JP2597591B2 - Control rod handling device - Google Patents
Control rod handling deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、沸騰水型原子炉（以下BWRと略称する）の
定期検査時に制御棒を原子炉圧力容器から引上げる場合
や制御棒を炉心内に装荷する場合に使用される制御棒取
扱装置に係り、特に制御棒駆動機構との連結手段にバヨ
ネットカップリングを用いた制御棒取扱い装置に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial application field) The present invention relates to a case where a control rod is pulled up from a reactor pressure vessel during a periodic inspection of a boiling water reactor (hereinafter abbreviated as BWR), or a case where the control rod is used More particularly, the present invention relates to a control rod handling apparatus using a bayonet coupling as a connecting means with a control rod driving mechanism.
（従来の技術） 一般に、BWRの炉心は第６図に示すように原子炉圧力
容器１の内部に円筒状の炉心シュウラド２を設け、この
炉心シュウラド２内に燃料集合体３および制御棒４を装
荷して構成されている。上記燃料集合体３は上部を上部
格子板５により、また下部を燃料支持金具６を介して炉
心支持板７により支持され、各燃料集合体３には燃料支
持金具６のオリフィス孔6aより冷却材が流入するように
なっている。また、制御棒４は原子炉圧力容器１の底部
を貫通して設けられた制御棒駆動機構（以下CRDと略称
する）８に連結され、このCRD8により炉心支持板７に連
結した制御棒案内管９内を通り、燃料支持金具６に支持
された４体の燃料集合体３の間に形成された十字状の空
間部を上下方向に昇降するようになっている。(Prior Art) In general, the core of a BWR is provided with a cylindrical core Shurad 2 inside a reactor pressure vessel 1 as shown in FIG. 6, and a fuel assembly 3 and a control rod 4 are provided inside the core Shurad 2. It is configured with loading. The fuel assemblies 3 are supported by an upper lattice plate 5 at an upper part and by a core support plate 7 at a lower part through a fuel support fitting 6. Each fuel assembly 3 has a coolant through an orifice hole 6 a of the fuel support fitting 6. Is coming in. The control rod 4 is connected to a control rod drive mechanism (hereinafter abbreviated as CRD) 8 provided through the bottom of the reactor pressure vessel 1, and the control rod guide tube connected to the core support plate 7 by the CRD 8. 9, a cross-shaped space formed between the four fuel assemblies 3 supported by the fuel support 6 is vertically moved up and down.
第７図は制御棒４とCRD8との従来の連結構造を示すも
ので、10は制御棒４の下端に設けられたカップリングで
ある。このカップリング10にはCRD8のカップリングスパ
ット11が連結してあり、このカップリングスパット11を
図示しないドライブピストンで上下動させて制御棒４を
昇降駆動するよう構成されている。また、カップリング
10の内側にはロックプラグ12が上下方向に移動可能に設
けられ、このロックプラグ12をCRD8のアンカップルロッ
ド13で上方へ押し上げることにより制御棒４とCRD8との
連結が解除されるようになっている。FIG. 7 shows a conventional connection structure between the control rod 4 and the CRD 8, and reference numeral 10 denotes a coupling provided at the lower end of the control rod 4. A coupling spat 11 of a CRD 8 is connected to the coupling 10, and the coupling spat 11 is vertically moved by a drive piston (not shown) to drive the control rod 4 up and down. Also coupling
A lock plug 12 is provided inside the upper part 10 so as to be movable in the vertical direction, and the connection between the control rod 4 and the CRD 8 is released by pushing the lock plug 12 upward with an uncouple rod 13 of the CRD 8. ing.
