JP2000028778A - 制御棒案内シンブルの検査装置 - Google Patents
制御棒案内シンブルの検査装置Info
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- JP2000028778A JP2000028778A JP10195432A JP19543298A JP2000028778A JP 2000028778 A JP2000028778 A JP 2000028778A JP 10195432 A JP10195432 A JP 10195432A JP 19543298 A JP19543298 A JP 19543298A JP 2000028778 A JP2000028778 A JP 2000028778A
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- Japan
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- rod guide
- probe
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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
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 原子炉用制御棒案内シンブルの内径及び肉厚
の状態を高精度にかつ簡単に検知可能な制御棒案内シン
ブルの検査装置を提供する。 【解決手段】 原子炉用燃料集合体の制御棒案内シンブ
ルの内部に検査プローブを挿入して、該案内シンブルの
状態を検査する制御棒案内シンブルの検査装置におい
て、前記燃料集合体上に位置決めされて配置された装置
本体と、該装置本体に設けられて前記検査プローブを回
転駆動するプローブ回転機構と、前記検査プローブを上
下方向に往復動させて前記案内シンブル内に挿脱させる
昇降駆動機構とを備える。
の状態を高精度にかつ簡単に検知可能な制御棒案内シン
ブルの検査装置を提供する。 【解決手段】 原子炉用燃料集合体の制御棒案内シンブ
ルの内部に検査プローブを挿入して、該案内シンブルの
状態を検査する制御棒案内シンブルの検査装置におい
て、前記燃料集合体上に位置決めされて配置された装置
本体と、該装置本体に設けられて前記検査プローブを回
転駆動するプローブ回転機構と、前記検査プローブを上
下方向に往復動させて前記案内シンブル内に挿脱させる
昇降駆動機構とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は原子炉における燃料
集合体の制御棒案内シンブルの状態、特にその健全性を
検査する制御棒案内シンブルの検査装置に関する。
集合体の制御棒案内シンブルの状態、特にその健全性を
検査する制御棒案内シンブルの検査装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】原子炉において、制御
棒を支持するために、燃料集合体に設けられている制御
棒案内シンブルは、運転時間の経過とともに、腐食等に
より、その内径や肉厚が変化していくが、特に原子炉が
高燃焼度化されるに伴ない使用条件が厳しくなると前記
内径や肉厚の変化量が大きくなって破損事故を誘発し易
くなる。
棒を支持するために、燃料集合体に設けられている制御
棒案内シンブルは、運転時間の経過とともに、腐食等に
より、その内径や肉厚が変化していくが、特に原子炉が
高燃焼度化されるに伴ない使用条件が厳しくなると前記
内径や肉厚の変化量が大きくなって破損事故を誘発し易
くなる。
【０００３】このため、近年、かかる案内シンブルの健
全性を正確に検知することが要求されてきているが、該
案内シンブルの状態を外部から検査しようとする場合に
は燃料棒が在るため、検査要具の設置あるいは挿入が困
難であり、また案内シンブルの内面からの検査について
も、内径が小さく奥行きが大きいため困難であり、従
来、案内シンブルの好適な検査手段は提供されていなか
った。
全性を正確に検知することが要求されてきているが、該
案内シンブルの状態を外部から検査しようとする場合に
は燃料棒が在るため、検査要具の設置あるいは挿入が困
