JP3215221B2 - 制御棒案内管用シール装置 - Google Patents

制御棒案内管用シール装置

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JP3215221B2 JP10933693A JP10933693A JP3215221B2 JP 3215221 B2 JP3215221 B2 JP 3215221B2 JP 10933693 A JP10933693 A JP 10933693A JP 10933693 A JP10933693 A JP 10933693A JP 3215221 B2 JP3215221 B2 JP 3215221B2
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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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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【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)において、制御棒駆動機構から制御
棒を取外した後に、制御棒ハウジングから制御棒駆動機
構を取外す場合、制御棒案内管から炉水が炉外へ流出し
ないようにするために使用される制御棒案内管用シール
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、BWRの炉心は図5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ラウド2
を設け、この炉心シュラウド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。
【0003】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(図示せず)から冷却材が流入するように
なっている。
【0004】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)10に連結されており、このCRD10により制
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。
【0005】制御棒案内管9は上部を炉心支持板7に支
持され、下部をCRDハウジング8に、サーマルスリー
ブ11を介して固定されている。なお、CRD10はCRD
ハウジング8およびサーマルスリーブ11内に据え付けら
れている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、BWRの定
期検査時に、CRD10をCRDハウジング8から取外す
場合、制御棒4とCRD10との連結を解除した後、CR
D10をCRDハウジング8から取外すようにしている。
この時、制御棒4は炉心に据え付けられたままの状態と
なっている。
【0007】制御棒4が炉心に据え付けられている状態
においては、制御棒4の下端部が制御棒案内管9内の下
端に載ることにより、制御棒案内管9内をシールするの
で、炉水がCRDハウジング8内を通って炉外へ流出す
ることはなかった。
【0008】ところが、CRD10のインデックスチュー
ブ(図示せず)が、何らかの原因で制御棒案内管9内に
挿入された状態のままになった場合や、制御棒4を取外
した状態で、CRD10を取外さなければならなくなった
不測の事態が生じた場合を推測すると、制御棒案内管9
内を確実にシールしておくことが必要である。
【0009】しかしながら、炉心上部から制御棒案内管
9をシールするためには、CRD10のインデックスチュ
ーブを包囲し、なおかつ、制御棒案内管9内下部をシー
ルしなければならない複雑な作業を必要とする課題があ
る。
【0010】本発明は、このような課題を解決するため
になされたもので、CRDをCRDハウジングから取外
す場合、制御棒案内管から炉水が炉外へ流出することな
く容易に取外すことができる作業が簡単な制御棒案内管
用シール装置を提供することにある。また、シール機構
を二重に施して、信頼性および安全性を高めた制御棒案
内管用シール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】請求項1に係る発明は
制御棒案内管内に挿入される長尺のチューブと、このチ
ューブの上端開口部内に設けられたサポート部材と、こ
のサポート部材の上方に設けられたハンドルと、このハ
ンドルに連結し前記チューブの上端部に設けられ前記上
端開口部内に設けられたプラグの貫通孔を閉塞するバル
ブ機構と、前記チューブの下端開口部に設けられ前記制
御棒案内管の下部をシールするシール機構と、前記チュ
ーブの外周面に設けられたガイドとを具備したことを特
徴とする。
【0012】請求項2に係る発明は、前記バルブ機構は
前記ハンドルに設けられ前記サポート部材を貫通する
棒と、前記サポート部材の下方に位置し前記チューブの
