JPS6215491A

JPS6215491A - 燃料棒検査方法及び装置

Info

Publication number: JPS6215491A
Application number: JP61162180A
Authority: JP
Inventors: ライナー・シアルペンベルク
Original assignee: Brown Boveri Reaktor GmbH
Current assignee: ABB Reaktor GmbH
Priority date: 1985-07-12
Filing date: 1986-07-11
Publication date: 1987-01-23
Also published as: DE3664013D1; KR870001609A; US4735766A; DE3524909A1; DE3524909C2; EP0208837B1; KR940004771B1; EP0208837A3; EP0208837A2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、検査装置を担持するプローブを燃料棒の間の
間隙に挿入し、燃料要素と呼ばれる燃料たばをホイスト
によって保持する、水冷動形原子炉の燃料たばにまとめ
られた、垂直に伸張する燃料棒を検査する方法及び装置
に関する。

上記の方法は***特許出願公開公報第３３３７０４８号
明細書によシ知られている。上記公開公報では、第１図
に示すように、プローブを用いて検査する際、燃料要素
はホイストによって支持される。従って該ホイストを原
子力発電所の他の仕事に使用６一することができない。

***特許出願公開第２５５８６３１号明細書に記載の燃
料要素検査装置は、検査作業の際に原子力発電設備のホ
イストなしで済ませられる。しかし該装置にあっては燃
料要素及び検査器具用のマニピュレータは安定な状態に
なければならず、かなシ大重量のものとなる。そのため
のこの周知装置に於ては、燃料要素冷却性に特別の保持
装置を設けることが必要となるが、それには多額の費用
を必要とするので、しばしば省略される場合もある。上
記の装置とそれが支持する燃料要素の重量が大きいため
、燃料要素冷却性の壁体及び貯蔵支架の表面に対して上
記の負荷に対する安全の説明がなされてい力いときには
、装置の使用は監督官庁の許可を必要とする。

本発明が解決するべき問題点は、上記従来の方法及び装
置に於て避けられなかった多くの不都合の解決にあシ、
この発明の目的とする所は、燃料要素の検査を原子力発
電設備のホイストを用いて行なう必要なしに多くの高さ
位置に対して行なうことができ、かつ上記検査に際して
冷却池又は燃料要素を支承するために支架に過大な負荷
が印加されないようにして行なわれる検査方法及び該方
法を実施する装置を提供することにある。

上記目的の検査方法は、下記方法の組合せによって達成
される。

ａ）燃料要素３用の保持装置をフレームＩに設けられた
２つの空状態の格納部２ａ・２ｃの中に挿入し、第１と
第２の格納部２ｈ、２ｃの間に設けられた第３の格納部
２ｂを、空の状態のままに維持し続ける行程と；ｂ）検査する燃料要素をホイストを使用して上記第３の
格納部２ｂ内に挿入して、上記保持装置にロックする行程と；Ｃ）燃料要素３を上記保持装置を利用してほぼ垂直上方
向に移動させ、燃料棒１７の間の隙間に検査ゾローブを
挿入するときに停止させる工程と；ｄ）検査終了後の燃
料要素３を、上記保持装置を利用して、ほぼ垂直下方に
、第３の格納部２ｂ内に挿入する工程と；ｅ）上記原子炉装置に設けられたホイストを用いて、燃
料要素３を除去し、次に検査される燃料要素を第３の格
納部２ｂに挿入する工程。

上記方法を用いれば、２つの格納部に荷重を分配するこ
とによって、１つの格納部に加えられる負荷は１個の燃
料要素の重量が負荷される場合に比べて小さくなる。な
ぜなら保持部は単独で見れば燃料要素よシ軽いからであ
シ、従ってフレーム保持装置の支持に対して問題なく使
用することができる。この方法は燃料要素の貯蔵フレー
ムを用いて実施することができるし、また原子炉容器の
差波を取除いた後に原子炉容器に挿入した燃料要素支架
て直接実施することもできる。

この方法を実施する保持装置は２個の吊上げ柱から成シ
、吊上げ柱の胴体の外形輪郭は格納部の横断面に適合す
るように形成され、その下端は格納部の底に支えられて
いる。又吊上げ柱の上端部は横梁を介して互いに連結さ
れる。横梁は第３の格納部と同列に並ぶ燃料要素用の通
過孔を有し、燃料要素が横梁にロックされるように形成
されている。又燃料要素の支持、芯合わせ及び垂直移動
が簡単かつ確実に行なわれる。

