JP2002196094A - 原子炉用燃料交換マスト保持具 - Google Patents

原子炉用燃料交換マスト保持具

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JP2002196094A
JP2002196094A JP2001266593A JP2001266593A JP2002196094A JP 2002196094 A JP2002196094 A JP 2002196094A JP 2001266593 A JP2001266593 A JP 2001266593A JP 2001266593 A JP2001266593 A JP 2001266593A JP 2002196094 A JP2002196094 A JP 2002196094A
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plate
tube assembly
roller housing
intermediate tube
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Thomas Harold Mcgovern
トーマス・ハロルド・マクガバーン
Leland L Lantz
ルランド・エル・ランツ
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General Electric Co
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    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
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    • G21C19/20Arrangements for introducing objects into the pressure vessel; Arrangements for handling objects within the pressure vessel; Arrangements for removing objects from the pressure vessel
    • GPHYSICS
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 原子炉における伸縮式燃料交換アーム(7
0)用の保持具(10)。 【解決手段】 保持具は、複数のプレート(18、2
0、22)に結合された複数の支持部材(12、14、
16)を備える。保持具は、第1面(24)及び第2面
(26)を持つ第1プレート、第1プレートから間隔を
置いて配置された第2プレート、並びに第1面(50)
及び第2面(52)を持つ第3プレートを備える。第3
プレートは、第2プレートが第1プレートと第3プレー
トの間に位置するように、第2プレートから間隔を置い
て配置される。第1プレートの第2面は、マストの外側
チューブ組立体(72)のローラハウジング(84)に
係合し、第3プレートの第1面は、中間チューブ組立体
(76)のうちの1つにあるローラハウジング(96)
に係合して、中間チューブが伸長するのを阻止し、従っ
てマストの内側チューブを完全に伸長させることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に原子炉に
関し、より具体的には、原子炉燃料交換マスト用の保持
具に関する。
【0002】
【従来の技術】沸騰水型原子炉(BWR)は、密閉原子
炉圧力容器(RPV)内に水中に沈められた炉心を含
む。RPVは、上方に燃料交換用水槽が設けられた収納
容器中に配置される。燃料交換サイクル中に、圧力容器
の上部ヘッドはRPVの内部部品と共に取り外され、炉
心に近づくことができる。開口している容器は上方に設
けられた水槽のレベルまで水で完全に満たされ、通常の
移動式燃料交換ガントリーすなわち作業架台が、炉心に
交換燃料バンドルを運びまた炉心から燃料バンドルを取
り除くために水槽の上方を移動可能になっている。一般
的に作業架台は、レール上を縦方向に移動し、レール間
を横方向に動くトロリーを持つ。下端部にグラップルを
持った伸縮式マストが、トロリーによって運ばれるの
で、燃料バンドルを炉心にまた炉心から水面下で正確に
移動させることができる。
【0003】伸縮式マストは、複数の嵌め込まれたチュ
