JP2501222B2 - Refueling equipment - Google Patents

Refueling equipment

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JP2501222B2
JP2501222B2 JP63018752A JP1875288A JP2501222B2 JP 2501222 B2 JP2501222 B2 JP 2501222B2 JP 63018752 A JP63018752 A JP 63018752A JP 1875288 A JP1875288 A JP 1875288A JP 2501222 B2 JP2501222 B2 JP 2501222B2
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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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  • Carriers, Traveling Bodies, And Overhead Traveling Cranes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高速増殖炉のホットセル方式の燃料交換設備
に係り、特に炉上部空間の縮減及び炉内ナトリウムミス
トの飛散防止に好適な燃料交換設備に関する。
The present invention relates to a hot cell type fuel exchange facility for a fast breeder reactor, and particularly to a fuel exchange facility suitable for reducing the upper space of the reactor and preventing scattering of sodium mist in the reactor. Regarding

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の高速増殖炉におけるホットセル方式の燃料交換
設備としては、FASt breeder systems:Experience Gain
ed and Path to Economical Power Generation,Septemb
er 13−17,1987,PP9.5−1〜9.5−6に記載のものがあ
り、その構成を第12図に示す。この図において、1は炉
心であり、炉心1の外周には燃料ポット2が設置してあ
る。炉上部には炉上部室3に通じる開口部4が形成さ
れ、開口部4には炉上部機構即ちUIS(upper internal
structure)5が位置している。炉上部室3の炉上部機
構5の上方にはUIS吊り上げ装置6が設置され、また炉
上部室3にはクレーン式の燃料交換機7が配置されてい
る。
FASt breeder systems: Experience Gain is a conventional hot cell refueling facility for fast breeder reactors.
ed and Path to Economical Power Generation, Septemb
er 13-17, 1987, PP 9.5-1 to 9.5-6, and the structure thereof is shown in FIG. In this figure, 1 is a core, and a fuel pot 2 is installed on the outer periphery of the core 1. An opening 4 communicating with the furnace upper chamber 3 is formed in the furnace upper part, and the furnace upper mechanism, that is, UIS (upper internal
structure) 5 is located. A UIS lifting device 6 is installed above the upper furnace mechanism 5 in the upper furnace chamber 3, and a crane-type fuel exchanger 7 is arranged in the upper furnace chamber 3.

燃料交換時には、運転停止後、炉上部機構5の上部を
UIS吊り上げ装置6で吊り上げ、炉上部の開口部4を開
口させる。次いでクレーン式の燃料交換機7をこの開口
部4の近くに移動させ、開口部4から燃料交換機7を挿
入し、炉心1内の燃料を移動したり、燃料ポット2へと
移したりする。燃料ポット2へ移された燃料は炉上部開
口部4を通して取り出され、炉上部室3を通り、燃料貯
蔵設備へと運搬される。
At the time of refueling, after the operation was stopped,
The UIS hoisting device 6 hoists to open the opening 4 at the top of the furnace. Next, the crane type fuel exchanger 7 is moved to the vicinity of the opening 4, the fuel exchanger 7 is inserted from the opening 4, and the fuel in the core 1 is moved or moved to the fuel pot 2. The fuel transferred to the fuel pot 2 is taken out through the furnace upper opening 4, passes through the furnace upper chamber 3, and is transported to the fuel storage facility.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

この従来設備においては、燃料交換は、炉上部開口部
4から垂直に降ろされて来るクレーン式の燃料交換機7
によって行われるため、炉上部開口部4の口径は、炉心
1の直径に、その外側に設置される燃料ポット2の直径
を加えた分の大きさが必要となる。このため開口部4の
開口面積が大きくなり、燃料交換時この開口部4から炉
上部室3へと炉内のナトリウムミストが飛散するという
問題があった。
In this conventional equipment, refueling is performed by a crane-type refueling machine 7 that is vertically lowered from the upper opening 4 of the furnace.
Therefore, the diameter of the reactor upper opening 4 needs to be as large as the diameter of the core 1 plus the diameter of the fuel pot 2 installed outside thereof. Therefore, the opening area of the opening 4 becomes large, and there is a problem that sodium mist in the furnace is scattered from the opening 4 to the furnace upper chamber 3 at the time of refueling.

また、クレーン式の燃料交換機7は可動範囲が広いの
で、炉上室3はその可動範囲に見合う広さが必要とな
り、炉上部室3の空間が大きくなると共に、燃料交換
時、開口部4の上方には吊り上げられた炉上部機構5が
位置しているので、クレーン式の燃料交換機7による燃
料交換を行い難いという問題があった。
Further, since the crane-type refueling machine 7 has a wide movable range, the furnace upper chamber 3 needs to have a size commensurate with the movable range, the space of the furnace upper chamber 3 becomes large, and at the time of refueling, the opening 4 is Since the furnace upper mechanism 5 that is lifted is located above, there is a problem that it is difficult to perform fuel exchange by the crane type fuel exchanger 7.

