JP3491014B2 - 原子炉のダミー遮蔽プラグ - Google Patents
原子炉のダミー遮蔽プラグInfo
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
器頂部開口の蓋となる遮蔽プラグの一部を構成する炉心
上部機構内に穿設された制御棒駆動機構の予備孔に抜き
挿し自在に挿入されるダミー遮蔽プラグの改良に関する
ものである。
断の概略図を示す図3を参照して従来のダミー遮蔽プラ
グを説明する。「常陽」における原子炉部は、燃料集合
体等でなる炉心1を冷却材である液体ナトリウム2で満
たし、冷却材入口ノズル3と冷却材出口ノズル4を有す
る原子炉容器5と、原子炉容器の蓋である遮蔽プラグ6
で構成される。
機能を持った複数の機器、部材が組み合わさって概念的
に蓋を形成するものであり、大回転プラグ7、小回転プ
ラグ8、炉心上部機構9、制御棒駆動機構10等で構成
される。当然、遮蔽プラグ6には原子炉の蓋という概念
から、原子炉容器5のバウンダリ確保、放射線遮蔽、熱
遮蔽の機能が要求されている。
制御棒11を駆動する制御棒駆動機構10は、炉心上部
機構9内に複数基配置され、さらに、炉心上部機構9内
には常設の制御棒駆動機構10の設置孔の他にも、予備
の設置孔が複数設けられている。これらの予備孔は、原
子炉内での照射試験を行うために照射試験装置用の装荷
孔等として利用されるものであるが、そのような利用が
ないときには、遮蔽プラグの一部を形成するため、遮蔽
プラグに要求される上記した機能を満足するダミー遮蔽
プラグ20が予備孔に挿入(装荷)されている。
り、外観上は全体として細長い円筒形状をしており、炉
心上部機構9内に設置される制御棒駆動機構10の予備
孔12に挿入される。ダミー遮蔽プラグ20は、円筒状
の案内管21と、この案内管21上部に溶接接続により
固着された上部構造体22とから構成されている。
中実の円柱形状の遮蔽部材として放射線遮蔽や熱遮蔽の
機能を持たせるようにしているが、中空のパイプ形状と
したものもある。案内管21内部は、上部構造体22か
ら支持ロッド23により吊り下げられた下部遮蔽体24
と、熱電対25を内装したパイプ26が配設されてい
る。下部遮蔽体24は、放射線遮蔽や熱遮蔽の機能を有
するものである。熱電対25は、図示しない炉心の燃料
集合体出口冷却材の温度を計測するためのものであり、
上部構造体22内部に穿設された貫通孔27を通って上
部構造体22上方へ延びており、パイプ26上端と上部
構造体の貫通孔27下端とを気密接続することにより、
気密な熱電対の通線路が形成されている。熱電対を内装
したパイプ26を、上部構造体貫通孔27内に貫通挿入
させ、パイプ26外周と貫通孔27内周との間の間隙を
溶接することによって、気密な熱電対の通線路を形成し
たものもある。
上部外周には、二重オーリング(O−リング)で構成さ
れるパッキンシール部28が設けられており、ダミー遮
蔽プラグ20を予備孔12に挿入した時のシール部の健
全性をチェックするためのチェック孔29も設けられて
いる。このチェック孔29から適宜ガス圧をかけ、二重
オーリング間でのガス圧の漏れ具合をモニターすること
により、シール部28の健全性をチェックできるように
されている。
は、作業性向上のための上部管30や熱電対の補償導線
31が接続されるが、これらはダミー遮蔽プラグ20の
本来の機能とは直接関連するものではない。
0は、遮蔽プラグ6の一部として下記のような機能を果
たすことができる。 1)原子炉容器5のバウンダリは、制御棒駆動機構10
の予備孔12にダミー遮蔽プラグ20を挿入した後の予
備孔とダミー遮蔽プラグとの間隙に対してはパッキンシ
ール部28により、また、上部構造体22に穿設した熱
電対用貫通孔27に対してはパイプ26を気密に接続す
ることにより、それぞれ確保される。
下部遮蔽体24で確保されるが、図2の例のように上部
構造体22を中実円筒形状の遮蔽部材で構成した場合に
は、下部遮蔽体24と上部構造体22の両方で放射線遮
蔽機能をもたらすことができる。さらに、案内管21内
部で熱電対内装パイプ26を屈曲配管することで放射線