ところで、BWRの定期検査時に制御棒４を原子炉圧力
容器１内から引上げる場合には燃料集合体３を炉心内か
ら引抜いた後、制御棒４とCRD8との連結を解除して制御
棒４を原子炉圧力容器１内から引上げるようにしてい
る。しかしながら、従来のBWRは上述した如くロックプ
ラグ12を上方向へ押し上げて制御棒４とCRD8との連結を
解除するため、ロックプラグ12とカップリングスパッド
11との間にクラッド等の異物が噛み込んでいると、ロッ
クプラグ12を押し上げることが困難となり、制御棒４と
CRD8との連結を解除できなくなる可能性があった。そこ
で、上記不具合を解消するためCRD8との連結手段にバヨ
ネットカップリングを用いた制御棒が提案されている。When the control rod 4 is to be pulled out of the reactor pressure vessel 1 at the time of the periodic inspection of the BWR, the fuel rod 3 is pulled out of the reactor core, and then the connection between the control rod 4 and the CRD 8 is released to remove the control rod 4. From the reactor pressure vessel 1. However, the conventional BWR pushes up the lock plug 12 upward to release the connection between the control rod 4 and the CRD 8 as described above.
If foreign matter such as cladding is caught between the control rod 4 and the control rod 4, it is difficult to push up the lock plug 12.
There was a possibility that the connection with CRD8 could not be released. Therefore, a control rod using a bayonet coupling as a connecting means with the CRD 8 has been proposed in order to solve the above-mentioned problem.
第８図（ａ）〜（ｃ）はバヨネットカップリングを用
いた制御棒とCRDとの連結構造を示すもので、14は制御
棒４の下端に設けられたバヨネットカップリングであ
る。このバヨネットカップリング14はCRD8のカップリン
グスパット11が挿入される穴15の内面に係合凸部16を周
方向にほぼ90度間隔で配設して構成されており、バヨネ
ットカップリング14を（ｂ）の状態から（ｃ）の状態へ
周方向にほぼ45度回転させることにより制御棒４とCRD8
との連結が解除されるようになっている。FIGS. 8 (a) to 8 (c) show a connection structure between a control rod and a CRD using a bayonet coupling, and reference numeral 14 denotes a bayonet coupling provided at the lower end of the control rod 4. FIG. The bayonet coupling 14 is configured by arranging engaging projections 16 at an inner surface of a hole 15 into which the coupling spat 11 of the CRD 8 is inserted at substantially 90-degree intervals in the circumferential direction. The control rod 4 and the CRD 8 are rotated by approximately 45 degrees in the circumferential direction from the state of b) to the state of c).
The connection with is released.
（発明が解決しようとする問題点） このようなバヨネットカップリングを用いた制御棒
は、従来のようにロックプラグとカップリングスパッド
との間にクラッド等の異物が噛み込むことがないのでCR
Dとの連結を確実に解除できるが、CRDとの連結を解除す
るためにはバヨネットカップリングを周方向にほぼ45度
回転させなければならない。ところが、バヨネットカッ
プリングを回転させると制御棒を破損させる危険性があ
る。また、制御棒を炉心から引上げる際には制御棒のス
ピードリミッタが燃料支持金具に引掛るため、制御棒と
燃料支持金具とを原子炉圧力容器内から同時に引上げる
か、または燃料支持金具を先に引上げる必要がある。(Problems to be Solved by the Invention) In a control rod using such a bayonet coupling, a foreign substance such as a clad does not bite between the lock plug and the coupling spud unlike the conventional control rod.
Although the connection with D can be reliably released, the bayonet coupling must be rotated approximately 45 degrees in the circumferential direction to release the connection with CRD. However, rotating the bayonet coupling risks damaging the control rod. When the control rod is pulled out of the reactor core, the speed limiter of the control rod is caught on the fuel support fitting.Therefore, the control rod and the fuel support fitting are pulled up simultaneously from the reactor pressure vessel, or the fuel support fitting is removed. You need to pull up first.
本発明は、このような問題点に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、バヨネットカップリング
を用いた制御棒とCRDとの連結を解除でき、かつ制御棒
を原子炉圧力容器内から引上げることができる制御棒取
扱い装置を提供することにある。The present invention has been made in view of such a problem, and an object thereof is to disconnect a control rod and a CRD using a bayonet coupling, and to connect the control rod to a reactor pressure vessel. An object of the present invention is to provide a control rod handling device which can be pulled up from the inside.