吊上げ柱の胴体は、外周面の一部だけで格納部の形状に
適合することが好ましい。そのことによって、吊上げ柱
の胴体と格納部の壁との接触点を、必要な範囲に制限す
ることができる。

検査ゾロープを種々の側から燃料棒間の間隙に挿入して
検査できるように、横梁には中央に燃料要素の通過が可
能な孔を有する回転板が嵌装されている。父上記横梁に
は、回転板と結合する駆動装置が設けられ、該回転板は
横梁の上に吊上げ柱と同軸な状態で任意の回転位置に固
定することができる。

又好ましい構造によれば、燃料要素を固定するために使
用される回転板ロック装置が設けられている。

好適な実施例に於ては、上記回転板をロックするために
電磁石が用いられている。該電磁石は軸方向に往復運動
可能な支持を備え、該支持棒の自由端は燃料要素の側柱
の透孔に進入でき、支持棒ｌＯ− の上記自由端と電磁石との間の部分は、回転板から突出
する突起によって支持されている。上記構造を採れば、
電磁石の逆方向に吸引する力、すなわち後退力は、燃料
要素の重量に基づいて下方に働く力、すなわち横方向力
に比べて遥かに小さいので、ロッキングの意図しない解
除が生ずることはない。

格納部の底部に配置される吊上げ柱の部分は、燃料要素
のように形成することが好ましい。このように形成する
ことにより、格納部の底部には、燃料要素が格納部に挿
入された時と同じ位置に、吊上げ柱による負荷が加えら
れる。

本発明の別の実施例によれば、マニぎユレータを支持す
る梁が吊上げ柱の胴体に配属される。吊上げ柱は燃料要
素の支持部材として働くので、この梁を設けたことによ
って、燃料要素と検査グローブとの間の位置精度の向上
が得られる。又別の好ましい実施例は、梁の自由端を更
に別の固定点で支持することである。このように製造す
ることにより、梁を軽量構造とすることができる。

又別の実施例では、保持装置を複数個ずつ一列に配列し
、１つの列のそれぞれ最後の吊上げ柱に梁を配置する。

この構造によって原子力設備のすべての燃料要素の検査
に必要カ所要時間を大幅に減少させることができる。

次に本発明の実施例を図面に従って説明する。

第１図及び第２図には、水冷動形原子炉の垂直方向に延
出する燃料要素３を収容する多数の格納部２を備えたフ
レーム１が示されている。フレームＩは水を張った冷却
池５の底４に据えつけられ、格納部２は１列に並ぶ３個
の格納部２ａ、２ｂ。

２ｃ（特に区別するためにａ、ｂ、ｃを付した）によっ
て形成されている。第１図では、油圧を用いて望遠鏡式
に伸縮可能な吊上げ柱６が格納部２ａ及び２ｂにほぼ垂
直に挿入されている。吊上げ柱６の胴体７の両端部には
、案内部８が設けられている。案内部８の横断面と格納
部内周の横断面は、案内部８が吊上げ柱６を案内しかつ
、芯合わせできるように形成されている。格納部２の基
底部に接触する吊上げ柱６は、燃料要素３の脚部と同様
に形成されている。それはフレームＩが、燃料要素が作
用する点でのみ負荷されるようにするためである。吊上
げ柱６の上側のスライド部分の自由端は横梁９によって
連結され、座金１０及びナツトＩＩを用いて固定される
。横梁９の中央位置には、燃料要素３を貫挿できる貫通
孔１２が燃料要素３と同軸に設けられている。燃料棒１
７の検査作業を開始する前に吊上げ柱６が駆動され、横
梁９はフレーム１の上面に当接する位置まで降下される
。次に検査される燃料要素３は原子力発電設備に設けら
れたホイストにより、横梁９の貫通孔１２を通して、空
いている格納部２ｂの中に挿入される。燃料要素３の上
記挿入の後、ホイストは取シ外され、発電所の他の部分
の作業に供される。

