JPH0545680B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、管内面の電解研摩を行う装置の改
良に関し、さらに詳しくは該管内面の電解研摩を
行なう装置に管をセツトする方法及び装置に関す
る。

（従来技術） 原子炉プラントにおける燃料集合体は、該燃料
が封入された多数の被覆管（燃料ピン）が縦に並
べられて構成されている。

この被覆管には、原子炉中において高速中性子
の照射により体積が増大するスエリングと称され
る現象が起きる。ところが、燃料集合体の被覆管
相互の間隔が狭いため、スエリングにより冷却材
の流路が閉塞されるおそれがある。このことか
ら、被覆管のスエリングを把握することが、被覆
管の寿命を評価する上で重要になる。

被覆管のスエリングを算出するため、被覆管の
密度の測定が行なわれている。被覆管の密度測定
は、物体の浮力を利用した液浸法、つまり被覆管
を液体（純水）の中に浸けて体積を出し、その体
積値により重量を割つて密度を出す方法により行
なわれている。

従来、被覆管の密度測定の前には、燃料を削り
出しおよび溶解により被覆管から分離するだけで
あつた。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、従来、密度測定のデータ値にかなりの
ばらつきが生じており、そのため測定値の信頼性
を悪くし、正確な値を出すために測定回数を増や
さざるを得なかつた。

データ値にばらつきを生じる理由は、原子炉に
おける核***により生じる核***生成物および高
熱により被覆管の内面に腐食（FCCIと称される）
が生じており、これが表面荒れとなつて被覆管に
対する液体の浸透性を悪化させているためであ
る。

そこで、本発明者は、密度測定の前に内面研摩
により被覆管の内面の表面処理を行なうことこと
に着目した。一方、照射後の被覆管は高放射性物
質であるから、人の手により直接研摩作業を行う
ことは不可能であり、マニプレータなどによる遠
隔操作によりセルボツクスの中で行なう必要があ
る。しかし、従来の電解研摩装置では、管への陽
極の取り付けや管の内部中心に陰極が位置するよ
うに管を配置するなど遠隔操作が実用上難しいと
いう問題があつた。

この発明の目的は、マニプレータなどによる遠
隔操作により、管の内面の電解研摩を容易、かつ
確実に行うことのできる管内面の電解装置を提供
することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、この発明は研摩台
が上部研摩台と下部研摩台から成り、該上部研摩
台に管保持部が設けられ、該管保持部に管が保持
された状態で接触する陽極が前記上部研摩台に設
けられ、前記管を保持した前記上部研摩台を前記
下部研摩台にセツトした状態で前記管の内部に位
置するように前記下部研摩台に陰極が設けられて
構成され、最初に上部研摩台に管をセツトし、そ
の後に上部研摩台を下部研摩台にセツトするよう
にしている。

（実施例） 以下に、この発明の一実施例を図に参照して説
明する。

密度測定は、次の工程を経て行なわれる。

使用済みの被覆管を小片に切断した後、被覆管
の中の燃料をドリルにより荒く削り出した後、残
つた燃料を加熱硝酸などにより溶解して燃料を被
覆管から分離する。次に、被覆管の内面研摩を行
つて表面荒れを除去した後、液浸法により密度を
測定する。この実施例に係る電解研摩装置は、被
覆管の内面研摩において使用される。

電解装置の全体概略を第１図を参照して説明す
る。

被覆管は放射性を帯びているので、電解装置は
放射能遮蔽用のセルボツクス１の中に置かれる。
電解槽２には、電解液を加熱して電解に適する温
度にするヒータ３が設けられている。

電解槽２と合成樹脂製の外部槽４とが、配管５
を介して連絡されている。外部槽４は、新しい電
解液を供給するとともに電解後の廃液を戻すもの
である。配管５は、電解槽２と外部槽４とに開口
する２本の配管５ａ，５ｂと、この配管５ａと配
管５ｂとを中間において連絡する配管５ｃから構
成されている。配管５ｃにはポンプ６が設けら
れ、配管５ａ，５ｂにおける配管５ｃとの接続部
７には流路の切換え弁８ａ，８ｂが設けられてい
る。

電解時には切換え弁８ａ，８ｂが第１図に示さ
れた状態にあり、電解槽２とポンプ６の間を電解
液が循環する。電解液を循環させる理由は、後述
する。電解前には、切換え弁８ｂが図示状態と反
対側に切り換えられ、外部槽４から電解槽２に電
解液が送られる。電解後には切換え弁８ａが図示
状態と反対側に切換えられ、電解槽２から外部槽
４に電解液が戻される。