（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明は、バヨネットカッ
プリングを用いた制御棒と制御棒駆動機構との連結を解
除して制御棒を取扱う制御棒取扱い装置において、原子
炉内の燃料集合体の上部を支持する上部格子板を通過し
得る外形を有し、この燃料集合体の間に挿入される制御
棒の上面に載置される本体部と、この本体部内に設けら
れて前記制御棒に係合するフックを有する制御棒つかみ
機構と、前記燃料集合体の下部を支持する炉心支持板に
より固定される底板と、この底板に載置され前記本体部
と共に制御棒つかみ機構を前記制御棒を中心として回転
させる回転部とを具備してなることを特徴とするもので
ある。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention provides a control rod handling apparatus for handling a control rod by releasing the connection between the control rod and a control rod drive mechanism using a bayonet coupling. A main body mounted on an upper surface of a control rod inserted between the fuel assemblies, the main body having an outer shape capable of passing through an upper lattice plate supporting an upper part of a fuel assembly in a nuclear reactor; A control rod gripping mechanism having a hook provided in the unit and engaging with the control rod; a bottom plate fixed by a core support plate supporting a lower portion of the fuel assembly; and a bottom plate mounted on the bottom plate and the main body. And a rotating unit for rotating the control rod gripping mechanism about the control rod.
（作用） 上記の構成によると、制御棒つかみ機構が回転するの
で、バヨネットカップリングを用いた制御棒とCRDとの
連結を解除でき、かつ制御棒を原子炉圧力容器内から引
上げることができる。(Operation) According to the above configuration, since the control rod gripping mechanism rotates, the connection between the control rod and the CRD using the bayonet coupling can be released, and the control rod can be pulled out of the reactor pressure vessel. .
（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図ないし第４図を参照
して説明する。Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 4.
第１図は本発明による制御棒取扱い装置をBWRの炉心
内に降下させた状態を示すもので、この制御棒取扱い装
置は上部格子板５を通過して制御棒４の上面に載置され
る本体部17と、この本体部17の内部に設けられ上記制御
棒に係合する制御棒つかみ機構42と、制御棒つかみ機構
42を回転させる回転部19とから構成されている。FIG. 1 shows the control rod handling device according to the present invention lowered into the core of a BWR. The control rod handling device passes through an upper grid plate 5 and is placed on the upper surface of a control rod 4. A main body 17, a control rod gripping mechanism 42 provided inside the main body 17 and engaged with the control rod, and a control rod gripping mechanism
And a rotating unit 19 for rotating 42.
上記本体部17は、第２図および第３図に示すように、
円筒状に組立てて形成されており、円筒外側には、歯形
20が設けられている。本体部17の上部には、上板21が設
置され、その中央部には、図示しない燃料交換機のワイ
ヤロープ22に吊下げるための角形スタッド23が設けられ
ている。The main body 17 is, as shown in FIGS. 2 and 3,
It is assembled and formed into a cylindrical shape.
20 are provided. An upper plate 21 is provided at an upper portion of the main body portion 17, and a square stud 23 for hanging the wire stud 23 on a wire rope 22 of a fuel exchanger (not shown) is provided at a central portion thereof.
この角形スタッド23の軸心部にはねじ穴24が設けら
れ、このねじ穴24に前記ワイヤロープ22の先端に取付け
たボルト（図示せず）をねじ込んで本体部17をワイヤロ
ープ22に吊り下げるようになっている。A screw hole 24 is provided in the axis of the square stud 23. A bolt (not shown) attached to the tip of the wire rope 22 is screwed into the screw hole 24 to suspend the main body 17 on the wire rope 22. It has become.
また、本体部17の下部には底板25が取付けられてい
る。この底板25には、炉心支持板７に固定されている。
炉内位置決めピン7aに係合する位置決め溝26が設けられ
ている。このため、底板25の回転は、炉内位置決めピン
7aにより拘束される。Further, a bottom plate 25 is attached to a lower portion of the main body 17. The bottom plate 25 is fixed to the core support plate 7.