ーブを備えている。外側チューブは固定されており、嵌
め込まれた内側チューブは、外側チューブから下方に延
びまた外側チューブ中に引っ込む。嵌め込まれた各チュ
ーブは、外側チューブより直径が小さい。伸縮式設計の
ために、小さい方のマスト部分は、その上にある大きい
方のマスト部分が完全に伸長し終わるまで、伸長し始め
ることができない。
【0004】原子炉内で使用するのに先立ち、マスト及
びグラップルの作動が、燃料貯蔵プールにおいてテスト
される。グラップルの顎は、模擬燃料バンドルを使って
テストされる。マストをゆっくりと燃料貯蔵プールの底
まで伸長させ、連結具合を検査する。しかしながら、燃
料貯蔵プールは浅いため、マストを完全に伸長させるこ
とができない。マストを十分にテストするために、より
小さなマスト部分を伸長させることができるように、よ
り大きなマスト部分を伸長させない方法が幾つか試みら
れたが成功しなかった。試みられた1つの方法は、上部
部分を一体にくさびで留めて伸長しないようにするもの
であった。試みられた別の方法は、上部部分を手すりな
どの物体にロープで固定するものであった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】燃料交換作業を始める
前に、マストのより小さな部分を燃料貯蔵プール内で伸
長させ、マストを充分にテストすることができる装置を
提供することが望まれている。
【0006】
【課題を解決するための手段】原子炉における伸縮式燃
料交換アーム用の保持具を使えば、原子炉の燃料交換作
業を始める前に、マストを充分にテストすることが可能
になる。燃料交換アームは、外側チューブ組立体、複数
の中間チューブ組立体及び内側チューブ組立体を備え
る。外側チューブ組立体及び中間チューブ組立体の各々
は、下端部にフランジと各フランジの周辺部周りに間隔
を置いて配置されたローラハウジングを備える。例示的
な実施形態において、保持具は、複数のプレートに結合
された複数の支持部材を備える。保持具は、第1面及び
第2面を持つ第1プレート、第1プレートと間隔を置い
て配置された第2プレート、並びに第1面及び第2面を
持つ第3プレートを備える。第3プレートが第2プレー
トから間隔を置いて配置されているので、第2プレート
は第1プレートと第3プレートの間に位置している。第
1プレートの第2面が、マスト外側チューブ組立体のロ
ーラハウジングに係合し、第3プレートの第1面が、中
間チューブ組立体のうちの1つにあるローラハウジング
に係合する。
【0007】上記の保持具を使えば、燃料交換作業を始
める前に、マストのより小さな部分(内側組立体及び中
間チューブ組立体の1つ)を燃料貯蔵プール内で伸長さ
せて、マストを充分にテストすることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施形態による
保持具10の斜視図であり、図2は、保持具10の正面
図である。図1及び図2を参照すると、保持具10は、
第1、第2及び第3プレート18、20及び22に結合
された第1、第2及び第3支持部材12、14及び16
を備える。プレート18、20及び22は、互いに間隔
を置いて配置され、第2プレート20が、第1プレート
18と第3プレート22の間に位置するように配置され
る。各支持部材12、14及び16は、各プレート1
8、20及び22を貫通して延び、例えば、溶接によっ
て各プレート18、20及び22に結合される。支持部
材12、14及び16は、円筒形のチューブである。別
の実施形態では、支持部材は、例えば矩形チャネル材、
中実のロッド及び同様のものなどのようなあらゆる形状
とすることができる。
【0009】第1プレート18は、第1及び第2面24
及び26、並びに支持部材12、14及び16をそれぞ
れ受け入れる大きさに作られた開口部28、30及び3
2を備える。プレート18はまた、燃料交換マストのチ
ューブ組立体に適合するような大きさに作られた弓形切
込み部34を備える。図3を参照すると、プレート18
の第2面26は、第2面26に機械加工された第1、第
2及び第3凹部すなわち受け座36、38及び40を備
える。
【0010】図1及び図2を再度参照すると、第2プレ
ート20は、支持部材12、14及び16をそれぞれ受
け入れる大きさに作られた開口部42、44及び46を
備える。プレート20はまた、燃料交換マストのチュー
ブ組立体に適合するような大きさに作られた弓形切込み
部48を持つ。
【0011】第3プレート22は、第1及び第2面50
