JP6586719B2 - Fuel transfer device and fuel transfer method - Google Patents
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Description
本発明は、燃料貯蔵プール等に保存された燃料を搬送するための燃料搬送装置及び燃料搬送方法に関する。 The present invention relates to a fuel transfer device and a fuel transfer method for transferring fuel stored in a fuel storage pool or the like.
原子力発電所では、原子炉の停止中に、原子炉内の燃料（燃料集合体）の交換を行なう。その燃料交換作業では、使用済燃料集合体を原子炉から取り出して燃料貯蔵プールに移動させる。そして、新しい燃料集合体を原子炉に装荷する。また、炉心内において均等に燃料集合体が燃焼するように、シャッフルと呼ばれる燃料集合体の配置換えの作業が行われることもある（例えば、特許文献１参照）。 At a nuclear power plant, the fuel (fuel assembly) in the reactor is replaced while the reactor is shut down. In the refueling operation, the spent fuel assembly is removed from the reactor and moved to the fuel storage pool. A new fuel assembly is then loaded into the reactor. In addition, an operation of rearranging the fuel assemblies called shuffle is sometimes performed so that the fuel assemblies are evenly burned in the core (see, for example, Patent Document 1).
図５は、原子炉建屋７０の構造の概略図である。内部のほぼ中央に、原子炉７００を設置した原子炉格納容器７０１が配置されており、その上部には原子炉ウェル７０２が形成されている。更に、原子炉建屋７０の上部には、燃料（燃料集合体Ｆ１）の移動作業等を行なうためのオペレーションフロア７１０が設けられている。
FIG. 5 is a schematic diagram of the structure of the
原子炉７００の炉心で使用された後の燃料集合体Ｆ１（使用済燃料）は、炉心から取り出され、原子炉建屋内に設けられた燃料貯蔵プール７２０内の燃料ラックに収納されて保存される。
こうした燃料交換作業は、オペレーションフロア７１０に設置された燃料交換機７３０を用いて行なわれる。
The fuel assembly F1 (spent fuel) after being used in the core of the
Such a fuel exchange operation is performed using a
更に、使用済燃料を原子炉建屋７０の屋外に搬出する場合には、使用済燃料を収納するためのキャスク７５０が用いられる。このキャスク７５０は、原子炉建屋の天井に設けられたレール７４０を走行する天井クレーン７４１を使用して移動される。具体的には、天井クレーン７４１を用いて、キャスク吊下装置７４５により吊り下げられた状態で、原子炉建屋７０の燃料貯蔵プール７２０から、外部に通じる開閉ゲートが設置されたグランドレベルまで降ろす。この開閉ゲートは、キャスクの搬入時または搬出時以外は閉めておく。そして、キャスク７５０は、原子炉建屋７０から外に持ち出され、トレーラＶ１に載置されて輸送される。
Furthermore, when the spent fuel is carried out of the
図６に示すように、燃料交換機７３０は、レール７３１を走行する走行台車７３２と、この走行台車７３２上に橋渡しされたブリッジ７３３とを備える。このブリッジ７３３上には、走行台車７３２の走行方向と直交する方向に走行するトロリ７３４（台車）が設置される。このトロリ７３４には、燃料を把持するための主ホイスト７３５が設けられている。この主ホイスト７３５は、伸縮管、把持機（グラップル）、昇降装置を備えている。伸縮管は、グラップルで把持した燃料集合体Ｆ１を原子炉ウェル７０２や燃料貯蔵プール７２０の水中で移動させる場合の水の抵抗に耐えることができるように構成されている。具体的には、径の異なる複数のマスト（金属管）を、テレスコピック式に組み合わせることで伸縮自在に形成されている。
As shown in FIG. 6, the
グラップルは、燃料集合体を把持したり、その把持を開放したりする構造になっており、伸縮管の先端に取り付けられている。
昇降装置は、ワイヤロープの伸縮を行なう巻き上げ装置を備え、このワイヤロープでトロリからグラップルを懸垂支持している。この巻き上げ装置による巻取りや繰出しで、グラップルの昇降、この昇降に伴う伸縮管の伸縮を行なう。
The grapple has a structure for gripping the fuel assembly or opening the grip, and is attached to the tip of the expansion tube.
The lifting device includes a winding device that expands and contracts the wire rope, and the grapple is suspended from the trolley by the wire rope. The grapple is lifted and retracted by the winding device, and the telescopic tube is expanded and contracted along with the lifting and lowering.
