JP2829198B2 - 原子炉しゃへいプラグ用付着物除去装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液体金属冷却型高速増殖
炉においてしゃへいプラグの貫通孔に付着した付着物を
除去するための原子炉しゃへいプラグ用付着物除去装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】液体金属、たとえば液体ナトリウムを熱
輸送媒体として使用する高速中性子炉では原子炉容器の
上端開口部を閉塞するために原子炉容器蓋としてしゃへ
いプラグが設置されている。このしゃへいプラグには貫
通孔が設けられ、この貫通孔を通して炉心上部機構など
の機器が原子炉容器内に連設される。機器は貫通孔周囲
のしゃへいプラグ上に据え付け固定される。

【０００３】機器の交換や補修に際してはしゃへいプラ
グの貫通孔の内面に付着したナトリウムや、不活性ガス
シール部のグリースおよびナトリウム付着物を除去する
必要があり、作業に際してナトリウムの空気中における
水分との反応を防ぐために不活性雰囲気に保つ必要があ
る。

【０００４】図３に示す従来の付着物除去装置によって
しゃへいプラグ貫通孔の内面に付着した付着物を除去し
ている。すなわち、図３中符号１は原子炉容器蓋を構成
するしゃへいプラグの一部を示しており、しゃへいプラ
グ１には複数の貫通孔２，２が設けられている、左側の
貫通孔２には機器３としてたとえば制御棒駆動機構が据
え付けられ、機器３はシール部４を介して貫通孔２との
間に気密が保たれている。

【０００５】右側の貫通孔２は貫通孔２内の付着物を除
去するために機器が撤去されて、その代りに付着物除去
装置としてのグローブボックス５が貫通孔２上に設置さ
れた状態を示している。グローブボックス５は台座６に
よりしゃへいプラグ１に気密に固定され、グローブボッ
クス５には気密グローブ７が取り付けられている。

【０００６】貫通孔２に付着したナトリウムやグリース
などの付着物８を除去する場合、グローブボックス５に
取り付けた気密グローブ７に作業員が手を入れあらかじ
めグローブボックス５内に入れておいたウエス９やガー
ゼなどを掴み、払うようにして付着物８を拭き取り除去
している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の付着物除去
装置において、たとえば機器３の出し入れに使用した貫
通孔２のシール部４を人手によって拭き取る場合には作
業員がゴムやポリビニールシート等を介して不活性ガス
やナトリウムに接するので安全上の危険を伴う。

【０００８】特に、原子炉は放射線管理上、長時間人手
により作業を行うことができず、作業性が悪く、衛生上
も好ましくない。また、作業員の直接手の届かない場所
はウエス等を先端部に装着した棒状治具で付着物を拭き
取っている。さらに、ナトリウムやグリースなどの付着
物が強固に硬化していると拭き取り難く、付着物が残っ
ている状態では挿入機器の挿入性を阻害することにもな
る。

【０００９】このように従来の技術では作業員による手
探り状態で付着物を除去しているため、ナトリウムや放
射線による安全衛生上の課題や作業性の効率の悪さなど
の課題がある。

【００１０】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、しゃへいプラグの貫通孔に付着したナトリウ
ム等の付着物を直接人手によることなく遠隔操作で確実
に除去し、作業員の放射線被曝を軽減し、もって貫通孔
内への機器の挿入、引き抜きを容易にすることができる
原子炉しゃへいプラグ用付着物除去装置を提供すること
にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は原子炉容器の上
端開口部を閉塞するしゃへいプラグに、このしゃへいプ
ラグの貫通孔を包囲して案内筒を立設し、この案内筒の
上端にベローズ管、ドアバルブおよびハウジングを順次
積層配設し、これらのハウジング、ドアバルブ、ベロー
ズ管および案内筒内を貫挿して前記貫通孔内まで延在す
る操作軸を内蔵した駆動管を設け、前記操作軸または駆
動管の下端部に拭取部および滴下受け部を接続するとと
もに前記拭取部に洗浄液を供給する洗浄液供給管および
前記貫通孔内を観察するカメラを設け、前記ハウジング
およびベローズ管にそれぞれ不活性ガス給排気系を設け
てなることを特徴とする。

