JP2923603B2 - 原子燃料集合体の検査用合成樹脂製隙間ゲージ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、太径水管を有する原子
燃料集合体の燃料棒間や燃料棒と太径水管間など、比較
的硬度が小さく、傷の付き易い検査対象物間における隙
間であって、しかも見通しのきかない箇所に存する隙間
につき、その間隙が正規の間隙基準値に形成されている
か否かを検知するのに好適な合成樹脂製隙間ゲージに関
する。

【０００２】

【従来の技術】既知の如く原子燃料集合体は、多数本の
燃料棒や単数あるいは複数本の水管を、所定寸法の間隙
だけ離して引揃えの状態に配列した構成を有しており、
これらの間隙長は原子燃料集合体の性能上、極めて重要
な要素となってくることから、これが予め定められた間
隙基準値に合致しているか否かの確認検査が、必ず行わ
れることになっている。

【０００３】これまでの原子燃料集合体にあっては、多
数の燃料棒やこれと同径に形成された複数の水管相互の
隙間が、外側から見通すことのできる間隙長となるよう
配列されており、従って、見通し方向への方位にあっ
て、夫々原子燃料集合体により定められた間隙基準値に
形成の隙間ゲージを、外側から直進状態で挿入するよう
にすればよく、このために、鋼製の隙間ゲージも使用さ
れていた。

【０００４】しかし、燃料棒や水管は、ジルコニウム合
金などの比較的硬度が小さく傷が付き易い素材で形成さ
れているため、鋼製の隙間ゲージを用いるよりも、アク
リル樹脂などの非金属性材料のものが既に多用されてい
る。ところが、近年燃料性能の向上を目的とした新設計
の原子燃料集合体にあっては、図４によって例示されて
いる通り、太径水管ａが燃料棒ｂよりも大径に形成され
るようになっているため、燃料棒ｂ相互間に形成される
隙間ｇ_１ は、外側から見通し方向に列装されている
が、太径水管ａと、これに隣装された燃料棒ｂとの隙間
ｇ_２ は、外側からの見通し方向にない構成となってい
る。

【０００５】従って、見通し方向にある隙間ｇ_１ の検
査は、これまでの隙間ゲージで検査できるものの、見通
し方向にない隙間ｇ_２ の検査は不能となる。すなわ
ち、上記隙間ｇ_１ 、ｇ_２ は自らその間隙長も相違す
るが、何れも数ｍｍ程度の寸法となることから、鋼製の
隙間ゲージでは、隙間ｇ_１ に通すことができても、こ
れを弯曲させて隙間ｇ_２ まで進入させて行くことがで
きず、前記の如くアクリル樹脂などの隙間ゲージを用い
た場合にあっても、柔軟性が充分でないため、隙間ｇ_２
の検査は困難であり、無理に使用すれば、切損が生じ
て原子燃料集合体の内部に、破損断片が残留する虞れも
生ずる。

【０００６】そこで、隙間ゲージの素材にポリエチレン
の如く軟質な合成樹脂を用いることも考えられるが、こ
のようにすれば検査すべき隙間ｇ_２ までの進入は可能
となっても、隙間ゲージが検査時に歪んで変形すること
となるから、所定の間隙基準値であるか否かの判定に対
する信頼性が低下することになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来の技
術に鑑み、請求項１にあっては、その製品素材に合成樹
脂材を用いるのであるが、ポリアセタール樹脂のよう
に、その硬度と繰り返しの弯曲に対する強度について適
切に選定すると共に、単に均一厚の隙間ゲージとするの
でなく、見通し方向にない燃料棒と太径水管との隙間に
係る間隙基準値の厚さに形成した短尺ゲージ部を先端に
形成し、これに連設した長尺連結部は、当該短尺ゲージ
部よりも肉薄に形成することで、燃料棒や太径水管に対
する損傷の虞れを完全に解消すると共に、上記の見通し
方向にない隙間に至るまでの曲成経路に沿って、長尺連
結部の弯曲に基づく進入を可能とし、信頼性の高い検査
を容易かつ迅速に行い得るようにするのが、その目的で
ある。