図７を用いて、原子炉に用いられる燃料集合体Ｆ１の構造を説明する。この燃料集合体Ｆ１は、軸方向に配置されたスペーサによって複数本の燃料棒が正方格子状に束ねられている。これらの燃料集合体Ｆ１は、吊り下げ用の把手（ハンドルＦ１１）が設けられた上部タイプレートＦ１２と、炉心下部からの冷却水の流入経路を形成する下部タイプレートＦ１３とによって保持される。そして、この燃料集合体Ｆ１は、外筐をなすチャンネルボックスＦ１４によって覆われており、上部タイプレートＦ１２にチャンネルボックスが固定されて構成されている。 The structure of the fuel assembly F1 used in the nuclear reactor will be described with reference to FIG. In the fuel assembly F1, a plurality of fuel rods are bundled in a square lattice by spacers arranged in the axial direction. These fuel assemblies F1 are held by an upper tie plate F12 provided with a hanging handle (handle F11) and a lower tie plate F13 that forms a cooling water inflow path from the lower part of the core. The fuel assembly F1 is covered with a channel box F14 that forms an outer casing, and the channel box is fixed to the upper tie plate F12.
燃料貯蔵プール７２０内に貯蔵されている燃料集合体Ｆ１の頂部に取り付けられた上部タイプレートＦ１２のハンドルＦ１１は、上面に対して対角線上にあり、燃料貯蔵プール７２０の燃料ラック内で、向きにも多少のずれが生じている。このため、燃料集合体Ｆ１を把持して引き上げるために、主ホイスト７３５の伸縮管の先端に取り付けられたグラップルの向きを、燃料集合体Ｆ１のハンドルＦ１１の向きに合わせて伸縮管の鉛直軸周りに回転、調整する必要がある。
The handle F11 of the upper tie plate F12 attached to the top of the fuel assembly F1 stored in the
また、ワイヤで吊られた吊荷の旋回方向の位置決めを行なうための吊荷旋回制御装置が検討されている（例えば、特許文献２参照）。この吊荷旋回制御装置においては、所定箇所から吊り下げられた吊荷の旋回を制御する。この吊荷旋回制御装置は、ほぼ垂直面内で回転するフライホイルと、このフライホイルを軸支し、フライホイルを支持する軸に直交する支持軸を有する枠状のジンバルと、このジンバルを支持軸まわりに傾動させる駆動手段を備える。そして、この駆動手段による傾動を制御することで、吊荷を旋回させるとともにその旋回を停止させる。 Further, a suspended load turning control device for positioning a suspended load suspended by a wire in the turning direction has been studied (for example, see Patent Document 2). In this suspended load turning control device, turning of a suspended load suspended from a predetermined location is controlled. This suspended load turning control device includes a flywheel that rotates in a substantially vertical plane, a frame-like gimbal that supports the flywheel and has a support shaft that is orthogonal to the axis that supports the flywheel, and supports the gimbal. Drive means for tilting about the axis is provided. Then, by controlling the tilting by the driving means, the suspended load is turned and the turning is stopped.
上述のような燃料交換機による燃料集合体の交換作業は、燃料交換機７３０の動作を遠隔的に制御する自動運転で行なわれる。そして、この自動運転では、走行台車７３２とトロリ７３４の位置に基づいて、伸縮管の先端におけるグラップルの位置を、高い精度で特定する。この高い精度の位置合わせのためには、燃料把持部の伸縮管には、十分な剛性と精度を確保することが求められる。
The replacement operation of the fuel assembly by the fuel exchanger as described above is performed by an automatic operation that remotely controls the operation of the
特に、伸縮管が長い場合、グラップルの垂直方向での位置決めにも関与し、伸縮管において、高い真直性（伸縮管の中心線が鉛直線に一致する状態）を安定的に維持することが求められる。このため、燃料交換機７３０のコスト面で大きな負担となっている。
In particular, when the telescopic tube is long, it is also involved in the vertical positioning of the grapple, and the telescopic tube is required to stably maintain high straightness (a state where the central line of the telescopic tube matches the vertical line). It is done. For this reason, it is a heavy burden on the cost of the
また、自然災害等により、原子炉建屋７０が被災した場合、既存の燃料交換機７３０と天井クレーン７４１は故障し、使用することができなくなることがある。この場合、燃料貯蔵プール７２０内に保管された燃料集合体Ｆ１の取り出しのため、故障した燃料交換機７３０、天井クレーン７４１の修理が必要である。また、修理が不可能な場合には、新たに機材の製作、故障品の撤去、新規機材の交換工事等が必要となる。
In addition, when the
本発明は、上述の課題に鑑みてなされ、その目的は、燃料貯蔵プール等に保存された燃料を効率的に搬送するための燃料搬送装置及び燃料搬送方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a fuel transfer device and a fuel transfer method for efficiently transferring fuel stored in a fuel storage pool or the like.