前記電解槽２の中には、研摩台９が配置されて
いる。研摩台９は上部研摩台９ａと下部研摩台９
ｂから構成され、下部研摩台９ｂは電解槽２の底
に置かれ、その上に上部研摩台９ａがセツトされ
る。下部研摩台９ｂには、上部研摩台９ａを摺動
案内するガイド柱１０が設けられている。

上部研摩台９ａには枠状の把持部１１が設けら
れ、この把持部１１を図示しないマニプレータあ
るいはクレーンなどにより持ち上げて移動する。
また、上部研摩台９ａには、縦に貫通する収納孔
１２と収納孔１２の下方に周状に突出した段部１
３とにより管保持部１４が構成されている。この
管保持部１４に、ステンレス製の被覆管１５が縦
置に保持される。さらに、上部研摩台９ａには、
陽極１６が設けられ、前記管保持部１４に保持さ
れた被覆管１５の外面１７に接触する。

下部研摩台９ｂには、電解槽２に電解液を供給
する配管５ａが接続され、配管５ａの開口１８か
ら上部研摩台９ａの前記収納孔１２の下部開口ま
で連通する連通路１９が設けられている。下部研
摩台９ｂにおける連通路１９の開口部２０には、
棒状の陰極２１が垂直に設けられ、この陰極２１
は被覆管１５の内部中心に位置する。

前記陽極１６と陰極２１は、セルボツクス１の
外に配置されている直流の電源２２にコード２３
を介して接続されている。

連通路１９から被覆管１５の内部を上方に電解
液が連続して吐出し、ポンプ６と電解槽３の間を
循環する。

このように被覆管１５の内部に連続流をつくる
理由は、次のとおりである。

電気分解時には、陽極と陰極に酸素や水素など
の気泡が発生し、陽極からは金属イオン（陽極
液）が溶解する。従来における管内面の電解研摩
装置では、気泡が管中に滞留することにより、電
流密度に変化をきたし研摩に偏りを生じていた。
また、陽極液が陽極（被覆管の内面）のまわりに
滞留して電流を流れにくくしたり、上下流するこ
とにより管内面に条溝を形成するという問題があ
つた。

この実施例では、電解液の連続流により気泡や
陽極液を連続除去できるので、被覆管１５の内面
２４をむらなく研摩できる。

次に、第２図と第３図を参照して、上部研摩台
９ａと下部研摩台９ｂの構造を詳しく説明する。

第２図イ，ロには、上部研摩台９ａが示されて
いる上部研摩台９ａの本体２５は硬質塩化ビニー
ルなどの絶縁体から成り、その長さ方向２列に複
数の収納孔１２が設けられている。そして、側端
２６から収納孔１２に向けてしだいに狭くなるよ
うにガイド溝２７が上部研摩台９ａの上部に凹状
に形成されている。このガイド溝２７に沿つて被
覆管１５が収納孔１２へ案内されるので、マニプ
レータによる操作性がより良好となる。収納孔１
２の下方には、被覆管１５を載せる段部１３が設
けられている。

収納孔１２の近傍に立てた支持棒２８に、ステ
ンレス鋼などからなる陽極１６が設けられてい
る。陽極１６は先が広がつた２片から成り、収納
孔１２に収納される被覆管１５の外面１７によつ
て広げられて、スプリングバツク作用により外面
１７を挟んで接触する（第１図、第３図ロ参照）。

上部研摩台９ａの４隅における側端２６側に
は、断面矩形状の被ガイド部２９が設けられ、こ
の被ガイド部２９が下部研摩台９ｂガイド柱１０
と摺動案内される。前記把持部１１は下部研摩台
９ａの長さ方向の中心線上に設けられている。収
納孔１２は、その両側に設けられ、側端２６側に
開放したガイド溝２７に沿つて出し入れされるの
で、被覆管１５の出し入れ時に把持部１１が邪魔
になることがない。

第３図イ，ロには、下部研摩台９ｂが示されて
いる。下部研摩台９ｂの本体３０は上部研摩台９
ａと同様に硬質塩化ビニールなどの絶縁体から成
る。この本体３０には配管接続部３１が設けら
れ、配管接続部３１には配管５ａをねじ止めする
雌ねじ３２が形成されている。配管接続部３１か
ら連通路１９に流路が分岐しており、開口部２０
に白金などから成る陰極２１が設けられている。
下部研摩台９ｂの４隅には、断面Ｌ形のガイド柱
１０が設けられている。

