JP2009058470A - 使用済み核燃料要素からのスペーサーワイヤー除去装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 両端に第1の端栓部と第2の端栓部とを有し、スペーサーワイヤーが螺旋状に巻きつけられるとともに、スペーサーワイヤーの両端は各々第1の端栓部と第2の端栓部とに接合された核燃料要素からスペーサーワイヤーを除去する除去装置であって、核燃料要素の第1の端栓部を把持する第1の端栓掴み機構部と、核燃料要素の第2の端栓部を把持する第2の端栓掴み機構部と、スペーサーワイヤーを切断せずに、核燃料要素の第1の端栓部のみを切断する第1の端栓切断機構部と、第2の端栓掴み機構部を、スペーサーワイヤーを解く方向に回転させる燃料ピン回転機構部とを備えることを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
図1は、本実施形態の使用済み核燃料要素からのスペーサーワイヤー除去装置の全体構成を示す図である。本実施形態の使用済み核燃料要素からのスペーサーワイヤー除去装置100は、燃料ピン供給機構部10と、下部端栓掴み機構部20と、燃料ピン回転機構部30と、上部端栓掴み機構部40と、上部端栓切断機構部50と、ワイヤー引っ張り機構部60と、スクレープ機構部70と、下部端栓切断機構部80と、分別機構部90とを備える。
図2は、本実施形態の使用済み核燃料要素からのスペーサーワイヤー除去装置でワイヤー除去の対象となる燃料ピンの構成を示す図である。図に示すように、本実施形態の燃料ピン1は、上部端栓部1aと下部端栓部1bと燃料ピン本体部1cとを有し、上部端栓部1aと下部端栓部1bとの間の燃料ピン本体部1cには、φ1mm程度のスペーサの役目のワイヤー1dが所定のピッチ(200mm程度)で数回らせん状に巻かれている。ワイヤー1dの両端は、上部端栓部1aと下部端栓部1bとにそれぞれ溶接されている。
図3は、本実施形態の燃料ピン供給機構部の構成を示す図である。本実施形態の燃料ピン供給機構部10は、燃料ピン供給駆動モータ11、燃料ピン送りリンク機構12、一対の燃料ピン送りガイド13、及び、一対の燃料ピン受け台14などから構成されている。
図4は、本実施形態の下部端栓掴み機構部及び燃料ピン回転機構部の構成を示す図である。
本実施形態の燃料ピン回転機構部30は、燃料ピン回転モータ31、回転駆動部32などから構成される。燃料ピン回転モータ31は、回転駆動部32に回転力を供給する。回転駆動部32は複数のギアとフランジにより構成される。
図5は、本実施形態の上部端栓掴み機構部の構成を示す図である。本実施形態の上部端栓掴み機構部40は、クランプ用シリンダ41、クランプアーム42a〜42c、回転ドラム機構43、スラスト方向位置決めスイッチ44などから構成される。
図6は、本実施形態の上部端栓切断機構部の構成を示す図である。本実施形態の上部端栓切断機構部50は、切断機構上下シリンダ51、せん断用シリンダ54、せん断刃52、受け台53、ワイヤー検知用マイクロスイッチ55、及び、ワイヤー検知用プレート56などから構成される。
図9は、本実施形態のワイヤー引っ張り機構部とスクレープ機構部の構成を示す図である。
本実施形態の下部端栓切断機構部80の構成は、上部端栓切断機構部50とほぼ同様であるので、説明は省略する。但し、上部端栓切断機構部50と違い、下部端栓部1bの切断ではワイヤー1dも同時に切断する為、ワイヤー検知用マイクロスイッチ、ワイヤー検知用プレートは設置されていない。
図12は、本実施形態の分別機構部の構成を示す図である。本実施形態の分別機構部90は、分別切換えシリンダ91、可動シューター92、ワイヤー回収箱93、及び、ピン回収箱などから構成される。
運転準備として、本実施形態の使用済み核燃料要素からのスペーサーワイヤー除去装置100の燃料ピン供給機構部10は燃料ピンを受け取る位置に移動し、下部端栓掴み機構部20は把持機構を開放し、燃料ピン回転機構部30は停止し、上部端栓切断機構部50及び下部端栓切断機構部80は退避し、ワイヤー引っ張り機構部60は上部端栓掴み機構部40を開放した状態で退避位置に移動し、運転準備とする。
燃料ピン供給機構部10により、燃料ピン1を1本ずつ下部端栓掴み機構部20及び上部端栓掴み機構部40に供給する。
下部端栓掴み機構部20により燃料ピン1の下部端栓部1bを把持する。
下部端栓掴み機構部20を燃料ピン回転機構部30により回転させる。上部端栓切断機構部50に配置したワイヤー検知用マイクロスイッチ55により、ワイヤー1dの位置を検出し、切断位置にワイヤー1dが来た際に、燃料ピン1の回転を停止させる。
上部端栓掴み機構部40により燃料ピン1の上部端栓部1aを把持する。