（１）上記課題を解決する燃料搬送装置においては、燃料保存場所の屋上スラブの上方に設置されるクレーンと、前記クレーンにワイヤで吊り下げられ、外部に耐放射線シールドを設け、燃料集合体を把持する把持部を備え、ジンバルを支持軸まわりに傾動させることにより、旋回を制御する吊荷旋回制御装置と、前記吊荷旋回制御装置に通信ネットワークを介して接続され、前記把持部を制御する制御装置とを備える。これにより、クレーンから燃料集合体までの距離が長い場合であっても、把持部の旋回を制御することができる
ので、燃料集合体を的確に把持することができる。また、耐放射線シールドにより、放射線量が多い環境においても、的確に旋回を制御することができる。
(1) In the fuel transfer device that solves the above-mentioned problems, a crane installed above the roof slab of the fuel storage location, a wire suspended from the crane, a radiation-resistant shield provided outside, and a fuel assembly A gripping part for gripping is provided, and the suspended load turning control device that controls turning by tilting the gimbal around the support shaft is connected to the suspended load turning control device via a communication network to control the gripping unit. And a control device. Thereby, even when the distance from the crane to the fuel assembly is long, the turning of the gripping portion can be controlled, so that the fuel assembly can be gripped accurately. In addition, the radiation resistant shield makes it possible to accurately control the turning even in an environment where the radiation dose is large.
（２）上記燃料搬送装置においては、前記吊荷旋回制御装置は、前記把持部を撮影するカメラを備えており、前記カメラにより撮影した画像を前記制御装置に転送することが好ましい。これにより、カメラで撮影した画像を参考にしながら作業を行なうことができる。 (2) In the fuel transfer device, it is preferable that the suspended load turning control device includes a camera for photographing the grip portion and transfers an image photographed by the camera to the control device. Thus, the work can be performed while referring to the image taken by the camera.
（３）上記燃料搬送装置においては、前記制御装置は、前記燃料保存場所において、輸送対象の燃料集合体の設置位置に応じて、前記クレーンの位置、前記吊荷旋回制御装置の位置を制御することが好ましい。これにより、遠隔操作により、把持部の位置合わせを行なうことができる。 (3) In the fuel transfer device, the control device controls the position of the crane and the position of the suspended load turning control device in the fuel storage location according to the installation position of the fuel assembly to be transported. It is preferable. Thereby, position alignment of a holding part can be performed by remote operation.
（４）上記燃料搬送装置においては、前記吊荷旋回制御装置は、可視光通信を行なう通信部を備え、前記制御装置は、前記可視光通信により前記把持部を制御することが好ましい。これにより、吊荷旋回制御装置の動きの自由度を確保しながら、環境に左右されず通信を行なうことができる。 (4) In the fuel transfer device, it is preferable that the suspended load turning control device includes a communication unit that performs visible light communication, and the control device controls the grip unit by the visible light communication. Thereby, it is possible to perform communication without being influenced by the environment while ensuring the freedom of movement of the suspended load turning control device.
（５）上記燃料搬送装置においては、前記燃料保存場所の上方に設けられた開口部において、開閉を制御する可動蓋を設け、移動対象の燃料の位置に応じて、前記可動蓋による開口領域を制御することが好ましい。これにより、開口面積を抑制し、可能な範囲で密閉された空間で、燃料の移動作業を行なうことができる。 (5) In the fuel transfer device, a movable lid that controls opening and closing is provided in an opening provided above the fuel storage place, and an opening region by the movable lid is formed according to the position of the fuel to be moved. It is preferable to control. As a result, the opening area can be suppressed, and the fuel can be moved in a sealed space as much as possible.
本発明によれば、燃料貯蔵プール等に保存された燃料を効率的に搬送することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fuel preserve | saved at the fuel storage pool etc. can be conveyed efficiently.
以下、図１〜図４に従って、本発明を具体化した実施形態を説明する。本実施形態では、原子炉建屋の燃料を移動させるための常設設備を使用できない場合を想定する。
図１に示すように、原子炉建屋７０には、オペレーションフロア７１０が設けられている。このオペレーションフロア７１０が放射能汚染等により、使用できない場合を想定する。そこで、原子炉建屋７０の屋上に、支持用フレーム４１、仮設カバー４５を設ける。仮設カバー４５は、原子炉建屋７０内から外部に汚染物質の飛散を抑制するために用いる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the case where the permanent installation for moving the fuel of a reactor building cannot be used is assumed.
