JP3947629B2

JP3947629B2 - Reactor control rod drive

Info

Publication number: JP3947629B2
Application number: JP06270599A
Authority: JP
Inventors: 浩司渋谷; 政治皆川; 孝夫石山
Original assignee: Hitachi Engineering and Services Co Ltd
Current assignee: Hitachi Engineering and Services Co Ltd
Priority date: 1999-03-10
Filing date: 1999-03-10
Publication date: 2007-07-25
Anticipated expiration: 2019-03-10
Also published as: JP2000258578A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、沸騰水型原子力発電所の構成機器である制御棒駆動機構の水圧制御ユニット（ＨＣＵ）に係り、特にＨＣＵの空気（エアー）混入防止対策を目的とした原子炉の制御棒駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
制御棒駆動機構（ＣＲＤ）は、原子炉出力制御のための制御棒を駆動する機器であり、水圧制御ユニット（ＨＣＵ）は、電気信号を水圧に変換してＣＲＤに駆動力を供給する機器である。ＣＲＤは水圧駆動であるため、系統内にエアーが混入すると駆動不調に至る可能性が高い機器である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＨＣＵの構造を見ると、ＨＣＵ構成機器の配置の関係でスクラム弁とドレン弁の間にエアーが混入する可能性の高い構造であるため、制御棒緊急挿入（スクラム）用アキュムレータの排水（ドレン）操作には慎重な操作を要していた。
【０００４】
本発明は、アキュムレータのドレン操作時にエアーが混入しない構造の治具を設置することにより、ドレン操作の容易性を図るとともに、ＣＲＤの更なる信頼性向上を目的とするものである。
【０００５】
また、ＨＣＵ点検時には、本設弁以降のドレン管を取り外す必要があるが、従来の構造が、ニップル構造であるため、操作が容易でなかった。
【０００６】
ここで、本発明の目的は、従来機器の変更を要せず、かつ、従来のドレン機能を有したまま、エアー混入防止を図る制御棒駆動機構の水圧制御ユニットを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
ＨＣＵ本設ドレン弁以降に治具を設置することにより、従来機器（ＨＣＵ）の変更を伴わない構造にすると共に、エアー混入防止対策として、十分な水頭を有する水封部を設置し、アキュムレータドレン操作時は、水封部を介する構成として、ドレンラインからのエアーの逆流防止を行い、操作の容易性を図る。
【０００８】
一方、アキュムレータドレン操作時以外に水を停滞させないこと、および、
ＨＣＵ点検時に残留水がないように、ドレンが容易な排水機能を有する構成とするとともに、取付け，取外しの操作性の改善を図る。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。図１は、原子力発電時における制御棒駆動機構と水圧制御ユニットを示している。ＨＣＵ５は、制御信号（電気信号）により弁を開閉し、駆動水ポンプ４によって得られた高圧水を制御棒駆動機構（ＣＲＤ）３に供給する。ＣＲＤは、制御棒２と直結しており、燃料１間に制御棒２を出し入れすることにより、原子炉６の出力を調整している。なお、ＣＲＤ一体に対してＨＣＵ１台が設置されており、標準的な原子力発電所には、それぞれ１８５台のＣＲＤ３とＨＣＵ５が配置されている。
【００１０】
ＣＲＤ３は、水圧により駆動しているため、エアーが混入することにより、動作不調の原因となるため、機器点検後は十分なエアー排除（ベント）作業とエアーを混入させない細心の注意が必要であったが、エアー混入の可能性が高いアキュムレータドレンライン７にエアー混入防止対策を図る必要性があった。
【００１１】
図２は、従来のアキュムレータドレンライン７を示している。アキュムレータ１４の窒素補充作業や、スクラム弁１１開閉試験前に実施するアキュムレータブロー操作時には、ピストン１３が上端に達した後、すぐに本設ドレン弁１２を閉鎖しないと、ドレンライン７からエアーが逆流し、スクラム弁１１と本設ドレン弁１２の間にエアーが混入する。混入したエアーは、スクラム弁１１を介して、ＣＲＤ３へ移動してＣＲＤ動作不調の原因になる可能性を持っている。
【００１２】
図３は、本発明をアキュムレータドレンラインに取付けた状態を示している。本発明は、水封管１６と治具ドレン弁１５により構成され、アキュムレータ１４ブロー操作時には、治具ドレン弁１５を閉鎖することにより、水封管１６にブロー水が導入され、水封管１６の水頭により、スクラム弁１１と本設ドレン弁１２の間にはエアーが混入しない構造となる。また、ブロー完了後に本設ドレン弁１２を閉鎖し、治具ドレン弁１５を開放することにより、水封管１６のブロー水は、全量排出できる。
【００１３】
図４は、本発明の分解図を示している。カプラ２１（ＨＣＵ側），カプラ２２（治具側）により、治具の取外し，取付け等の作業性を高めているとともに、吊具３０により取外した治具を保管できる構造としている。分岐管２３により水封部とドレン部に分岐しており、水封管１６とドレン管２８は透明な構造として水封状態の確認が容易なようにしている。治具ドレン弁１５は、水封状態を破壊するために設置しており、アキュムレータドレン操作時以外は、ドレン弁を開放することにより、治具設置以前の水張り状態と変更がない状態を維持できる構造となっている。アキュムレータドレン操作時は、治具ドレン弁１５を閉鎖し、水封経路を構成することにより、アキュムレータドレン操作後のエアー逆流を防止できる。ニップル２４，２６とバンド２７は、各構成品の接続部品である。
【００１４】
【発明の効果】
本発明により、ＨＣＵアキュムレータドレン操作時のエアー混入防止操作が容易になるとともに、原子炉重要機器であるＣＲＤの動作安定が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】原子力発電所の制御棒駆動機構と水圧制御ユニットの概略図。
【図２】従来の水圧制御ユニットアキュムレータドレンライン概略図。
【図３】本発明の水圧制御ユニットアキュムレータドレンライン概略図。
【図４】本発明の水圧制御ユニットアキュムレータドレンライン治具分解図。
【符号の説明】
２…制御棒駆動機構、５…水圧制御ユニット、１４…アキュムレータ、１５…治具ドレン弁、１６…水封管、２１…カプラ（ＨＣＵ側）、２２…カプラ（治具側）。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a water pressure control unit (HCU) of a control rod drive mechanism that is a component of a boiling water nuclear power plant, and more particularly to a control rod drive device for a nuclear reactor intended to prevent HCU air (air) contamination. About.
[0002]
[Prior art]
The control rod drive mechanism (CRD) is a device that drives control rods for reactor power control, and the water pressure control unit (HCU) is a device that converts electrical signals into water pressure and supplies drive force to the CRD. is there. Since the CRD is hydraulically driven, it is a device that is highly likely to malfunction if air is mixed into the system.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Looking at the structure of the conventional HCU, it is highly likely that air will be mixed between the scram valve and the drain valve due to the arrangement of the HCU components, so the drain of the accumulator for emergency insertion (scram) of the control rod ( The drain) operation required careful operation.
[0004]
The present invention aims to facilitate the drain operation and to further improve the reliability of the CRD by installing a jig having a structure in which air is not mixed during the drain operation of the accumulator.
[0005]
Moreover, at the time of HCU inspection, it is necessary to remove the drain pipe after the main valve, but since the conventional structure is a nipple structure, the operation is not easy.
[0006]
Here, an object of the present invention is to provide a water pressure control unit for a control rod drive mechanism that does not require modification of conventional equipment and that prevents air contamination while having a conventional drain function.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