難であり、また案内シンブルの内面からの検査について
も、内径が小さく奥行きが大きいため困難であり、従
来、案内シンブルの好適な検査手段は提供されていなか
った。
【０００４】本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、原
子炉用制御棒案内シンブルの内径及び肉厚の状態を高精
度にかつ簡単に検知可能な制御棒案内シンブルの検査装
置を提供することを目的とする。
子炉用制御棒案内シンブルの内径及び肉厚の状態を高精
度にかつ簡単に検知可能な制御棒案内シンブルの検査装
置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するため、その第１発明として原子炉用燃料集合体の
制御棒案内シンブルの内部に検査プローブを挿入して、
該案内シンブルの状態を検査する制御棒案内シンブルの
検査装置において、前記燃料集合体上に位置決めされて
配置された装置本体と、該装置本体に設けられて前記検
査プローブを回転駆動するプローブ回転機構と、前記検
査プローブを上下方向に往復動させて前記案内シンブル
内に挿脱させる昇降駆動機構とを備えたことを特徴とす
る制御棒案内シンブルの検査装置を提案する。
決するため、その第１発明として原子炉用燃料集合体の
制御棒案内シンブルの内部に検査プローブを挿入して、
該案内シンブルの状態を検査する制御棒案内シンブルの
検査装置において、前記燃料集合体上に位置決めされて
配置された装置本体と、該装置本体に設けられて前記検
査プローブを回転駆動するプローブ回転機構と、前記検
査プローブを上下方向に往復動させて前記案内シンブル
内に挿脱させる昇降駆動機構とを備えたことを特徴とす
る制御棒案内シンブルの検査装置を提案する。
【０００６】また、第２発明は、前記第１発明におい
て、前記検査プローブが前記燃料集合体の全ての制御棒
案内シンブルに対応して設けられてなる。
て、前記検査プローブが前記燃料集合体の全ての制御棒
案内シンブルに対応して設けられてなる。
【０００７】第３の発明は、前記第１・第２発明に加え
て、前記検査プローブが反射式超音波センサを備えて、
前記案内シンブルの内面及び外面からの反射波から該案
内シンブルの内径と肉厚とを計測するように構成されて
なる。
て、前記検査プローブが反射式超音波センサを備えて、
前記案内シンブルの内面及び外面からの反射波から該案
内シンブルの内径と肉厚とを計測するように構成されて
なる。
【０００８】かかる発明によれば、複数のプローブを回
転機構により回転させながら、昇降駆動機構により、各
制御棒案内シンブルに挿入し、前記回転機構に連動され
て回転する前記プローブに備えられた反射式超音波セン
サにより、超音波を前記案内シンブルの内面及び外面に
当て、ここから反射されるエコーの伝播時間及び内面反
射と外面反射との時間差を検出することにより、案内シ
ンブルの内径と肉厚とを同時に計測する。
転機構により回転させながら、昇降駆動機構により、各
制御棒案内シンブルに挿入し、前記回転機構に連動され
て回転する前記プローブに備えられた反射式超音波セン
サにより、超音波を前記案内シンブルの内面及び外面に
当て、ここから反射されるエコーの伝播時間及び内面反
射と外面反射との時間差を検出することにより、案内シ
ンブルの内径と肉厚とを同時に計測する。
【０００９】従って、かかる発明によれば、プローブ回
転機構及び昇降駆動機構によって複数のプローブを同時
に回転させながら容易に各制御棒案内シンブルに同時に
挿入できるとともに、前記プローブとともに回転する反
射式超音波センサにより発信される超音波の前記案内シ
ンブルからの反射エコーによって、該案内シンブルの内
径及び肉厚を同時にかつ正確に計測することができる。
転機構及び昇降駆動機構によって複数のプローブを同時
に回転させながら容易に各制御棒案内シンブルに同時に
挿入できるとともに、前記プローブとともに回転する反
射式超音波センサにより発信される超音波の前記案内シ
ンブルからの反射エコーによって、該案内シンブルの内
径及び肉厚を同時にかつ正確に計測することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施