As shown in FIG. 1, the
そして、原子炉建屋７０の屋上スラブ７１１に、仮開口部（３１ａ、３１ｂ）を設ける。この仮開口部（３１ａ、３１ｂ）の開口時には、スラブコンクリートの斫り作業や鉄筋、鉄骨の切断作業において生じる粉塵が下方に落下する場合がある。この場合、オペレーションフロア７１０や燃料貯蔵プール７２０に落下して貯蔵されている使用済燃料に当たらないように、燃料貯蔵プールの上に防護カバーを敷いて行なう。
Then, temporary openings (31a, 31b) are provided in the
そして、原子炉建屋７０の屋上スラブ７１１の上に可動蓋３２を設置する。この可動蓋３２は、板状の上蓋部と、この上蓋部を載置した台車からなる。そして、可動蓋３２の台車を移動させることにより、上蓋部の位置関係より、仮開口部３１ａを閉鎖したり、仮開口部３１ａの開口領域を変更したりする。
Then, the
また、仮開口部３１ｂの上方には、仮開口部３１ｂを開閉するための折り畳み蓋３５が設けられている。この仮開口部３１ｂの下方には、各フロアからグランドレベルに到達する貫通孔が設けられている。なお、グランドレベルには緩衝材を設け、オペレーションフロア７１０等の上層階からキャスクが落下した場合の衝撃を緩和する。
A folding lid 35 for opening and closing the
この折り畳み蓋３５は、貫通孔を通じて、キャスク７５０を吊り下ろす場合に開放される。更に、貫通孔の下のグランドレベルには、仮設除染ピット５５を設置する。この仮設除染ピット５５において、キャスク７５０の除染を行なう。なお、可動蓋３２および折り畳み蓋３５は、仮開口部３１ａ，３１ｂの開放による原子炉建屋７０の内部からの放射性物質の飛散を抑制するために、必要時以外は閉鎖する。
The folding lid 35 is opened when the
更に、支持用フレーム４１は鉄骨によって構成されており、クレーン用レール４２を設ける。このクレーン用レール４２には、門形クレーン４３が移動可能に載置される。
門形クレーン４３は、クレーン台車４３ａ、上部レール４３ｂ、トロリホイスト４３ｃを備えている。クレーン台車４３ａは、クレーン用レール４２上を移動する。上部レール４３ｂは、クレーン用レール４２の配置方向に対して直交方向に設けられている。トロリホイスト４３ｃは上部レール４３ｂ上を走行する。クレーン台車４３ａ、トロリホイスト４３ｃの移動により、屋上スラブ７１１上の面内移動を行なうことができる。そして、トロリホイスト４３ｃは、ワイヤの吊り下げ装置を備え、ワイヤの巻き取り動作により、吊り下げた荷物を引き上げ下げさせる。
Further, the support frame 41 is made of a steel frame, and is provided with a crane rail 42. A
The
この門形クレーン４３のトロリホイスト４３ｃには、ワイヤによって、吊荷旋回制御装置２０が吊り下げられる。
また、門形クレーン４３を用いて、キャスク７５０を移動させることもできる。この場合には、トロリホイスト４３ｃにキャスク吊下装置７４５を接続し、キャスク７５０を吊り下げる。
The suspended load
Further, the
図２に示すように、可動蓋３２、門形クレーン４３、吊荷旋回制御装置２０の各制御部には、通信ネットワークを介して、制御装置１０に接続される。
制御装置１０は、通信ネットワークを介して、可動蓋３２、門形クレーン４３、基地局通信部１５に接続される。
As shown in FIG. 2, each control part of the
The
制御装置１０は、ポインティングデバイスやキーボードからなる入力部や、ディスプレイからなる出力部を備える。
この制御装置１０は、可動蓋３２の台車、門形クレーン４３の動作を制御する。更に、制御装置１０は、基地局通信部１５を介して、吊荷旋回制御装置２０と通信を行なう。この基地局通信部１５は、後述するように、水中でも無線通信可能な通信方式（ここでは、可視光通信方式）を用いる。
The
The
この制御装置１０は、燃料貯蔵プール７２０内の燃料集合体Ｆ１やキャスク７５０の配置（座標）を記録したマップに関するデータを保持している。
そして、輸送対象の燃料集合体Ｆ１が特定された場合、この燃料集合体Ｆ１の貯蔵位置からキャスク７５０までの搬送に適した開口領域を確保できるように、可動蓋３２の台車を移動させる。
The
Then, when the fuel assembly F1 to be transported is specified, the carriage of the
また、制御装置１０は、門形クレーン４３を、輸送対象の燃料集合体Ｆ１の位置やキャスク７５０の位置に移動させる。更に、制御装置１０は、門形クレーン４３のトロリホイスト４３ｃを制御して、吊荷旋回制御装置２０の吊り下げ位置を調節する。
Further, the
更に、制御装置１０は、後述するように、吊荷旋回制御装置２０から受信した映像を、ディスプレイに出力する。
吊荷旋回制御装置２０は、門形クレーン４３のトロリホイスト４３ｃに、ワイヤで吊り下げられる。そして、吊荷旋回制御装置２０は、吊荷の鉛直軸周りの旋回角度を調整する。なお、吊荷旋回制御装置２０の容器外壁には耐放射線シールドが施されている。
Furthermore, the
