JP2000028779A - Method and device for inspection of reactor control rod - Google Patents

Method and device for inspection of reactor control rod

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JP2000028779A
JP2000028779A JP10195229A JP19522998A JP2000028779A JP 2000028779 A JP2000028779 A JP 2000028779A JP 10195229 A JP10195229 A JP 10195229A JP 19522998 A JP19522998 A JP 19522998A JP 2000028779 A JP2000028779 A JP 2000028779A
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JP
Japan
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control rod
reactor control
ultrasonic
wall portion
inspection
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JP10195229A
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Japanese (ja)
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Daisuke Soda
大輔 曽田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inspection method capable of surely detecting small through holes and the like formed in reactor control rods by a simple and easy method in a short time. SOLUTION: This inspection method is for reactor control rods 3 formed in tube shape and the bottom of inside tube 3M formed in the inside wall 3a is closed. In this case, the reactor control rod 3 is dipped in water in the state of the bottom faces being downward. Ultrasonic wave is emitted toward an inside wall 3a of the reactor control rod 3. The reflection wave of the ultrasonic reflected on the inside wall 3a is received and the value indicating the reflection wave is compared to a set value.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、原子炉発電プラン
トで使用される原子炉制御棒(燃料制御棒)の検査法お
よび検査装置に関し、特に、原子炉制御棒に形成された
貫通孔などの欠陥を容易かつ確実に検出することのでき
るものに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for inspecting a reactor control rod (fuel control rod) used in a nuclear power plant. The present invention relates to a device capable of easily and reliably detecting a defect.

【0002】この種の燃料制御棒の摩耗計測検査につい
ては、従来より外観検査、ECT検査、歪ゲージ検査等
が実施されている。
[0002] As for this kind of fuel control rod wear measurement inspection, an appearance inspection, an ECT inspection, a strain gauge inspection and the like have been conventionally performed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、外観検
査は、水中カメラを用いてモニターを通じて検査員の肉
眼での判別により行われるため、外表面は見易いが裏
側、中心部等が見難く、検査時間も長時間に及ぶ。ま
た、微小な貫通孔等の有無は判別できないという問題が
ある。
However, since the appearance inspection is performed by the inspector's naked eye through a monitor using an underwater camera, the outer surface is easy to see, but the back side, the center, etc. are difficult to see, and the inspection time is short. For a long time. Further, there is a problem that the presence or absence of a minute through hole or the like cannot be determined.

【0004】また、ECT検査および歪ゲージ検査は、
被覆管(燃料制御棒)の減肉情報を得ることはできるも
のの、これらについても貫通孔等を確実に検出すること
ができない。
The ECT inspection and the strain gauge inspection are
Although it is possible to obtain thinning information of the cladding tube (fuel control rod), it is not possible to reliably detect through holes and the like in these cases.

【0005】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、燃料制御棒に形成された微小な貫通孔等を簡易な
方法により短時間で確実に検出することのできる検査方
法および検査装置を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an inspection method and an inspection apparatus capable of reliably detecting a minute through-hole or the like formed in a fuel control rod by a simple method in a short time. It is intended to provide.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の原子炉制御棒の
検査方法は、管状に形成され、内側壁部の内方に形成さ
れる管内部の底部が密閉された原子炉制御棒を検査する
方法であって、前記原子炉制御棒を前記底部を下方に向
けた状態で水に浸漬し、前記原子炉制御棒の前記内側壁
部に向けて超音波を発信し、前記超音波が前記内側壁部
に反射した後の反射波を受信し、前記反射波を示す値と
設定値とを比較する。
A method of inspecting a reactor control rod according to the present invention inspects a reactor control rod which is formed in a tubular shape and has a closed bottom inside a tube formed inside an inner wall portion. In the method, the reactor control rod is immersed in water with the bottom part directed downward, and ultrasonic waves are transmitted toward the inner wall part of the reactor control rod, and the ultrasonic waves are A reflected wave after being reflected on the inner wall portion is received, and a value indicating the reflected wave is compared with a set value.

【0007】前記比較した結果、超音波の反射率の低下
が検知されることで、前記原子炉制御棒の前記管内部に
水が浸入していることが分かり、前記原子炉制御棒に貫
通孔が生じていることを検出することができる。前記管
内部に水が浸入していると、前記管内部に直接、面して
いる前記内側壁部の超音波反射率が低下するからであ
る。前記設定値としては、前記原子炉制御棒を水に浸漬
させない状態で得られた超音波の反射波の値が用いられ
る。
[0007] As a result of the comparison, when a decrease in the reflectivity of the ultrasonic wave is detected, it is found that water has entered the inside of the pipe of the reactor control rod. Can be detected. This is because if water enters the inside of the tube, the ultrasonic reflectivity of the inner wall portion directly facing the inside of the tube decreases. As the set value, a value of a reflected ultrasonic wave obtained in a state where the reactor control rod is not immersed in water is used.