本発明の目的は、ナトリウムミストの飛散を抑制し、
限られた炉上部室の空間内で燃料交換をスムーズに行う
ことのできる燃料交換設備を提供することにある。
The object of the present invention is to suppress the scattering of sodium mist,
An object of the present invention is to provide a fuel exchange facility capable of smoothly performing fuel exchange within a limited space in the upper chamber of the furnace.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記目的は、炉上部室に走行レールを設置し、この走
行レール上に、横方向及び縦方向に伸縮可能な支持手段
により支持された燃料保持部を有し、燃料交換機と燃料
出入機を兼ねる燃料交換装置を移動自在に装架し、か
つ、走行レールが、炉開口部の上方に位置する部分がそ
れ以外の部分に対して延長可能に構成されている燃料交
換設備によって達成される。
The above-mentioned object is to install a traveling rail in the upper chamber of the furnace and to have a fuel holding portion supported on the traveling rail by a laterally and longitudinally expandable / contractible supporting means, and also serves as a fuel exchanger and a fuel inlet / outlet unit. This is achieved by a fuel exchange facility in which the refueling device is movably mounted and the traveling rail is configured such that a portion located above the furnace opening is extendable with respect to other portions.

炉上部室は、好ましくは、炉上部室の上方部分に設け
られ、制御棒駆動機構を備えた炉上部機構が燃料交換時
に吊り上げられて収納される収納空間を有し、この収納
空間の下端位置に近接して、その収納空間と炉上部室の
他の部分とを上下方向に仕切る開閉自在のナトリウム受
け皿が設けられている。
The upper furnace chamber is preferably provided in an upper portion of the upper furnace chamber, and has a storage space in which the upper furnace mechanism including a control rod drive mechanism is lifted and stored at the time of refueling. An openable and closable sodium saucer is provided adjacent to the storage space to vertically partition the storage space from the other parts of the furnace upper chamber.

(作用) 炉上部室に設置された走行レール上の燃料交換装置
は、レール上を移動して燃料交換を行う。このとき燃料
交換装置は、支持手段を縦方向に伸張させて炉上部開口
部より炉内へ燃料保持部を降ろし、支持手段を横方向に
伸張させて炉心の必要な範囲にわたって燃料保持部を動
かす。これにより炉上部開口部を小さくできる。そして
このように炉上部開口部を小さくできることにより、炉
内から炉上部室へのナトリウムミストの飛散を低減する
ことができる。また、燃料交換装置を移動させる走行レ
ールは、炉開口部上方部分が他の部分に対して延長可能
に構成されていることから、例えば、通常時に折り畳ん
でいたものを燃料交換時に延長して走行レールを構成す
ることにより、限られた炉上部室の空間を有効に活用
し、燃料交換をスムーズに行うことができる。
(Operation) The fuel exchange device on the traveling rail installed in the furnace upper chamber moves on the rail to exchange fuel. At this time, the fuel exchange device extends the supporting means in the vertical direction to lower the fuel holding portion into the reactor from the opening in the upper part of the furnace, and extends the supporting means in the lateral direction to move the fuel holding portion over the required range of the core. . As a result, the furnace upper opening can be made smaller. Since the furnace upper opening can be made smaller in this way, it is possible to reduce the scattering of sodium mist from the furnace to the furnace upper chamber. Further, since the traveling rail for moving the refueling device is configured such that the upper portion of the furnace opening can be extended with respect to other portions, for example, the traveling rail is extended while traveling during refueling. By configuring the rail, it is possible to effectively utilize the limited space in the upper chamber of the furnace and smoothly perform fuel exchange.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図において、10は高速増殖炉の炉心であり、炉心
10は炉容器11の中央に配置され、かつ炉心10の外周には
燃料ポット12が配置されている。炉心10の上部には炉制
御棒駆動機構を備えた上部機構即ちUIS(upper interna
l structure)13が位置し、炉上部機構13は、炉上部室
即ちセル室14に通じる比較的小径の開口部15に配置され
ている。セル室14には走行レール16が設置され、この走
行レール16上に、後述するごとく燃料交換機と燃料出入
機を兼ねた燃料交換装置17が移動自在に装架されてい
る。
In FIG. 1, 10 is the core of the fast breeder reactor,
10 is arranged in the center of the reactor vessel 11, and a fuel pot 12 is arranged on the outer periphery of the core 10. The upper part of the core 10 is equipped with a reactor control rod drive mechanism, that is, UIS (upper interna
l structure) 13 is located, and the furnace upper part mechanism 13 is arranged in an opening 15 having a relatively small diameter that communicates with the furnace upper chamber, that is, the cell chamber 14. A traveling rail 16 is installed in the cell chamber 14, and on the traveling rail 16, a fuel exchanging device 17 which also serves as a fuel exchanging machine and a fuel ejecting machine is movably mounted on the traveling rail 16 as described later.