A positioning groove 26 that engages with the in-furnace positioning pin 7a is provided. For this reason, the rotation of the bottom plate 25 is
Restricted by 7a.
一方、前記本体部17の内部には制御棒つかみ機構42が
設けられている。この制御棒つかみ機構42はフック43、
エアシリンダ46およびガイド48等から構成され、上記フ
ック43は支持フレーム44a,44b間に軸45を介して回動自
在に支持されている。また、フック43にはエアシリンダ
46のピストンロッド47の伸縮動作によって回動するよう
になっている。そして、第４図に示すように上記支持フ
レーム44a,44bの下端部にはガイド48が取付けられてい
る。このガイド48は制御棒４に沿って設けられ、制御棒
４の取手4aをフック43が係合する位置まで案内し、且つ
制御棒４下端まで達し、制御棒４の下端を回転し、制御
棒４とCRD8とをアンカップリングすることができる。On the other hand, a control rod gripping mechanism 42 is provided inside the main body 17. This control rod gripping mechanism 42 has a hook 43,
The hook 43 is composed of an air cylinder 46, a guide 48 and the like. The hook 43 is rotatably supported between the support frames 44a and 44b via a shaft 45. The hook 43 has an air cylinder
The piston rod 47 is rotated by the expansion and contraction operation of the piston rod 47. As shown in FIG. 4, a guide 48 is attached to the lower ends of the support frames 44a and 44b. The guide 48 is provided along the control rod 4, guides the handle 4a of the control rod 4 to a position where the hook 43 is engaged, reaches the lower end of the control rod 4, rotates the lower end of the control rod 4, and rotates the control rod 4. 4 and CRD8 can be uncoupled.
なお、エアシリンダ46にはマイクロスイッチ49が取付
けられ、ピストンロッド47が伸長動作すると本体部17の
上面に設けられた表示燈（図示せず）を点灯させるよう
になっている。また、前記本体部17の上面にはエアシリ
ンダ46に作動空気を供給するための管継手50a,50bが設
けられている。A micro switch 49 is attached to the air cylinder 46, and when the piston rod 47 extends, an indicator light (not shown) provided on the upper surface of the main body 17 is turned on. Further, pipe joints 50a and 50b for supplying working air to the air cylinder 46 are provided on the upper surface of the main body 17.
前記回転部19は、第２図および第３図に示すように、
エアモータ59のロッド60が連結され、そのロッド60上部
にはセクタギヤ61が固定され、このセクタギア61の歯形
が本体部14の歯形20に回転自在に結合し、かつ上下動で
きるよう構成されている。このため、炉心支持板７に固
定された底板25に対して、本体部17は上下動でき、かつ
回転自在に結合している。尚、エアモータ59は、本体部
17の底板25に固定され、且つエアモータ59の上部は、底
板25より立上っている円筒26にプレート27を介して支持
されている。As shown in FIGS. 2 and 3, the rotating portion 19
A rod 60 of the air motor 59 is connected, and a sector gear 61 is fixed to an upper portion of the rod 60. The tooth profile of the sector gear 61 is rotatably connected to the tooth profile 20 of the main body 14, and is configured to be able to move up and down. For this reason, the main body 17 is vertically movable and rotatably connected to the bottom plate 25 fixed to the core support plate 7. Note that the air motor 59 is
The upper part of the air motor 59 is fixed to the bottom plate 25 of 17 and is supported via a plate 27 on a cylinder 26 rising from the bottom plate 25.