続いて横梁９の上面に装着された磁気ロックＺ３は燃料
要素の頭部片Ｉ５の少くとも２個所に形成された側柱１
４に結合され、燃料要素３は望遠鏡式に伸縮する吊上げ
柱６によって種々の高さに移動される。燃料要素はこの
状態で、検査用のプローブを備えフレーム１に取付けら
れたマニビュｌ／−タ１６を用いて検査される。上記検
査は、燃料要素３を形成する個々の燃料棒Ｚ７間の間隙
にグローブを挿入して行なわれる。燃料要素３の他の部
分を検査するときは、燃料要素の基底部１８がフレーム
ｌの上級に達するまでの移動可能範囲内に吊上げ柱６を
〈シ出し、又軸方向固定部１９による固定動作を解除し
た後、要すれば横梁９に取付けられた回転板２０を燃料
要素３と共に回転させればよい。軸方向固定部１９は、
横梁９に直列に取付けた２個の空気シリンダ２１から成
る。該シリンダ２Ｚのピストンは回転板２０の対応する
空所に挿入することができる。回転板２０の回転運動は
横梁９の上に設けられた駆動装置２２による。駆動装置
２２は歯車２３を介して、外周に歯形を有する回転板２
０に結合される。

回転板２０は横梁９に設けられた突部２４（第１図）上
に支持されている。又回転板２０にはその中心部に燃料
要素３を通す貫通孔１２が設けられ、磁気ロック１３は
回転板２０に取付けられている。検査終了後、吊上げ柱
６は望遠鏡式に駆動−１４＝され、燃料要素子３は格納部の底部に着生するまで降下
される。次に磁気ロックＩ３を解除し、燃料要素３を原
子力発電設備の図示しないホイストを用いて取出せば、
次に検査する燃料要素を代りに挿入することができる。

第３図及び第４図には、２組の保持装置が整列して配置
され、６個の格納部２がふさがっている所が示されてい
る。この列の外側に配置された吊上げ柱６には、マニピ
ュレータ１６ｔｈを支持する梁２５が取付けられ、マニ
ピュレータ１６ｔｈには検査プローブ２６が取付けられ
ている。梁２５を固定するため、吊上げ柱６の上方に設
けられた案内部８にスペーサ２７が配置され、その上端
に梁２５が支持されている。梁２５を安定に支持するた
めに、冷却池５の縁２８に片持腕２９（第４図）が取付
けられている。片持腕２９はヒンジ３ｏによって、梁２
５に連結される。補強部材３１（第３図）は片持腕２９
の剛性を増すのに用いられ、ヒンジ３０は梁２５の着脱
並びに取扱いを容易にするために用いられる。梁２５の
上にマウント３２を介して２本の案内棒３３と１本のス
ピンドル３４が固定される。駆動モータ３５によってス
ピンドル３２が回転され、マニピュレータ１６ａは矢印
３６の方向に動かされ、マニピュレータ１６＆に取付け
た駆動モータ３７が駆動されると。

スピンドル３８と案内棒４１を介して、グローブ台土３
９が検査プローブ２６と共に矢印４０の方向に動かされ
る。スピンドル３８と案内棒４１を支持するマウント４
２（第１図）には、燃料棒の間に移動されるプローブ２
６を支持し、かつ案内する案内装置４３が設けられてい
る。２個の保持装置を第３図のように配置すれば、一方
の装置の燃料要素を検査する間に、別に保持装置に対し
て燃料要素を着脱することができ、全体として検査作業
の促進をはかることができる。