上部端栓切断機構部50にて上部端栓部1aを切断する。このときワイヤー1dは切断せずに、上部端栓部1aに接続されたままとする。なお、上述したように上部端栓切断機構部50は、ワイヤー引っ張り機構部60と一緒に移動可能な構造であり、上部端栓部1aの位置が探知できれば、上部端栓切断機構部50を所定の切断位置で上部端栓部1aの切断が可能な構成である。
ワイヤー1dを緩めて分離し上部端栓部1aとともにワイヤー1dを回収する方式では、下部端栓掴み機構部20を燃料ピン回転機構部30によりワイヤー1dを解く方向に回転させ、ワイヤー1dを燃料ピン1から解いてワイヤー除去を実施する。
ワイヤー1dを緩めて分離し、上部端栓部1aとともにワイヤー1dを回収する方式では、さらに、下部端栓掴み機構部20を燃料ピン回転機構部30によりワイヤー1dを解く方向に回転させワイヤー1dを燃料ピン1から解きつつ、ワイヤー引っ張り機構部60にて上部端栓掴み機構部40を燃料ピン1の軸方向に引っ張り、ワイヤー1dを除去する。
ワイヤー1dをスクレープ用丸棒73で分離し、上部端栓部1aとともに回収する方法では、下部端栓掴み機構部20を燃料ピン回転機構部30によりワイヤー1dを解く方向に回転させ、順次ワイヤー1dを燃料ピン1から解きつつ、上部端栓掴み機構部40をワイヤー引っ張り機構部60にて燃料ピン1から斜め方向に引っ張り、燃料ピン1とワイヤー1dの間に隙間をつくる。
下部端栓切断機構部80にて下部端栓部1bとワイヤー1dをともに切断する。
可動シューター92をピン回収の方向に位置させ、上下端栓部1aとワイヤー1dを除去した燃料ピン1を回収する。
可動シューター92をワイヤー1dの回収の方向に移動させ、上部端栓掴み機構部40を開放し、上部端栓部1aとワイヤー1dを回収する。
下部端栓掴み機構を開放し、下部端栓部1bを回収する。
10:燃料ピン供給機構部
20:下部端栓掴み機構部
30:燃料ピン回転機構部
40:上部端栓掴み機構部
50:上部端栓切断機構部
60:ワイヤー引っ張り機構部
70:スクレープ機構部
80:下部端栓切断機構部
90:分別機構部
Claims (6)
- 両端に第1の端栓部と第2の端栓部とを有し、スペーサーワイヤーが螺旋状に巻きつけられるとともに、前記スペーサーワイヤーの両端は各々前記第1の端栓部と前記第2の端栓部とに接合された核燃料要素から前記スペーサーワイヤーを除去する除去装置であって、
前記核燃料要素の前記第1の端栓部を把持する第1の端栓掴み機構部と、
前記核燃料要素の前記第2の端栓部を把持する第2の端栓掴み機構部と、
前記スペーサーワイヤーを切断せずに、前記核燃料要素の前記第1の端栓部のみを切断する第1の端栓切断機構部と、
前記第2の端栓掴み機構部を、前記スペーサーワイヤーを解く方向に回転させる燃料ピン回転機構部と、
を備えることを特徴とする使用済み核燃料要素からのスペーサーワイヤー除去装置。 - 前記第1の端栓部に接合した前記スペーサーワイヤーを前記核燃料要素から引っ張る方向に前記第1の端栓掴み機構部を移動するワイヤー引っ張り機構部を、さらに備えることを特徴とする請求項1に記載の使用済み核燃料要素からのスペーサーワイヤー除去装置。
- 前記核燃料要素と前記スペーサーワイヤーとの間に隙間に挿入されるスクレープ用丸棒を備え、該挿入されたスクレープ用丸棒を前記核燃料要素の前記第1の端栓部側から前記第2の端栓部側に前記核燃料要素に沿って動作させるスクレープ機構部を、さらに備えることを特徴とする請求項1または2に記載の使用済み核燃料要素からのスペーサーワイヤー除去装置。
- 前記第1の端栓切断機構部は、前記スペーサーワイヤーの前記核燃料要素における位置を検知する検知部を備えることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の使用済み核燃料要素からのスペーサーワイヤー除去装置。
- 前記第1の端栓掴み機構部と前記第2の端栓掴み機構部とに、前記核燃料要素を1本ずつ供給する核燃料要素供給機構部をさらに有することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の使用済み核燃料要素からのスペーサーワイヤー除去装置。
- 請求項1から5のいずれかに記載の使用済み核燃料要素からのスペーサーワイヤー除去装置に使用され、両端に第1の端栓部と第2の端栓部とを有し、スペーサーワイヤーが螺旋状に巻きつけられるとともに、前記スペーサーワイヤーの両端は各々前記第1の端栓部と前記第2の端栓部とに接合された核燃料要素であって、
前記第1の端栓部または前記第2の端栓部と前記核燃料要素本体との境界に、くびれ部を備えることを特徴とする核燃料要素。
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