形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、そ
の相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、こ
の発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説
明例にすぎない。
適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施
形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、そ
の相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、こ
の発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説
明例にすぎない。
【００１１】図１は本発明の実施形態に係る原子炉の制
御棒案内シンブルの検査装置の全体構成を示す正面図、
図２は上記実施形態におけるプローブ（検査プローブ）
の正面図である。
御棒案内シンブルの検査装置の全体構成を示す正面図、
図２は上記実施形態におけるプローブ（検査プローブ）
の正面図である。
【００１２】図１〜図２において、１は使用ずみ燃料ラ
ック、２は該燃料ラック１内に収納された燃料集合体、
３は制御棒案内シンブルである。１００は本発明に係る
検査装置で、前記燃料集合体２上にガイドピン４によっ
て位置決めして取付けられる。１５は前記検査装置１０
０を吊り下げるためのワイヤロープ、１４は該ワイヤロ
ープ１５に取付られたロードセルであり、この実施形態
においては、ロードセル１４で監視しながら検査装置１
００の全重量のうち、予め定められた重量のみ燃料集合
体２側に負荷せしめ、残りの重量はロープ１５に負荷さ
せるようになっている。
ック、２は該燃料ラック１内に収納された燃料集合体、
３は制御棒案内シンブルである。１００は本発明に係る
検査装置で、前記燃料集合体２上にガイドピン４によっ
て位置決めして取付けられる。１５は前記検査装置１０
０を吊り下げるためのワイヤロープ、１４は該ワイヤロ
ープ１５に取付られたロードセルであり、この実施形態
においては、ロードセル１４で監視しながら検査装置１
００の全重量のうち、予め定められた重量のみ燃料集合
体２側に負荷せしめ、残りの重量はロープ１５に負荷さ
せるようになっている。
【００１３】６はＵＴセンサ１６を有するプローブで、
前記燃料集合体２の制御棒案内シンブル３と同数、各シ
ンブル３に対応して設けられている。５は装置本体即ち
固定フレームで、該固定フレーム５上部のコの字状のガ
イド枠５ａの内側には直動ガイド１０を介して昇降フレ
ーム９が上下に往復動可能に取付けられている。
前記燃料集合体２の制御棒案内シンブル３と同数、各シ
ンブル３に対応して設けられている。５は装置本体即ち
固定フレームで、該固定フレーム５上部のコの字状のガ
イド枠５ａの内側には直動ガイド１０を介して昇降フレ
ーム９が上下に往復動可能に取付けられている。
【００１４】１１は昇降駆動部、１２は該昇降駆動部１
１に連結された送りねじである。該送りねじ１２は前記
昇降フレーム９に上下方向に螺合されており、昇降駆動
部１１を回転駆動すると前記ねじ１２が回転し、昇降フ
レーム９がガイド枠５ａに沿って上下に移動するように
なっている。一方、７は下端が前記各プローブ６に連結
される伝動軸で、該各伝動軸７は前記昇降アーム９に軸
受９ａを介して回転自在に支持され、夫々の上端部には
歯車８が固着されている。
１に連結された送りねじである。該送りねじ１２は前記
昇降フレーム９に上下方向に螺合されており、昇降駆動
部１１を回転駆動すると前記ねじ１２が回転し、昇降フ
レーム９がガイド枠５ａに沿って上下に移動するように
なっている。一方、７は下端が前記各プローブ６に連結
される伝動軸で、該各伝動軸７は前記昇降アーム９に軸
受９ａを介して回転自在に支持され、夫々の上端部には
歯車８が固着されている。
【００１５】１３は前記駆動フレーム９に固着された回
転駆動部で、該回転駆動部１３の出力軸が前記各歯車８
に連結され、回転駆動部１３の回転が歯車８に伝達さ
れ、該歯車８の回転により伝動軸７及びプローブ６が回
転するようになっている。前記昇降駆動部１１と回転駆