燃料要素３の支持に関する横梁９の別の実施例が、第１
図の区域ｒＡＪの拡大図である第５図に示されている。

第５図に於ては、横梁９は吊上げ柱６の上部に設けられ
た吊上げ棒４５の自由端に形成された肩部４４上に取付
けられている。この場合吊上げ棒４５の自由端に設けら
れたねじ部４６は、横梁９の貫通孔に通され、ナツト１
１が座金１０を介して、ねじ部４６に螺入される。回転
板２０はスラスト玉軸受４７とアンギュラコンタクト玉
軸受４８を介して横梁９の突部２４上に支持される。ア
ンギュラコンタクト玉軸受４８は垂直方向支持機能のほ
かに、・横梁９の孔壁４９と回転板２０との芯を容易に
合わせるために用いられる。孔壁４９の上方部分には、
めねじが切られ、このめねじはアンギュラコンタクト玉
軸受４８に対する調整可能なストッパとして働くねじ付
リング５０のおねじと結合される。ねじ付リング５０の
内周面と回転板２０の段部の面５２との間には、シール
部材５Ｚが挿入されている。横梁９の表面に平行に配置
された回転板２０は外周に、ウオームギヤ５３を形成す
る歯形を有し、これに駆動装置２２ｍのウオーム５４が
噛合する。駆動装置２２ｍはねじ５５によって横梁９に
固定されている。駆動装置２２ａによって、燃料要素３
と吊上げ柱６が引き上げられ、燃料要素の基底部１８−
一〜１７− （第１図）がフレーム２の上縁の上方に達すると、横梁
９に対する燃料要素３０回転運動が可能となる。ねじ５
６によって回転板２０に固定された電磁石５７は、燃料
要素の側柱１４にあけられた透孔５９に挿入される支持
棒５８と共に、磁気ロック１３を構成する。回転板２０
の突部６１に穿設した□透孔６０は、側柱１４の透孔５
９と同寸法に形成されている。支持棒５８と透孔５９及
び６０の間には、１・０分の数置程度の遊隙が設けられ
ているので、燃料要素３を格納部２ｂ内に下降させ　　
　゛る際、透孔５９及び６０と支持棒５８との相対運動
は軽快に行なわれる。透孔５９に支持棒５８が挿入され
、吊、上げ柱により燃料要素の持上げ操作が行われる際
には、支持棒５８と透孔５９又は６０の間の上記遊隙が
橋絡された後は、燃料要素は回転板２０の突起６１に担
持された支持棒５８によってのみ支持される。従って電
磁石５７とねじ５６に加えられる負荷は回避される。支
持棒５８と透孔５９の間の遊隙に基づいて設計された、
回転板２０−２の電磁石５７０弾性的取付けによりて、
上記の好適な効果が促進される。電磁石５７による後退
力は燃料要素による横方向の力よりはるかに小さいため
、吊上げ操作中に磁気ロック１３が意図せずに解除され
ることはない。