【０００８】請求項２にあっては、請求項１の如く構成
された少なくとも一対の間隙ゲージ片を離間して、操作
用基端部より一平面内にあって併設することで、請求項
１の目的に加えて操作用基端部により使い勝手をよくす
ると共に、一回の挿入による検査によって、その検査部
位が拡大されるようにし、これにより、検査の作業効率
を向上させようとしている。

【０００９】請求項３では、操作用基端部の中央から、
請求項２と同じ間隙ゲージ片を所要数延設すると共に、
その両側からは一対の非弯曲間隙ゲージ片を一平面内に
て併装延設することで、検査に際しての一挿入操作によ
って、見通し方向における間隙と見通し方向にない間隙
との双方を検査できるようにすると共に、当該挿入操作
によって非弯曲間隙ゲージ片が見通し方向における間隙
に挟持されることで、間隙ゲージ片の長尺連結部が、不
本意に捩れたり屈曲されてしまうことを防止して、その
耐久性を向上しようとしている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、請求項１にあっては、原子燃料集合体の燃
料棒や太径水管に傷を付けない程度の硬質性と、繰り返
しの弯曲使用に耐えるポリアセタール等の合成樹脂製で
あって、先端には前記燃料棒と太径水管との見通し方向
にない隙間に係る間隙基準値の厚さをもった短尺ゲージ
部が形成され、この短尺ゲージ部の基端からは、当該短
尺ゲージ部よりも肉薄に形成して可撓性をもたせた弯曲
自在な長尺連結部が、長手方向に延設されていることを
特徴とする原子燃料集合体の検査用合成樹脂製隙間ゲー
ジを提供しようとしている。

【００１１】請求項２では操作用基端部の一側端から
は、互いに巾方向へ離間して、複数の間隙ゲージ片が、
前方へ向けて略併行等長となるよう一平面内に突設さ
れ、この間隙ゲージ片は、何れも原子燃料集合体の燃料
棒や太径水管に傷を付けない程度の硬質性と、繰り返し
の弯曲使用に耐えるポリアセタール等の合成樹脂製であ
って、先端には前記燃料棒と太径水管との見通し方向に
ない隙間に係る間隙基準値の厚さをもった短尺ゲージ部
が形成され、この短尺ゲージ部の基端からは、当該短尺
ゲージ部よりも肉薄に形成して可撓性をもたせた弯曲自
在な長尺連結部が、前記操作用基端部まで長手方向に延
設されていることを内容としている。

【００１２】請求項３の場合には、操作用基端部の一側
端からは、互いに巾方向へ離間して、一対の非弯曲間隙
ゲージ片が、前方へ向けて略併行等長となるよう一平面
内に突設されると共に、当該各非弯曲間隙ゲージ片の間
には、上記操作用基端部から所要数の間隙ゲージ片が、
スリットを隔てて、略同一平面内で併行に突設され、こ
れらの非弯曲間隙ゲージ片と間隙ゲージ片は、何れも原
子燃料集合体の燃料棒や太径水管に傷を付けない程度の
硬質性と繰り返しの弯曲使用に耐えるポリアセタール等
の合成樹脂製であって、各非弯曲間隙ゲージ片は何れ
も、前記燃料棒と太径水管との見通し方向の隙間に係る
間隙基準値の厚さをもって形成され、間隙ゲージ片は、
先端に前記燃料棒と太径水管との見通し方向にない隙間
に係る間隙基準値の厚さをもった短尺ゲージ部が上記非
弯曲間隙ゲージ片の先端部から延出する長さにて形成さ
れ、かつ、当該短尺ゲージ部よりも肉薄に形成して可撓
性をもたせた弯曲自在な長尺連結部が、前記操作用基端
部まで長手方向に延設され、前記非弯曲間隙ゲージ片の
厚さが、上記間隙ゲージ片における短尺ゲージ部の厚さ
よりも大であることを特徴としている。