The suspended load
吊荷旋回制御装置２０は、制御部２１、電源部２２、ジンバルユニット２３及びフライホイルユニット２４を備えている。更に、吊荷旋回制御装置２０は、通信部２５、カメラ２６、把持駆動部２７、把持部としてのグラップル２７１、窓２８ａ、２８ｂ、掛止部２９を備えている。
The suspended load
制御部２１は、ジンバルユニット２３、フライホイルユニット２４、通信部２５、カメラ２６、把持駆動部２７を制御する。
電源部２２は、制御部２１、ジンバルユニット２３、フライホイルユニット２４、通信部２５、カメラ２６、把持駆動部２７を駆動するための電力を供給する。
ジンバルユニット２３、フライホイルユニット２４は、後述するように、吊荷旋回制御装置２０の旋回を制御する。
The control unit 21 controls the
The
The
通信部２５は、窓２８ａを介して、可視光通信方式により、基地局通信部１５と通信を行なう。
カメラ２６は、窓２８ｂを介して、吊荷旋回制御装置２０の下方を撮影した映像データを生成する。
把持駆動部２７は、グラップル２７１を駆動して、燃料集合体Ｆ１のハンドルＦ１１を把持する。
掛止部２９は、門形クレーン４３のトロリホイスト４３ｃからのワイヤを固定する。
The
The
The
The latching
次に、図３を用いて、吊荷旋回制御装置２０内のジンバルユニット２３及びフライホイルユニット２４を説明する。ジンバルユニット２３は、ジンバル２３１とジンバル用モータ２３２とを備える。ジンバル２３１は、長方形状のフレームであり、水平に設定された回転軸の周りに回転可能にフレームに支持されている。また、ジンバル用モータ２３２は、フレームに支持され、ジンバル２３１を回転軸ａ１の周りに回転させる。
Next, the
また、フライホイルユニット２４は、フライホイル２４１とフライホイル用モータ２４２とを備える。フライホイル２４１は、ジンバル２３１を回転軸ａ１と直交するように設定された回転軸ａ２の周りに回転可能にジンバル２３１に支持されている。また、フライホイル用モータ２４２は、ジンバル２３１に支持され、フライホイル２４１を回転軸ａ２の周りに高速で回転させる。
The
吊荷旋回制御装置２０は、ジンバル２３１が、回転軸ａ２と直交する回転軸ａ１を支点としてフライホイル２４１を傾動させることにより、回転軸ａ１及び回転軸ａ２と直交するモーメント軸の周りにジャイロモーメントを発生させる。吊荷旋回制御装置２０は、フライホイル２４１とジンバル２３１とにより発生されたジャイロモーメントを受けて鉛直軸の周りに回転し、吊荷を鉛直軸の周りに旋回させる。
In the suspended load
そして、吊荷旋回制御装置２０は、ジンバル２３１を回転させて、フライホイル２４１の回転軸ａ２を鉛直、モーメント軸を水平にすることにより、吊荷に作用する鉛直軸の周りのトルクを消失させる。これにより、旋回していた吊荷が停止する。
The suspended load
ここで、吊荷を旋回させるトルクＴは、フライホイル２４１の慣性モーメントＩｆ、フライホイル２４１の角速度ωｆ、ジンバル２３１の角速度ωｇに比例する。このトルクＴは、下記（１）式で表される。なお、θは、フライホイル２４１の傾斜角度である。
Ｔ＝Ｉｆ×ωｆ×ωｇ×ｃｏｓθ…（１）
Here, the torque T for turning the suspended load is proportional to the inertia moment If of the
T = If × ωf × ωg × cos θ (1)
図１に示す燃料貯蔵プール７２０には、燃料集合体Ｆ１を格納するキャスク７５０が設置される。キャスク７５０は、使用済み核燃料を収納する金属製容器である。キャスク７５０は、容器内のバスケットに燃料集合体Ｆ１を収納後、シールド蓋により封入し、両端にショックアブソーバを接続する。
In the
（燃料移動処理）
次に、図４を用いて、燃料集合体Ｆ１をキャスク７５０内に搬送する処理を説明する。
ここでは、まず、制御装置１０は、輸送対象の特定処理を実行する（ステップＳ０１）。具体的には、制御装置１０は、ディスプレイに燃料集合体Ｆ１のマップを出力する。そして、作業担当者は、マップを用いて、輸送対象の燃料集合体Ｆ１の配置（座標）を特定する。
(Fuel transfer process)
Next, a process of transporting the fuel assembly F1 into the
Here, first, the
次に、制御装置１０は、開口蓋の制御処理を実行する（ステップＳ０２）。具体的には、制御装置１０は、輸送対象の燃料集合体Ｆ１の配置位置と、燃料集合体Ｆ１を格納するキャスク７５０の設置位置に基づいて、必要な開口領域を特定する。そして、制御装置１０は、可動蓋３２の台車を移動させて、仮開口部３１ａにおいて開口領域を設ける。
Next, the
次に、制御装置１０は、クレーン位置制御処理を実行する（ステップＳ０３）。具体的には、制御装置１０は、クレーン用レール４２上で、門形クレーン４３のクレーン台車４３ａを走行させて、輸送対象の燃料集合体Ｆ１の座標に対応した位置に移動させる。この場合、制御装置１０は、トロリホイスト４３ｃを、輸送対象の燃料集合体Ｆ１の真上になるように上部レール４３ｂを移動させる。
Next, the