の別の構造の図、第４図は第３図■−ｖ線に沿った断面
図、第５図は第１図の区域「Ａ」の別の実施態様の拡大
図を示す。

！・・・フレーム、；ｚ、２ｈ、２ｂ、２ｃ・・・格納
部、３・・・燃料要素、６・・・吊上げ柱、７・・・胴
体、９・・・横梁、１２・・・貫通孔、１３・・・磁気
ロック、１４・・・側柱、１６ｈ・・・マニピュレータ
、１７・・・燃料棒、１８・・・脚部、２０・・・回転
板、２５・・・梁、２６・・・検査ゾローブ、５７・・
・電磁石、５８・・・支持棒、５９・・・貫通部、６Ｉ
・・・突部。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）水冷式原子炉装置の、多くの燃料棒（１７）のた
ばによって形成された燃料要素（３）をホイストによっ
て保持し、該燃料棒（１７）間の間隙に検査装置を有す
るプローブを挿入して、ほぼ垂直に延びる燃料棒の検査
を行なう方法に於て、ａ）燃料要素（３）用の保持装置
をフレーム（１）に設けられた２つの空状態の格納部（
２ａ、２ｃ）の中に挿入し、第１と第２の格納部（２ａ
、２ｃ）の間に設けられた第３の格納部（２ｂ）を空の
状態のままに維持し続ける行程と；ｂ）検査する燃料要素をホイストを使用して上記第３の
格納部（２ｂ）内に挿入して、上記保持装置にロックす
る行程と；ｃ）燃料要素（３）を上記保持装置を利用してほぼ垂直
上方向に移動させ、燃料棒（１７）の間の隙間に検査プ
ローブを挿入するときに停止させる工程と；ｄ）検査終了後の燃料要素（３）を、上記保持装置を利
用して、ほぼ垂直下方に、第３の格納部（２ｂ）内に挿
入する工程と；ｅ）上記原子炉装置に設けられたホイストを用いて、燃
料要素（３）を除去し、次に検査される燃料要素を第３
の格納部（２ｂ）に挿入する工程。を有することを特徴とする燃料棒検査方法。
（２）多くの燃料棒（１７）のたばによって形成された
燃料要素（３）用の保持装置を、フレーム（１）に設け
られた空状態の第１及び第２の格納部（２ａと２ｃ）の
中に挿入し、両格納部間に設けられた第３の格納部（２
ｂ）を空状態のままに維持し続ける手段と、検査する多くの燃料棒（１７）を含む燃料要素を、ホイ
ストを用いて第３の格納部（２ｂ）の中に挿入して、上
記保持装置にロックする手段と、上記燃料要素（３）を
上記保持装置を利用して、ほぼ垂直上方向に移動し所望
の位置に停止する手段と、上記保持装置に取付けられ、所望の位置に停止された燃
料要素（３）に属する燃料棒（１７）の間の間隙に、検
査装置を有する検査プローブを挿入して検査を行なう手
段と、燃料棒（１７）の上記検査終了後、該燃料棒（１７）を
含む燃料要素（３）を上記保持装置を用いてほぼ垂直下
方に移動し、第３の格納部（２ｂ）内に挿入する手段と
、上記ホイストを用いて、検査後の燃料要素（３）を除去
し、次に検査する燃料棒（１７）を含む燃料要素（３）
を第３の格納部（２ｂ）に挿入する手段、を有する水冷式原子炉装置の燃料棒検査装置に於て、上記保持装置は２個の吊上げ柱（６）を有し、該吊上げ
柱（６）の胴体（７）の外形形状は、格納部（２）の断
面に適合するように形成され、上記胴体（７）の下端は
第１及び第２の格納部（２ａと２ｃ）の底によって支持
されていること、上記吊上げ柱（６）の上端部は横梁（
９）によって互に結合され、該横梁（９）には燃料要素
（３）を第３の格納部（２ｂ）に貫挿するための、第３
の格納部（２ｂ）と整合する貫通孔が設けられているこ
と、第３の格納部（２ｂ）に挿入された燃料要素（３）を横
梁（９）によってロックする手段を有すること、を特徴とする燃料棒検査装置。
（３）上記吊上げ柱（６）の胴体（７）の一部区域の外
周面のみが格納部（２）の輪郭に適合することを特徴と
する、特許請求の範囲第２項に記載の装置。
（４）上記横梁（９）に回転板（２０）が嵌設され、横
梁（９）の中央部に燃料要素（３）のための通過孔（１
２）が設けられていること、横梁（９）は回転板（２０
）と結合する駆動装置（２２）を担持していること、回
転板（２０）が横梁（９）上に軸方向支持され、横梁に
対して相対的に固定されることを特徴とする、特許請求
の範囲第２項又は第３項に記載の装置。
（５）上記回転板（２０）は燃料要素（３）の固定のた
めのロッキング部材を担持することを特徴とする、特許
請求の範囲第２項乃至第４項のいずれか１に記載の装置
。
（６）横梁（９）又は回転板（２０）とのロッキング動
作が磁気ロック（１３）を用いて行なわれること、磁気
ロック（１３）の支持棒（５８）の自由端は燃料要素（
３）の側柱（１４）の貫通部（５９）に挿入され、かつ
支持棒（５８）の磁気ロック（１３）の電磁石（５７）
に近い部分は回転板（２０）の突部（６１）に支持され
ることを特徴とする、特許請求の範囲第２項又は第５項
に記載の装置。
（７）格納部（２）の底部に配設された吊上げ柱（６）
の部分は、燃料要素の脚部（１８）のよう形成されてい
ることを特徴とする、特許請求の範囲第２項乃至第６項
のいずれか１に記載の装置。
（８）マニピュレータ（１６ａ）を支える梁（２５）は
吊上げ柱（６）の胴体（７）に配属されていることを特
徴とする、特許請求の範囲第２項ないし第７項のいずれ
か１に記載の装置。
（９）梁（２５）の自由端が別の固定点に支持されてい
ることを特徴とする、特許請求の範囲第８項に記載の装
置。
（１０）数個ずつ一列に配列され、１つの列のそれぞれ
最端の吊上げ柱（６）が梁（２５）を支持することを特
徴とする、特許請求の範囲第２項乃至第９項のいずれか
１に記載の装置。