のストリーミングを緩和することができる。
ウム液面より上方に上部構造体22と下部遮蔽体24を
位置せしめることにより、輻射熱および対流熱を遮るこ
とができる。
た従来のダミー遮蔽プラグは、次のような課題を有して
いる。すなわち、ダミー遮蔽プラグ20を装荷している
予備孔12を利用した原子炉内での照射試験計画が具体
化すると、ダミー遮蔽プラグ20が引抜かれ(脱荷)、
代わって照射試験装置が装荷されることになる。予備孔
12から脱荷したダミー遮蔽プラグ20は、上部は放射
化量が低いものの、全体としての放射化量は極めて高
く、かつ、原子炉容器バウンダリ構成部はそれ自体放射
化している活性の高いナトリウム冷却材2が付着してい
るため、放射線遮蔽機能を有する大型の専用キャスクで
取扱われることになる。脱荷したダミー遮蔽プラグ20
は、付着ナトリウム冷却材を洗浄装置で除去した後、最
終処分されるまでサイト内の水プールに沈めて保管され
る。
了した後は、再び予備孔12にダミー遮蔽プラグ20を
装荷する必要があるが、この時、先に脱荷したダミー遮
蔽プラグを再使用することはできない。なぜならば、パ
ッキンシール部28のオーリングの健全性が保証できな
いからである。オーリングを交換するためには、作業員
が古いオーリングを切断するなどして取り外した後、ダ
ミー遮蔽プラグの下端から新品のオーリングをたくし上
げて所定のオーリング溝に嵌め込む必要がある。この
際、古いオーリングのあるダミー遮蔽プラグ上部は放射
化量が低いため、作業員が上部のオーリングにアクセス
してこれを除去することは可能であるが、ダミー遮蔽プ
ラグ下部は作業員がアクセスできないほどに放射化量が
極めて高いため、オーリングの交換作業を行うことは不
可能となる。
の装荷の必要が生じる都度、新品のダミー遮蔽プラグを
製作しなければならないことによる経済的負担をもたら
すだけでなく、大型の放射性廃棄物を増加させるという
問題点を有していた。
リング交換が可能な構造とし、もって再使用可能な原子
炉のダミー遮蔽プラグを提供することを目的としてなさ
れたものである。
グが従来のものと最も異なる点は、上部構造体を分割構
造とした点にある。かような分割構造としたことによっ
て、パッキンシール部のオーリングの交換が可能にな
り、予備孔から脱荷したダミー遮蔽プラグの再使用が可
能となる。
部を構成する炉心上部機構(9)内に設置される制御棒
駆動機構(10)の予備孔(12)に抜き挿し自在に挿
入されるダミー遮蔽プラグであって、円筒状の案内管
(21)とこの案内管上部に固着され予備孔内壁と接す
る上部構造体(22)とから構成され、熱電対(25)
を内装したパイプ(26)を案内管内部の長手方向に配
設するとともに上部構造体内部に穿設した熱電対用貫通
孔(27)に気密接続して貫通させることにより上部構
造体上方へ延びる気密な熱電対の線通路が形成されてい
るダミー遮蔽プラグにおいて、上部構造体を上下に二分
割し、その上方の第1の構造体(22a)と下方の第2
の構造体(22b)とを結合・離脱可能に一体化させる
とともに、予備孔内壁と接する第1の構造体外周に第1
のパッキンシール部(28)を形成し、第2の構造体と
結合する第1の構造体の結合面に第2のパッキンシール
部(33)を形成し、第1の構造体および第2の構造体
の内部にそれぞれ熱電対用貫通孔(37、38)を穿設
したことを特徴とするものである。
脱荷された放射化したダミー遮蔽プラグを遮蔽ピットに
据え付け、上部構造体を上下二つに分離し、分離した上
方の第1の構造体に取り付けられているパッキンシール
部のオーリングのごときシール部材を新たなシール部材
に交換する。このシール部材の交換は、放射化量が低く
作業員がアクセス可能なダミー遮蔽プラグ上部の第1の
構造体のみを取り扱えばよく、これによって、許容でき
る被曝量管理のもとで簡単かつ容易にシール部材の交換
作業を行うことができる。シール部材を交換した後の第
1の構造体は、下方の第2の構造体と再度結合させて一
体化することにより、ダミー遮蔽プラグとして再使用す
ることができる。
けボルトにより一体化する構造とすることにより、両者
の結合・離脱を簡便かつ確実に行うことができる。