【００１３】

【作用】本発明の請求項１に係る非金属性隙間ゲージに
よるときは、検査のための検査対象物である原子燃料集
合体に対する挿入操作によって、もちろん短尺ゲージ部
は見通し方向にある隙間を通過して行き、当該隙間から
見通し方向にない隙間までの経路が曲成されていても、
肉薄に形成された長尺連結部は、可成りの角度（±６０
°程度）で弯曲可能であるため、短尺ゲージ部は上記の
見通し方向にない隙間まで進入して行き、当該隙間が間
隙基準値を満足しているか否かの検査を行うことができ
る。また、その素材に合成樹脂を用いるが、ポリアセタ
ールなどの燃料棒や太径水管検査対象物に傷を付けない
硬質性と、繰り返しの弯曲使用に耐えるものを選定する
ことで、検査の信頼性と耐久性を向上できることにな
る。

【００１４】請求項２にあっては、検査のための挿入操
作に際して、操作用基端部を把持できるので操作性がよ
く、当該操作用基端部から、複数の請求項１に係る間隙
ゲージ片が併設されていることから、一回の挿入操作に
よって、複数箇所の見通し方向にない隙間につき検査を
行うことができ、原子燃料集合体の検査作業時間と労力
を、夫々大巾に短縮、軽減することが可能となる。

【００１５】請求項３の場合には、請求項２と同じく操
作用基端部を有し、これには少なくとも一つの間隙ゲー
ジ片が延設されていると共に、その巾方向両側に、見通
し方向における隙間を検査することのできる非弯曲間隙
ゲージ片をも併装延設してあるから、検査のための挿入
操作により、非弯曲間隙ゲージ片により、原子燃料集合
体の二箇所につき隙間の検査ができることとなる。ま
た、間隙ゲージ片の長尺連結部は肉薄であるが、非弯曲
間隙ゲージ片によって、見通し方向における隙間への進
入が案内されることとなり、従って、当該間隙ゲージ片
が当該検査対象物に対して不本意に衝当し、このため肉
薄の長尺連結部が座屈するといったことが防止され、か
つ、当該長尺連結部が適度に曲成することで、見通し方
向にない隙間まで、短尺ゲージ部を円滑に進入させ、そ
の検査を高い信頼性をもって実施することができる。

【００１６】

【実施例】本発明につき図１乃至図３による実施例によ
り、これを詳記すると、請求項１にあっては、図１の
（Ａ）に明示するように、その素材として合成樹脂を用
いるが、これには、燃料棒、太径水管に傷を付けること
のない程度の硬質性を有し、かつ、繰り返しの使用によ
り弯曲させても、これに耐えることのできるものを採択
するのであり、これにはポリアセタール樹脂が最適であ
った。

【００１７】先端の短尺ゲージ部１と、その長手方向へ
連設した長尺連結部２とからなっており、当該短尺ゲー
ジ部１は原子燃料集合体Ｔなどの検査対象物Ｔにあっ
て、燃料棒と太径水管との隙間、すなわち外側から見通
し方向にない隙間ｇに係る間隙基準値の厚さに形成さ
れ、この短尺ゲージ部１の長手方向における基端１ａの
下部から、当該短尺ゲージ部１よりも肉薄に形成するこ
とで可撓性をもたせ、これにより、弯曲自在な前記の長
尺連結部２が長手方向へ延設されている。

【００１８】そして、図示例にあっては、間隙基準値に
形成された短尺ゲージ部１の下面部１ｂと、長尺連結部
２の下面部２ａとは面一の状態に形成され、当該長尺連
結部２の上面部２ｂと、短尺ゲージ部１の上面部１ｃと
が、凹弧面部１ｄを介して段落状に連設され、さらに上
記の上面部１ｃと下面部１ｂの先端側が、凸弧面部１ｅ
によって連設されている。

