JP2003043184A - Pwr燃料集合体制御棒案内シンブルへのアクセス工具 - Google Patents

Pwr燃料集合体制御棒案内シンブルへのアクセス工具

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JP2003043184A
JP2003043184A JP2001236647A JP2001236647A JP2003043184A JP 2003043184 A JP2003043184 A JP 2003043184A JP 2001236647 A JP2001236647 A JP 2001236647A JP 2001236647 A JP2001236647 A JP 2001236647A JP 2003043184 A JP2003043184 A JP 2003043184A
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Japan
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control rod
fuel assembly
rod guide
tool
thimble
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Application number
JP2001236647A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Mototsuji
弘行 元辻
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Nuclear Fuel Industries Ltd
Original Assignee
Nuclear Fuel Industries Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】制御棒案内シンブル内部の検査を既存の使用済
燃料取扱工具等を使用して容易にかつ短時間で実施し、
コンパクト化,コスト低減をはかる。 【解決手段】PWR燃料集合体制御棒案内シンブル2へ
非破壊検査用プローブ(センサー)又は修理用治具を挿
入する工具で、使用済燃料取扱工具もしくはマニピュレ
ータクレーンで取扱うことができるよう、燃料集合体上
部ノズル4と同形状の嵌合部22及び同上部ノズル4に
設置するための位置決めピン23を有すると共に、内部
にプローブを正確に制御棒案内シンブル2に挿入するた
めのガイドチューブ26と、その上端にプローブ案内用
のフレキシブルホース27を有する工具である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は加圧水型原子炉(P
WR)用燃料集合体における制御棒案内シンブルへのア
クセス工具、特に使用済燃料ピットもしくは原子炉にお
いてシンブル管内の非破壊検査を実施する際などに気中
からフレキシブルホース内を通って送り込まれた治具,
センサー等を任意のシンブル管内へ挿入せしめるアクセ
ス工具に関するものである。
【0002】
【従来の技術】PWR用燃料集合体は一般に図1に示す
ように多数の燃料棒1を並列し、複数の制御棒案内シン
ブル2を混入して長さ方向に所要間隔をおいて複数の支
持格子3により支持せしめた燃料束部の上下に夫々上部
ノズル4,下部ノズル5を固定することによって構成さ
れているが、その上部ノズル4には上部炉心板と当接す
ることにより冷却水流により燃料集合体の浮き上がりを
防止するリーフスプリング6が四辺に取り付けられてい
る。
【0003】この上部ノズルは図2に示すように多数の
流水孔8と所要数のシンブル管接合孔9が穿設されたノ
ズルプレート7の四周に側板10を立設することによっ
て構成され、この側板10上部の凹部11に厚板材を曲
げ加工して作ったリーフスプリング6をその基端を差し
込み穴12に挿着し、ネジ当13で止着すると共に先端
側はガイド部14を下方に延出して凹部11に設けられ
た差し込み孔15に挿入することによって取り付けられ
ている。なお、図中の16はSホール、17はRホール
を示す。
【0004】ところで、PWR原子力発電所で使用され
ている上記燃料集合体には1体当たり16,20又は2
4本の制御棒案内シンブルが設けられている。この制御