次に、この実施例の作用を説明する。

上部研摩台９ａの把持部１１をマニプレータに
より把持し、下部研摩台９ｂから持ち上げ、電解
槽２の外部に移動する。一方、切換え弁８ｂを第
１図に示した状態と反対側に切換えて外部槽４か
ら電解槽２に電解液を供給し、電解槽２内の電解
液をヒータ２により60℃程度に加熱する。

削り出しおよび溶解により燃料を分離した被覆
管１５をマニプレータにより把持して、前記上部
研摩台９ａのガイド溝２７に沿つて管保持部１４
の収納孔１２に入れる。この時、陽極１６が被覆
管１５の外面を挟んで接触する。

被覆管１５が収納された上部研摩台９ａの被ガ
イド部２８を下部研摩台９ｂのガイド柱１０に摺
動案内して下部研摩台９ｂにセツトする。この
時、被覆管１５における内部中心に下部研摩台９
ｂに設けられた陰極２１が位置する。

この発明では上部研摩台９ａに被覆管１５を収
納するだけで、陽極１６が被覆管１５に接触し、
他方上部研摩台９ａを下部研摩台９ｂにセツトす
るだけで被覆管１５の内部中心に陰極２１が位置
するので、マニプレータによる遠隔操作が容易、
かつ確実である。特にこの実施例では複数の被覆
管１５を同時に位置決め、電極の取り付けするの
で能率は著しく向上する。

切換え弁８ａ，８ｂを第１図の状態にしてポン
プ６を作動させ、ポンプ６と電解槽２との間を配
管５ａ，５ｂを介して電解液を循環させる。そし
て、電源２０から30A／ｄm²の直流電流を供給し
て被覆管の内面の電解研摩を行う。

電解液は下部研摩台９ｂの連通路１９を介して
被覆管１５の内部を通つて上方に吐出する。これ
によつて気泡や陽極液の滞留がなくなり、研摩の
偏りや条溝が形成されることがない。

電解研摩終了後、切換え弁８ａを第１図に示し
た状態とは反対側に切換え、電解液を外部槽４の
中に戻す、被覆管１５は、水洗などの後処理を行
つた後、密度測定される。

上述の実施例にこの発明が限定されることはな
い。たとえば、電解研摩の対象は原子炉の燃料集
合体を構成する被覆管に限らず、管ならよい。

（発明の効果） この発明では、上部研摩台に管を収納すると陽
極が管に接触し、管を配置した上部研摩台を下部
研摩台にセツトすると陰極が管の内部に位置す
る。したがつて、管の内部中心に陰極を通して配
置して位置決めしたり、陽極を管に取り付けたり
する必要がないため、マニプレータによる遠隔操
作を容易、かつ確実に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例の全体概略図で
ある。第２図イ，ロは、該実施例に係る上部研摩
台９ａであり、うち同図イは平面図、同図ロは正
面図である。第３図イ，ロは、該実施例に係る下
部研摩台９ｂであり、うち同図イは平面図、同図
ロは正面図である。 ２：電解槽、９：研摩台、９ａ：上部研摩台、
９ｂ：下部研摩台、１４：管保持部、１５：被覆
管、１６：陽極、２１：陰極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 管を一方の極とし、該管の内部に他方の極を
   配置し、該管を研摩台に保持せしめて電解液の中
   で前記管の内面の電解研磨を行う管内面の電解研
   摩装置における管のセツト方法において、上部研
   摩台と下部研摩台から成り、該上部研摩台に管保
   持部が設けられ、該管保持部に前記管を保持した
   状態で管に接触する前記一方の極が前記上部研摩
   台に設けられ、前記管の内部に位置する他方の極
   が前記下部研摩台に設けられて成る研摩台を使用
   し、前記上部研摩台の前記管保持部に前記管を保
   持し、その後前記上部研摩台を前記下部研摩台に
   セツトすることにより電極が管の内部に位置する
   ことを特徴とする管内面の電解研磨装置における
   管のセツト方法。 ２ 管を一方の極とし、該管の内部に他方の極を
   配置して電解液の中で前記管の内面の電解研磨を
   行う管内面の電解研磨装置において、研摩台が上
   部研摩台と下部研摩台から成り、該上部研摩台に
   管保持部が設けられ、該管保持部に前記管を保持
   した状態で管に接触する前記一方の極が前記上部
   研摩台に設けられ、管を保持した前記上部研摩台
   を前記下部研摩台にセツトした状態で前記管の内
   部に位置する前記他方の極が前記下部研摩台に設
   けられて成ることを特徴とする管内面の電解研摩
   台装置における管のセツト装置。