【0008】本発明の原子炉制御棒の検査方法は、内側
壁部と外側壁部とを備えた管状に形成され、前記内側壁
部と前記外側壁部との間に肉厚部が形成され、前記内側
壁部の内方に形成される管内部の底部が前記肉厚部との
間で密閉された原子炉制御棒を検査する方法であって、
前記原子炉制御棒の前記底部を水に浸漬し、前記原子炉
制御棒の前記肉厚部に向けて超音波を発信し、前記超音
波が少なくとも前記内側壁部に反射して前記肉厚部を通
過した後の反射波を受信位置にて受信し、前記管内部に
水が浸入していない状態および前記管内部に水が浸入し
ている状態のいずれか一方の状態で、前記肉厚部を通過
した前記反射波が前記受信位置にて受信されるべきタイ
ミングおよび、前記受信位置にて前記反射波が有すべき
振幅を算出し、前記算出されたタイミングおよび前記振
幅に対応する反射波が前記受信位置にて受信されるか否
かを判定する。
According to the method for inspecting a control rod of a nuclear reactor of the present invention, the control rod is formed in a tubular shape having an inner wall and an outer wall, and a thick portion is formed between the inner wall and the outer wall. A method for inspecting a reactor control rod in which a bottom inside a tube formed inside the inner wall portion is sealed between the thick portion and the reactor,
The bottom part of the reactor control rod is immersed in water, and ultrasonic waves are transmitted toward the thick part of the reactor control rod, and the ultrasonic waves are reflected on at least the inner wall part and the thick part is formed. Receiving the reflected wave after passing through at the receiving position, in one of the state where water has not entered the inside of the pipe and the state where water has entered the inside of the pipe, the thick portion The timing at which the reflected wave that has passed should be received at the receiving position, and the amplitude that the reflected wave should have at the receiving position are calculated, and the reflected wave corresponding to the calculated timing and the amplitude is calculated. It is determined whether the signal is received at the receiving position.

【0009】本発明の原子炉制御棒検査装置は、管状に
形成され、内側壁部の内方に形成される管内部の底部が
密閉された原子炉制御棒を検査するための原子炉制御棒
検査装置であって、装置本体と、前記装置本体に設けら
れ前記原子炉制御棒が挿通可能な穴部と、前記装置本体
に設けられた超音波送信部および超音波受信部と、前記
超音波受信部により受信した受信信号と、予め設定され
た信号とを比較するとともに、その比較結果に基づいて
前記原子炉制御棒の欠陥を検出する比較検出部とを備
え、前記超音波受信部は、前記穴部に挿通された前記原
子炉制御棒に向けて前記超音波送信部から送信された超
音波が前記内側壁部に反射した後の反射波を受信可能な
位置に設けられている。
A reactor control rod inspection apparatus according to the present invention is a reactor control rod for inspecting a reactor control rod formed in a tubular shape and having a closed bottom inside a tube formed inside an inner wall portion. An inspection device, an apparatus main body, a hole provided in the apparatus main body, through which the reactor control rod can be inserted, an ultrasonic transmitter and an ultrasonic receiver provided in the apparatus main body, The received signal received by the receiving unit, and comparing a signal set in advance, and comprises a comparison detection unit that detects a defect of the reactor control rod based on the comparison result, the ultrasonic receiving unit, The ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic transmission unit toward the reactor control rod inserted into the hole is provided at a position where the ultrasonic wave reflected by the inner wall portion can receive a reflected wave.

【0010】本発明の原子炉制御棒検査装置は、前記穴
部に対して前記原子炉制御棒を調芯させた状態で前記原
子炉制御棒を保持する調芯機構を更に備えている。
The reactor control rod inspection apparatus according to the present invention further includes a centering mechanism for holding the reactor control rod in a state where the reactor control rod is aligned with the hole.

【0011】本発明の原子炉制御棒検査装置は、前記穴
部ならびに前記超音波送信部および超音波受信部は、各
々複数設けられ、前記装置本体は、第一の板部と、前記
第一の板部とは異なる高さに設けられた第二の板部とを
備え、複数の前記穴部ならびに前記超音波送信部および
超音波受信部のうちの一部は、前記第一の板部に設けら
れ、前記複数の穴部ならびに前記超音波送信部および超
音波受信部のうちの他部は、前記第二の板部に設けられ
ている。
In the nuclear reactor control rod inspection apparatus according to the present invention, a plurality of the holes, the plurality of ultrasonic transmission sections and the plurality of ultrasonic reception sections are provided, and the apparatus main body includes a first plate section and the first plate section. And a second plate portion provided at a different height from the plate portion, a part of the plurality of holes and the ultrasonic transmitting portion and the ultrasonic receiving portion, the first plate portion And the other of the plurality of holes and the ultrasonic transmission unit and the ultrasonic reception unit are provided in the second plate unit.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明による燃料制御棒検査装置の一実施の形態を説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a fuel control rod inspection apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0013】図1から図3は、第1の実施形態を示して
いる。図1は、本実施形態の燃料制御棒検査装置を示し
ており、(a)はその平面図、(b)はその側面図であ
る。図2は、本実施形態による測定原理を示したもので
ある。図3は、受信エコーの例を示し、(a)は、燃料
制御棒内に水が存在しない場合、(b)は水が存在する
場合の例である。
FIGS. 1 to 3 show a first embodiment. 1A and 1B show a fuel control rod inspection device according to the present embodiment, wherein FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a side view. FIG. 2 shows the measurement principle according to the present embodiment. 3A and 3B show an example of a reception echo. FIG. 3A shows an example in which water does not exist in the fuel control rod, and FIG. 3B shows an example in which water exists.

【0014】図1において、符号30は、燃料制御棒検
査装置を示している。この燃料制御棒検査装置30は、
図1(b)に示される使用済燃料ラック1の上に据え置
かれた状態で使用される。
In FIG. 1, reference numeral 30 denotes a fuel control rod inspection device. This fuel control rod inspection device 30
It is used in a state where it is set on the spent fuel rack 1 shown in FIG.