走行レール16は、炉開口部15の上方に位置する部分
が、炉上部機構13の吊り上げを可能にするために他の部
分に対して延長可能に構成されている。具体的には、例
えば第2図ないし第4図に示すように構成することがで
きる。即ち、走行レール16を建屋20に固設された固定レ
ール21と、この固定レール21に対して長手方向に移動自
在の移動レール22とで構成し、移動レール22は通常は第
3図に示すように固定レール21の下側の後退位置に待機
させる。この位置で移動レール22の先端はレール支持台
23に支持される。レール支持台23には流体シリンダ等の
高さ調節手段24(第4図参照)が設けられている。この
状態で炉上部機構13を吊り上げ後、移動レール22を固定
レール21に対向して建屋20に取り付けられたレール受台
25に向けて押出し、第4図に示すように移動レール22の
先端を受台25に載せる。次いで、レール支持台23の高さ
調節手段24により移動レール22の後端の高さを調節し、
固定レール21の先端と直線上に組み合わせ、一体に固定
する。
The traveling rail 16 is configured such that a portion located above the furnace opening portion 15 can be extended with respect to other portions in order to enable the upper furnace mechanism 13 to be lifted. Specifically, for example, it can be configured as shown in FIGS. 2 to 4. That is, the traveling rail 16 is composed of a fixed rail 21 fixed to the building 20 and a movable rail 22 movable in the longitudinal direction with respect to the fixed rail 21, and the movable rail 22 is usually shown in FIG. As described above, the fixed rail 21 is made to stand by at the lower retracted position. At this position, the tip of the moving rail 22 is the rail support
Supported by 23. The rail support 23 is provided with height adjusting means 24 (see FIG. 4) such as a fluid cylinder. In this state, after lifting the furnace upper part mechanism 13, the rail pedestal attached to the building 20 with the moving rail 22 facing the fixed rail 21.
It is extruded toward 25, and the tip of the moving rail 22 is placed on the pedestal 25 as shown in FIG. Next, the height adjusting means 24 of the rail support 23 adjusts the height of the rear end of the moving rail 22,
Combined linearly with the tip of the fixed rail 21 and fixed integrally.

炉上部のセル室14の炉上部機構13の上方部分には、燃
料交換時に吊り上げた炉上部機構13を配置する収納空間
30が設けられ、この収納空間30の天井にはUIS吊り上げ
装置31が設置されている。また収納空間30の下端位置に
近接したセル室14の天井には、収納空間30の下部に開閉
自在のナトリウム受け皿32が設けられ、燃料交換時、収
納空間30とセル室14のその他の部分とがこの受け皿32に
より上下方向に仕切られる。
A storage space for arranging the furnace upper part mechanism 13 lifted at the time of refueling in the upper part of the furnace upper part mechanism 13 of the cell chamber 14 at the upper part of the furnace.
A UIS lifting device 31 is installed on the ceiling of the storage space 30. Further, on the ceiling of the cell chamber 14 near the lower end position of the storage space 30, an openable and closable sodium tray 32 is provided in the lower part of the storage space 30, and when the fuel is exchanged, the storage space 30 and other parts of the cell chamber 14 are The tray 32 is vertically partitioned.

燃料交換装置17は、第5図及び第6図に示すように、
走行レール16上に載置された台車部分40と、台車部分40
から垂下した燃料取扱部分41とからなり、燃料取扱部分
41は、燃料保持部即ちグリッパ42を横方向に伸縮可能に
支持するリンク式の伸縮アーム43と、この伸縮アーム43
を縦方向に伸縮可能に支持する伸縮筒部44とを有してい
る。グリッパ42は、伸縮アーム43の一部をなす筒体43A
の上端に挿入されており、またグリッパ42を操作するグ
リッパ用アーム45に連携されている。伸縮アーム43は、
第7図及び第8図に示すようにアーム移動軸46に接続さ
れ、このアーム移動軸46を上下に動かすことにより操作
される。燃料取扱部分41はまた、伸縮アーム43及び伸縮
筒部44の収縮状態においてこれらをグリッパ42及び燃料
と共に収納するためのケース47を有している。
As shown in FIGS. 5 and 6, the fuel exchange device 17 is
The bogie part 40 placed on the traveling rail 16 and the bogie part 40
The fuel handling part 41 and the fuel handling part
Reference numeral 41 denotes a link-type telescopic arm 43 that supports the fuel holding portion, that is, the gripper 42 so as to be capable of laterally telescoping, and the telescopic arm 43.
And a telescopic tube portion 44 for supporting the telescopically in the vertical direction. The gripper 42 is a tubular body 43A that forms a part of the telescopic arm 43.
Is inserted into the upper end of the gripper 42 and is linked to a gripper arm 45 for operating the gripper 42. Telescopic arm 43
It is connected to an arm moving shaft 46 as shown in FIGS. 7 and 8 and is operated by moving the arm moving shaft 46 up and down. The fuel handling portion 41 also has a case 47 for accommodating the telescopic arm 43 and the telescopic tube portion 44 together with the gripper 42 and the fuel in the contracted state.

