JP2849462B2 - バーナブルポイズン棒の切断粉回収装置 - Google Patents

バーナブルポイズン棒の切断粉回収装置

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JP2849462B2 JP2252719A JP25271990A JP2849462B2 JP 2849462 B2 JP2849462 B2 JP 2849462B2 JP 2252719 A JP2252719 A JP 2252719A JP 25271990 A JP25271990 A JP 25271990A JP 2849462 B2 JP2849462 B2 JP 2849462B2
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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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  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
  • Shearing Machines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、バーナブルポイズン棒を水中で切断する際
に発生する切断粉を回収するための装置に関するもので
ある。
〔従来の技術〕
バーナブルポイズン棒は、一次減容処理によりバーナ
ブルポイズン集合体の保持部直下から切離され、長尺の
形状のまま水中保管されるのが一般的である。ところ
が、近年、上記集合体の発生本数が大幅に増大している
ことから、プール内での保管には限界があり、より適切
な減容処理の開発が求められている。そこで従来は、例
えば実開昭63−68000号公報に示されるように、一次減
容処理されたバーナブルポイズン棒をさらに水中で短尺
に切断する二次減容処理を実行し、これにより保管スペ
ースを大幅に削減することが検討されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記バーナブルポイズン棒は、金属製の被覆管の中
に、ホウケイ酸ガラス棒、またはホウ素入りアルミニム
ウム+ペレットを充填したものであるので、このような
バーナブルポイズン棒を通常のギロチン式等の切断装置
で横方向に切断すると、その切断粉としてガラス粉やア
ルミナ粉が発生することになる。
これらの切断粉は、トリチウムをはじめとする放射性
核種を含んでおり、しかも、1か所の切口あたりで数g
発生し、その粒径は数μmから10mmの広い範囲に及ぶ。
従って、このような切断粉を回収しないでそのまま放置
しておくと、上記切断粉中の小径粉が水中に浮遊するこ
とにより、プール水の放射能濃度を高め、さらにプール
表面からの線量率を高める一方、大径粉が切断装置下部
やプール底に沈降した状態で多量のトリチウムを放出す
ることにより、プールを汚染を促進するおそれがある。
また、上記小径粉が切断装置の摺動部に侵入すると、異
常摩耗の原因となる一方、窪みに入り込むと、装置を気
中に引上げる際の除染作業に手間取ることになり、最悪
の場合、切断装置の引上げが不可能になる。
なお、1981年発行の『火力原子力発電Vol.32 No.7』
の第645頁「BWR原子力発電所における除染作業の自動
化」には、プール底のように平面上に溜った粒子をスキ
ージー等で自動的に回収するようにした装置が記されて
いるが、このような装置では、切断装置内部に入り込ん
だ切断粉の除去は困難であり、また、切断粉によるプー
ル等の汚染を未然に防ぐことはできない。
本発明は、このような事情に鑑み、水中でバーナブル
ポイズン棒を切断するに際し、上記バーナブルポイズン
棒から発生する切断粉による汚染を未然に防ぐことがで
きる装置を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、バーナブルポイズン棒を上側の固定刃と下
側の移動刃とにより水中で上下に切断する時に発生する
切断粉を回収するための装置であって、上記固定刃の下
方に設けられ、上記バーナブルポイズン棒の切断部及び
当該切断部よりも下方の部分を覆う形状に形成されたハ
ウジングと、このハウジングにおいて上記移動刃と対向
する位置に設けられ、このハウジング内と連通する上側
フードと、上記ハウジング内から上記上側フードを通じ
てハウジング外部に向かう方向の水流を形成する水流形
成手段とを備えるとともに、上記ハウジングの底部に同
ハウジング内から切断したバーナブルポイズン棒を搬出
するための搬出口を設けたものである(請求項1)。
さらに、上記ハウジングの底部近傍にハウジング内と
連通する下側フードを設け、この下側フードと上記上側
フードの双方を通じてハウジング外部に向かう方向の水
流を形成するように上記水流形成手段を構成すれば、よ
り効果的である(請求項2)。
〔作 用〕
請求項1記載の装置において、上側の固定刃に対する
下側の移動刃移動によりバーナブルポイズン棒を切断す
ると、切断粉が発生するが、この切断粉の移動範囲は、
上記バーナブルポイズン棒の切断部及びこの切断部より
も下方の部分を覆うハウジング内に限定される。しか
も、これらの切断粉は、水流形成手段で形成された水流
にのって、上記移動刃に対向する位置に設けられたフー
ドからハウジング外部に積極的に吸い出され、回収され
る。
一方、ハウジングの底部には搬出口が設けられている
ので、その下方に収納容器等をセットしておき、この状