By installing a jig after the HCU main drain valve, the structure does not change the conventional equipment (HCU), and as a measure to prevent air contamination, a water seal with a sufficient head is installed, and the accumulator drain At the time of operation, as a configuration through a water seal portion, the backflow of air from the drain line is prevented to facilitate the operation.
[0008]
On the other hand, do not stagnate water except during accumulator drain operation, and
In order to prevent residual water during HCU inspection, the drain has an easy drainage function and the operability of installation and removal is improved.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a control rod drive mechanism and a water pressure control unit during nuclear power generation. The HCU 5 opens and closes the valve by a control signal (electrical signal), and supplies high-pressure water obtained by the drive water pump 4 to the control rod drive mechanism (CRD) 3. The CRD is directly connected to the control rod 2, and the output of the nuclear reactor 6 is adjusted by inserting and removing the control rod 2 between the fuels 1. One HCU is installed for the CRD integrated, and 185 CRD3 and HCU5 are arranged in a standard nuclear power plant, respectively.
[0010]
Since the CRD3 is driven by water pressure, it may cause malfunction due to air mixing in. Therefore, after the equipment inspection, sufficient air removal (venting) work and careful attention not to mix air are necessary. However, there is a need to take measures to prevent air contamination in the accumulator drain line 7 which has a high possibility of air contamination.
[0011]
FIG. 2 shows a conventional accumulator drain line 7. When the accumulator 14 is replenished with nitrogen or when the accumulator blow operation is performed before the scram valve 11 open / close test, the air flows backward from the drain line 7 unless the piston 13 reaches the upper end and the main drain valve 12 is immediately closed. Then, air is mixed between the scram valve 11 and the main drain valve 12. The mixed air moves to the CRD 3 via the scram valve 11 and may cause a malfunction of the CRD operation.
[0012]
FIG. 3 shows the present invention attached to an accumulator drain line. The present invention includes a water seal tube 16 and a jig drain valve 15. When the accumulator 14 is blown, the jig drain valve 15 is closed so that blow water is introduced into the water seal pipe 16. Due to the water head, air is not mixed between the scram valve 11 and the main drain valve 12. In addition, by closing the permanent drain valve 12 and opening the jig drain valve 15 after completion of the blow, the entire amount of blow water in the water seal tube 16 can be discharged.
[0013]
FIG. 4 shows an exploded view of the present invention. The coupler 21 (HCU side) and the coupler 22 (jig side) enhance workability such as removal and attachment of the jig, and the structure allows the jig removed by the hanging tool 30 to be stored. The branch pipe 23 is branched into a water seal part and a drain part, and the water seal pipe 16 and the drain pipe 28 are made transparent so that the water seal state can be easily confirmed. The jig drain valve 15 is installed to destroy the water-sealed state, and when the accumulator drain is not operated, the drain valve is opened to maintain a state that is not changed from the water filling state before the jig installation. It has a structure. When the accumulator drain is operated, the jig drain valve 15 is closed to form a water seal path, thereby preventing the backflow of air after the accumulator drain operation. The nipples 24 and 26 and the band 27 are connecting parts for each component.
[0014]
【The invention's effect】
According to the present invention, the air mixing prevention operation during the operation of the HCU accumulator drain is facilitated, and the operation of the CRD, which is an important reactor device, can be stabilized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a control rod drive mechanism and a water pressure control unit of a nuclear power plant.
FIG. 2 is a schematic diagram of a conventional water pressure control unit accumulator drain line.
FIG. 3 is a schematic view of a water pressure control unit accumulator drain line of the present invention.
FIG. 4 is an exploded view of a hydraulic control unit accumulator drain line jig of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Control rod drive mechanism, 5 ... Water pressure control unit, 14 ... Accumulator, 15 ... Jig drain valve, 16 ... Water seal tube, 21 ... Coupler (HCU side), 22 ... Coupler (jig side)