燃料交換装置の移動時には、第5図及び第7図に示す
ように、伸縮アーム43を収縮させ、伸縮筒部44の最下部
カバー44A内に伸縮アーム43,グリッパ42、グリッパ用ア
ーム45を収納し、かつ伸縮筒部44を収縮させることによ
り、収縮筒部44を前記部材と共にケース47内に収納す
る。燃料交換時には、第6図及び第8図に示すように、
伸縮筒部アーム43及び伸縮筒部44を伸張させ、グリッパ
42及びグリッパ用アーム45を伸縮筒部44から横方向に外
に出し、燃料交換を行う。
When the refueling device is moved, as shown in FIGS. 5 and 7, the telescopic arm 43 is contracted, and the telescopic arm 43, the gripper 42, and the gripper arm 45 are housed in the lowermost cover 44A of the telescopic tube portion 44. Then, by contracting the expansion / contraction tubular portion 44, the contraction tubular portion 44 is housed in the case 47 together with the members. At the time of refueling, as shown in FIGS. 6 and 8,
Extend the telescopic tube arm 43 and telescopic tube section 44 to
42 and the gripper arm 45 are taken out laterally from the telescopic tube portion 44 to perform fuel exchange.

ケース47の下部開放端には開閉自在にナトリウム受け
皿50が設けられており、ケース47の下方部分にはナトリ
ウムドレンライン51及びベーパトラップ配管52が接続さ
れ、それぞれ台車部分40に設置されたナトリウム吸引装
置53及びベーパトラップ54に接続されている。燃料交換
時にはナトリウム受け皿50は開いており、燃料交換装置
の移動時には、ナトリウム受け皿50は閉じられ、ケース
47内にグリッパ等を収納した状態で滴下するナトリウム
に対して受け皿としての機能を果たす。この受け皿50に
溜まったナトリウムはナトリウムドレンライン51を介し
て吸引装置53により除去される。またケース47内のナト
リウムペーパもベーパトラップ配管52を介してベーパト
ラップ54により除去される。
A sodium saucer 50 is provided at the lower open end of the case 47 so that it can be opened and closed, and a sodium drain line 51 and a vapor trap pipe 52 are connected to the lower part of the case 47. It is connected to the device 53 and the vapor trap 54. The sodium pan 50 is open when refueling, and the sodium pan 50 is closed when the refueling device is moved.
It functions as a saucer for sodium dripping with a gripper etc. stored in 47. The sodium accumulated in the tray 50 is removed by the suction device 53 via the sodium drain line 51. The sodium paper in the case 47 is also removed by the vapor trap 54 via the vapor trap pipe 52.

グリッパ42の構造の一例を第9図に示す。ここでは、
グリッパ42は、グリッパ胴60と、このグリッパ胴60内を
上下するグリッパ軸61と、グリッパ胴60にピン62で枢動
自在に取り付けられ、グリッパ軸61の先端大径部63及び
後方大径部64により動かされる支持具65よりなる。グリ
ッパ胴60は、前述したアーム筒部43Aの上端に挿入さ
れ、グリッパ軸61は、前述したグリッパ用アーム45に連
携されている。燃料棒又は燃料ポット66の上端内周には
支持具64の先端が突入する溝67が形成されている。
An example of the structure of the gripper 42 is shown in FIG. here,
The gripper 42 includes a gripper cylinder 60, a gripper shaft 61 that moves up and down in the gripper cylinder 60, and is pivotally attached to the gripper cylinder 60 with a pin 62. It comprises a support 65 which is moved by 64. The gripper cylinder 60 is inserted into the upper end of the arm cylinder portion 43A described above, and the gripper shaft 61 is associated with the gripper arm 45 described above. A groove 67 is formed on the inner circumference of the upper end of the fuel rod or fuel pot 66, into which the tip of the support member 64 projects.