【００１９】従って、上記の合成樹脂製である隙間ゲー
ジを用いて、見通し方向にない隙間ｇにつき検査しよう
とするときは、図１の（Ｂ）に示されているように、短
尺ゲージ部１を先行させて、外側から原子燃料集合体の
燃料棒相互の隙間である見通し方向における隙間Ｇより
挿入して行くのであり、これにより、短尺ゲージ部１
が、燃料棒とか太径水管等に当接するに至っても、さら
に当該挿入操作を続ければ、長尺連結部２は肉薄に形成
されているため、これが弯曲自在であり、当該変形によ
って短尺ゲージ部１が、見通し方向にない隙間ｇへと進
入して行き、このときの進入状態によって、太径水管と
燃料棒との見通し方向にない隙間ｇが、所定の間隙基準
値を満足しているか否かにつき検査することができる。

【００２０】次に請求項２につき、図２の実施例によっ
てこれを詳記すると、操作用基端部３の一側端３′か
ら、互いに、その巾方向へ所定距離だけ離して、複数の
間隙ゲージ片４が前方へ向けて略併行等長となるよう一
平面内に突設されており、図示例の間隙ゲージ片４は一
対だけ設けられており、これらの間隙ゲージ片４が、前
記の請求項１に係る合成樹脂製隙間ゲージによって形成
されたものである。

【００２１】すなわち、上記の間隙ゲージ片４は、何れ
もポリアセタール等の太径水管や燃料棒に傷を付けない
程度の硬質性と、繰り返しの弯曲使用に耐える合成樹脂
製であって、先端には原子燃料集合体Ｔの燃料棒と太径
水管との見通し方向にない隙間に係る間隙基準値の厚さ
をもった短尺ゲージ部１が形成され、この短尺ゲージ部
１の基端１ａからは、当該短尺ゲージ部１よりも肉薄に
形成して可撓性をもたせた弯曲自在な長尺連結部２が、
前記操作用基端部３まで長手方向に延設されているので
ある。

【００２２】上記操作用基端部３と、間隙ゲージ片４と
の連設構成は、任意のものであってよいが、図示例では
図２（Ｂ）に明示の如く操作用基端部３が、挟持上部３
ａと挟持下部３ｂおよび締着ボルト３ｃとナット３ｄと
からなり、間隙ゲージ片４を、挟持上部３ａと挟持下部
３ｂとによって挟持した状態で、これらに貫装した締着
ボルト３ｃに、ナット３ｄを螺着するようにしている。

【００２３】従って、上記の場合には、操作用基端部３
を摘むようにして、所要複数の間隙ゲージ片４を、前記
の請求項１につき説示したように原子燃料集合体Ｔに挿
入すれば、当該一度の挿入操作によって、燃料棒と太径
水管との間における見通し方向にない隙間ｇにつき、そ
の長手方向における所望複数箇所の検査を行うことがで
きる。

【００２４】次に、図３によって請求項３に係る合成樹
脂製隙間ゲージにつき詳記すると、これまた請求項２の
ものと同様にして操作用基端部３を有し、その一側端
３′からは、互いに、その巾方向へ大きく離間して、一
対の非弯曲間隙ゲージ片５が、前方へ向けて略併行等長
となるよう同一平面内に突設されており、この際、請求
項２の場合も同じであるが、これらは基板部５ａを介し
て一体に形成するようにしてもよく、また、図示例では
非弯曲間隙ゲージ片５を、一個宛で一対としているが、
二個宛の一対とか、一個と二個で一対にするなど任意
に、その各数は選定可能である。

【００２５】さらに、上記の各非弯曲間隙ゲージ片５の
間には、上記操作用基端部３から所要数の間隙ゲージ片
４が、スリット６を隔てて、非弯曲間隙ゲージ片５と略
同一平面内で併行に突設されており、この際図示例で
は、当該間隙ゲージ片４が、上記一対の非弯曲間隙ゲー
ジ片５と一体に、前記の基板部５ａから、連設部４ａを
介して、少しだけ下端へ段落状となるよう延設されてい
る。