動部１３とは連動するように制御されており、従って、
プローブ６は回転しながら上下動（往復動）し、スパイ
ラル状に前記案内シンブル３内に挿入されることとな
る。
転駆動部で、該回転駆動部１３の出力軸が前記各歯車８
に連結され、回転駆動部１３の回転が歯車８に伝達さ
れ、該歯車８の回転により伝動軸７及びプローブ６が回
転するようになっている。前記昇降駆動部１１と回転駆
動部１３とは連動するように制御されており、従って、
プローブ６は回転しながら上下動（往復動）し、スパイ
ラル状に前記案内シンブル３内に挿入されることとな
る。
【００１６】前記プローブ６の詳細構造を示す図２にお
いて、７は中空に形成された前記伝動軸で、その内部に
は、固定軸２３が挿入されている。そして、該固定軸２
３内にはケーブル１９が捩れを阻止されて挿通され、該
ケーブル１９はＵＴセンサ（超音波センサ）１６が取付
けられている。
いて、７は中空に形成された前記伝動軸で、その内部に
は、固定軸２３が挿入されている。そして、該固定軸２
３内にはケーブル１９が捩れを阻止されて挿通され、該
ケーブル１９はＵＴセンサ（超音波センサ）１６が取付
けられている。
【００１７】７ａは、伝動軸７の下部に伝動軸調芯機構
２２を介して連結された中空の第２の伝動軸で、該伝動
軸７ａの下部には反射ミラー１７が該伝動軸７ａと同時
に回転可能に取付けられている。７ｂは前記第２の伝動
軸７ａの下部に設けられた開口部で、前記反射ミラー１
７で反射した超音波１８が制御棒案内シンブル３の内面
に直角に入射可能に構成されている。
２２を介して連結された中空の第２の伝動軸で、該伝動
軸７ａの下部には反射ミラー１７が該伝動軸７ａと同時
に回転可能に取付けられている。７ｂは前記第２の伝動
軸７ａの下部に設けられた開口部で、前記反射ミラー１
７で反射した超音波１８が制御棒案内シンブル３の内面
に直角に入射可能に構成されている。
【００１８】また、前記プローブ６の端部には、安定し
たＵＴ波形を得るための管内調芯機構２０が設けられて
いる。さらに、前記伝動軸７及び固定軸２３に対してプ
ローブ６をフレキシブルな構造とするため、伝動軸７と
第２の伝動軸７ａとの間には伝動軸調芯機構２２が介装
され、固定軸２３とＵＴセンサ１６との間には固定軸調
芯機構２１が介装されている。
たＵＴ波形を得るための管内調芯機構２０が設けられて
いる。さらに、前記伝動軸７及び固定軸２３に対してプ
ローブ６をフレキシブルな構造とするため、伝動軸７と
第２の伝動軸７ａとの間には伝動軸調芯機構２２が介装
され、固定軸２３とＵＴセンサ１６との間には固定軸調
芯機構２１が介装されている。
【００１９】かかる構成からなる検査装置を用いて制御
棒案内シンブルの検査を行なうにあたっては、昇降駆動
部１１及び回転駆動部１３を連動させて運転すると、昇
降駆動部１１により送りねじ１２が回転せしめられ昇降
フレーム９が直動ガイド１０を介してガイド枠５ａに沿
って下降する。これと同時に回転駆動部１３により、歯
車８及び伝動軸７、７ａを介して各プローブ６が回転せ
しめられる。この際において、プローブ６の挿入量につ
いては、制御棒との干渉により摩耗等が予測される範囲
で任意に設定できる。
棒案内シンブルの検査を行なうにあたっては、昇降駆動
部１１及び回転駆動部１３を連動させて運転すると、昇
降駆動部１１により送りねじ１２が回転せしめられ昇降
フレーム９が直動ガイド１０を介してガイド枠５ａに沿
って下降する。これと同時に回転駆動部１３により、歯
車８及び伝動軸７、７ａを介して各プローブ６が回転せ
しめられる。この際において、プローブ６の挿入量につ
いては、制御棒との干渉により摩耗等が予測される範囲
で任意に設定できる。
【００２０】かかる昇降フレーム９の下降と伝動軸７及
び７ａの回転とによって、各プローブ６は回転しながら
スパイラル状に下降して制御棒案内シンブル３内に同時
に挿入され、１回のプローブ６の挿入で該案内シンブル
３を計測あるいは探知可能な状態となる。図１におい
て、１０ａが昇降フレーム１０の最下降位置、６ａがこ
のときのプローブ６の位置（最下降位置）を示す。
び７ａの回転とによって、各プローブ６は回転しながら
スパイラル状に下降して制御棒案内シンブル３内に同時
に挿入され、１回のプローブ６の挿入で該案内シンブル