次に、制御装置１０は、映像監視処理を実行する（ステップＳ０４）。具体的には、制御装置１０は、吊荷旋回制御装置２０に対して、映像転送指示を送信する。この映像転送指示は、基地局通信部１５において、可視光通信により送信される。この場合、吊荷旋回制御装置２０の制御部２１は、窓２８ａを介して、通信部２５において、可視光通信により映像転送指示を受信する。そして、制御部２１は、カメラ２６を用いて、窓２８ｂを介してグラップル２７１近傍を撮影する。制御部２１は、撮影した映像データを、通信部２５を用いて送信する。ここでも、通信部２５は、可視光通信により、窓２８ａを介して、基地局通信部１５に送信する。基地局通信部１５は、可視光通信により受信した映像データを、通信ネットワークを介して制御装置１０に転送する。そして、制御装置１０は、吊荷旋回制御装置２０のカメラ２６で撮影した映像を、ディスプレイに出力する。この場合、作業担当者は、映像により、輸送対象の燃料集合体Ｆ１の状態を確認する。以下の処理において、映像監視処理（ステップＳ０４）を継続する。
Next, the
次に、制御装置１０は、把持部の降下処理を実行する（ステップＳ０５）。具体的には、映像を用いて輸送対象の燃料集合体Ｆ１を確認した作業担当者は、制御装置１０に、降下指示を入力する。この場合、制御装置１０は、門形クレーン４３のトロリホイスト４３ｃを駆動して、ワイヤで吊り下げられた吊荷旋回制御装置２０を降下させる。
Next, the
次に、吊荷旋回制御装置２０は、旋回制御処理を実行する（ステップＳ０６）。具体的には、吊荷旋回制御装置２０の制御部２１は、ジンバルユニット２３及びフライホイルユニット２４を用いて、吊荷旋回制御装置２０の旋回を制御する。ここでは、制御部２１は、輸送対象の燃料集合体Ｆ１のハンドルＦ１１の配置に対して、グラップル２７１が把持できる方向に旋回制御する。
Next, the suspended load
次に、制御装置１０は、把持制御処理を実行する（ステップＳ０７）。具体的には、作業担当者は、制御装置１０のディスプレイにおいて、カメラ２６で撮影した映像により、輸送対象の燃料集合体Ｆ１のハンドルＦ１１とグラップル２７１との位置関係を確認する。そして、ハンドルＦ１１を、グラップル２７１により把持可能な位置にある場合、作業担当者は、制御装置１０において、把持指示を入力する。この場合、制御装置１０は、基地局通信部１５を介して、吊荷旋回制御装置２０に把持指示を送信する。通信部２５を介して把持指示を受信した吊荷旋回制御装置２０の制御部２１は、把持駆動部２７を駆動して、グラップル２７１により、ハンドルＦ１１を把持する。
Next, the
次に、制御装置１０は、キャスク格納処理を実行する（ステップＳ０８）。具体的には、燃料集合体Ｆ１のハンドルＦ１１をグラップル２７１によって把持した場合、キャスク７５０に格納する作業を行なう。この作業は、燃料集合体Ｆ１を燃料貯蔵プール７２０に水没させた状態で行なわれる。具体的には、作業担当者は、制御装置１０のディスプレイにおいて、カメラ２６で撮影した映像を確認しながら、制御装置１０において、上昇指示を入力する。この場合、制御装置１０は、門形クレーン４３のトロリホイスト４３ｃを用いて、吊荷旋回制御装置２０のグラップル２７１により把持された燃料集合体Ｆ１を上昇させる。
Next, the
次に、作業担当者は、制御装置１０のディスプレイにおいて、カメラ２６で撮影した映像を確認しながら、制御装置１０において、搬送指示を入力する。この場合、制御装置１０は、門形クレーン４３のクレーン台車４３ａを走行させて、燃料集合体Ｆ１をキャスク７５０の上方まで移動させる。
Next, the person in charge of the work inputs a conveyance instruction in the
次に、作業担当者は、制御装置１０のディスプレイにおいて、カメラ２６で撮影した映像により、燃料集合体Ｆ１とキャスク７５０内のバスケットとの位置関係を確認する。燃料集合体Ｆ１がバスケットに収納可能な位置にある場合、作業担当者は、制御装置１０において、降下指示を入力する。この場合、制御装置１０は、門形クレーン４３のトロリホイスト４３ｃを用いて、吊荷旋回制御装置２０のグラップル２７１により把持された燃料集合体Ｆ１を降下させてキャスク７５０に格納する。
Next, the worker in charge confirms the positional relationship between the fuel assembly F <b> 1 and the basket in the
そして、キャスク７５０内の所定位置に燃料集合体Ｆ１が格納された場合、作業担当者は、制御装置１０において、把持解放指示を入力する。この場合、制御装置１０は、基地局通信部１５を介して、吊荷旋回制御装置２０に把持解放指示を送信する。通信部２５を介して把持解放指示を受信した吊荷旋回制御装置２０の制御部２１は、把持駆動部２７を駆動して、グラップル２７１において把持されたハンドルＦ１１を解放する。
以上の処理を、すべての輸送対象の燃料集合体Ｆ１について繰り返す。
When the fuel assembly F1 is stored at a predetermined position in the
The above process is repeated for all the fuel assemblies F1 to be transported.