燃料棒又は燃料ポット66を把持するときは、グリッパ
用アーム45を操作してグリッパ軸61を図示の位置に移動
させ、グリッパ軸61の先端大径部63で支持具65を内側か
ら押すようにし、支持具65の先端を燃料棒又は燃料ポッ
ト66の溝67に引っ掛ける。燃料棒又は燃料ポット66を外
すときは、グリッパ軸61を下方に動かし、後方大径部64
で支持具65のグリッパ胴内の後方突部を押し、支持具先
端を内側に移動させ、支持具先端を溝67の外に出す。こ
のようにして、グリッパ軸61の上下操作により燃料棒又
は燃料ポート66の把持、開放を行うことができる。
When gripping the fuel rod or fuel pot 66, the gripper arm 45 is operated to move the gripper shaft 61 to the position shown in the figure, and the support tool 65 is pushed from the inside by the large-diameter portion 63 of the tip of the gripper shaft 61. Hook the tip of the support tool 65 into the groove 67 of the fuel rod or fuel pot 66. When removing the fuel rod or the fuel pot 66, move the gripper shaft 61 downward to move the rear large diameter portion 64.
Pushes the rear projection of the support tool 65 inside the gripper body to move the tip of the support tool inward and bring the tip of the support tool out of the groove 67. In this way, the fuel rod or the fuel port 66 can be gripped and opened by operating the gripper shaft 61 up and down.

なお実際には、燃料棒と燃料ポットでは直径が異なる
ので、グリッパ42はそれぞれの直径に適合したものを2
組用意し、伸縮アーム43、グリッパ用アーム45も同様に
2組用意しておく。
Actually, since the diameter of the fuel rod is different from that of the fuel pot, the gripper 42 should have a diameter corresponding to each diameter.
Two sets of telescopic arms 43 and gripper arms 45 are similarly prepared.

本実施例の燃料交換設備が配置される使用済燃料の移
送ルートを第10図を参照して説明する。
The spent fuel transfer route in which the fuel exchange facility of this embodiment is arranged will be described with reference to FIG.

燃料交換装置17により燃料を炉心10から取出し、炉心
外周位置で燃料ポット12内に挿入、燃料ポット12ごと炉
外に取出して缶詰設備70まで移送する。燃料交換装置17
は燃料ポット入りの新燃料を炉内に移送する役目も果た
す。
The fuel is taken out from the core 10 by the fuel exchange device 17, inserted into the fuel pot 12 at the outer peripheral position of the core, taken out together with the fuel pot 12 to the canning equipment 70. Refueling device 17
Also serves to transfer the new fuel in the fuel pot into the reactor.

缶詰設備70では、燃料を挿入した燃料ポット12に蓋を
する。この缶詰された燃料はインセルクレーン71で取り
出され、缶詰された燃料をガス冷却しつつ使用済燃料地
下台車72へ移送する。使用済燃料移送クレーン73は使用
済燃料地下台車72から燃料を吊り上げ、使用済燃料貯蔵
設備74内に設置する。
In the canning equipment 70, the fuel pot 12 in which the fuel is inserted is covered. The canned fuel is taken out by the in-cell crane 71, and the canned fuel is cooled by gas and transferred to the spent fuel underground cart 72. The spent fuel transfer crane 73 lifts fuel from the spent fuel underground truck 72 and installs it in the spent fuel storage facility 74.

次に、本実施例の燃料交換設備による燃料交換の手順
を第11図(A)ないし第11図(D)を参照して説明す
る。
Next, the procedure for refueling by the refueling facility of this embodiment will be described with reference to FIGS. 11 (A) to 11 (D).

運転停止後、炉上部機構13の吊り上げ準備のためUIS
吊上げ装置31を炉上部機構13に取付ける。また炉上部の
セル室14内を窒素ガスに置換すると共に、窒素ガスの比
重を軽くすること及びナトリウムミストを溶融温度以上
にしてセル室壁面への付着を防止するため、セル室内の
温度を運転時の50℃前後から150℃程度の高温にしてお
く。
UIS to prepare for lifting the upper furnace mechanism 13 after operation stop
The lifting device 31 is attached to the furnace upper mechanism 13. In addition, while replacing the inside of the cell chamber 14 in the upper part of the furnace with nitrogen gas, in order to reduce the specific gravity of nitrogen gas and to prevent sodium mist from reaching the melting temperature and adhering to the cell chamber wall surface, the temperature inside the cell chamber is operated. From about 50 ℃ to about 150 ℃.

次に、第11図(A)に示すように、UIS吊上げ装置31
により炉上部機構13を吊上げ、図示しないUIS固定装置
により耐震上問題ないよう、炉上部機構13をセル室14の
収納空間30に固定する。
Next, as shown in FIG. 11 (A), the UIS lifting device 31
The upper furnace mechanism 13 is lifted by means of a UIS fixing device (not shown), and the upper furnace mechanism 13 is fixed in the storage space 30 of the cell chamber 14 so that there is no problem in terms of earthquake resistance.