上部内面に設けられ前記弁棒が降下して当接すると閉塞
される貫通孔を有するプラグとからなることを特徴とす
る。
【0013】請求項3に係る発明は、前記シール機構は
前記チューブの下端開口近傍の外側から吊下して前記
下端開口部の下側に設けられたフランジと、このフラン
ジの内面側に設けられた第1のシールと、前記フランジ
の下端面に設けられた第2のシールとからなることを特
徴とする。
【0014】請求項4に係る発明は、前記ガイドは制御
棒案内管の内面に接するように線材によってほぼ弓状に
形成され前記チューブの周方向にほぼ等間隔に少なくと
も3箇所設けられたものからなることを特徴とする。
【0015】
【作用】本発明に係る制御棒案内管用シール装置を炉心
上部から制御棒案内管内に挿入するにあたり、ガイドは
制御棒案内管の内面に接触しながら挿入されるので、制
御棒案内管用シール装置の倒れ防止ならびに位置決めを
行うことができる。
【0016】また、バルブ機構はチューブ上部のハンド
ルに連結されているので、チューブの吊り上げ下げ中に
おいては、バルブ機構が開いた状態となりチューブ内の
空気を放出できる。
【0017】さらに、チューブ下端のシール機構を制御
棒案内管内の下端に載せることにより、ハンドルが下が
り、バルブ機構が原子炉水の水圧により閉じた状態とな
り、チューブ内への炉水の浸入を防止できる。チューブ
下端のシール機構は、バルブ機構同様に、原子炉水の水
圧により制御棒案内管内下部をシールできる。
【0018】
【実施例】図1から図3により本発明に係る制御棒案内
管用シール装置の一実施例を説明する。なお、図2は図
1のA部の拡大図、図3は図1のB−B矢視方向を拡大
した断面図である。
【0019】図1中符号12は制御棒案内管用シール装置
を示しており、この制御棒案内管用シール装置12はCR
Dのインデックスチューブ(図示せず)を包囲できる内
径を有する長尺のチューブ13と、このチューブ13の上方
にサポート部材14を介して設けられたチューブ13を吊り
上げるハンドル15と、チューブ13の上端部に設けられハ
ンドル15に連結するバルブ機構16と、チューブ13の下端
部に設けられたシール機構17と、チューブ13の外面に設
けられたガイド18とからなっている。
【0020】バルブ機構16は図2に拡大して示したよう
にハンドル15と連結しており、チューブ13内の空気を放
出し、なおかつ原子炉水の水圧でチューブ13内をシール
することができ、ハンドル15に設けられた弁棒19と、チ
ューブ13の上部内面に固定された貫通孔20を有するプラ
グ21とからなっている。このプラグ21はチューブ13内を
弁棒19とともに閉塞するものである。
【0021】プラグ21より上方のチューブ13の上端部に
はサポート部材14がビス22によって固定されており、サ
ポート部材14には弁棒19を挿入する太径孔24と、ハンド
ル15に取付けられたガイドロッド23を挿入する小径孔25
が設けられている。
【0022】これらの孔24,25により弁棒19およびガイ
ドロッド23はサポート部材14内を摺動できるようになっ
ている。ガイドロッド23はハンドル15の回転を防止する
ためのものである。
【0023】プラグ21には弁棒19が降下して当接した
際、水密に閉塞される上端部に傾斜面を有する貫通孔20
が形成されている。弁棒19の下端は逆台形状であり、傾
斜面と密接するように形成されている。貫通孔20の傾斜
面は弁棒19の弁座としての機能を有している。
【0024】シール機構17は制御棒案内管9内の下部を
原子炉水の水圧でシールするもので、図3に示したよう
にチューブ13の下端部に設けられたフランジ26と、この
フランジ26の内面側に設けられた小径の第1のシール27
と、フランジ26の下端面に設けられた大径の第2のシー
ル28とからなっている。この第1および第2のシール2
7,28により制御棒案内管9内の下部を二重にシールす
る機構となっている。
【0025】ガイド18は弾性的な棒材により弓型形状に
形成されており、チューブ13の外周面に3等配に軸方向
に平行に取付けられている。このガイド18により制御棒
案内管9内面をガイドして、制御棒案内管9に対して垂
直かつ中心に位置するようになっている。
【0026】つまり、ガイド18は制御棒案内管用シール
装置12を制御棒案内管9の内面に挿着した場合の倒れ防
止ガイドおよび位置決めガイドとなるものである。チュ
ーブ13はCRD10のインデックスチューブが全挿入され
た状態においても包囲できる大きさの円筒形状になって
いる。貫通孔20をバルブ機構16により開閉することによ
り、チューブ13内の空気の放出ならびにチューブ13内へ
の炉水の浸入を防止している。
【0027】フランジ26と第2のシール28は、CRD10
のインデックスチューブが通過できるように、また、制
御棒案内管9内の下端中央の突起形状を避けるような形
状になっている。
【0028】第1のシール27は原子炉水の水圧により制
御棒案内管9内の下端中央の突起部に接触してシールす
る構造となっている。この時第2のシール28は第1のシ
ール27と同様に原子炉水の水圧により制御棒案内管9内
の下端中央突起部周りの底面に接触してシールする構造
となっている。