及び52、並びに支持部材12、14及び16をそれぞ
れ受け入れる大きさに作られた開口部54、56及び5
8を備える。プレート22はまた、燃料交換マストのチ
ューブ組立体を受け入れる大きさに作られた切込み部6
0を持つ。プレート22の第1面50は、第1面50に
機械加工された第1、第2及び第3凹部すなわち受け座
62、64及び66を備える。
【0012】第3支持部材16は、第1プレート18の
第1面24を越えて延び、運搬用ポールアダプタ68を
備える。
【0013】プレート18、20及び22、並びに支持
部材12、14及び16は、例えば、アルミ合金、ステ
ンレス鋼合金などのあらゆる適当な材料から製作される
ことができる。例示的な実施形態において、プレート1
8、20及び22、並びに支持部材12、14及び16
は、アルミ合金6061−T6で製作される。アルミ合
金6061−T6は、重さに対する強度の割合が高く、
水面下の環境でも耐食性が良好である。
【0014】図4は、伸縮式燃料交換マスト70に取り
付けられた保持具10の斜視図である。マスト70は、
4つの伸縮式チューブ組立体、すなわち外側チューブ組
立体72、第1中間チューブ組立体74、第2中間チュ
ーブ組立体76及び内側チューブ組立体78を含む。伸
縮式チューブ組立体72、74、76及び78は、互い
に内部に嵌め込まれて、互いに対して摺動する。具体的
には、第1中間チューブ組立体74は外側のチューブ組
立体72内で摺動し、第2中間チューブ組立体76は第
1中間チューブ組立体74内で摺動し、また内側チュー
ブ組立体78は第2中間チューブ組立体76内で摺動す
る。
【0015】外側チューブ組立体72は、第1端部にフ
ランジ80を備える。4つのローラハウジング84(3
つが図示されている)が、フランジ80に取り付けら
れ、外側チューブ組立体72の円周方向周りに間隔を置
いて配置される。ローラハウジング84は、第1中間チ
ューブ組立体74が外側チューブ組立体72内で摺動す
るときにそれを案内するローラ組立体(図示せず)を収
納する。
【0016】第1中間チューブ組立体74は、第1端部
88にフランジ86を備える。4つのローラハウジング
90が、フランジ86に取り付けられ、第1中間チュー
ブ組立体74の円周方向周りに間隔を置いて配置され
る。ローラハウジング90は、第2中間チューブ組立体
76が第1中間チューブ組立体74内で摺動するときに
それを案内するローラ組立体(図示せず)を収納する。
【0017】第2中間チューブ組立体76は、第1端部
94にフランジ76を備える。4つのローラハウジング
96(2つを図示)が、フランジ92に取り付けられ、
第2中間チューブ組立体76の円周方向周りに間隔を置
いて配置される。ローラハウジング96は、内側チュー
ブ組立体78が第2中間チューブ組立体76内で摺動す
るときにそれを案内するローラ組立体(図示せず)を収
納する。
【0018】1つの例示的な実施形態において、伸縮式
チューブ組立体72、74、76及び78は、壁厚は約
0.25インチで、それぞれ、約6インチ、5インチ、
4インチ、及び3インチの直径を持つ。勿論、別の実施
形態では、伸縮式チューブ組立体72、74、76及び
78は、他の適当な直径及び壁厚を持つこともできる。
【0019】マスト保持具10は、第1プレート18の
第2面26が外側チューブ組立体72のローラハウジン
グ84に係合し、第3プレート22の第1面50が第1
中間チューブ組立体74のローラハウジング90に係合
するように、マスト70上に配置される。具体的には、
凹部すなわち受け座36、38及び40がローラハウジ
ング84に適合するように機械加工され、凹部すなわち
受け座62、64及び66がローラハウジング90に適
合するように機械加工されて、保持具10をマスト70
上にしっかり固定することを可能にする。
【0020】保持具10は、マスト70が引っ込んだ位
置にあるとき、マスト70上に取り付けられる。マスト
70を伸長させると、第1及び第3プレート18及び2
2が、それぞれローラハウジング84及び90に係合
し、保持具10に荷重が掛かる。この荷重と凹部36、
38、40、62及び66の形状により、保持具10は
マスト70上にしっかり固定されて、第1中間チューブ
組立体74が伸長するのを阻止する。第2中間チューブ
組立体76及び内側チューブ組立体78を、検査及びテ
ストのために完全に伸長させることができる。
【0021】図5は、第1及び第2中間チューブ組立体
74及び76が伸長するのを抑止するように、伸縮式燃