次に、上記の如く構成される本装置を用いて定期点検
時に制御棒４および燃料支持金具６を原子炉圧力容器１
内から引上げる場合について説明する。まず、第５図
（ａ）に示すように燃料集合体３の未臨界性を維持する
ために制御棒４を炉心内に全挿入しておき、その状態で
対角位置にある２体の燃料集合体3,3を炉心内から引抜
く。そして、引抜き後は第５図（ｂ）に示すように一対
の模擬チャンネル61a,61bからなる制御棒案内装置61を
挿入した後、第５図（ｃ）に示すように残りの２体の燃
料集合体3,3を炉心内から引抜く。次に第５図（ｄ）に
示すように制御棒４をCRD8により下方へ移動させ、全引
抜の状態にする。Next, the control rod 4 and the fuel support 6 are connected to the reactor pressure vessel 1 at the time of the periodic inspection by using the present apparatus configured as described above.
The case of pulling from inside will be described. First, as shown in FIG. 5 (a), in order to maintain the subcriticality of the fuel assembly 3, the control rod 4 is fully inserted into the core, and in this state, two fuel rods at diagonal positions are set. The assemblies 3, 3 are pulled out of the core. After the pull-out, the control rod guide device 61 composed of a pair of simulated channels 61a and 61b is inserted as shown in FIG. 5 (b), and the remaining two fuels are inserted as shown in FIG. 5 (c). The assemblies 3, 3 are pulled out of the core. Next, the control rod 4 is moved downward by the CRD 8 as shown in FIG.
その後、第５図（ｅ）に示すように制御棒案内装置61
を炉心内から引抜いた後、燃料支持金具つかみ具（図示
せず）で燃料支持金具６を取外す。Thereafter, as shown in FIG.
After being pulled out of the core, the fuel support bracket 6 is removed with a fuel support bracket gripper (not shown).
次にCRD8側より制御棒４を僅かに持上げてCR案内管９
内部下端の回転防止部9aの干渉部を解除し、制御棒４の
回転を自由にできる様にしておく。本発明の制御棒取扱
い装置を燃料交換機のワイヤロープ22により原子炉圧力
容器１内へ降下させ、第１図に示すように本体部17を制
御棒４の上面に載置する。制御棒つかみ機構42のフック
43をエアシリンダ46により第２図の仮想線から実線の位
置へ回転させて制御棒４の取手4aに係合させる。Next, the control rod 4 is slightly lifted from the CRD 8 side, and the CR guide tube 9 is lifted.
The interference portion of the rotation preventing portion 9a at the lower end of the inside is released so that the control rod 4 can rotate freely. The control rod handling device of the present invention is lowered into the reactor pressure vessel 1 by the wire rope 22 of the fuel exchanger, and the main body 17 is placed on the upper surface of the control rod 4 as shown in FIG. Hook of control rod gripping mechanism 42
The air cylinder 46 is rotated by the air cylinder 46 from the imaginary line in FIG. 2 to the position indicated by the solid line to engage the handle 4a of the control rod 4.
その後、回転部19のエアモータ59を駆動し、セクタギ
ア61、歯形20を経由して、制御棒つかみ機構42を回転し
バヨネットカップリング14を用いた制御棒４とCRD8との
連結を解除できる。なお、制御棒４とCRD8との連結を解
除した後はワイヤロープ22を巻上げ、制御棒４を吊り上
げる。Thereafter, the air motor 59 of the rotating section 19 is driven, the control rod gripping mechanism 42 is rotated via the sector gear 61 and the tooth profile 20, and the connection between the control rod 4 using the bayonet coupling 14 and the CRD 8 can be released. After the connection between the control rod 4 and the CRD 8 is released, the wire rope 22 is wound up and the control rod 4 is lifted.
尚、本体部17の底板25は炉内位置決めピン7aで旋回が
拘束される。The turning of the bottom plate 25 of the main body 17 is restricted by the in-furnace positioning pins 7a.
以上説明したように本発明によれば、制御つかみ機構
が本体部と一体に回転するので、バヨネットカップリン
グを用いた制御棒とCRDとの連結を解除できる制御棒取
扱い装置を提供できる。且つ制御棒取扱い装置のガイド
48が下部にあるので、制御棒４とCRD8のアンカップリン
グが容易である。As described above, according to the present invention, since the control grip mechanism rotates integrally with the main body, it is possible to provide a control rod handling device capable of releasing the connection between the control rod and the CRD using the bayonet coupling. And guide for control rod handling device
Since 48 is at the bottom, uncoupling of control rod 4 and CRD 8 is easy.