【0015】燃料制御棒検査装置30により検査する対
象は、燃料制御棒(原子炉制御棒)3である。この燃料
制御棒3は、金属管である。図2において、符号3aは
管内壁部であり、3bは管外壁部であり、3Sは管の肉
厚部、3Mは管の内部(中空部)である。そして、燃料
制御棒3の軸線方向各端部(上部と底部)は、それぞ
れ、前記肉厚部3Sとの間で前記内部3Mが密閉された
状態となっている(以下、前記内部3Mを密閉部3Mと
いう)。
The object to be inspected by the fuel control rod inspection device 30 is a fuel control rod (reactor control rod) 3. The fuel control rod 3 is a metal tube. In FIG. 2, reference numeral 3a denotes a tube inner wall portion, 3b denotes a tube outer wall portion, 3S denotes a thick portion of the tube, and 3M denotes an inside (hollow portion) of the tube. Each end (upper and lower) of the fuel control rod 3 in the axial direction is in a state where the inside 3M is sealed between the thick part 3S (hereinafter, the inside 3M is sealed). Part 3M).

【0016】図1(b)に示すように、使用済燃料ラッ
ク1は、平面視略正方形で上部に開口部が形成された箱
状に形成されている。
As shown in FIG. 1B, the spent fuel rack 1 is formed in a box shape having a substantially square shape in a plan view and having an opening formed in an upper portion.

【0017】本実施形態の燃料制御棒検査装置30は、
超音波探傷検査法の一種である、透過式のUT法を採用
したものである。
The fuel control rod inspection device 30 of the present embodiment is
It employs a transmission type UT method, which is a type of ultrasonic inspection method.

【0018】本実施形態の燃料制御棒検査装置30は、
貫通穴が存在した場合の管内部の水の存在を検出するU
T法を取り入れることから、貫通穴を確実に誤検出なく
検出できる。
The fuel control rod inspection device 30 of the present embodiment
U to detect the presence of water inside the pipe when there is a through hole
Since the T method is adopted, the through hole can be reliably detected without erroneous detection.

【0019】図1(a)、(b)に示すように、燃料制
御棒検査装置30は、装置本体2を備えている。この装
置本体2は、平面視略正方形の平板状に形成されてい
る。装置本体2は、使用済燃料ラック1の側壁部上部に
据え置くことができるように、使用済燃料ラック1の前
記開口部よりも大きく形成されている。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the fuel control rod inspection device 30 includes a device main body 2. The device main body 2 is formed in a flat plate shape that is substantially square in plan view. The apparatus main body 2 is formed larger than the opening of the spent fuel rack 1 so that the apparatus main body 2 can be installed on the upper portion of the side wall of the spent fuel rack 1.

【0020】装置本体2の下面には、該装置本体2の平
面視形状を形成する各辺部に沿う位置に、それぞれ、位
置決め用板部21が設けられている。位置決め用板部2
1は、装置本体2の下面から下方に突出して設けられ、
燃料制御棒検査装置30(装置本体2)を使用済燃料ラ
ック1の上に置くときに、各位置決め用板部21が使用
済燃料ラック1の側壁部内に収容されることで、使用済
燃料ラック1に対して位置決めを行えるようになってい
る。
On the lower surface of the apparatus main body 2, positioning plates 21 are provided at positions along each side forming the planar shape of the apparatus main body 2, respectively. Positioning plate 2
1 is provided to protrude downward from the lower surface of the apparatus main body 2,
When the fuel control rod inspection device 30 (device main body 2) is placed on the spent fuel rack 1, each positioning plate portion 21 is accommodated in the side wall portion of the spent fuel rack 1, so that the spent fuel rack 1 can be positioned.

【0021】また、これら位置決め用板部21は、使用
済燃料ラック1の上の正式な位置に置かれた燃料制御棒
検査装置30(装置本体2)が、水平方向に位置ずれを
起こしそうになったときに、使用済燃料ラック1の側壁
部と干渉(接触)することで、位置ずれを抑えるように
なっている。
The positioning plate portion 21 is likely to be displaced in the horizontal direction by the fuel control rod inspection device 30 (device main body 2) placed at the official position on the spent fuel rack 1. When this happens, the misalignment is suppressed by interfering with (contacting with) the side wall of the spent fuel rack 1.

【0022】装置本体2には、該装置本体2の厚さ方向
に貫通する穴部12が複数形成されている。これら穴部
12は、燃料制御棒3を挿通させることができるよう
に、燃料制御棒3の外径よりも大きく形成されている。
The apparatus main body 2 has a plurality of holes 12 penetrating in the thickness direction of the apparatus main body 2. These holes 12 are formed larger than the outer diameter of the fuel control rod 3 so that the fuel control rod 3 can be inserted therethrough.

【0023】図1(a)に示すように、装置本体2を平
面視したとき、装置本体2の左右各中心線である線分L
および線分Mにより仕切られて形成される4つの領域2
a、2b、2c、2dは、それぞれ、前記穴部12の配
置が左右上下対称になっている。すなわち、装置本体2
には、前記線分Lおよび前記線分M上にそれぞれ、穴部
12が4つ対称に形成されており、さらに、前記4つの
領域2a、2b、2c、2dの各々には、それらの穴部
12以外にも、穴部12が4つずつ対称位置に形成され
ている。
As shown in FIG. 1 (a), when the apparatus main body 2 is viewed in a plan view, a line segment L, which is a center line on the left and right sides of the apparatus main body 2, is shown.
And four regions 2 formed by being divided by the line segment M
In a, 2b, 2c, and 2d, the arrangement of the holes 12 is symmetrical left and right and up and down, respectively. That is, the device body 2
Have four holes 12 formed symmetrically on the line segment L and the line segment M, respectively. Further, each of the four regions 2a, 2b, 2c, and 2d has the hole In addition to the portion 12, four holes 12 are formed at symmetrical positions.