料交換マスト70に取り付けられた保持具10の斜視図
である。具体的には、マスト保持具10は、第1プレー
ト18の第2面26が外側チューブ組立体72のローラ
ハウジング84に係合し、第3プレート22の第1面5
0が第2中間チューブ組立体76のローラハウジング9
6に係合するように、マスト70上に配置される。凹部
すなわち受け座62、64及び66が、ローラハウジン
グ96に適合し、保持具10をマスト70上に固定する
ことができる。
【0022】保持具10は、マスト70が引っ込んだ位
置にあるとき、マスト70上に取り付けられる。マスト
70を伸長させると、第1及び第3プレート18及び2
2は、それぞれローラハウジング84及び96に係合
し、保持具10に荷重が掛かる。この負荷と凹部36、
38、40、62、64及び66の形状により、保持具
10はマスト70にしっかり固定されて、第1中間チュ
ーブ組立体74及び第2中間チューブ組立体76が伸長
するのを阻止する。保持具10がこの位置にある場合に
は、内側チューブ組立体78だけを、検査及びテストの
ために完全に伸長させることができる。
【0023】上述した保持具10により、原子炉の燃料
交換作業を始め前に、マスト70の第2中間チューブ組
立体76及び/又は内側チューブ組立体78を燃料貯蔵
プール内で完全に伸長させて、マスト70を充分にテス
トすることができる。
【0024】本発明を種々の特定の実施形態により説明
したが、当業者には、本発明が特許請求の範囲の技術思
想及び技術的範囲内の変更で実施することができること
は明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態による保持具の斜視図。
【図2】 図1に示す保持具の正面図。
【図3】 図1に示す保持具の第1プレートの底面図。
【図4】 伸縮式燃料交換マストの外側チューブ組立体
と第1中間チューブ組立体に取り付けられた、図1に示
す保持具の斜視図。
【図5】 伸縮式燃料交換マストの外側チューブ組立体
と第2中間チューブ組立体に取り付けられた、図1に示
す保持具の斜視図。
【符号の説明】
10 保持具 12、14、16 支持部材 18、20、22 プレート 24、26、50、52 プレート面 34、48、60 プレート切込み部 36、38、40、62、64、66 プレート凹部 70 燃料交換マスト 72、74、76、78 チューブ組立体 80、86、92 フランジ 82、88、94 チューブ組立体下端部 84、90、96 ローラハウジング

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外側チューブ組立体(72)、複数の中
    間チューブ組立体(74、76)及び内側チューブ組立
    体(78)を備え、前記外側チューブ組立体及び前記中
    間チューブ組立体の各々が、下端部(82、88、9
    4)にフランジ(80、86、92)と各フランジの周
    辺部周りに間隔を置いて配置された複数のローラハウジ
    ング(84、90、96)を備える原子炉における伸縮
    式燃料交換アーム(70)用の保持具(10)であっ
    て、 複数の支持部材(12、14、16)と、 第1面(24)及び第2面(26)を有し、前記支持部
    材に結合された第1プレート(18)と、 前記支持部材に結合され、前記第1プレートから間隔を
    置いて配置された第2プレートと、 第1面(50)及び第2面(52)を有し、前記支持部
    材に結合され、前記第2プレートから間隔を置いて配置
    された第3プレート(22)と、を備え、前記第2プレ
    ートが前記第1プレートと前記第3プレートの間に位置
    し、前記第1プレートの前記第2面がマストの前記外側
    チューブ組立体の前記ローラハウジングに係合するよう
    に構成され、前記第3プレートの前記第1面が前記中間
    チューブ組立体の前記ローラハウジングに係合するよう
    に構成されることを特徴とする保持具(10)。
  2. 【請求項2】 前記第2プレート(20)が、前記中間
    チューブ組立体(74)の形状に適合するように構成さ
    れた弓形切込み部(48)を備えることを特徴とする、
    請求項1に記載の保持具(10)。
  3. 【請求項3】 前記第1プレート(18)が、前記外側
    チューブ組立体(72)の形状に適合するように構成さ
    れた弓形切込み部(34)を備えることを特徴とする、