【0029】次に上記の如く、構成された制御棒案内管
用シール装置12を用いて制御棒案内管9内下部をシール
する場合について図4を参照しながら説明する。図4は
本発明に係る制御棒案内管用シール装置12をBWRの炉
心内の制御棒案内管9に降下させた状態を示している。
ただし、燃料集合体3、燃料支持金具6および制御棒4
は取外されている状態とし、CRD10はCRDハウジン
グ8に取付けられている状態とする。
【0030】本発明の制御棒案内管用シール装置12を制
御棒つかみ具(図示せず)等のL形フックを有したつか
み具を介して、燃料取替機の補助ホイストのワイヤロー
プ(図示せず)に吊り下げる。
【0031】原子炉圧力容器1内へ降下させ、図4に示
すようにシール機構17部を制御棒案内管9内底面に載置
する。下降の際、ハンドル15が吊られているため、バル
ブ機構16も持ち上げられているので、プラグ21の貫通孔
20から空気が放出される。また、ガイド18により制御棒
案内管9の中央位置にセットされる。
【0032】ここで、シール機構17が制御棒案内管9内
底面に達すると、燃料取替機の補助ホイストのワイヤロ
ープに引掛かっていた荷重が除かれるため、ワイヤロー
プがたるみ、ハンドル15が下方に移動し、バルブ機構16
が下がり、弁棒19がプラグ21の貫通孔20を閉塞する。
【0033】この状態でCRD10をCRDハウジング8
から取外すと制御棒案内管用シール装置12のチューブ13
内に入っていた炉水がCRDハウジング8内を通って炉
外へ排出される。
【0034】これにより制御棒案内管用シール装置12内
は大気圧となり、制御棒案内管用シール装置12の外側に
は原子炉水の水圧が加わり、これにより制御棒案内管9
内の下部がシールされる。また、上記作業の逆手順で行
えば、CRD10の取付けおよび制御棒案内管用シール装
置12の炉内からの取外しができる。
【0035】
【発明の効果】本発明によれば、制御棒を取外した後に
おいて、CRDを取外す場合、炉水を炉外へ流出させる
ことなく取外すことが容易にできる。また、CRDのイ
ンデックスチューブが何らかの原因で制御棒案内管内に
挿入された状態においてもCRDを取外すことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明に係る制御棒案内管用シール装
置の一実施例を一部断面で示す立面図、(b)は(a)
の上面図。
【図2】図1におけるA部の拡大図。
【図3】図1におけるB−B矢視方向を切断し拡大して
示す縦断面図。
【図4】図1における制御棒案内管用シール装置を制御
棒案内管内に組み込んだ状態を一部側面で示す縦断面
図。
【図5】本発明の技術的課題を説明するためのBWRの
炉心部の一部を示す縦断面図。
【符号の説明】
1…原子炉圧力容器、2…炉心シュラウド、3…燃料集
合体、4…制御棒、5…上部格子板、6…燃料支持金
具、7…炉心支持板、8…CRDハウジング、9…制御
棒案内管、10…CRD、11…サーマルスリーブ、12…制
御棒案内管用シール装置、13…チューブ、14…サポート
部材、15…ハンドル、16…バルブ機構、17…シール機
構、18…ガイド、19…弁棒、20…貫通孔、21…プラグ、
22…ビス、23…ガイドロッド、24…大径孔、25…小径
孔、26…フランジ、27…第1のシール、28…第2のシー
ル。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 制御棒案内管内に挿入される長尺のチュ
    ーブと、このチューブの上端開口部内に設けられたサポ
    ート部材と、このサポート部材の上方に設けられたハン
    ドルと、このハンドルに連結し前記チューブの上端部に
    設けられ前記上端開口部内に設けられたプラグの貫通孔
    を閉塞するバルブ機構と、前記チューブの下端開口部
    設けられ前記制御棒案内管の下部をシールするシール機
    構と、前記チューブの外周面に設けられたガイドとを具
    備したことを特徴とする制御棒案内管用シール装置。
  2. 【請求項2】 前記バルブ機構は前記ハンドルに設けら
    前記サポート部材を貫通する弁棒と、前記サポート部
    材の下方に位置し前記チューブの上部内面に設けられ前
    記弁棒が降下して当接すると閉塞される貫通孔を有する
    プラグとからなることを特徴とする請求項1記載の制御
    棒案内管用シール装置。
  3. 【請求項3】 前記シール機構は前記チューブの下端
    近傍の外側から吊下して前記下端開口部の下側に設
    けられたフランジと、このフランジの内面側に設けられ
    た第1のシールと、前記フランジの下端面に設けられた
    第2のシールとからなることを特徴とする請求項1記載
    の制御棒案内管用シール装置。
  4. 【請求項4】 前記ガイドは制御棒案内管の内面に接す
    るように線材によってほぼ弓状に形成され前記チューブ
    の周方向にほぼ等間隔に少なくとも3箇所設けられたも
    のからなることを特徴とする請求項1記載の制御棒案内
    管用シール装置。
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