そして、燃料集合体Ｆ１を格納した場合、門形クレーン４３のトロリホイスト４３ｃに吊り下げられた吊荷旋回制御装置２０を、原子炉建屋７０の屋上まで引き上げ、キャスク吊下装置７４５に付け替える。次に、制御装置１０を操作して、門形クレーン４３を制御し、キャスク吊下装置７４５にキャスク７５０を固定する。
When the fuel assembly F1 is stored, the suspended load
更に、制御装置１０を操作して、燃料集合体Ｆ１を格納したキャスク７５０を、原子炉建屋７０の屋上まで引き上げる。
次に、制御装置１０を操作して、門形クレーン４３を動作させて、キャスク７５０を仮開口部３１ｂまで移動させる。そして、折り畳み蓋３５を開放する。
Further, the
Next, the
次に、制御装置１０を用いて、門形クレーン４３のトロリホイスト４３ｃを動作させて、キャスク７５０を、貫通孔を介して、仮設除染ピット５５まで降下させる。
次に、キャスク７５０をキャスク吊下装置７４５から取り外し、仮設除染ピット５５において、キャスク７５０を除染する。そして、キャスク７５０をトレーラＶ１に載置して輸送する。
Next, using the
Next, the
本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態では、原子炉建屋７０の屋上に設置された門形クレーン４３により吊り下げた吊荷旋回制御装置２０を用いて、燃料集合体Ｆ１を把持する。これにより、原子炉建屋７０の屋内を使用できない場合にも、キャスク７５０への格納作業等を行なうことができる。
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the present embodiment, the fuel assembly F <b> 1 is gripped using the suspended load
（２）本実施形態では、吊荷旋回制御装置２０は、ジンバルユニット２３及びフライホイルユニット２４を備える。燃料交換機の代わりにクレーンのワイヤで把握機を吊り下げるだけでは、燃料集合体を把持するために把握部の向きを回転させることができないため、クレーンを用いて燃料集合体を吊り上げることはできない。吊荷旋回制御装置２０を用いることにより、旋回を制御し、目的物の位置や姿勢を合わせて、目的物を把持することができる。特に、目的物までの距離が長い場合であっても、伸縮管を用いることなく、目的物まで到達し、効率的に把持することができる。
(2) In the present embodiment, the suspended load
（３）本実施形態では、吊荷旋回制御装置２０の外壁は耐放射線シールドが施されている。これにより、放射線エリアにおいても、吊荷旋回制御装置２０を動作させることができる。
(3) In this embodiment, the outer wall of the suspended load
（４）本実施形態では、吊荷旋回制御装置２０は、通信部２５、カメラ２６を備えている。そして、通信部２５は、窓２８ａを介して、可視光通信方式により、基地局通信部１５と通信を行なう。これにより、カメラ２６を用いて撮影された映像により、状態を確認しながら、作業を行なうことができる。また、可視光通信方式を用いることにより、水中や放射線エリアにおいても、環境の影響を抑制しながら通信を行なうことができる。また、無線通信であるため、吊荷旋回制御装置２０の動きの自由度を確保することができる。
(4) In the present embodiment, the suspended load
（５）本実施形態では、制御装置１０は、通信ネットワークを介して、可動蓋３２、門形クレーン４３の各制御部、基地局通信部１５に接続される。そして、制御装置１０は、可動蓋３２の台車の移動、門形クレーン４３の動作を制御する。これにより、遠隔操作により、作業を行なうことができる。
(5) In this embodiment, the
また、上記各実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態においては、制御装置１０は、可動蓋３２、門形クレーン４３の動作を制御する。遠隔操作は、これらに限定されるものではない。これらの一部や、他の機器（例えば、折り畳み蓋３５）について制御できるようにしてもよい。
Further, the above embodiments may be modified as follows.