また走行レール16の移動レール22を炉上部まで延長
し、設置する(第4図参照)と共に、炉上部機構13に付
着したナトリウムが炉上部に滴下しないようにナトリウ
受け皿32を炉上部機構13下部に設置する。このナトリウ
ム受け皿32は、炉上部セル室14内の炉上部機構13を収容
する空間30と他の部分とのシール機能を兼用する。即
ち、炉上部機構13の収納空間30を前述したように150℃
程度に設定しているので、炉上部機構13等に付着したナ
トリウムがナトリウムミストとなってセル室14内に飛散
し、CRDM等の電気部品へ付着する恐れがある。ナトリウ
ム受け皿32を設置することにより、収納空間30をセル室
14から隔離し、ナトリウムミストのセル室14への飛散を
防止すると共に、収納空間30内の温度をできるだけ運転
時の50℃程度の低温に保ち、ナトリウムミストの発生自
体を低減することができる。
In addition, the moving rail 22 of the traveling rail 16 is extended to the upper part of the furnace and installed (see FIG. 4), and the sodium tray 32 is placed at the lower part of the upper part of the furnace 13 so that sodium adhering to the upper part of the furnace 13 does not drip onto the upper part of the furnace. To install. The sodium tray 32 also serves as a seal function between the space 30 for accommodating the furnace upper part mechanism 13 in the furnace upper cell chamber 14 and the other part. That is, the storage space 30 of the furnace upper mechanism 13 is set at 150 ° C as described above.
Since the amount is set to about, sodium adhering to the furnace upper part mechanism 13 or the like becomes sodium mist and scatters in the cell chamber 14, and may adhere to electric parts such as CRDM. By installing the sodium saucer 32, the storage space 30 can be
It is possible to prevent the sodium mist from scattering into the cell chamber 14 by keeping it isolated from 14, and to keep the temperature in the storage space 30 as low as about 50 ° C. during operation to reduce the generation of sodium mist itself.

一方、炉上部セル室14内の窒素ガスは150℃程度の高
温にしてあるので、セル室14内のナトリウムミストは溶
融温度以上となり、セル室壁面へ付着するのが防止され
る。また窒素ガスは比重が軽いが、その比重の軽い窒素
ガスを150℃の高温にすることよりさらに比重が軽くな
り、この比重の軽い窒素ガスが炉上部開口部15を覆い、
開口部15を通して炉内からセル室14へナトリウムミスト
が流入するのが防止される。なお、その窒素ガス雰囲気
が炉容器11内に流入するのを防ぐため、炉内にArガスを
若干量パージしておくものとする。
On the other hand, since the nitrogen gas in the furnace upper cell chamber 14 has a high temperature of about 150 ° C., the sodium mist in the cell chamber 14 becomes higher than the melting temperature and is prevented from adhering to the cell chamber wall surface. Further, nitrogen gas has a low specific gravity, but the specific gravity is further reduced by heating the light nitrogen gas having a low specific gravity to a high temperature of 150 ° C. The nitrogen gas having a low specific gravity covers the furnace upper opening 15,
Sodium mist is prevented from flowing into the cell chamber 14 from the inside of the furnace through the opening 15. In order to prevent the nitrogen gas atmosphere from flowing into the furnace vessel 11, a slight amount of Ar gas is purged in the furnace.

次に、燃料交換装置17を第11図(B)に示すように炉
上部開口部15の上方に移動させ、燃料交換装置17の伸縮
筒部44を伸張してその先端を降下させ、伸縮アーム43を
横方向に伸張させる(第5図及び第6図参照)。炉心10
の燃料は、燃料交換装置17により直接炉外に取出される
ため、炉内貯蔵設備は設けられていない。燃料はまず、
第11図(C)に示すように燃料交換装置17のグリッパ42
により、炉心10の所定の位置から引抜かれ、炉心外周に
設置のポット12内に挿入される。次に、同一の燃料交換
装置17により、第11図(D)に示すようにポット12ごと
燃料を炉外に取出す。燃料交換装置17には、前述したよ
うに、ポット12から滴下するナトリウムを受けるための
ナトリウム受け皿50及びナトリウムドレンライン51が設
けられている。燃料を入れたポット12は、燃料交換装置
17に設けられた窒素ガス冷却系により冷却されながら、
前述した燃料缶詰設備70(第10図参照)へ搬出される。
冷却窒素ガス中に出てくるナトリウムミストを炉上部室
14内に放出しないよう、ベーパトラップ配管52及びベー
パトラップ54で除去する。
Next, as shown in FIG. 11 (B), the fuel exchange device 17 is moved above the furnace upper opening 15, and the telescopic cylinder portion 44 of the fuel exchange device 17 is extended and its tip is lowered, so that the telescopic arm is extended. 43 is stretched laterally (see Figures 5 and 6). Core 10
Since the fuel of (1) is taken out of the reactor directly by the fuel exchange device 17, the in-reactor storage facility is not provided. First of all,
As shown in FIG. 11 (C), the gripper 42 of the fuel exchange device 17
Thus, the core 10 is pulled out from a predetermined position and inserted into the pot 12 installed on the outer periphery of the core. Next, as shown in FIG. 11 (D), the fuel is taken out of the furnace together with the pot 12 by the same fuel exchange device 17. As described above, the fuel exchange device 17 is provided with the sodium tray 50 for receiving the sodium dropped from the pot 12 and the sodium drain line 51. The pot 12 containing fuel is a refueling device.
While being cooled by the nitrogen gas cooling system provided in 17,
It is carried out to the above-mentioned fuel canning facility 70 (see FIG. 10).
The sodium mist that comes out in the cooling nitrogen gas is charged into the upper chamber of the furnace.
It is removed by the vapor trap pipe 52 and the vapor trap 54 so as not to be released into the inside 14.