態でバーナブルポイズン棒を切断することにより、切断
粉のうち上記水流により回収されなかった比較的大径の
粒子がバーナブルポイズン棒とともに沈下し、上記搬出
口から収納容器等に収納される。
さらに、請求項2記載の装置によれば、上記上側フー
ドだけでなく、下側フードを通じてもハウジング内から
の切断粉の回収が行われる。
〔実施例〕
本発明の一実施例を第1図〜第3図に基づいて説明す
る。
第1図は、本発明の切断粉回収装置を備えたバーナブ
ルポイズン棒の減容処理システムを示したものである。
ここに示される切断装置10は、いわゆるギロチン式の
ものであり、水中に配された固定ブロック11、固定台1
2、および移動台14を備えている。固定台12は、上記固
定ブロック11と対向する位置に設けられ、その先端側下
面には固定刃16が固定されている。この固定台12は、水
圧シリンダ18のロッド2に連結され、この水圧シリンダ
18の作動によって水平方向、すなわち上記固定ブロック
11に対して接離する方向に移動する。移動台14は、上記
固定ブロック11の下方に設けられ、その先端側上面に移
動刃22が固定されている。この移動台14は水圧シリンダ
24のロッド26に連結され、この水圧シリンダ24の作動で
水平方向に移動する。
これに対し、切断粉回収装置は、第2図および第3図
にも示されるようなハウジング30を備えている。このハ
ウジング30は、上記切断装置10によるバーナブルポイズ
ン棒BPの切断部、すなわち、互いに接近した状態にある
固定刃16および移動刃22に対応する部分を下方から覆う
形状に形成されている。
このハウジング30の側壁には、このハウジング30内と
連通するフード31,32が上下2段に亘って設けられてい
る。上側のフード31は上記切断部の近傍に位置し、下側
のフード32はハウジング30の底部近傍に位置している。
両フード31,32はハウジング30内に連通し、かつ第1図
に示されるような循環ポンプ34およびフィルタ36に接続
されている。循環ポンプ34は、ハウジング30内からフー
ド31,32を通ってハウジング30の外部に向かう水流を形
成する。この吸引された水はフィルタ36を通ってプール
内に返還される。
一方、上記ハウジング30の底部には、このハウジング
30の内外を連通する搬出口(出口)38が設けられ、この
搬出口38の近傍には、これを開閉する開閉手段40が設け
られている。この開閉手段40は、水圧シリンダ42と、こ
の水圧シリンダ42のロッド44に固定された開閉板46とか
らなり、上記水圧シリンダ42の作動で開閉板46が上記搬
出口38を塞ぐ位置と開く位置との間で移動するように構
成されている。
次に、この減容処理システムの作用を説明する。
まず、固定台12および移動台14を後退させるとともに
(第1図二点鎖線位置)、開閉板46でハウジング30の搬
出口38を塞ぎ、さらに、その下方に図外の収納容器をセ
ットしておく。
次いで、被切断物であるバーナブルポイズン棒BPをそ
の下端が上記開閉板46に到達する位置までハウジング30
内に上から挿入し、さらに、固定台12を前進させること
により、この固定台12と固定ブロック11とでバーナブル
ポイズン棒BPをクランプする。この状態で移動台14を前
進させることにより、この移動台14の移動刃22と上記固
定台11の固定刃16とでバーナブルポイズン棒BPを切断す
ることができる。
このとき、バーナブルポイズン棒BPからは第1図に示
されるような切断粉47が発生するが、この切断粉47の発
生箇所はハウジング30で覆われているので、上記切断粉
47がプール全域に広がるおそれがない。しかも、循環ポ
ンプ34によって水流が形成されているので、上記切断粉
47のうち軽量の小径粒子は、上記水流に乗ることによっ
てハウジング30内から積極的に外部へ吸引され、フィル
タ36で回収される。これに対して大径粒子は、ハウジン
グ30内を沈降するため、上記切断後に開閉板46を開くこ
とにより、上記大径粒子がバーナブルポイズン棒BPとと
もに図外の収納容器内に沈降し、収納される。
すなわち、この装置によれば、発生する切断粉47の移
動領域がハウジング30で限定されるとともに、上記切断
粉47のうち小径粒子が循環ポンプ34によって積極的に吸
い出され、大径粒子は短尺に切断されたバーナブルポイ
ズン棒BPとともに回収される。このため、プールの汚染
は未然に防がれ、切断装置への切断粉47の付着も効果的
に抑制される。
*実験データ 第4図は、本発明装置による切断粉回収効果を実証す
るための実験装置を示したものがあり、第5図〜第9図
は上記第4図に示されるプール48内に浸漬される模擬切
断粉回収装置を示したものである。
この装置のハウジング50は、上記実施例のハウジング
30と略同等の形状に形成され、その側壁には上下2段に
亘ってフード51,52が設けられている。これらのフード5
1,52には循環ポンプ34およびフィルタ36が接続され、循
環ポンプ34で吸引された水はフィルタ36を通過後にプー
ル48内に返還される。上記ハウジング50の上部には、第
7図に示されるような平面視略コ字状の模擬切断台54が
配設され、ハウジング50内には複数本のバーナブルポイ
ズン棒BP9が上下方向に収納されている。また、ハウジ
ング50の上面には第9図にも示されるような試料挿入口
56が形成されている。
このような装置により、以下の手順で実験を行った。
循環ポンプ34を作動させて水を循環させる。
試料挿入口56から試料を投下する。試料には、粒径
2000μm以下のホウケイ酸ガラス粒子(密度2.23g/c