    請求項1に記載の保持具(10)。
  4. 【請求項4】 前記第1プレート(18)の前記第2面
    (26)が、前記外側チューブ組立体(72)の前記ロ
    ーラハウジング(84)の形状と整合し、それに適合す
    るように構成された複数の凹部(36、38、40)を
    備えることを特徴とする、請求項3に記載の保持具(1
    0)。
  5. 【請求項5】 前記第3プレート(22)の前記第1面
    (50)が、前記中間チューブ組立体(76)のローラ
    ハウジング(90、96)に適合するように構成された
    弓形切込み部(60)を備えることを特徴とする、請求
    項1に記載の保持具(10)。
  6. 【請求項6】 前記第3プレート(22)の前記第1面
    (50)が、前記中間チューブ組立体(74、76)の
    前記ローラハウジング(90、96)の形状と整合し、
    それに適合するように構成された複数の凹部(62、6
    4、66)を備えることを特徴とする、請求項5に記載
    の保持具(10)。
  7. 【請求項7】 前記支持部材(16)の少なくとも1つ
    が、前記第1プレート(18)の前記第1面(24)を
    越えて延び、運搬用ポールアダプタ(68)を備えるこ
    とを特徴とする、請求項1に記載の保持具(10)。
  8. 【請求項8】 原子炉内で使用する伸縮式燃料交換アー
    ム組立体(70)であって、該燃料交換アームが、 外側チューブ組立体(72)と、 複数の中間チューブ組立体(74、76)と、 内側チューブ組立体(78)と、を備え、前記外側チュ
    ーブ組立体及び前記中間チューブ組立体の各々が、下端
    部(82、88、84)にフランジ(80、86、9
    2)及び各フランジの周辺部周りに間隔を置いて配置さ
    れた複数のローラハウジング(84、90、96)を備
    え、該燃料交換アームが、 前記外側チューブ組立体と少なくとも1つの中間チュー
    ブ組立体とに結合された保持具(10)をさらに備え、
    該保持具が、 複数の支持部材(12、14、16)と、 第1面及び第2面(26)を有し、前記支持部材に結合
    された第1プレート(18)と、 前記支持部材に結合され、前記第1プレートから間隔を
    置いて配置された第2プレート(20)と、 第1面(50)及び第2面(52)を有し、前記支持部
    材に結合され、前記第2プレートから間隔を置いて配置
    された第3プレート(22)と、を備え、前記第2プレ
    ートが前記第1プレートと前記第3プレートの間に位置
    し、前記第1プレートの前記第2面がマストの前記外側
    チューブ組立体の前記ローラハウジングに係合し、前記
    第3プレートの前記第1面が前記中間チューブ組立体の
    前記ローラハウジングに係合する、ことを特徴とする伸
    縮式燃料交換アーム組立体(70)。
  9. 【請求項9】 前記第2プレート(20)が、前記中間
    チューブ組立体(74)の形状に適合するように構成さ
    れた弓形切込み部(48)を備えることを特徴とする、
    請求項8に記載の伸縮式燃料交換アーム組立体(7
    0)。
  10. 【請求項10】 前記第1プレート(18)が、前記外
    側チューブ組立体(72)の形状に適合する弓形切込み
    部(34)を備えることを特徴とする、請求項8に記載
    の伸縮式燃料交換アーム組立体(70)。
  11. 【請求項11】 前記第1プレート(18)の前記第2
    面(26)が、前記外側チューブ組立体(72)の前記
    ローラハウジング(84)の形状と整合し、それに適合
    する複数の凹部(36、38、40)を備えることを特
    徴とする、請求項10に記載の伸縮式燃料交換アーム組
    立体(70)。
  12. 【請求項12】 前記第3プレート(22)の前記第1
    面(50)が、前記中間チューブ組立体(76)のロー
    ラハウジング(90、96)に適合するように構成され
    た弓形切込み部(60)を備えることを特徴とする、請
    求項8に記載の伸縮式燃料交換アーム組立体(70)。
  13. 【請求項13】 前記第3プレート(22)の前記第1
    面(50)が、前記中間チューブ組立体(74、76)
    の前記ローラハウジング(90、96)の形状と整合
    し、それに適合する複数の凹部(62、64、66)を