【００２６】もちろん、上記の非弯曲間隙ゲージ片５と
間隙ゲージ片４は、何れも燃料棒や太径水管に傷を付け
ない程度の硬質性と繰り返しの弯曲使用に耐えるポリア
セタール等の合成樹脂製であって、各非弯曲間隙ゲージ
片５は何れも、原子燃料集合体Ｔの見通し方向における
隙間Ｇに係る間隙基準値の厚さをもって形成され、間隙
ゲージ片４は、前同様にして、先端に原子燃料集合体Ｔ
の見通し方向にない隙間ｇに係る間隙基準値の厚さをも
った短尺ゲージ部１が、ここでは上記非弯曲間隙ゲージ
片５の先端部から延出する長さにて形成されている。

【００２７】さらに、上記の短尺ゲージ部１よりも肉薄
に形成して可撓性をもたせた弯曲自在な長尺連結部２
が、前記操作用基端部３まで長手方向に延設されてお
り、しかも、この際、前記の非弯曲間隙ゲージ片５の厚
さが、上記間隙ゲージ片４における短尺ゲージ部１の厚
さより大きく形成されており、図示例では図２の場合と
略同様に、挟持上部３ａと挟持下部３ｂとの間に、基板
部５ａを挟持し、この状態を、貫通した締着ボルト３ｃ
と、図３では示されていない図２と同様のナット３ｄと
によって固定するようにしている。

【００２８】そこで、これを用いて検査するには、請求
項２と同じく操作用基端部３を把持して、原子燃料集合
体Ｔの見通し方向における隙間Ｇに挿入して行くことと
なり、この際、間隙ゲージ片４における短尺ゲージ部１
の厚さは、同上隙間Ｇよりも小さく形成されているの
で、当該短尺ゲージ部１は支障なく進入可能であると共
に、非弯曲間隙ゲージ片５は、見通し方向における隙間
Ｇに進入することで、これが当該間隙基準値に形成され
ているか否かを検査し得ることとなる。この際非弯曲間
隙ゲージ片５は一対設けられているので、当該見通し方
向における隙間Ｇにつき、その長手方向所望複数箇所に
おける検査が、この一回の挿入操作で実現されることと
なる。

【００２９】さらに、上記の挿入操作を進行させれば、
遂に、非弯曲間隙ゲージ片５から延出している間隙ゲー
ジ片４の短尺ゲージ部１が、図示例では燃料棒や太径水
管に当接することによって、肉薄の長尺連結部２が弯曲
され、これによって、短尺ゲージ部１が前記の如く見通
し方向にない隙間ｇ内へ進入して行き、これが所定の間
隙基準値であるか否かを検査し得ることとなるから、当
該一回の挿入操作で同上両隙間Ｇ、ｇを検査することが
できる。

【００３０】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されるもので
あるから、請求項１によるときは、見通しのきかない位
置に存する隙間についても、短尺ゲージ部に連設の肉薄
とした長尺連結部の配設により、検査に際しての送入操
作により、当該挿入方向に対して例えば±６０°といっ
た広範囲の弯曲が可能となり、これまで困難視された
り、隙間ゲージの折損などが懸念されていた従来手段の
欠陥を解消して、迅速かつ高信頼性をもった検査を行う
ことができる。

【００３１】また、金属材料でなく合成樹脂を用いる
が、その硬度と繰り返し使用に耐える性質のものを採択
することで、燃料棒や太径水管に検査傷を与えることな
く、しかも、検査による変形がないため、その信頼性を
も向上させることができる。

【００３２】請求項２によるときは、操作用基端部によ
って、その操作性を向上でき、しかも、間隙ゲージ片の
複数を離間併設することによって、一回の検査操作によ
って見通し方向にない隙間につき、その長手方向におけ
る複数箇所の検査ができることとなり、検査を効率的に
行うことができる。

【００３３】請求項３にあっては、操作用基端部による
操作性向上だけでなく、非弯曲間隙ゲージ片と間隙ゲー
ジ片とを適切に併設したことで、見通し方向における隙
間と、見通し方向にない隙間とを、一回の検査によって
順次検査できると共に、その各併設数を適宜増設するこ
とで、上記両隙間について、夫々複数箇所の検査を一度
に行うこともできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の請求項１のに係る間隙検査用合成樹脂
製隙間ゲージを示し、（Ａ）は、その要部を示す側面図
で、（Ｂ）は原子燃料集合体における使用状態を示す平
面説明図である。