棒案内シンブルは中空のパイプであり、その内部に制御
棒を挿入できる仕組みになっているが、現在、制御棒案
内シンブル内部へ修理用治具,非破壊検査用プローブ
(センサー)等をアクセスするための装置は存在しな
い。
【0005】また、通常の燃料取扱工具的な大型の一体
併設ツールの使用も考えられるが、これでは大型でコス
ト的に、また、保管場所確保等で多くの問題があって余
り利用されていない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、近時、この
制御棒案内シンブルはプラント稼働中での制御棒の振動
による管上部の内面摩耗が懸念されつつあり、シンブル
管検査の必要性が高まって来た。しかも、最近の定期検
査は非常に短期間で実施され、かつ燃料集合体の取り扱
いがクリティカルパスとなっているため、シンブル管の
検査は極力、短期間で終了させる必要があると共に、S
FP(使用済み燃料ピット)建屋スペース等の点より工
具自体も非常にコンパクトなものが求められて来た。
【0007】本発明は上述の如き実状に鑑み、これに対
処すべく、特に燃料集合体取扱工具で取り扱いができ、
検査対象燃料集合体上部ノズル上に簡単に設置可能なア
クセス工具を見出すことにより、気中からフレキシブル
ホース内を通って送り込まれた治具,センサー等を任意
のシンブル管へ簡単に挿入可能ならしめ、該シンブル管
内部の非破壊検査あるいは修理などを容易に実施し、シ
ンブル管の内面摩耗による破断,これによる上部ノズル
と燃料集合体の分離などの懸念を排除することを目的と
するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】即ち、上記目的に適合す
る本発明の特徴は、PWR燃料集合体制御棒案内シンブ
ルへ非破壊検査用プローブ(センサー)又は修理用治具
を挿入する工具であって、使用済燃料取扱工具もしくは
マニピュレータクレーンで取り扱うことができるよう、
下部に燃料集合体上部ノズル上部に嵌合する同形状の嵌
合部と、該嵌合部を燃料集合体上部ノズルに設置するた
めの位置決めピンを有して構成し、かつ、その内部には
前記プローブを正確に制御棒案内シンブルに挿入するガ
イドとなる複数のガイドチューブを設けると共に、該ガ
イドチューブ上端に前記プローブを案内するためのフレ
キシブルホースを連結せしめた点にある。
【0009】ここで、前者ガイドチューブの数は制御棒
案内シンブル全数に対し、同数でもよく、また、2分の
1の数あるいは4分の1の数でもよい。請求項2〜4は
これらの各場合に対応する構成であり、請求項2は制御
棒案内シンブルの全数と同数のガイドチューブを有し、
全ての制御棒案内シンブルに同時にプローブ(センサ
ー)又は治具を挿入することができること、請求項3
は、制御棒案内シンブル数の2分の1の数のガイドチュ
ーブを有し、工具を180°回転させることで、全ての
制御棒案内シンブルにプローブ(センサー)又は治具を
挿入することができることを特徴とする。
【0010】また、請求項4は、制御棒案内シンブル数
の4分の1の数のガイドチューブを有し、4本の位置決
めピンをエアシリンダ等を用いて伸縮し、工具を90°
単位で回転させることで、全ての制御棒案内シンブルに
プローブ(センサー)又は軸を挿入することができるこ
とを特徴とする。
【0011】
【作用】上記本発明アクセス工具を用い、プローブ(セ
ンサー)又は修理用治具を案内シンブル内に挿入するに
は、本発明アクセス治具を、例えばSFPラック上に吊
り上げ設置し、燃料集合体取扱工具にて該工具をラッチ
・保持する。そして、検査対象燃料集合体上に設置し、
上部ノズルに嵌合し、位置決めしてシンブル位置とガイ
ドチューブを合わせて一連に連接した上、ガイドチュー
ブ上端に連結されているフレキシブルホース内を通して
プローブ(センサー)又は治具を制御棒案内シンブル内
に挿入し、所要の検査を行う。
【0012】制御棒案内シンブルとガイドチューブの数
が全数の同数のときは1回の設置で、もしガイドチュー
ブが案内シンブルの2分の1又は4分の1であるときは
工具を180°又は90°単位で回転させて2回又は4
回の設置でプローブ(センサー)又は治具を制御棒案内
シンブルに挿入し検査する。そして、検査終了後、次の
検査対象燃料集合体まで移動し、同様の検査を繰り返
し、全ての検査が終了すると、本発明アクセス工具をワ