In the above embodiment, the
・上記実施形態においては、原子炉建屋の燃料を移動させるための常設設備を使用できない場合を想定する。利用場面はこれに限定されるものではなく、燃料搬送装置を常設設備として、通常の燃料交換時等に用いることも可能である。 -In the said embodiment, the case where the permanent installation for moving the fuel of a reactor building cannot be used is assumed. The use scene is not limited to this, and the fuel transfer device can be used as a permanent installation and can be used at the time of normal fuel change.
・上記実施形態においては、吊荷旋回制御装置２０の通信部２５は、窓２８ａを介して、可視光通信方式により、基地局通信部１５と通信を行なう。吊荷旋回制御装置２０と基地局通信部１５との通信方式は、これに限定されるものではない。例えば、光ファイバ等の有線通信を利用することも可能である。
In the above embodiment, the
・上記実施形態においては、開口蓋の制御処理（ステップＳ０２）において、制御装置１０は、可動蓋３２を移動させて、仮開口部３１ａにおいて開口領域を設ける。ここで、門形クレーン４３のクレーン台車４３ａの走行に対応させて、可動蓋３２を移動させるようにしてもよい。この場合には、トロリホイスト４３ｃと吊荷旋回制御装置２０との間のワイヤが通過できる隙間のみを開口する。これにより、開口面積を小さくすることができる。
In the above embodiment, in the opening lid control process (step S02), the
１０…制御装置、１５…基地局通信部、２０…吊荷旋回制御装置、２１…制御部、２２…電源部、２３…ジンバルユニット、２３１…ジンバル、２４…フライホイルユニット、２５…通信部、２６…カメラ、２７…把持駆動部、２７１…グラップル、２８ａ，２８ｂ…窓、２９…掛止部、３１ａ…仮開口部、３２…可動蓋、４１…支持用フレーム、４２…クレーン用レール、４３…門形クレーン、４３ａ…クレーン台車、４３ｂ…上部レール、４３ｃ…トロリホイスト、７０…原子炉建屋、７１０…オペレーションフロア、７５０…キャスク、７１１…屋上スラブ、Ｆ１…燃料集合体。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記クレーンにワイヤで吊り下げられ、ジンバルを内蔵する容器の外部に耐放射線シールドを設け、前記容器の外部に設けられて燃料集合体を把持する把持部を備え、前記ジンバルを支持軸まわりに傾動させることにより、吊荷の旋回を制御する吊荷旋回制御装置と、
前記吊荷旋回制御装置に通信ネットワークを介して接続され、前記把持部による前記燃料集合体の把持を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする燃料搬送装置。 A crane installed above the roof slab of the reactor building where the fuel storage is located;
The crane is suspended by a wire, provided with a radiation-resistant shield outside the container containing the gimbal, and provided with a gripping part provided outside the container for gripping the fuel assembly, and tilting the gimbal around the support shaft A suspended load turning control device for controlling the turning of the suspended load,
A fuel transfer device comprising: a control device connected to the suspended load turning control device via a communication network and controlling gripping of the fuel assembly by the gripping portion.
前記カメラにより撮影した画像を前記制御装置に転送することを特徴とする請求項１に記載の燃料搬送装置。 The suspended load turning control device includes a camera for photographing the grip portion,
The fuel transfer device according to claim 1, wherein an image captured by the camera is transferred to the control device.
前記制御装置は、前記可視光通信により前記把持部を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料搬送装置。 The suspended load turning control device includes a communication unit that performs visible light communication,
The fuel transfer device according to claim 1, wherein the control device controls the grip portion by the visible light communication.
移動対象の燃料の位置に応じて、前記可動蓋による前記開口領域を変更することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃料搬送装置。 Providing a movable lid for controlling the position of the opening region in the opening provided in the roof slab above the fuel storage place;
The fuel transfer device according to any one of claims 1 to 4, wherein the opening region by the movable lid is changed according to a position of a fuel to be moved.
ジンバルを内蔵する容器の外部に耐放射線シールドを設け、前記容器の外部に設けられて燃料集合体を把持する把持部を備え、前記ジンバルを支持軸まわりに傾動させることにより、吊荷の旋回を制御する吊荷旋回制御装置を、前記クレーンにワイヤで吊り下げ、
前記吊荷旋回制御装置に通信ネットワークを介して接続された制御装置を用いて、前記把持部による前記燃料集合体の把持を制御することを特徴とする燃料搬送方法。
Install a crane above the roof slab of the reactor building where the fuel storage is located,
A radiation-resistant shield is provided outside the container containing the gimbal, a gripping part is provided outside the container for gripping the fuel assembly, and the gimbal is tilted around the support shaft, thereby rotating the suspended load. The suspended load turning control device to be controlled is suspended from the crane with a wire,
A fuel transfer method comprising: controlling gripping of the fuel assembly by the gripping portion using a control device connected to the suspended load turning control device via a communication network.
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