交換することは、交換作業に時間と労力を要
し、放射能による被曝が予想されるばかりでなく、原子
炉の運転効率の低下等信頼性や安全性に課題がある。

【００１４】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、中性子束検出器の寿命がドライチューブの寿
命よりも短い場合、ドライチューブを交換することな
く、使用済みの中性子束検出器のみを原子炉圧力容器の
底部から引抜くことにより効率的に交換して、放射能に
よる被曝を低減して信頼性や安全性の向上を図り、原子
炉の運転効率の向上を図ることができるようにした中性
子束検出器のケーブル巻取り装置を提供することを目的
とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、キャ
スク本体と、このキャスク本体に設けられたリール挿入
孔と、このリール挿入孔に挿入されたケーブル巻取りリ
ールと、前記キャスク本体に設置された切断装置と、こ
の切断装置に設置されたセンサキャスクと、このセンサ
キャスクに設けられたケーブル挿入孔と、このケーブル
挿入孔に連通して設けられた切断刃挿入孔と、この切断
刃挿入孔に摺動自在に設けられた切断刃と、前記ケーブ
ル巻取りケーブルを駆動する電動機とを具備したことを
特徴とする。

【００１６】請求項１の発明によれば、中性子束検出器
に接続したＭＩケーブルを、センサキャスクに設けたケ
ーブル挿入孔を通してキャスク本体内に装着した巻取り
リールの取出しワイヤに接続し、切断刃を移動してＭＩ
ケーブルを所定の長さに切断することができる。切断し
たケーブルは巻取りリールで巻取られ、巻取りリールは
電動機で回転し遠隔操作することができる。

【００１７】請求項２の発明は、前記キャスク本体は移
動用台車に搭載され、前記移動台車は原子炉圧力容器を
据付けるペデスタル内に設けられたプラットホーム上を
走行するものであることを特徴とする。請求項２の発明
によれば、台車にキャスク本体、切断装置およびセンサ
キャスクを搭載してペデスタル内のプラットホーム上を
任意の場所に移動してＭＩケーブルを切断することがで
きる。

【００１８】請求項３の発明は、前記切断装置は前記切
断刃を摺動させるピストンを有し、前記ピストンは水圧
ホースを介して水圧発生装置に接続していることを特徴
とする。請求項３の発明によれば、切断刃をピストンに
より前後に摺動自在にできるため、ＭＩケーブルの切断
後のセンサキャスクの底蓋とすることにより、中性子束
検出器をセンサキャスクに収納でき、切断後の中性子束
検出器の落下を防止できる。

【００１９】請求項４の発明は、前記キャスク本体の側
面を貫通して巻取り軸を有し、この巻取り軸は前記電動
機の回転軸に直結し、前記電動機は操作盤に接続してい
ることを特徴とする。請求項４の発明によれば、巻取り
リールの回転を電動機で行うことができ、電動機の駆動
を操作盤により遠隔操作できる。

【００２０】請求項５の発明は、前記リール挿入孔は前
記切断刃挿入孔および前記ケーブル挿入孔に連通してい
ることを特徴とする。請求項５の発明によれば、ＭＩケ
ーブルを取出しワイヤに接続することが容易で、切断後
の切断刃の移動によりケーブル挿入孔を遮断できる。

【００２１】請求項６の発明は、前記切断装置は前記キ
ャスク本体の上蓋となり、前記切断刃は前記ケーブル挿
入孔を封止して前記センサキャスクの底蓋となるように
配置されることを特徴とする。請求項６の発明によれ
ば、台車上にキャスク本体、切断装置およびセンサキャ
スクを軸方向に積層して搭載することができるため、台
車への占有面積が小さくなり、装置を小型化できる。

【００２２】本発明では、台車に切断刃を有する鉛材に
よるセンサキャスクと、同様なキャスク本体、ケーブル
を切断するための切断装置を搭載し、そのキャスク本体
に巻取り軸を装着し、この巻取り軸に巻取りリールを着
脱自在に装着し、上記巻取り軸に電動機を装着して、遠
隔操作で巻取りおよびケーブルの切断を行う。

【００２３】すなわち、使用済みの中性子束検出器のケ
ーブル（ＭＩケーブル）に取出しワイヤを接続し、この
取出しワイヤを巻取りリールに巻付け、しかる後に巻取
り軸に連結された電動機を遠隔操作で駆動することによ
り、鉛材によるキャスク本体にケーブルが巻取られてい
く。使用済みの中性子束検出器（センサ）は、センサキ
ャスクに収納された時点で遠隔操作による切断装置の動
作によりもっとも放射線線量の高いセンサ部と放射線線
量の低いケーブル部とに切断される。