【0024】装置本体2の上部において、これらの穴部
12の周囲には、それぞれ、UT(超音波)センサー4
が設けられている。これらUTセンサー4は、それぞ
れ、超音波送受信部4aと超音波送受信部4bが一対と
なって構成されている。超音波送受信部4aと超音波送
受信部4bとは、穴部12を挟んだ対称の位置に所定距
離空けて設けられる。この場合、送受信部4a、4b
は、それぞれ、超音波を送信する機能と受信する機能を
有している。すなわち、送受信部4aから超音波が送信
された場合には、送受信部4bがこれを受信し、反対
に、送受信部4bから送信された場合には送受信部4a
がこれを受信するようになっている。
In the upper part of the apparatus main body 2, around the holes 12, UT (ultrasonic) sensors 4 are provided, respectively.
Is provided. Each of these UT sensors 4 is constituted by a pair of an ultrasonic transmission / reception unit 4a and an ultrasonic transmission / reception unit 4b. The ultrasonic transmission / reception unit 4a and the ultrasonic transmission / reception unit 4b are provided at predetermined positions at symmetrical positions with the hole 12 interposed therebetween. In this case, the transmitting / receiving units 4a, 4b
Have a function of transmitting ultrasonic waves and a function of receiving ultrasonic waves, respectively. That is, when an ultrasonic wave is transmitted from the transmission / reception unit 4a, the transmission / reception unit 4b receives the ultrasonic wave. Conversely, when an ultrasonic wave is transmitted from the transmission / reception unit 4b, the transmission / reception unit 4a
Is to receive this.

【0025】これらUTセンサー4は、各穴部12に挿
通された各燃料制御棒3に対して超音波検査を行い、最
適な検査結果が得られるような位置に設置される(図2
参照)。すなわち、UTセンサー4は、次に述べる調芯
機構によりセットされた燃料制御棒3からの出力信号
(エコー)が得られるような位置に設けられる。
These UT sensors 4 are installed at positions where an ultrasonic inspection is performed on each fuel control rod 3 inserted into each hole 12 and an optimum inspection result is obtained (FIG. 2).
reference). That is, the UT sensor 4 is provided at a position where an output signal (echo) from the fuel control rod 3 set by the alignment mechanism described below can be obtained.

【0026】各穴部12には、燃料制御棒3を、各穴部
12内の中心位置にて安定した状態で保持するための調
芯機構5が設けられている。
Each hole 12 is provided with a centering mechanism 5 for holding the fuel control rod 3 in a stable state at the center position in each hole 12.

【0027】また、装置本体2の四隅部には、それぞ
れ、ガイドピン受け部6が設けられている。このガイド
ピン受け部6は、燃料制御棒3を取り扱うための制御棒
取扱工具(図示せず)を、装置本体2上において位置決
めするものである。前記制御棒取扱工具を用いて、燃料
制御棒3は、穴部12に挿入され、UTセンサー4によ
り検査される。
Further, guide pin receiving portions 6 are provided at four corners of the apparatus main body 2, respectively. The guide pin receiving portion 6 positions a control rod handling tool (not shown) for handling the fuel control rod 3 on the apparatus main body 2. Using the control rod handling tool, the fuel control rod 3 is inserted into the hole 12 and inspected by the UT sensor 4.

【0028】本実施形態によれば、水が貯留された使用
済燃料ラック1内に、燃料制御棒3が挿入される。この
とき、燃料制御棒3の内外壁部3a、3bに肉厚部3S
を貫通する貫通孔が形成されていると、該貫通孔を通じ
て密閉部3M内に水が充填する。本実施形態の燃料制御
棒検査装置30は、燃料制御棒3に超音波を入力して、
超音波が内壁部3aに反射しつつ肉厚部(金属部)3S
を伝搬するようにする。本実施形態は、貫通孔が無い正
常な燃料制御棒3に入力された超音波が肉厚部(金属
部)3Sを伝搬するときに比べて、密閉部3M内に水が
在ると該密閉部3Mに面した内壁部3aでの超音波反射
率が低下することに着眼して、受信エコーの強度から水
の有無、すなわち、貫通孔の有無を判別するものである
(図3(a)、(b)参照)。
According to the present embodiment, the fuel control rod 3 is inserted into the spent fuel rack 1 in which water is stored. At this time, the thick portion 3S is formed on the inner and outer wall portions 3a and 3b of the fuel control rod 3.
Is formed, water is filled into the closed portion 3M through the through hole. The fuel control rod inspection device 30 of the present embodiment inputs ultrasonic waves to the fuel control rod 3,
Thick part (metal part) 3S while ultrasonic wave is reflected on inner wall part 3a
Is propagated. In the present embodiment, compared to the case where ultrasonic waves input to the normal fuel control rod 3 having no through hole propagate through the thick portion (metal portion) 3S, the sealing is performed when water exists in the sealing portion 3M. The presence or absence of water, that is, the presence or absence of a through-hole is determined based on the intensity of the received echo, focusing on the decrease in the ultrasonic reflectivity at the inner wall portion 3a facing the portion 3M (FIG. 3A). , (B)).