【００１２】

【作用】しゃへいプラグの貫通孔内に拭取部と滴下受け
部を駆動管および操作軸を介して挿入する。案内筒、ベ
ローズ管、ドアバルブおよびハウジングは外部と不活性
ガスのバウンダリを形成する。拭取部に取り付けた拭取
布を貫通孔の内面に密着させ操作軸を上下または回転さ
せることで付着物を除去する。

【００１３】拭取布に付着物を溶かす有機溶剤などの洗
浄液を洗浄液供給装置から供給するが、拭き取り中に流
下する洗浄液は滴下受け部の滴下吸取布により受け止め
る。貫通孔内の付着物の除去状態はカメラで写し出しビ
デオスコープとモニタで観察する。

【００１４】しかして、駆動管と操作軸を遠隔操作して
貫通孔の付着物を除去できるため、作業員の放射線被曝
を低減でき、かつ貫通孔内をビデオスコープとモニタで
観察できるため作業効率が向上する。

【００１５】

【実施例】図１および図２を参照しながら本発明に係る
原子炉しゃへいプラグ用付着物除去装置の一実施例を説
明する。

【００１６】図１中、符号10はしゃへいプラグ１の貫通
孔２を包囲してしゃへいプラグ１上に立設された案内筒
を示している。この案内筒10の上端にはベローズ管11、
ドアバルブ12およびハウジング13が順次積層配設されて
いる。ドアバルブ12はピット蓋14に固定支持されてい
る。

【００１７】ハウジング13の上端を貫通して貫通孔２内
まで延在する駆動管15が設けられており、この駆動管15
内には操作軸16が挿入されている。駆動管15の上部には
駆動ハンドル17が取り付けられており、駆動管15の上端
と操作軸16との間にはシール機構18が設けられている。

【００１８】操作軸16の上端部には接続機構19を介して
貫通孔２内まで延長するアルコール供給管20が接続さ
れ、アルコール供給管20は弁21を介してアルコール供給
装置22に接続している。

【００１９】また、操作軸16には接続機構19を介して貫
通孔２内まで延長する操作ケーブル23が取り付けられ、
操作ケーブル23にはビデオスコープ24およびモニタ25が
接続されている。なお、アルコールは洗浄液として例示
したもので、アルコール以外の洗浄液も使用することが
できる。

【００２０】操作軸16の下端部には拭取部26と滴下受け
部27が接続されている。この拭取部26と滴下受け部27の
詳細については図２に拡大して示し後述する。

【００２１】ベローズ管11とハウジング13には不活性ガ
ス給排気系28からの給気ライン30と排気ライン31が弁32
を介してそれぞれ接続されている。不活性ガス給排気系
28は排気ライン31に接続した真空ポンプ33と、給気ライ
ン30に接続した空気ボンベ35および不活性ガスボンベ36
とを具備している。なお、図中符号29，34は止め弁を示
している。

【００２２】次に図２により図１のＡ部を拡大した拭取
部26と滴下受け部27について説明する。拭取部26は操作
軸16の下端部に位置して貫通孔２の内面に接する拭取布
37と、この拭取布37を取り付ける密着治具38と、この密
着治具38を駆動するための密着駆動治具40とからなって
いる。

【００２３】密着治具38はピン39を介し密着駆動治具40
とともに操作軸16に設けたピン41に連結している。操作
軸16の下端にはカメラ取付部材45を介してＤＤＣカメラ
46が取り付けられている。ＣＣＤカメラ46は操作ケーブ
ル23と接続している。

【００２４】滴下受け部27は駆動管15の下端に密着治具
43を介して取り付けられた滴下吸取布42と、この滴下吸
取布42を着脱自在に保持する密着治具43とからなってお
り、密着治具43はばね44を介して駆動管15の下端に半径
方向が移動自在に取り付けられている。

【００２５】次に上記実施例の作用を説明する。まず、
付着物の除去作業は貫通孔に挿入されている機器を取り
外すことから始まるが、図３に示す機器３としてたとえ
ば制御棒駆動機構を例にとれば、この制御棒駆動機構を
覆い隠すようにして案内筒10を据え付ける。案内筒10と
しゃへいプラグ１との接合部はゴムシール等のシール部
材によりシールされる。