【図２】請求項２に係る前同合成樹脂製隙間ゲージを示
し、（Ａ）はその平面図で、（Ｂ）は一部切欠の側面図
である。

【図３】請求項３のに係る合成樹脂製隙間ゲージを示
し、（Ａ）はその平面図で、（Ｂ）は側面図である。

【図４】原子燃料集合体における検査すべき隙間を示し
た平面説明図である。

【符号の説明】

１ 短尺ゲージ部 １ａ 基端 ２ 長尺連結部 ３ 操作用基端部 ３′ 側端 ４ 間隙ゲージ片 ５ 非弯曲間隙ゲージ片 ６ スリット ｇ 見通し方向にない隙間 Ｇ 見通し方向における隙間 Ｔ 原子燃料集合体

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原子燃料集合体の燃料棒や太径水管に傷
   を付けない程度の硬質性と、繰り返しの弯曲使用に耐え
   るポリアセタール等の合成樹脂製であって、先端には前
   記燃料棒と太径水管との見通し方向にない隙間に係る間
   隙基準値の厚さをもった短尺ゲージ部が形成され、この
   短尺ゲージ部の基端からは、当該短尺ゲージ部よりも肉
   薄に形成して可撓性をもたせた弯曲自在な長尺連結部
   が、長手方向に延設されていることを特徴とする原子燃
   料集合体の検査用合成樹脂製隙間ゲージ。
2. 【請求項２】 操作用基端部の一側端からは、互いに巾
   方向へ離間して、複数の間隙ゲージ片が、前方へ向けて
   略併行等長となるよう一平面内に突設され、この間隙ゲ
   ージ片は、何れも原子燃料集合体の燃料棒や太径水管に
   傷を付けない程度の硬質性と、繰り返しの弯曲使用に耐
   えるポリアセタール等の合成樹脂製であって、先端には
   前記燃料棒と太径水管との見通し方向にない隙間に係る
   間隙基準値の厚さをもった短尺ゲージ部が形成され、こ
   の短尺ゲージ部の基端からは、当該短尺ゲージ部よりも
   肉薄に形成して可撓性をもたせた弯曲自在な長尺連結部
   が、前記操作用基端部まで長手方向に延設されているこ
   とを特徴とする原子燃料集合体の検査用合成樹脂製隙間
   ゲージ。
3. 【請求項３】 操作用基端部の一側端からは、互いに巾
   方向へ離間して、一対の非弯曲間隙ゲージ片が、前方へ
   向けて略併行等長となるよう一平面内に突設されると共
   に、当該各非弯曲間隙ゲージ片の間には、上記操作用基
   端部から所要数の間隙ゲージ片が、スリットを隔てて、
   略同一平面内で併行に突設され、これらの非弯曲間隙ゲ
   ージ片と間隙ゲージ片は、何れも原子燃料集合体の燃料
   棒や太径水管に傷を付けない程度の硬質性と繰り返しの
   弯曲使用に耐えるポリアセタール等の合成樹脂製であっ
   て、各非弯曲間隙ゲージ片は何れも、前記燃料棒と太径
   水管との見通し方向の隙間に係る間隙基準値の厚さをも
   って形成され、間隙ゲージ片は、先端に前記燃料棒と太
   径水管との見通し方向にない隙間に係る間隙基準値の厚
   さをもった短尺ゲージ部が上記非弯曲間隙ゲージ片の先
   端部から延出する長さにて形成され、かつ、当該短尺ゲ
   ージ部よりも肉薄に形成して可撓性をもたせた弯曲自在
   な長尺連結部が、前記操作用基端部まで長手方向に延設
   され、前記非弯曲間隙ゲージ片の厚さが、上記間隙ゲー
   ジ片における短尺ゲージ部の厚さよりも大であることを
   特徴とする原子燃料集合体の検査用合成樹脂製隙間ゲー
   ジ。