【0029】図2に示すように、超音波送受信部4aか
ら超音波が出力された場合、超音波送受信部4bは、そ
の出力された超音波が肉厚部3Sを通過した後の反射波
を受信する。超音波送受信部4a、4bの配置関係は、
このように、肉厚部3Sを通過した超音波信号を受信可
能な位置とされ、また、超音波送受信部4a(または4
b)から送信される超音波の出力(波長や振幅等)も、
該超音波が肉厚部3S内で適度に反射しながら通過する
ような値に設定される。すなわち、超音波送受信部4a
から出力される超音波は、燃料制御棒3の外壁部3bか
ら入射された後、内壁部3aと外壁部3bとの間で肉厚
部3S内を複数回反射して入射部の対称位置からの反射
波(超音波送受信部4bにより受信する反射波)が適度
な値を有するように設定される。
As shown in FIG. 2, when an ultrasonic wave is output from the ultrasonic transmission / reception section 4a, the ultrasonic transmission / reception section 4b transmits the reflected wave after the output ultrasonic wave passes through the thick portion 3S. Receive. The arrangement relationship of the ultrasonic transmission / reception units 4a and 4b is as follows.
In this way, the position is set to a position where the ultrasonic signal that has passed through the thick portion 3S can be received, and the ultrasonic transmitting / receiving section 4a (or 4
The output (wavelength, amplitude, etc.) of the ultrasonic wave transmitted from b) is also
The ultrasonic wave is set to a value such that the ultrasonic wave passes while being appropriately reflected within the thick portion 3S. That is, the ultrasonic transceiver 4a
Is output from the outer wall 3b of the fuel control rod 3 and then reflected a plurality of times in the thicker portion 3S between the inner wall 3a and the outer wall 3b to be reflected from the symmetrical position of the incident portion. (The reflected wave received by the ultrasonic transmission / reception unit 4b) is set to have an appropriate value.

【0030】本実施形態では、装置本体2の調芯機構5
により位置決めされた燃料制御棒3を、装置本体2の所
定位置に予め固定されたUTセンサー4により検査する
ようになっているため、探傷時の受信エコー(反射波)
の伝搬時間および、密閉部3Mに水が存在する場合/し
ない場合のそれぞれのエコー高さ、が安定する。言い換
えれば、本実施形態によれば、測定時の諸状況等による
受信エコーの値の変動(誤差)が少ない。
In the present embodiment, the alignment mechanism 5 of the apparatus main body 2
The fuel control rod 3 positioned by the above is inspected by the UT sensor 4 previously fixed at a predetermined position of the apparatus main body 2, so that the received echo (reflected wave) at the time of flaw detection is detected.
, And the respective echo heights when water is present / absent in the sealed portion 3M are stabilized. In other words, according to the present embodiment, the variation (error) of the value of the received echo due to various conditions at the time of measurement and the like is small.

【0031】したがって、図3(b)に示した、理論的
に定まる位置(伝搬時間タイミングおよびエコー高さの
2つの要素により定まる位置)にゲートをかけることに
より、密閉部3M内の水の有無、つまり、燃料制御棒3
の貫通孔の有無を検出することができる。すなわち、図
3(b)において斜線で囲んだ領域にエコー(反射波)
が有るか無いかを調べるだけで、貫通孔の存在を見過ご
すことや誤検出することなく、容易かつ確実に貫通孔の
有無を検出することができる。
Therefore, by setting a gate at the position theoretically determined (position determined by two factors of the propagation time timing and the echo height) shown in FIG. That is, the fuel control rod 3
Can be detected. That is, in FIG. 3B, the echo (reflected wave)
By simply checking whether or not there is a through hole, the presence or absence of the through hole can be easily and reliably detected without overlooking the existence of the through hole or erroneous detection.

【0032】さらに、使用済燃料ラック1に貯留された
水の高さ内であれば、燃料制御棒3のどの位置に貫通孔
があっても、該貫通孔から、密閉部3M内の軸線方向の
全長に亘って水が浸入し、使用済燃料ラック1内に貯留
された水と同じ高さまで溜まる。したがって、貫通孔の
高さ位置とUTセンサー4の高さ位置が異なっても、該
貫通孔を確実に検出することができる。すなわち、本実
施形態による検査は、燃料制御棒3の全長に亘って実施
する必要が無く、一点計測で済むことから、検査時間を
短縮することができる。
Furthermore, no matter where the through hole is located on the fuel control rod 3 within the level of the water stored in the spent fuel rack 1, the through hole extends from the through hole in the axial direction in the closed portion 3 M. Water penetrates over the entire length of the spent fuel rack 1 and accumulates to the same height as the water stored in the spent fuel rack 1. Therefore, even if the height position of the through hole is different from the height position of the UT sensor 4, the through hole can be reliably detected. That is, the inspection according to the present embodiment does not need to be performed over the entire length of the fuel control rod 3 and can be performed at one point, so that the inspection time can be shortened.

【0033】さらに、本実施形態によれば、UTセンサ
ー4が最適配置に配置され、また、燃料制御棒3が調芯
機構5により所定の位置に安定的に保持されているた
め、図3(a)および(b)に示すように、一定の位置
(図3(b)の斜線部)にゲートをかけて、一定以上の
振幅を有し、かつ一定のタイミングで発生したエコー
(図3(a)に示したエコーに相当する)の有無を調べ
るだけで、確実に水の有無が判別でき、検査の信頼性向
上を図ることができる。
Further, according to the present embodiment, the UT sensor 4 is optimally arranged, and the fuel control rod 3 is stably held at a predetermined position by the alignment mechanism 5. As shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), a gate is applied to a fixed position (the hatched portion in FIG. 3 (b)), an echo having a certain amplitude or more and generated at a fixed timing (FIG. The presence / absence of water can be reliably determined only by examining the presence / absence of (equivalent to the echo shown in a)), and the reliability of the inspection can be improved.