【００２６】この場合、たとえ、ドアバルブ12がピット
蓋14上に固定されている場合でもベローズ管11はフレキ
シブルであるので、ドアバルブ12としゃへいプラグ１と
の間に気密雰囲気を形成できる。したがって、不活性ガ
ス給排気系28を操作することにより前記気密雰囲気を不
活性ガス雰囲気47に形成できる。

【００２７】次に、ドアバルブ12上に制御棒駆動機構の
取扱キャスクを乗せ制御棒駆動機構を取り外し、ドアバ
ルブ12上の取扱キャスク内に搬入する。搬入後、ドアバ
ルブ12を閉め、ドアバルブ12の上にハウジング13と組み
合わされた駆動管15、操作軸16、拭取部26、滴下受け部
27を据え付ける。

【００２８】ハウジング13と駆動管15との嵌め合わされ
た部分はシール構造になっており、ハウジング13の上部
に開けられた孔内に駆動管15がスライドできるような構
造になっている。

【００２９】ハウジング13内を不活性ガス給排気系28に
よって不活性ガス雰囲気にした後、ドアバルブ12を開
き、拭取部26と滴下受け部27をしゃへいプラグ１の貫通
孔２に沿って挿入していく。この操作は駆動管15に取り
付けられた駆動ハンドル17を押し下げることによって行
われる。拭取部26が貫通孔２の内面に付着した付着物８
を完全に除去するためには貫通孔２と拭取部26とを密着
させなければならない。

【００３０】このため、操作軸16によって拭取部26と滴
下受け部27を貫通孔２に密着させる。貫通孔２に密着さ
れた拭取部26を駆動ハンドル17を回すことによって回転
させ、貫通孔２の内面に付いた付着物８を拭き取る。

【００３１】付着物８のナトリウムを拭き取るには洗浄
液としてアルコール等の有機溶剤を用いる。このアルコ
ールをアルコール供給装置22からアルコール供給管20を
通し、拭取部26の拭取布37に滲み込ませる。拭き取り作
業中にアルコールが拭取部26から滲み出して滴下し原子
炉内に落ちるのを滴下受け部27によって受け止める。

【００３２】貫通孔２の内面の拭き取り作業が完了した
ら、拭取部26、滴下受け部27を駆動ハンドル17を押し上
げることによってハウジング13内に引き上げ、ドアバル
ブ12を閉じる。不活性ガス給排気系28により不活性ガス
雰囲気47となっているハウジング13内を新鮮な空気と置
換し、ドアバルブ12とハウジング13とを切り離す。

【００３３】不活性ガス給排気系28は止め弁32と真空ポ
ンプ33と、不活性ガスボンベ36、新鮮な空気を供給する
空気ボンベ35から構成され、ドアバルブ12によって区画
される。ハウジング13内と案内筒10内を別々にガス置換
できる。

【００３４】また、拭き取り作業中には不活性ガスを不
活性ガス雰囲気47に供給し続け、原子炉容器内の放射化
された不活性ガスが上昇してこないようにブローダウン
時にも使用する。

【００３５】次に、密着機構について図２により説明す
る。拭取部26は操作軸16を上下させることにより開閉す
る密着治具38と、その密着治具38の周囲を覆うように取
り付けられた拭取布37と操作軸16の上下運動を密着治具
38に伝える密着駆動治具40から構成されている。

【００３６】密着駆動治具40は操作軸16にピン39，41で
固定されており密着治具38ともピン39で固定されてい
る。各ピン39，41を中心として回転可能な構造であり、
操作軸16を上方に上げると密着治具38は閉じるような仕
組みになっている。

【００３７】駆動管15と拭取布37および滴下吸取布42と
は固定されており、駆動管15の回転運転にそれぞれ追従
する。

【００３８】滴下吸取布42の材質はアルコール等の吸収
性に優れたものであれば特に何を用いても構わない。し
かし、拭取布37、滴下吸取布42はシール面に傷をつける
ような硬い材質は好ましくない。

【００３９】上述した方法で付着物は除去されるが、付
着状況を観察するためにビデオスコープ24の操作ケーブ
ル23を操作軸16内に通し、貫通孔２の内面の付着物８の
除去状況をＣＣＤカメラ46で確認する。これは、付着物
８を完全に除去するとともに、効率のよい作業を提供す
る。