【００２４】これでドライチューブを交換することな
く、使用済みの中性子束検出器のみを原子炉圧力容器の
底部から引抜くことにより経済的に交換することがで
き、放射能による被曝を低減して信頼性や安全性の向上
を図り、原子炉の運転効率向上を図ることができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】図１から図４により本発明に係る
中性子束検出器のケーブル巻取り装置の実施の形態を説
明する。なお、図１から図３までは本実施の形態に係る
ものであり、図４は従来例と対比するために使用するも
ので、図３中、図４と同一部分には同一符号を付してい
る。図１は本実施の形態に係る中性子束検出器のケーブ
ル巻取り装置を示し、図２は図１の中性子束検出器のケ
ーブル巻取り装置の各要素部品とその関連機器との関係
を示している。図３は取扱操作例の説明図である。

【００２６】図３および図４に示すように原子炉格納容
器１内に設置されたペデスタル２内にはプラットホーム
25が敷設されており、このプラットホーム25には前後一
対の車輪26を備えた台車27が走行自在に設けられてい
る。この台車27上には鉛材による箱形のキャスク本体28
が取外し可能に搭載されている。

【００２７】図１および図２に示したように、キャスク
本体28の上端面から下方にわたり角柱状のリール挿入孔
29が形成され、このキャスク本体28の上端面には上蓋を
なす切断装置30が載置されている。切断装置30は水平方
向に移動自在のピストン31が設けられており、ピストン
31の先端部はセンサキャスク32に内蔵された切断刃33を
押圧する。

【００２８】ピストン31は図２に示す水圧発生装置34に
取付けた水圧ホース35に接続する。センサキャスク32は
鉛材で構成され、切断装置30を着脱自在に取付けられ、
中央部を貫通してＭＩケーブル19を挿入するケーブル挿
入孔36と、切断刃33を摺動するための切断刃挿入孔37が
設けられている。その切断刃33はＭＩケーブル19の切断
後に底蓋となり、切断後の中性子束検出器18の落下を防
止する。

【００２９】キャスク本体28の側面を貫通して巻取り軸
38が装着されており、この巻取り軸38には巻取りリール
39が着脱自在に装着されている。巻取り軸38の外端部に
は電動機40が連結されており、電動機40はリード線41を
介して操作盤42により遠隔操作で巻取り操作を行う。ま
た、切断装置30は水圧発生装置34により動作し、巻取り
同様遠隔操作で操作される。なお、図１中符号45は取出
しワイヤ、46は巻取りリール39に設けたリールカバーで
ある。

【００３０】次に、図３により本実施の形態の作用を説
明する。図３に示すように、予めプラットホーム25に設
置されたケーブル巻取り装置の巻取りリール39に、使用
済みの中性子束検出器18のＭＩケーブル19を接続する。
次に巻取り軸38に接続された電動機40を操作盤42により
駆動操作する。これにより、鉛材によるキャスク本体28
の巻取りリール39に放射線線量の低いＭＩケーブル19が
巻取られていく。

【００３１】作業確認のために設置された放射線モニタ
43および監視カメラ44により高放射線のセンサのセンサ
キャスク32への収納を確認後に電動機40を停止し、水圧
発生装置34を操作して切断装置30に切断刃駆動圧を加え
る。切断刃駆動圧を加えられた切断装置30は装置に内蔵
のピストン31がセンサキャスク32の切断刃33を押し、中
性子束検出器（センサ）18とＭＩケーブル19を切断す
る。切断刃33はセンサキャスク32の底蓋を形成し、セン
サキャスク32はセンサ部の保管場所への移送用キャスク
として使用される。

【００３２】本実施の形態によれば、ドライチューブ13
を交換することなく、使用済みの中性子束検出器18のみ
を経済的に交換し、原子炉圧力容器３の底部３ａから引
抜くことができるため、放射能による被曝を低減して信
頼性や安全性の向上を図り、原子炉の運転効率の向上を
図ることができる。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、台車に切断刃を有する
鉛材によるセンサキャスク、切断装置および鉛材による
キャスク本体を搭載し、このキャスク本体に巻取り軸を
装着し、この巻取り軸に巻取りリールを着脱自在に装着
し、巻取り軸に電動機を装着した構成としている。