第１図〜第４図は本発明の一実施例を示し、第１図は本
発明の制御棒取扱い装置をBWRの炉心内に降下させた状
態を示す断面図、第２図は制御棒取扱い装置の本体部を
示す断面図、第３図は第２図の上面図、第４図は第２図
のガイド48の上面図、第５図（ａ）〜（ｅ）は炉心内の
制御棒を引抜く手順を示す説明図、第６図〜第７図は従
来技術を説明するための図で、第６図はBWRの炉心部を
示す断面図、第７図は制御棒とCRDとの従来の連結構造
を示す断面図、第８図（ａ）〜（ｃ）はCRDとの連結手
段にバヨネットカップリングを用いた制御棒とCRDとの
連結構造を示す図である。 14……バヨネットカップリング、17……本体部 19……回転部、48……ガイド 42……制御棒つかみ機構、25……底板1 to 4 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a sectional view showing a state in which a control rod handling apparatus of the present invention is lowered into a BWR core. FIG. 2 is a control rod handling apparatus. 3 is a top view of FIG. 2, FIG. 4 is a top view of the guide 48 of FIG. 2, and FIGS. 5 (a) to 5 (e) are control rods in the core. FIGS. 6 and 7 are views for explaining the prior art, FIG. 6 is a cross-sectional view showing a core portion of a BWR, and FIG. FIGS. 8 (a) to 8 (c) are cross-sectional views showing a conventional connection structure, and FIGS. 8 (a) to 8 (c) are diagrams showing a connection structure between a control rod and a CRD using a bayonet coupling as a connection means with the CRD. 14: Bayonet coupling, 17: Main unit 19: Rotating unit, 48: Guide 42: Control rod gripping mechanism, 25: Bottom plate
Claims (1)
制御棒駆動機構との連結を解除して制御棒を取扱う制御
棒取扱い装置において、原子炉内の燃料集合体の上部を
支持する上部格子板を通過し得る外形を有し、この燃料
集合体の間に挿入される制御棒の上面に載置される本体
と、この本体部内に設けられて前記制御棒に係合するフ
ックを有する制御棒つかみ機構と、前記燃料集合体の下
部を支持する炉心支持板により固定される底板と、この
底板に載置され前記本体部と共に制御棒つかみ機構を前
記制御棒を中心として回転させる回転部とを具備するこ
とを特徴とする制御棒取扱い装置。In a control rod handling apparatus for handling a control rod by disconnecting a control rod using a bayonet coupling and a control rod drive mechanism, an upper grid plate supporting an upper portion of a fuel assembly in a nuclear reactor. A control rod having an outer shape capable of passing through the fuel assembly, mounted on the upper surface of a control rod inserted between the fuel assemblies, and a hook provided in the main body and engaged with the control rod. A grasping mechanism, a bottom plate fixed by a core support plate supporting a lower portion of the fuel assembly, and a rotating unit mounted on the bottom plate and rotating the control rod grasping mechanism together with the main body around the control rod. A control rod handling device, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62187619A JP2597591B2 (en) | 1987-07-29 | 1987-07-29 | Control rod handling device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62187619A JP2597591B2 (en) | 1987-07-29 | 1987-07-29 | Control rod handling device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6432192A JPS6432192A (en) | 1989-02-02 |
| JP2597591B2 true JP2597591B2 (en) | 1997-04-09 |
Family
ID=16209277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62187619A Expired - Lifetime JP2597591B2 (en) | 1987-07-29 | 1987-07-29 | Control rod handling device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2597591B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2723279B2 (en) * | 1989-02-06 | 1998-03-09 | 株式会社東芝 | Control rod handling device |
-
1987
- 1987-07-29 JP JP62187619A patent/JP2597591B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6432192A (en) | 1989-02-02 |
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