新燃料は、燃料ポット12に入れて燃料交換装置17で炉
内のポット12の位置にまず挿入する。次に同一の燃料交
換装置17で燃料をつかみ、ポット12から取り出して炉内
所定位置に挿入する。
The new fuel is put in the fuel pot 12 and is first inserted into the position of the pot 12 in the furnace by the fuel exchange device 17. Next, the fuel is grabbed by the same fuel exchange device 17, taken out from the pot 12, and inserted into a predetermined position in the furnace.

このように燃料交換装置17は、走行レール16上を移動
し、炉心上部から缶詰設備まで燃料を搬出するととも
に、新燃料を炉内に搬入することにより、インセルクレ
ーンの役目を兼ねている。
As described above, the fuel exchange device 17 moves on the traveling rail 16 to carry out the fuel from the upper part of the core to the canning facility, and also carry in the new fuel into the reactor, thereby serving as an in-cell crane.

上記の燃料交換が終了したら、運転停止から燃料交換
までの逆の手順で炉上部機構13を復旧させる。
When the above fuel exchange is completed, the upper furnace mechanism 13 is restored in the reverse procedure from the operation stop to the fuel exchange.

このように燃料交換装置17は、縦方向及び横方向に伸縮
可能な支持手段43,44により燃料の出し入れ及び交換を
行うと共に、移動時には、支持手段及びグリッパ42等を
ケース47内に収納してコンパクトな形態で移動する。こ
れにより、第1図等に示すように炉上部開口部15は小さ
くでき、炉内から炉上部室14へのナトリウムミストの飛
散を低減することができる。しかして前述した窒素ガス
の使用及びその高温化と相俟って、炉容器11内のナトリ
ウムミストが炉上部室14内へ飛散することを効果的に防
止することができる。また、走行レール16は、炉開口部
15の上方に位置する部分が他の部分に対して延長可能に
構成されていることから、例えば、通常時に折り畳んで
いたものを燃料交換時に延長して走行レール16を構成す
ることができる。このような走行レール16上を燃料交換
装置17が移動して燃料交換を行うと共に、グリッパ42等
をケース47内に収納して移動することにより、限られた
炉上部室14のの空間を有効に活用し、燃料交換をスムー
ズに行うことができる。
In this manner, the fuel exchange device 17 takes in and out the fuel and exchanges the fuel by the support means 43 and 44 that can be expanded and contracted in the vertical and horizontal directions, and at the time of movement, the support means, the gripper 42, etc. are housed in the case 47. Move in a compact form. As a result, the furnace upper opening 15 can be made smaller as shown in FIG. 1 and the like, and the scattering of sodium mist from the furnace to the furnace upper chamber 14 can be reduced. Therefore, in combination with the use of nitrogen gas and the temperature increase thereof, it is possible to effectively prevent the sodium mist in the furnace vessel 11 from scattering into the furnace upper chamber 14. In addition, the traveling rail 16 has a furnace opening.
Since the portion located above 15 is configured to be extendable with respect to other portions, for example, the traveling rail 16 can be configured by extending what was normally folded at the time of refueling. The fuel exchange device 17 moves on the traveling rail 16 to perform the fuel exchange, and the gripper 42 and the like are housed and moved in the case 47 so that the limited space of the upper furnace chamber 14 can be effectively used. It can be used for smooth refueling.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上明らかなように、本発明によれば、炉上部開口部
の縮小化によるナトリウムミストの飛散防止ができる。
また、延長可能構造の走行レール上をコンパクトな燃料
交換装置が移動して燃料交換を行うことにより、限られ
た空間を有効に活用してスムーズな燃料交換を行える。
As is clear from the above, according to the present invention, it is possible to prevent the sodium mist from scattering due to the reduction of the furnace upper opening.
Further, the compact fuel exchange device moves on the traveling rail having the extendable structure to perform the fuel exchange, so that the limited space can be effectively utilized and the smooth fuel exchange can be performed.