イヤーにて回収する。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、更に添付図面にもとづき本
発明の具体的な実施形態を説明する。
【0014】本発明アクセス工具は使用済燃料ピットで
は燃料取扱工具,原子炉内ではマニピュレータクレーン
にて取扱われる。そのため本発明アクセス工具の上部は
通常の燃料集合体上部ノズルと略同じ形状,構造となっ
ている。
【0015】図3は本発明アクセス工具 の1例を示
し、図において21はアクセス工具本体で、上部構造部
分aと、下部構造部分bによって形成され、内部には空
間があり、側面に窓があって、下部構造部分bの下部は
燃料集合体上部ノズル4(図1参照)の上部に嵌合する
嵌合部22となつていると共に、該嵌合部22には、該
嵌合部22を上部ノズル上に設置するための位置決めピ
ン23が2本又は4本設けられていて、嵌合部22を確
実に上部ノズル上に設置し得るようになっている。
【0016】そして、上部構造部分aの上部は燃料集合
体取扱工具にて取扱い可能なように、燃料集合体取扱工
具(図示せず)が嵌合ラッチ可能な係合部24が設けら
れると共に、本発明アクセス工具21をSFP(使用済
燃料ピット)上に吊り下げ設置し得るようにワイヤー2
5が連結されている。
【0017】以上のような構造を有する本発明アクセス
工具において、周壁で囲まれた内部空間には、本発明ア
クセス工具を燃料集合体上に設置した時に燃料集合体の
シンブルの真上にくるように金属製の中空パイプからな
るガイドチューブ26が配設されており、その上端には
検査用プローブ(センサー)又は修理用治具をその内部
を通してガイドチューブ26へ送り込むフレキシブルホ
ース27が接続されており、このホースは側面の窓より
外部へ放たれて地上に設置する検査装置に接続されるよ
うになっている。
【0018】なお、ガイドチューブ26及びフレキシブ
ルホース27は各燃料タイプ毎により本数が異なる。即
ち、1回の設置で全ての制御棒案内シンブルへアクセス
するパターン,2回(180°回転)により全ての同シ
ンブルへのアクセスするパターン及び4回(0°,90
°,180°,270°位置)により全ての同シンブル
へアクセスするパターンの3種類が存在する。これは制
御棒案内シンブルの配置が90°及び180°の回転対
称であるためである。従って、同数であれば全ての制御
棒案内シンブルに1回で同時に挿入することができる
が、2回の場合には本発明アクセス工具を180°回転
させることにより全ての制御棒案内シンブルにプローブ
等を挿入することができる。
【0019】これら1回設置,2回設置の場合におい
て、アクセス工具の下部には前記した燃料集合体上部ノ
ズルとの位置決めのため位置決めピン23は通常、18
0°離れて2本設けられている。また、4回設置のアク
セス工具では90°毎に4本の位置決めピン23が設け
られ、これら4本の位置決めピンはスプリング式もしく
はエア式で軸方向(長手方向)に収縮が可能になってお
り、燃料集合体上部ノズルのホールはSホールが2ケ所
及びPホールが1ケ所しかないため、ホールのない箇所
のピンは後退させて90°回転毎に工具の据付けを可能
にするようにして全ての制御棒案内シンブルにプローブ
等を挿入できるようにしている。なお、上記の各場合に
おいて、90°毎の回転などの回転は燃料取扱工具の操
作によって行われる。
【0020】次に本発明アクセス工具の取扱手順を示
す。
【0021】ワイヤーを用し、本発明アクセス工具を
SFPラック上に吊り下げ設置する。 燃料取扱工具で上記アクセス工具をラッチ保持す
る。 そして、該アクセス工具を検査対象とする燃料集合
体上まで移動し、該燃料集合体上に設置する。 制御棒案内シンブルに複数(4〜6本)のガイドチュ
ーブを介してプローブ又は治具を挿入し検査する。 所定の検査終了後、アクセス工具を上方に上げ、4回
設置の場合は90°回転させ、再度、検査対象燃料集合
体上に設置する。以後、これをすべて終了するまで繰り
返す。 全ての検査終了後、本発明アクセス工具を次の検査対
象燃料集合体まで移動し、上記〜を繰り替えす。 全ての検査対象燃料集合体の検査終了後、アクセス工
具をワイヤーにて回収する。
【0022】なお、上記の取扱において、ラッチや燃料
集合体への設置は投げ込みカメラで確認する。また、検
査対象がSFP全域にわたっている場合は、検査装置は
ビットクレーン上に設置し、限られた領域の検査ではS