体頂部は、第1の構造体と第2の構造体との結合時に両
者の間に空間が形成されるような形状とすることによ
り、この空間を熱電対のコネクタ収納部等として利用す
ることができる。
実施例を図1に示す。図1は、図2に示した従来のダミ
ー遮蔽プラグ20の上部構造体22の頂部近傍のみを図
示するものであり、図2における上部構造体22を、上
方の第1の構造体22aと下方の第2の構造体22bと
に分割した以外は、基本的に図2の従来構造と同じであ
る。
aと第2の構造体22bは、複数の締め付けボルト32
(図1にはそのうちの1本のみが図示されている)によ
り結合・離脱を容易に行うことができる。
2aと第2の構造体22bとの結合面はテーパー面とさ
れており、第2の構造体22bの頂部に形成された凹部
に、第1の構造体22aの底部に形成された小径部分が
テーパー面で嵌合する構造となっている。
内壁と接する部分に、二重オーリングからなる第1のパ
ッキンシール部28およびこのシール部の健全性をチェ
ックするチェック孔29が形成されており、かようなパ
ッキンシール部とチェック穴は図2に示した従来のダミ
ー遮蔽プラグのものと同様である。本発明においては、
第1の構造体22aと第2の構造体22bとの結合面
に、二重オーリングからなる第2のパッキンシール部3
3およびこのシール部の健全性をチェックするチェック
孔34がさらに形成されている。第2のパッキンシール
部33とチェック孔34を設けることにより、分割構造
とした部位に原子炉容器バウンダリを確保させることが
できる。
体22aと第2の構造体22bとを結合したときに、両
者の間に空間35が形成されるように、テーパー結合面
を調整してある。かような空間は、熱電対補償導線31
のコネクタ36による結合部等の収納スペースとして利
用できる。
との結合面は、図示の例のようなテーパー面での嵌合構
造に限らず、両者の端面を水平に輪切りにしたような水
平面同士を突き合わせる構造としてもよく、あるいは、
第1の構造体22a底部の小径円筒部分が第2の構造体
22b頂部の円筒凹部に嵌合される垂直円筒面での嵌合
構造(茶筒とその蓋のような構造)とすることもでき
る。
構造体22aと第2の構造体22bの間に空間35を形
成させて熱電対補償導線31をコネクタ36で結合する
構造とせずに、第1の構造体22aと第2の構造体22
bを結合した後に、第1の構造体22aに穿設した貫通
孔37の上方から熱電対を挿入して、第2の構造体22
bに穿設した貫通孔38に挿通するようにしてもよい。
中実の円柱形状としているが、中空のパイプ形状とした
上部構造体に対しても本発明を適用することができる。
パイプ形状とした場合には、二分割した第1の構造体の
底部開口と第2の構造体の頂部開口にそれぞれ壁体を固
着して密封構造とする必要がある。
プラグを再使用するにあたっては、脱荷した放射化ダミ
ー遮蔽プラグを適当な遮蔽ピットに据え付け、作業員が
締め付けボルト32を緩めて、第2の構造体22bから
第1の構造体22aを取り外す。取り外した第1の構造
体22aに装着されている二重オーリングのごとき2つ
のシール部材28、33を新品のシール部材と交換した
後、この第1の構造体22aを締め付けボルト32によ
り第2の構造体22bと再び結合させて元の結合状態と
する。あるいはまた、シール部材の交換作業を行わず
に、予め交換用に製作しておいた新品のシール部材2
8、33装着済みの第1の構造体22aと交換してもよ
い。かくして第1の構造体22aと第2の構造体22b
を再結合した後、チェック穴34により両者の間のパッ
キンシール部33の健全性をチェックする。健全性が確
認できた組み立て済みのダミー遮蔽プラグは、専用のキ
ャスクに収納して、脱荷時と逆の手順で予備孔に装荷す
る。予備孔12内に装荷した後、パッキンシール部28
の健全性をチェック穴29により確認し、ダミー遮蔽プ
ラグの装荷作業が完了する。
ミー遮蔽プラグの上部構造体を結合・離脱可能な二分割
構造とすることにより、放射化量が低いダミー遮蔽プラ
グ上部のみに作業員がアクセスし、許容できる被曝量管
理のもとでパッキンシール部の交換作業を行うことが可