m3)および粒径500μm以下のアルミナ粒子(密度3.2g/
cm3)を用い、さらに、これらを粒径によって複数のグ
ループに分類し、各グループ毎に実験を行う。投下は等
量ずつ複数回に分けて行い、その時間間隔は約2〜3分
とする。なお、この実験では、水中における粒子の沈降
速度の測定に基づき、ホウケイ酸ガラス粒子については
粒径が2000μm以下のものを、アルミナ粒子については
500μm以下のものを浮遊し易い粒子として設定し、試
料として用いている。
全量投下後は、約5分間水を循環させ、その後に循
環ポンプ34を停止させる。そしてフィルタ36を取外し、
このフィルタ36を十分乾燥させた後に重量を測定し、使
用前後の重量差から回収量を求める。
以上の手順による実験を、ガラス粒子については粒径
44〜74μm、210〜250μm、420〜500μm、1410〜2000
μmのものについて、アルミナ粒子については粒径75〜
212μm、212〜500μmのものについて流量を変えて行
ったところ、第10図に示すようなデータを得ることがで
きた。なお、同図に示される流量を上側のフード51の開
口位置(第7図の点Pの位置)での流速に換算すると、
次のようになる。
390l/min→24cm/sec 350l/min→21cm/sec 280l/min→17cm/sec このデータから分かるように、フード51の開口部での
流速を21cm/sec以上とすれば、粒径2000μm以下のホウ
ケイ酸ガラス粒子を90%以上回収することができ、上記
流速を24cm/secとすれば、粒径500μm以下のアルミナ
粒子を90%以上回収することができる。
なお、前記実施例において、フード31,32同士の間隔
y(第5図)はバーナブルポイズン棒BPの切断長さに応
じて設定すれはよく、切断長さが短い場合には、切断部
から離れている側のフード32を省略してもよい。また、
フードの方向も第1図〜第3図に示されるものに限定さ
れず、装置の構造に応じて上下左右自在に設定が可能で
ある。
〔発明の効果〕
以上のように本発明は、バーナブルポイズン棒の切断
部及びこれよりも下方の部分を覆うハウジングによって
切断粉の移動範囲を規制し、さらに、このハウジングに
おいて上記切断を行う移動刃と対向する位置に設けられ
た上側フードからハウジング外部に向かう方向の水流を
形成して、この水流により切断粉を積極的にハウジング
外に吸引するようにしたものであるので、切断粉の拡散
によるプール等の汚染を未然に防ぎ、また切断装置に切
断粉が付着するのを効果的に抑制することができる。ま
た、切断したバーナブルポイズン棒及びハウジング内を
沈降する比較的大径の切断粉粒子は、ハウジング底部の
搬出口を通じて容易に回収することができる。
さらに、ハウジング底部近傍に下側フードを設けたも
のでは、この下側フードからも切断粉の回収ができ、バ
ーナブルポイズン棒の切断長さが大きい場合にも確実な
切断粉回収ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例におけるバーナブルポイズン
棒の減容処理システムを示す全体構成図、第2図は第1
図のII−II線断面図、第3図は第1図のIII−III線断面
図、第4図は本発明装置の切断粉回収効果についての実
験装置の全体構成図、第5図は同装置に用いられるハウ
ジングの側面図、第6図は第5図のVI−VI線断面図、第
7図は第5図のVII−VII線断面図、第8図は第5図のVI
II−VIII線断面図、第9図は上記ハウジングの試料挿入
口を示す平面図、第10図は上記実験装置による実験結果
を示す平面図である。 10……切断装置、16……固定刃、22……移動刃、30……
ハウジング、31……上側フード、32……下側フード、34
……循環ポンプ(水流形成手段)、38……搬出口、BP…
…バーナブルポイズン棒。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G21C 19/02 G21C 19/36 G21F 9/30

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】バーナブルポイズン棒を上側の固定刃と下
    側の移動刃とにより水中で上下に切断する時に発生する
    切断粉を回収するための装置であって、上記固定刃の下
    方に設けられ、上記バーナブルポイズン棒の切断部及び
    当該切断部よりも下方の部分を覆う形状に形成されたハ
    ウジングと、このハウジングにおいて上記移動刃と対向
    する位置に設けられ、このハウジング内と連通する上側
    フードと、上記ハウジング内から上記上側フードを通じ
    てハウジング外部に向かう方向の水流を形成する水流形
    成手段とを備えるとともに、上記ハウジングの底部に同
    ハウジング内から切断したバーナブルポイズン棒を搬出
    するための搬出口を設けたことを特徴とするバーナブル
    ポイズン棒の切断粉回収装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載のバーナブルポイズン棒の切
    断粉回収装置において、上記ハウジングの底部近傍にハ
    ウジング内と連通する下側フードを設け、この下側フー
    ドと上記上側フードの双方を通じてハウジング外部に向
    かう方向の水流を形成するように上記水流形成手段を構
    成したことを特徴とするバーナブルポイズン棒の切断粉
    回収装置。
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