３を計測あるいは探知可能な状態となる。図１におい
て、１０ａが昇降フレーム１０の最下降位置、６ａがこ
のときのプローブ６の位置（最下降位置）を示す。
【００２１】前記のようにして、各プローブ６を同時に
制御棒案内シンブル３内に挿入した後、ＵＴセンサ１６
を介して超音波１８を発信し、伝動軸７及び７ａにより
回転せしめられている反射ミラー１７を経て案内シンブ
ル３の内面及び外面に当て、その反射波をＵＴセンサ１
６で受信する。そして、図３に示すように、該案内シン
ブル３の内面で反射される表面エコーの伝播時間、つま
り超音波の発信波と表面エコーとの時間Ｔ0 及び案内シ
ンブル３の内面反射と外面反射との時間差Ｔ1 を検出す
ることにより、案内シンブル３の内径と肉厚を同時に計
測する。
制御棒案内シンブル３内に挿入した後、ＵＴセンサ１６
を介して超音波１８を発信し、伝動軸７及び７ａにより
回転せしめられている反射ミラー１７を経て案内シンブ
ル３の内面及び外面に当て、その反射波をＵＴセンサ１
６で受信する。そして、図３に示すように、該案内シン
ブル３の内面で反射される表面エコーの伝播時間、つま
り超音波の発信波と表面エコーとの時間Ｔ0 及び案内シ
ンブル３の内面反射と外面反射との時間差Ｔ1 を検出す
ることにより、案内シンブル３の内径と肉厚を同時に計
測する。
【００２２】また、前記案内シンブル３の肉厚が薄く、
内面反射エコーと外面反射エコーとのピーク分離が困難
な場合には、図３に示すように、第１外面反射エコー及
び第２外面反射エコーを含む多重反射エコー全体を受信
し、波形分析により固有周期を算出し、これに基づき案
内シンブル３の肉厚を求めることも可能である。
内面反射エコーと外面反射エコーとのピーク分離が困難
な場合には、図３に示すように、第１外面反射エコー及
び第２外面反射エコーを含む多重反射エコー全体を受信
し、波形分析により固有周期を算出し、これに基づき案
内シンブル３の肉厚を求めることも可能である。
【００２３】以上のように、かかる実施形態によれば、
各案内シンブル３内に同時にプローブ６を回転させなが
らスパイラル状に挿入し、反射ミラー１７を回転させつ
つ超音波１８を該案内シンブル３の内面及び外面に当
て、反射されるエコーにより全ての案内シンブル３の内
径と肉厚とを同時に計測することができる。
各案内シンブル３内に同時にプローブ６を回転させなが
らスパイラル状に挿入し、反射ミラー１７を回転させつ
つ超音波１８を該案内シンブル３の内面及び外面に当
て、反射されるエコーにより全ての案内シンブル３の内
径と肉厚とを同時に計測することができる。
【００２４】
【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば、プロ
ーブ回転機構及び昇降駆動機構によって複数のプローブ
を同時に回転させながら容易に各制御棒案内シンブルに
挿入、抜き出しできるとともに、該プローブとともに回
転する反射式超音波センサにより発信される超音波の前
記案内シンブルからの反射エコーによって該シンブルの
内径及び肉厚を同時にかつ正確に計測することができ
る。
ーブ回転機構及び昇降駆動機構によって複数のプローブ
を同時に回転させながら容易に各制御棒案内シンブルに
挿入、抜き出しできるとともに、該プローブとともに回
転する反射式超音波センサにより発信される超音波の前
記案内シンブルからの反射エコーによって該シンブルの
内径及び肉厚を同時にかつ正確に計測することができ
る。
【００２５】これにより、制御棒案内シンブルの健全性
評価を容易にかつ高精度で行なうことができ、燃料集合
体さらなる高燃焼度化を図ることが可能となる。
評価を容易にかつ高精度で行なうことができ、燃料集合
体さらなる高燃焼度化を図ることが可能となる。
【図１】 本発明の実施形態にかかる原子炉の制御棒案
内シンブルの検査装置の全体構成を示す正面図である。
内シンブルの検査装置の全体構成を示す正面図である。
【図２】 上記実施形態におけるプローブの正面図であ
る。
る。
【図３】 上記実施形態における作用を説明するための
線図である。
線図である。
２ 燃料集合体 ３ 制御棒案内シンブル ５ 固定フレーム ５ａ ガイド枠 ６ プローブ ７、７ａ 伝動軸 ７ｂ 開口部 ８ 歯車 ９ 昇降フレーム １１ 昇降駆動部 １３ 回転駆動部 １６ ＵＴセンサ １７ 反射ミラー １８ 超音波 ２０ 管内調芯機構 ２１ 固定軸調芯機構 ２２ 伝動軸調芯機構 ２３ 固定軸 １００ 検査装置