FP周りに検査装置を設置する。
【0023】
【発明の効果】本発明は以上のように、使用済燃料取扱
工具もしくはマニピュレータクレーンで取り扱うことが
できるよう、下部に燃料集合体上部ノズル上部に嵌合す
る同形状の嵌合部と、該嵌合部を燃料集合体上部ノズル
に設置するための位置決めピンを有して構成し、その内
部には前記プローブを正確に制御棒案内シンブルに挿入
するガイドとなる複数のガイドチューブを設けると共
に、該ガイドチューブ上端にプローブを案内するための
フレキシブルホースを連結したアクセス工具であり、検
査対象燃料集合体へ移動させ、燃料集合体を移動させな
いため検査時間を著しく短縮させることができ、しかも
既存の燃料取扱工具などで取扱い可能であるため、コン
パクト化され、コストを削減することができると共に、
アクセス工具における回転機構を削除していることによ
ってコンパクト化が進み、メンテナンス性を向上してト
ラブル発生の懸念をなくし、これによるコストの削減を
も達成する顕著な効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】PWR用燃料集合体の概要図である。
【図2】同燃料集合体の上部ノズルの斜視図である。
【図3】本発明に係るアクセス工具の1例に係る概要図
である。
【符号の説明】
2 制御棒案内シンブル 4 上部ノズル 21 アクセス工具本体 22 嵌合部 23 位置決めピン 24 係合部 25 ワイヤー 26 ガイドチューブ 27 フレキシブルホース

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】PWR燃料集合体制御棒案内シンブルへ非
    破壊検査用プローブ(センサー)又は修理用治具を挿入
    する工具であって、使用済燃料取扱工具もしくはマニピ
    ュレータクレーンで取り扱うことができるよう、下部に
    燃料集合体上部ノズル上部に嵌合する同形状の嵌合部
    と、該嵌合部を燃料集合体上部ノズルに設置するための
    位置決めピンを有して構成され、かつ、その内部には前
    記プローブを正確に制御棒案内シンブルに挿入するガイ
    ドとなる複数のガイドチューブが設けられていると共
    に、該ガイドチューブ上端にはプローブを案内するため
    のフレキシブルホースが連結されることを特徴とするP
    WR燃料集合体制御棒案内シンブルへのアクセス工具。
  2. 【請求項2】制御棒案内シンブルの全数と同数のガイド
    チューブを有し、全ての制御棒案内シンブルに同時にプ
    ローブ(センサー)又は治具を挿入することができる請
    求項1記載のPWR燃料集合体制御棒案内シンブルへの
    アクセス工具。
  3. 【請求項3】制御棒案内シンブル数の2分の1の数のガ
    イドチューブを有し、工具を180°回転させること
    で、全ての制御棒案内シンブルにプローブ(センサー)
    又は治具を挿入することができる請求項1記載のPWR
    燃料集合体制御棒案内シンブルへのアクセス工具。
  4. 【請求項4】制御棒案内シンブル数の4分の1の数のガ
    イドチューブを有し、4本の位置決めピンをエアシリン
    ダ等を用いて伸縮し、工具を90°単位で回転させるこ
    とで、全ての制御棒案内シンブルにプローブ(センサ
    ー)又は治具を挿入することができる請求項1記載のP
    WR燃料集合体制御棒案内シンブルへのアクセス工具。
JP2001236647A 2001-08-03 2001-08-03 Pwr燃料集合体制御棒案内シンブルへのアクセス工具 Pending JP2003043184A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106409367A (zh) * 2016-11-14 2017-02-15 清华大学天津高端装备研究院 一种燃料组件抓取装置的驱动系统

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106409367A (zh) * 2016-11-14 2017-02-15 清华大学天津高端装备研究院 一种燃料组件抓取装置的驱动系统

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