【００３４】上記構成により、ドライチューブを交換す
ることなく、使用済みの中性子束検出器のみを効率的に
交換でき、そのうえ原子炉圧力容器の底部から引抜きセ
ンサキャスクおよびキャスク本体に収納することができ
るから、放射能による被曝を低減して信頼性や安全性を
向上できると共に、原子炉の運転効率の向上を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る中性子束検出器のケーブル巻取り
装置の実施の形態を一部側面で示す縦断面図。

【図２】図１におけるケーブル巻取り装置の各要素部品
とその関連機器との関係を示す斜視図。

【図３】図１におけるケーブル巻取り装置の取扱操作例
を説明するための概略図。

【図４】従来の使用済みの中性子束検出器の取出し方法
を説明するために一部概略的に示す縦断面図。

【図５】図４において、中性子束検出器のケーブル巻取
り装置部を拡大して一部側面で示す縦断面図。

【符号の説明】

１…原子炉格納容器、２…ペデスタル、３…原子炉圧力
容器、４…機器貯蔵プール、５…使用済み燃料貯蔵プー
ル、６…プール水、７…レール、８…燃料交換機、９…
クレーン、10…補助巻上げ機、11…つなぎ管、12…イン
コアフランジ、12ａ…上部インコアフランジ、12ｂ…下
部インコアフランジ、12ｃ…テーパ部、13…ドライチュ
ーブ、13ａ…基部、13ｂ…上端部、14…ナット、15…ス
ピンドル、16…コイルばね、17…上部格子板、17ａ…係
合部、18…中性子束検出器、19…ＭＩケーブル、20…密
栓部材、21…ジャンクション、22…信号ケーブル、23…
吊りロープ、24…ドライチューブの取扱装置、25…プラ
ットホーム、26…車輪、27…台車、28…キャスク本体、
29…リール挿入孔、30…切断装置、31…ピストン、32…
センサキャスク、33…切断刃、34…水圧発生装置、35…
水圧ホース、36…ケーブル挿入孔、37…切断刃挿入孔、
38…巻取り軸、39…巻取りリール、40…電動機、41…リ
ード線、42…操作盤、43…放射線モニタ、44…監視カメ
ラ、45…取出しワイヤ、46…リールカバー。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャスク本体と、このキャスク本体に設
   けられたリール挿入孔と、このリール挿入孔に挿入され
   たケーブル巻取りリールと、前記キャスク本体に設置さ
   れた切断装置と、この切断装置に設置されたセンサキャ
   スクと、このセンサキャスクに設けられたケーブル挿入
   孔と、このケーブル挿入孔に連通して設けられた切断刃
   挿入孔と、この切断刃挿入孔に摺動自在に設けられた切
   断刃と、前記ケーブル巻取りケーブルを駆動する電動機
   とを具備したことを特徴とする中性子束検出器のケーブ
   ル巻取り装置。
2. 【請求項２】 前記キャスク本体は移動用台車に搭載さ
   れ、前記移動台車は原子炉圧力容器を据付けるペデスタ
   ル内に設けられたプラットホーム上を走行するものであ
   ることを特徴とする請求項１記載の中性子束検出器のケ
   ーブル巻取り装置。
3. 【請求項３】 前記切断装置は前記切断刃を摺動させる
   ピストンを有し、前記ピストンは水圧ホースを介して水
   圧発生装置に接続していることを特徴とする請求項１記
   載の中性子束検出器のケーブル巻取り装置。
4. 【請求項４】 前記キャスク本体の側面を貫通して巻取
   り軸を有し、この巻取り軸は前記電動機の回転軸に直結
   し、前記電動機は操作盤に接続していることを特徴とす
   る請求項１記載の中性子束検出器のケーブル巻取り装
   置。
5. 【請求項５】 前記リール挿入孔は前記切断刃挿入孔お
   よび前記ケーブル挿入孔に連通していることを特徴とす
   る請求項１記載の中性子束検出器のケーブル巻取り装
   置。
6. 【請求項６】 前記切断装置は前記キャスク本体の上蓋
   となり、前記切断刃は前記ケーブル挿入孔を封止して前
   記センサキャスクの底蓋となるように配置されることを
   特徴とする請求項１記載の中性子束検出器のケーブル巻
   取り装置。