Claims (3)
- 【請求項１】 原子炉用燃料集合体の制御棒案内シンブ
ルの内部に検査プローブを挿入して、該案内シンブルの
状態を検査する制御棒案内シンブルの検査装置におい
て、 前記燃料集合体上に位置決めされて配置された装置本体
と、 該装置本体に設けられて前記検査プローブを回転駆動す
るプローブ回転機構と、 前記検査プローブを上下方向に往復動させて前記案内シ
ンブル内に挿脱させる昇降駆動機構とを備えたことを特
徴とする制御棒案内シンブルの検査装置。 - 【請求項２】 前記検査プローブが、前記燃料集合体の
全ての制御棒案内シンブルに対応して設けられてなる請
求項１記載の制御棒案内シンブルの検査装置。 - 【請求項３】 前記検査プローブが反射式超音波センサ
を備えて、前記案内シンブルの内面及び外面からの反射
波から該案内シンブルの内径と肉厚とを計測するように
構成されてなる請求項１または２記載の制御棒案内シン
ブル検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10195432A JP2000028778A (ja) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | 制御棒案内シンブルの検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10195432A JP2000028778A (ja) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | 制御棒案内シンブルの検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000028778A true JP2000028778A (ja) | 2000-01-28 |
Family
ID=16340974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10195432A Withdrawn JP2000028778A (ja) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | 制御棒案内シンブルの検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000028778A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100685835B1 (ko) | 2006-02-06 | 2007-02-26 | 주식회사 만도 | 가이드 검사를 겸한 가이드 삽입시스템 |
| JP2008216202A (ja) * | 2007-03-07 | 2008-09-18 | Toshiba Corp | 原子炉圧力容器内径計測装置および原子炉圧力容器内径計測方法 |
| JP2014032065A (ja) * | 2012-08-02 | 2014-02-20 | Shikoku Electric Power Co Inc | シンブルチューブ監視装置 |
-
1998
- 1998-07-10 JP JP10195432A patent/JP2000028778A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100685835B1 (ko) | 2006-02-06 | 2007-02-26 | 주식회사 만도 | 가이드 검사를 겸한 가이드 삽입시스템 |
| JP2008216202A (ja) * | 2007-03-07 | 2008-09-18 | Toshiba Corp | 原子炉圧力容器内径計測装置および原子炉圧力容器内径計測方法 |
| JP2014032065A (ja) * | 2012-08-02 | 2014-02-20 | Shikoku Electric Power Co Inc | シンブルチューブ監視装置 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20051004 |