Claims

原子炉の制御棒を駆動する制御棒駆動機構と、前記制御棒駆動機構に水圧を供給して前記制御棒を緊急挿入するアキュムレータと、前記制御棒駆動機構と前記アキュムレータの間に設けられたスクラム弁と、前記アキュムレータのブロー操作時にドレン水を排水する本設ドレン弁と、前記本設ドレン弁の流出側にドレン管を介して接続される治具ドレン弁と、前記ドレン管から分岐して前記治具ドレン弁の流出側に接続される水封管とを備え、前記水封管は前記ドレン管との分岐位置より水頭を高くして構成され、前記アキュムレータのブロー操作時には前記本設ドレン弁を開放、前記治具ドレン弁を閉鎖し、ブロー完了時には前記本設ドレン弁を閉鎖、前記治具ドレン弁を開放するようにしたことを特徴とする原子炉の制御棒駆動装置。 A control rod drive mechanism for driving a control rod of a nuclear reactor, an accumulator for emergency insertion of the control rod by supplying water pressure to the control rod drive mechanism, and a scram provided between the control rod drive mechanism and the accumulator A drain valve for draining drain water when the accumulator is blown, a jig drain valve connected to the outflow side of the permanent drain valve via a drain pipe, and a branch from the drain pipe. A water-sealed pipe connected to the outflow side of the jig drain valve, the water-sealed pipe is configured with a water head higher than a branch position with the drain pipe, and the permanent drain is operated when the accumulator is blown. A reactor control rod drive system comprising: a valve being opened; the jig drain valve being closed; and when the blow is completed, the permanent drain valve is closed and the jig drain valve is opened.

請求項１において、前記水封管と前記ドレン管は透明構造であることを特徴とする原子炉の制御棒駆動装置。 2. The control rod drive device for a nuclear reactor according to claim 1, wherein the water seal tube and the drain tube have a transparent structure.