能となる。
能となり、ダミー遮蔽プラグの装荷が必要になる都度に
新品を作成しなければならないという経済的負担が軽減
されるだけでなく、大型の放射性廃棄物の削減が可能と
なる。
概略図。
Claims (6)
- 【請求項1】原子炉遮蔽プラグの一部を構成する炉心上
部機構(9)内に設置される制御棒駆動機構(10)の
予備孔(12)に抜き挿し自在に挿入されるダミー遮蔽
プラグであって、円筒状の案内管(21)とこの案内管
上部に固着され予備孔内壁と接する上部構造体(22)
とから構成され、熱電対(25)を内装したパイプ(2
6)を案内管内部の長手方向に配設するとともに上部構
造体内部に穿設した熱電対用貫通孔(27)に気密接続
して貫通させることにより上部構造体上方へ延びる気密
な熱電対の線通路が形成されているダミー遮蔽プラグに
おいて、上部構造体を上下に二分割し、その上方の第1
の構造体(22a)と下方の第2の構造体(22b)と
を結合・離脱可能に一体化させるとともに、予備孔内壁
と接する第1の構造体外周に第1のパッキンシール部
(28)を形成し、第2の構造体と結合する第1の構造
体の結合面に第2のパッキンシール部(33)を形成
し、第1の構造体および第2の構造体の内部にそれぞれ
熱電対用貫通孔(37、38)を穿設したことを特徴と
する原子炉のダミー遮蔽プラグ。 - 【請求項2】 第1の構造体と第2の構造体の結合面が
水平面とされていることを特徴とする請求項1記載のダ
ミー遮蔽プラグ。 - 【請求項3】 第1の構造体と第2の構造体の結合面が
テーパー面とされていることを特徴とする請求項1記載
のダミー遮蔽プラグ。 - 【請求項4】 第1の構造体と第2の構造体の結合面が
垂直円筒面とされていることを特徴とする請求項1記載
のダミー遮蔽プラグ。 - 【請求項5】 第1の構造体と第2の構造体とが締め付
けボルトにより一体化されていることを特徴とする請求
項1〜4項のいずれか1項記載のダミー遮蔽プラグ。 - 【請求項6】 第1の構造体底部または第2の構造体頂
部は、第1の構造体と第2の構造体との結合時に両者の
間に空間が形成されるような形状とされ、この空間を熱
電対コネクタ収納部として利用することを特徴とする請
求項1〜5項のいずれか1項記載のダミー遮蔽プラグ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000228795A JP3491014B2 (ja) | 2000-07-28 | 2000-07-28 | 原子炉のダミー遮蔽プラグ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000228795A JP3491014B2 (ja) | 2000-07-28 | 2000-07-28 | 原子炉のダミー遮蔽プラグ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2002040184A JP2002040184A (ja) | 2002-02-06 |
JP3491014B2 true JP3491014B2 (ja) | 2004-01-26 |
Family
ID=18722027
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000228795A Expired - Fee Related JP3491014B2 (ja) | 2000-07-28 | 2000-07-28 | 原子炉のダミー遮蔽プラグ |
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JP (1) | JP3491014B2 (ja) |
-
2000
- 2000-07-28 JP JP2000228795A patent/JP3491014B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2002040184A (ja) | 2002-02-06 |
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