【0034】次に、図4および図5を参照して、第2の
実施形態について説明する。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS.

【0035】燃料制御棒3の形状・タイプ等によって、
全てのUTセンサー4の配置を、図1(a)のようにレ
イアウトすることが困難である場合には、図4および図
5に示すように階層構造とする。本実施形態は、一層当
たりのUTセンサー4の数を減らして取付スペースを確
保するものである。装置本体2の上方に支柱8を介して
センサ取付板7を取り付け、前記減らした分のUTセン
サー4を、そのセンサ取付板7に配置する。このよう
に、UTセンサー4を階層的に配置してレイアウト上の
制約を解消できるのは、前述した通り本実施形態によれ
ば、燃料制御棒3の全長に亘る検査を実施する必要が無
く、一点計測で足りるからである。
Depending on the shape and type of the fuel control rod 3,
When it is difficult to lay out all the UT sensors 4 as shown in FIG. 1A, the UT sensors 4 have a hierarchical structure as shown in FIGS. In the present embodiment, the number of UT sensors 4 per layer is reduced to secure a mounting space. The sensor mounting plate 7 is mounted above the apparatus main body 2 via the support 8, and the reduced UT sensor 4 is arranged on the sensor mounting plate 7. As described above, according to the present embodiment, it is not necessary to carry out the inspection over the entire length of the fuel control rod 3 because the UT sensors 4 can be hierarchically arranged to eliminate the restrictions on the layout. This is because one point measurement is sufficient.

【0036】次に、図6を参照して、第3の実施形態に
ついて説明する。
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG.

【0037】図6に示される丸印は、図1(a)に示し
た装置本体2の穴部12を示している。図1(a)を参
照して説明したように、装置本体2を平面視した場合、
穴部12の配置(前記穴部12に挿通された燃料制御棒
3の配置)は、図1(a)の線分Lおよび線分Mを中心
として左右上下対称になっている。
The circles shown in FIG. 6 indicate the holes 12 of the apparatus main body 2 shown in FIG. As described with reference to FIG. 1A, when the apparatus main body 2 is viewed in plan,
The arrangement of the holes 12 (the arrangement of the fuel control rods 3 inserted into the holes 12) is symmetrical about the line L and the line M in FIG.

【0038】したがって、図1(a)のように全ての穴
部12にそれぞれUTセンサー4を配置するのではな
く、図6の斜線で示した穴部12の周囲のみにUTセン
サー4を配置し、前記制御棒取扱工具を90度ずつ回転
させることで、全ての穴部12に挿通された燃料制御棒
3の全数を検査することも可能である。本実施形態によ
れば、必要最小限のUTセンサー4を用いて燃料制御棒
3を回転させながら検査するものであるから、探傷系の
簡素化につながり、メンテナンスの面で有利となる。
Therefore, the UT sensors 4 are not disposed in all the holes 12 as shown in FIG. 1A, but are disposed only around the holes 12 shown by hatching in FIG. By rotating the control rod handling tool by 90 degrees, it is also possible to inspect all the fuel control rods 3 inserted into all the holes 12. According to the present embodiment, the inspection is performed while rotating the fuel control rod 3 using the minimum necessary UT sensor 4, which leads to simplification of the flaw detection system and is advantageous in terms of maintenance.

【0039】次に、図7を参照して、第4の実施形態
(応用例)について説明する。
Next, a fourth embodiment (application example) will be described with reference to FIG.

【0040】本実施形態の検査装置は、既存の制御棒取
扱工具または多機能マスト9の複数のカード10上に、
階層的にUTセンサー4を取り付けたものである。この
検査装置は、プラント定期検査時の燃料制御棒3のハン
ドリング時に、燃料制御棒3が制御棒取扱工具または多
機能マスト9内に収納されたときに、本発明によるUT
検査を実施するものである。
The inspection apparatus according to the present embodiment is arranged on a plurality of cards 10 of an existing control rod handling tool or multifunctional mast 9.
The UT sensor 4 is attached hierarchically. This inspection apparatus is provided with the UT according to the present invention when the fuel control rod 3 is stored in the control rod handling tool or the multi-function mast 9 during the handling of the fuel control rod 3 during the periodic inspection of the plant.
An inspection is performed.

【0041】本実施形態は、制御棒取扱工具または多機
能マスト内に取り付けるタイプの検査装置であり、構造
的に制御棒取扱工具または多機能マストのカードの上に
検出部ユニット(UTセンサー4、調芯機構5など)を
取り付けるだけでよいため、特別に検査装置の作製、検
査工程を設ける必要が無い。したがって、コストダウ
ン、工程の短縮化につながり、従来の作業行程の中で燃
料制御棒3の健全性を確認することができる。
The present embodiment is an inspection apparatus of a type to be mounted in a control rod handling tool or a multi-function mast. It is only necessary to attach the alignment mechanism 5 or the like), and there is no need to specially manufacture an inspection device and provide an inspection process. Therefore, it leads to cost reduction and shortening of the process, and the soundness of the fuel control rod 3 can be confirmed during the conventional work process.