    備えることを特徴とする、請求項12に記載の伸縮式燃
    料交換アーム組立体(70)。
  14. 【請求項14】 前記支持部材(16)の少なくとも1
    つが、前記第1プレート(18)の前記第1面(24)
    を越えて延び、運搬用ポールアダプタ(68)を備える
    ことを特徴とする、請求項8に記載の伸縮式燃料交換ア
    ーム組立体(70)。
  15. 【請求項15】 外側チューブ組立体(72)、複数の
    中間チューブ組立体(74、76)及び内側チューブ組
    立体(78)を備え、前記外側チューブ組立体及び前記
    中間チューブ組立体の各々が、下端部(82、88、9
    4)にフランジ(80、86、92)と各フランジの周
    辺部周りに間隔を置いて配置された複数のローラハウジ
    ング(84、90、96)を備える原子炉用の伸縮式燃
    料交換マスト(70)の内側チューブ組立体(78)を
    検査する方法であって、 完全に引っ込ませた伸縮式燃料交換マストを準備する段
    階と、 保持具(10)を所定の位置に下げて前記燃料交換マス
    トと係合させる段階と、を含み、前記保持具が、 複数の支持部材(12、14、16)と、 第1面(24)及び第2面(26)を有し、前記支持部
    材に結合された第1プレート(18)と、 前記支持部材に結合され、前記第1プレートから間隔を
    置いて配置された第2プレートと、 第1面(50)及び第2面(52)を有し、前記支持部
    材に結合され、前記第2プレートから間隔を置いて配置
    された第3プレート(22)と、を備え、前記第2プレ
    ートが前記第1プレートと前記第3プレートの間に位置
    し、前記第1プレートの前記第2面がマストの前記外側
    チューブ組立体の前記ローラハウジングに係合し、前記
    第3プレートの前記第1面が前記中間チューブ組立体の
    前記ローラハウジングに係合するようになっており、該
    方法が、 前記外側チューブの前記ローラハウジングが前記保持具
    の前記第1プレートに係合し、前記中間チューブ組立体
    の前記ローラハウジングが前記保持具の前記第3プレー
    トに係合するように前記燃料交換マストを伸長させる段
    階をさらに含む、ことを特徴とする方法。
  16. 【請求項16】 前記保持具(10)の前記第2プレー
    ト(20)が、前記中間チューブ組立体(74)の形状
    に適合するように構成された弓形切込み部(48)を備
    えることを特徴とする、請求項15に記載の方法。
  17. 【請求項17】 前記保持具(10)の前記第1プレー
    ト(18)が、前記外側チューブ組立体(72)の形状
    に適合するように構成された弓形切込み部(34)を備
    えることを特徴とする、請求項15に記載の方法。
  18. 【請求項18】 前記保持具(10)の前記第1プレー
    ト(18)の前記第2面(26)が、前記外側チューブ
    組立体(72)の前記ローラハウジングの形状と整合
    し、それに適合するように構成された複数の凹部(3
    6、38、40)を備え、前記燃料交換マスト(70)
    を伸長させる段階が、前記外側チューブの前記ローラハ
    ウジングが前記保持具の前記第1プレートの前記凹部に
    係合するように前記燃料交換マストを伸長させる段階を
    含むことを特徴とする、請求項17に記載の方法。
  19. 【請求項19】 前記保持具(10)の前記第3プレー
    ト(22)の前記第1面(50)が、前記中間チューブ
    組立体(76)のローラハウジングに適合するように構
    成された弓形切込み部(60)を備えることを特徴とす
    る、請求項15に記載の方法。
  20. 【請求項20】 前記保持具(10)の前記第3プレー
    ト(22)の前記第1面(50)が前記中間チューブ組
    立体(74、76)の前記ローラハウジングの形状と整
    合し、それに適合するように構成された複数の凹部(6
    2、64、66)を備え、前記燃料交換マスト(70)
    を伸長させる段階が、前記中間チューブの前記ローラハ
    ウジングが前記保持具の前記第3プレートの前記凹部に
    係合するように前記燃料交換マストを伸長させる段階を
    含むことを特徴とする、請求項19に記載の方法。
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