【００４０】ＣＣＤカメラ46でとらえた画像はモニタ25
で出力され、作業員が画面を見ながら作業できる。

【００４１】また、拭取布37に含ませるアルコールは貫
通孔２の内面の温度が高いため、揮発していく。このた
め常にアルコールを拭取布37に供給するアルコール供給
管20を操作軸16の管内から拭取布37に取り付け、アルコ
ール供給装置22からアルコールを供給する。供給は弁21
によって行われる。

【００４２】ビデオスコープ24、アルコール供給管20を
通す操作軸16は円管であり、操作軸16の管内はエポキシ
等のシール材が充填されビデオスコープ24、アルコール
供給管20を固定するとともに、バウンダリを形成してい
る。

【００４３】本実施例によれば付着物除去作業はピット
蓋上から行うことが可能であり、放射線による被曝を大
幅に抑制できる。また、貫通孔の内面に拭取部を密着さ
せることができるので確実に付着物を除去できる。

【００４４】拭取部26の密着機構としてばね力を利用し
ない例で示したが、貫通孔の内径が一様でない場合には
ばね力を利用しない密着手段では機構上限界がある。

【００４５】そこで、滴下受け部27は密着治具43と滴下
吸取布42と密着治具43を開閉させるばね44から構成され
ている。拭取部26の密着駆動治具40は密着性に優れてい
る反面、貫通孔の内径が異なる場合、その貫通孔の形状
に応じた拭取部26を作る必要性がある。これに対して滴
下受け部27では密着治具43の開閉ストロークが拭取部26
の密着機構よりも大きくとれる利点があり、貫通孔の内
径が多少異なった場合にでも任意に対応できる。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば原子炉しゃへいプラグの
貫通孔に付着したナトリウム等の付着物をウエス等の拭
取布で不活性ガスバウンダリを形成しながら遠隔操作で
確実に除去できる。したがって、作業員の放射線被曝量
を軽減でき、原子炉に対しても安全に貫通孔内面の付着
物を除去でき、精度の厳しいシール面の付着物除去を行
うことにより原子炉機器の取り付け・取り外しが容易に
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る原子炉しゃへいプラグ用付着物除
去装置の一実施例を一部ブロックで示す縦断面図。

【図２】図１におけるＡ部を拡大して示す縦断面図。

【図３】従来の原子炉しゃへいプラグ用付着物除去装置
を示す縦断面図。

【符号の説明】

１…しゃへいプラグ、２…貫通孔、３…機器、４…シー
ル部、５…グローブボックス、６…台座、７…気密グロ
ーブ、８…付着物、９…ウエス、10…案内筒、11…ベロ
ーズ管、12…ドアバルブ、13…ハウジング、14…ピット
蓋、15…駆動管、16…操作軸、17…駆動ハンドル、18…
シール機構、19…接続機構、20…アルコール供給管、21
…弁、22…アルコール供給装置、23…操作ケーブル、24
…ビデオスコープ、25…モニタ、26…拭取部、27…滴下
受け部、28…不活性ガス給排気系、29…止め弁、30…給
気ライン、31…排気ライン、32…弁、33…真空ポンプ、
34…止め弁、35…空気ボンベ、36…不活性ガスボンベ、
37…拭取布、38…密着治具、39…ピン、40…密着駆動治
具、41…ピン、42…滴下吸取布、43…密着治具、44…ば
ね、45…カメラ取付部材、46…ＣＣＤカメラ、47…不活
性ガス雰囲気。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原子炉容器の上端開口部を閉塞するしゃ
   へいプラグに、このしゃへいプラグの貫通孔を包囲して
   案内筒を立設し、この案内筒の上端にベローズ管、ドア
   バルブおよびハウジングを順次積層配設し、これらのハ
   ウジング、ドアバルブ、ベローズ管および案内筒内を貫
   挿して前記貫通孔内まで延在する操作軸を内蔵した駆動
   管を設け、前記操作軸または駆動管の下端部に拭取部お
   よび滴下受け部を接続するとともに前記拭取部に洗浄液
   を供給する洗浄液供給管および前記貫通孔内を観察する
   カメラを設け、前記ハウジングおよびベローズ管にそれ
   ぞれ不活性ガス給排気系を設けてなることを特徴とする
   原子炉しゃへいプラグ用付着物除去装置。