【0042】本実施形態の装置を用いた検査は、燃料制
御棒3の全長に亘って実施する必要がなく、一点計測で
済むことから、階層的にUTセンサー4を配置できる。
このことから、センサーの取付スペースが制限される制
御棒取扱工具または多機能マストのカード上への導入に
適している。
The inspection using the apparatus of the present embodiment does not need to be performed over the entire length of the fuel control rod 3 and can be performed at one point, so that the UT sensors 4 can be arranged hierarchically.
This makes it suitable for introducing a control rod handling tool or a multi-function mast onto a card where the mounting space for the sensor is limited.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明の原子炉制御棒の検査方法によれ
ば、管状に形成され、内側壁部の内方に形成される管内
部の底部が密閉された原子炉制御棒を検査する方法であ
って、前記原子炉制御棒を前記底部を下方に向けた状態
で水に浸漬し、前記原子炉制御棒の前記内側壁部に向け
て超音波を発信し、前記超音波が前記内側壁部に反射し
た後の反射波を受信し、前記反射波を示す値と設定値と
を比較し、前記比較した結果、超音波の反射率の低下が
検知されることで、前記原子炉制御棒の前記管内部に水
が浸入していることが分かり、前記原子炉制御棒に貫通
孔(欠陥)が生じていることを検出することができる。
前記設定値としては、前記原子炉制御棒を水に浸漬させ
ない状態で得られた超音波の反射波の値が用いられる。
According to the method for inspecting a nuclear reactor control rod of the present invention, a method for inspecting a nuclear reactor control rod which is formed in a tubular shape and whose bottom inside a tube formed inside an inner wall portion is sealed. Wherein the reactor control rod is immersed in water with the bottom part directed downward, and ultrasonic waves are transmitted toward the inner wall part of the reactor control rod, and the ultrasonic waves are emitted from the inner wall part. Receiving the reflected wave after reflected by the part, comparing the value indicating the reflected wave with a set value, and as a result of the comparison, a decrease in the reflectivity of the ultrasonic wave is detected, whereby the reactor control rod It can be seen that water has penetrated into the inside of the tube, and it can be detected that a through hole (defect) has occurred in the reactor control rod.
As the set value, a value of a reflected ultrasonic wave obtained in a state where the reactor control rod is not immersed in water is used.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、本発明による原子炉制御棒検査装置の
第1の実施の形態を示し、(a)はその平面図、(b)
はその断面図である。
FIG. 1 shows a first embodiment of a reactor control rod inspection apparatus according to the present invention, (a) is a plan view thereof, and (b) is a plan view thereof.
Is a sectional view thereof.

【図2】図2は、第1の実施形態の測定原理を示す平面
図である。
FIG. 2 is a plan view showing the measurement principle of the first embodiment.

【図3】図3は、第1の実施形態の検出結果を示し、
(a)は原子炉制御棒に欠陥が無い場合、(b)は欠陥
が有る場合を示す。
FIG. 3 shows a detection result of the first embodiment,
(A) shows the case where there is no defect in the reactor control rod, and (b) shows the case where there is a defect.

【図4】図4は、第2の実施形態を示す側面図である。FIG. 4 is a side view showing a second embodiment.

【図5】図5は、第2の実施形態を示す平面図であり、
(a)は第1の板部を示し、(b)は第2の板部を示し
ている。
FIG. 5 is a plan view showing a second embodiment,
(A) shows the first plate portion, and (b) shows the second plate portion.

【図6】第3の実施形態の概略を示す側面図である。FIG. 6 is a side view schematically showing a third embodiment.

【図7】第4の実施形態を示す側面図である。FIG. 7 is a side view showing a fourth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…使用済燃料ラック 2…装置本体 2a…領域 2b…領域 2c…領域 2d…領域 3…燃料制御棒 3a…内壁部 3b…外壁部 3M…内部、密閉部 3S…肉厚部 4…UTセンサー 4a…超音波送受信部 4b…超音波送受信部 5…調芯機構 6…ガイドピン受け部 7…センサ取付板 8…支柱 9…多機能マスト 10…カード 12…穴部 21…位置決め用板部 30…燃料制御棒検査装置 L…線分 M…線分 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Spent fuel rack 2 ... Device main body 2a ... Area 2b ... Area 2c ... Area 2d ... Area 3 ... Fuel control rod 3a ... Inner wall part 3b ... Outer wall part 3M ... Inner and sealing part 3S ... Thick part 4 ... UT sensor Reference numeral 4a: Ultrasonic transmission / reception unit 4b: Ultrasonic transmission / reception unit 5: Alignment mechanism 6: Guide pin receiving unit 7: Sensor mounting plate 8: Support post 9: Multifunctional mast 10: Card 12: Hole 21: Positioning plate 30 … Fuel control rod inspection device L… Line segment M… Line segment