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

第1図は本発明の一実施例による燃料交換設備を含む高
速増殖炉の断面図であり、第2図はその燃料交換設備の
走行レールの上面図であり、第3図は同走行レールの側
面図であり、第4図は同走行レールの延長状態を示す側
面図であり、第5図は同燃料交換設備の燃料交換装置の
一部断面側面図であり、第6図はその燃料交換装置の支
持手段の伸張状態を示す一部断面側面図であり、第7図
は第5図に示す燃料交換装置における燃料取扱部分下端
の断面図であり、第8図は第6図における燃料交換装置
における燃料取扱部分下端の断面図であり、第9図はそ
の燃料取扱部分のグリッパの断面図であり、第10図は本
発明の燃料交換設備が配置される燃料移送ルートを示す
図であり、第11図(A)〜第11図(D)は、上記燃料交
換設備による燃料交換手順を示す工程図であり、第12図
は従来の燃料交換設備を示す原子炉の断面図である。 符号の説明 10……炉心、12……燃料ポット 13……炉上部機構 14……炉上部室(セル室) 15……開口部、16……走行レール 17……燃料交換装置 22……移動レール(延長可能部分) 30……収納空間、32……ナトリウム受け皿 42……グリッパ(燃料保持部) 43……伸縮アーム(支持手段) 44……伸縮筒部(支持手段) 47……ケース
FIG. 1 is a cross-sectional view of a fast breeder reactor including a fuel exchange facility according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a top view of a traveling rail of the fuel exchange facility, and FIG. FIG. 4 is a side view, FIG. 4 is a side view showing an extended state of the traveling rail, FIG. 5 is a partial cross-sectional side view of a fuel exchange device of the fuel exchange facility, and FIG. FIG. 7 is a partial cross-sectional side view showing an extended state of the supporting means of the device, FIG. 7 is a cross-sectional view of the lower end of the fuel handling portion in the fuel exchange device shown in FIG. 5, and FIG. 8 is a fuel exchange in FIG. FIG. 9 is a sectional view of a lower end of a fuel handling portion in the apparatus, FIG. 9 is a sectional view of a gripper of the fuel handling portion, and FIG. 10 is a diagram showing a fuel transfer route in which the fuel exchange equipment of the present invention is arranged. , FIG. 11 (A) to FIG. 11 (D) show the fuel exchange by the above fuel exchange facility. Procedure is a process diagram showing a FIG. 12 is a sectional view of the reactor of a conventional refueling facilities. Explanation of symbols 10 …… Reactor core, 12 …… Fuel pot 13 …… Reactor upper mechanism 14 …… Reactor upper chamber (cell chamber) 15 …… Opening, 16 …… Traveling rail 17 …… Refueling device 22 …… Moving Rail (extendable part) 30 …… Storing space, 32 …… Sodium saucer 42 …… Gripper (fuel holding part) 43 …… Extensible arm (supporting means) 44 …… Extensible cylinder part (supporting means) 47 …… Case

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本永 哲司 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式 会社日立製作所日立工場内 (56)参考文献 特開 昭55−54495(JP,A) 実開 昭60−152999(JP,U) 実開 昭58−156298(JP,U) 実開 昭58−104998(JP,U) 実開 昭57−112294(JP,U) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tetsuji Motonaga, 3-1-1, Saiwaicho, Hitachi, Ibaraki Hitachi Ltd., Hitachi Works (56) References JP-A-55-54495 (JP, A) Actually open 60-152999 (JP, U) Actually open 58-156298 (JP, U) Actually open 58-104998 (JP, U) Actually open 57-112294 (JP, U)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】高速増殖炉のホットセル方式の燃料交換設
備において、炉上部室に走行レールを設置し、この走行
レール上に、横方向及び縦方向に伸縮可能な支持手段に
より支持された燃料保持部を有し、燃料交換機と燃料出
入機を兼ねる燃料交換装置を移動自在に装架し、かつ、
前記走行レールは、炉開口部の上方に位置する部分が他
の部分に対して延長可能に構成されていることを特徴と
する燃料交換設備。
1. In a hot cell type fuel exchange facility for a fast breeder reactor, a traveling rail is installed in the upper chamber of the reactor, and a fuel holder supported on the traveling rail by a supporting means that is capable of expanding and contracting in the horizontal and vertical directions. A refueling device that has a portion and serves both as a refueling machine and a fuel in-and-out machine, and is movably mounted, and
A fuel exchange facility, wherein the traveling rail is configured such that a portion located above the furnace opening portion can be extended with respect to other portions.
【請求項2】前記炉上部室は、該炉上部室の上方部分に
設けられ、制御棒駆動機構を備えた炉上部機構が燃料交
換時に吊り上げられて収納される収納空間を有し、この
収納空間の下端位置に近接して、その収納空間と炉上部
室の他の部分とを上下方向に仕切る開閉自在のナトリウ
ム受け皿を設けたことを特徴とする請求項1記載の燃料
交換設備。
2. The furnace upper chamber has a storage space which is provided in an upper portion of the furnace upper chamber and in which a furnace upper mechanism having a control rod drive mechanism is lifted and stored at the time of refueling. 2. The refueling facility according to claim 1, further comprising an openable / closable sodium tray provided in the vicinity of the lower end of the space to vertically partition the storage space from the other part of the furnace upper chamber.
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