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 管状に形成され、内側壁部の内方に形成
される管内部の底部が密閉された原子炉制御棒を検査す
る方法であって、 前記原子炉制御棒を前記底部を下方に向けた状態で水に
浸漬し、 前記原子炉制御棒の前記内側壁部に向けて超音波を発信
し、 前記超音波が前記内側壁部に反射した後の反射波を受信
し、 前記反射波を示す値と設定値とを比較する原子炉制御棒
の検査方法。
1. A method for inspecting a reactor control rod, which is formed in a tubular shape and has a closed bottom inside a tube formed inside an inner wall portion, comprising: Immersed in water in a state of facing, transmitting ultrasonic waves toward the inner wall portion of the reactor control rod, receiving a reflected wave after the ultrasonic waves are reflected on the inner wall portion, A method of inspecting a reactor control rod that compares a value indicating a wave with a set value.
【請求項2】 内側壁部と外側壁部とを備えた管状に形
成され、前記内側壁部と前記外側壁部との間に肉厚部が
形成され、前記内側壁部の内方に形成される管内部の底
部が前記肉厚部との間で密閉された原子炉制御棒を検査
する方法であって、 前記原子炉制御棒の前記底部を水に浸漬し、 前記原子炉制御棒の前記肉厚部に向けて超音波を発信
し、 前記超音波が少なくとも前記内側壁部に反射して前記肉
厚部を通過した後の反射波を受信位置にて受信し、 前記管内部に水が浸入していない状態および前記管内部
に水が浸入している状態のいずれか一方の状態で、前記
肉厚部を通過した前記反射波が前記受信位置にて受信さ
れるべきタイミングおよび、前記受信位置にて前記反射
波が有すべき振幅を算出し、 前記算出されたタイミングおよび前記振幅に対応する反
射波が前記受信位置にて受信されるか否かを判定する原
子炉制御棒の検査方法。
2. A tubular member having an inner wall portion and an outer wall portion, a thick portion formed between the inner wall portion and the outer wall portion, and formed inside the inner wall portion. A method for inspecting a reactor control rod in which a bottom inside a pipe to be sealed is sealed between the thick portion and the reactor, wherein the bottom of the reactor control rod is immersed in water; An ultrasonic wave is transmitted toward the thick portion, and the ultrasonic wave is reflected at least on the inner wall portion and a reflected wave after passing through the thick portion is received at a receiving position. The timing at which the reflected wave that has passed through the thick portion is to be received at the reception position in one of the state where water has not penetrated and the state where water has penetrated into the pipe, and Calculate the amplitude that the reflected wave should have at the receiving position, and calculate the calculated timing and Inspection method of determining a nuclear reactor control rods whether the received reflected wave by the receiving position corresponding to the amplitude.
【請求項3】 管状に形成され、内側壁部の内方に形成
される管内部の底部が密閉された原子炉制御棒を検査す
るための原子炉制御棒検査装置であって、 装置本体と、 前記装置本体に設けられ前記原子炉制御棒が挿通可能な
穴部と、 前記装置本体に設けられた超音波送信部および超音波受
信部と、 前記超音波受信部により受信した受信信号と、予め設定
された信号とを比較するとともに、その比較結果に基づ
いて前記原子炉制御棒の欠陥を検出する比較検出部とを
備え、 前記超音波受信部は、前記穴部に挿通された前記原子炉
制御棒に向けて前記超音波送信部から送信された超音波
が前記内側壁部に反射した後の反射波を受信可能な位置
に設けられている原子炉制御棒検査装置。
3. A reactor control rod inspection apparatus for inspecting a reactor control rod, which is formed in a tubular shape and in which a bottom inside a tube formed inside an inner wall portion is sealed, the reactor control rod includes: A hole provided in the apparatus main body and through which the reactor control rod can be inserted, an ultrasonic transmitter and an ultrasonic receiver provided in the apparatus main body, and a reception signal received by the ultrasonic receiver, A comparison detection unit that compares a signal set in advance and detects a defect of the reactor control rod based on the comparison result, wherein the ultrasonic reception unit includes the atom inserted into the hole. A reactor control rod inspection device provided at a position capable of receiving a reflected wave after the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic transmission unit toward the reactor control rod is reflected on the inner wall portion.
【請求項4】 請求項3記載の原子炉制御棒検査装置に
おいて、 前記穴部に対して前記原子炉制御棒を調芯させた状態で
前記原子炉制御棒を保持する調芯機構を更に備えた原子
炉制御棒検査装置。
4. The reactor control rod inspection apparatus according to claim 3, further comprising: a centering mechanism for holding the reactor control rod in a state where the reactor control rod is aligned with the hole. Reactor control rod inspection equipment.
【請求項5】 請求項3または4に記載の原子炉制御棒
検査装置であって、前記穴部ならびに前記超音波送信部
および超音波受信部は、各々複数設けられ、 前記装置本体は、第一の板部と、前記第一の板部とは異
なる高さに設けられた第二の板部とを備え、 複数の前記穴部ならびに前記超音波送信部および超音波
受信部のうちの一部は、前記第一の板部に設けられ、 前記複数の穴部ならびに前記超音波送信部および超音波
受信部のうちの他部は、前記第二の板部に設けられてい
る原子炉制御棒検査装置。
5. The reactor control rod inspection device according to claim 3, wherein the hole, the ultrasonic transmission unit, and the ultrasonic reception unit are provided in plurality, respectively. A first plate portion and a second plate portion provided at a height different from the first plate portion, wherein one of the plurality of holes and the ultrasonic transmitting portion and the ultrasonic receiving portion is provided. The unit is provided in the first plate unit, and the other of the plurality of holes and the ultrasonic transmission unit and the ultrasonic reception unit is a reactor control unit provided in the second plate unit. Bar inspection device.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112113718A (en) * 2020-07-28 2020-12-22 中国核电工程有限公司 Method for detecting sealing performance of nuclear power plant hole plugging by using ultrasonic method
CN115394458A (en) * 2022-08-26 2022-11-25 中国核动力研究设计院 Ultra-high flux reactor core based on rod bundle type fuel assembly

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