JP3319630B2 - 炉心監視方法とその装置 - Google Patents
炉心監視方法とその装置Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
定期検査時における燃料集合体、および制御棒等の取扱
いによる炉心変更作業を行う際の安全性の高い炉心監視
方法とその装置に関する。
検査が実施されるが、その際に原子炉の燃料である燃料
集合体の交換、シャッフリングの他に、制御棒(Contro
l Rod,CR)の取替えと、制御棒駆動機構(Control Rod
Drive,CRD )の点検、取替え、および中性子検出器(L0
cal Power Range Monitoring System,LPRM)の取替え等
の炉心作業が行われている。
に際しては、その対象機器周辺の燃料集合体を取出さな
ければならず、また、制御棒は炉心内で自立することが
できないため、当該制御棒に隣接する4体の燃料集合体
を取出す際には全引抜を実施する等、燃料集合体の取扱
(移動)と関連して制御棒操作等の複雑な作業が行われ
ている。
御棒の操作については、制御棒の引抜き状態によって燃
料が臨界となることを防止する見地から、当該制御棒以
外の制御棒の操作を規制する燃料交換モードインターロ
ックによって制御されており、従って、定期検査時にお
ける制御棒と中性子検出器の取替え、および制御棒駆動
機構の点検、取替え作業は、この臨界防止のために制御
棒引抜きを1本に制限して実施している。
ロックを有している制御棒手動制御系と制御棒位置指示
系により構築され、制御棒位置指示系の制御棒全挿入信
号を利用して、炉心全体での制御棒全挿入状態を監視し
ている。
子炉の炉心で、定期点検開始時の状態を示し、(a)は
炉心全体を、(b)は1セルを拡大して示す。この図6
(a)にあるように炉心1については、 185本の制御棒
2と 764体の燃料集合体3で構成され、図6(b)に示
すように1本の制御棒2を中心に4体の燃料集合体3が
取り囲んでいる部分をセルと称している。
業工程を示し、通常の燃料取出し5に際しては、交換す
る燃料集合体3の他に、制御棒取替えと中性子検出器の
取替え、および制御棒駆動機構の点検、取替えのための
周辺燃料も炉心1から取出す作業を行っている。
の取替え、および制御棒駆動機構の点検等の数量は極め
て多数であるため、1本(または1体)ずつ実施するこ
とは作業の進捗管理が大変であると同時に作業効率が大
幅に低下する。従って、燃料交換モードインターロック
の全制御棒全挿入信号を模擬(バイパス)することによ
り同時に複数本の制御棒を引抜いて作業を行っている。
の制御棒2の同時引抜きを許可することは、極めて確率
は低いが、条件によっては臨界超過に至る可能性も考え
られることから、制御棒取替えや中性子検出器の取替
え、および制御棒駆動機構の点検、取替えのための燃料
取出しと制御棒操作は、一旦、炉心1の燃料集合体3が
千鳥格子状となるように適宜取出した後に、燃料交換モ
ードインターロックの全制御棒全挿入信号を模擬してか
ら所望の制御棒2の引抜き操作を行っている。
出し5の前半(斜線部分)が燃料集合体3を千鳥格子状
にするための工程で、その作業日数としては4日程度を
要している。なお、燃料装荷やシャッフリング6の時は
この逆で、制御棒2や中性子検出器の取替え、および制
御棒駆動機構の点検、取替えが終了した後に、当該セル
の制御棒2を全挿入にして炉心1における燃料集合体3
の千鳥格子状を復旧してから燃料装荷やシャッフリング
を行っていた。
出器の取替え、および制御棒駆動機構の点検、取替え作
業前に、予め千鳥格子状に燃料取出しを行った炉心1の
状態を示し、ここでは、炉心全体の約半数の燃料集合体
3が取出されて、制御棒2は全数全挿入状態となってい
る。なお、炉心1の円周方向の中間で4ケ所(点線円
内)に燃料集合体3が隣接して残っているのは、反応度
監視のための起動領域中性子検出器の配置近傍の燃料集
合体3である。
隣接して複数本引抜いても未臨界であることは炉心設計
の段階で計算されており、従って、この段階で燃料交換
モードインターロックの全制御棒全挿入信号を模擬し、
引続いての制御棒と中性子検出器の取替え、および制御
棒駆動機構点検のための燃料取出しを行っている。
は、4体の燃料取出し後に行っているが、一般に、燃料
集合体3を複数取出す際には制御棒2を支える図示しな
いブレードガイドと入替える等して制御棒の保持を行
う。また、図9の炉心配置図は、燃料取出しが完了した
状態を示す炉心マップ例である。
ング、および制御棒2と中性子検出器の取替え、さらに
制御棒駆動機構の点検、取替えを行う際にも、燃料の臨
界を防止するために、取替え、点検作業に直接関係のな
い燃料までも取出さなければならないことから、この燃
料取出しや、燃料装荷およびシャッフリングの作業工程
が長期になるという支障があった。また、燃料交換モー
ドインターロックにより全制御棒全挿入信号を模擬する
ために、選択した制御棒2以外の制御棒2の自然落下の
検出が困難であった。
所における原子炉の定期検査時で炉心の燃料を取出した
セルを順次マスキングにより燃料交換モードインターロ
ックから除外して、制御棒や制御棒駆動機構等の取替
え、点検作業を安全で効率的に行う炉心監視方法とその
装置を提供することにある。
請求項1に係る発明の炉心監視方法は、原子炉が停止し
ている状態で炉心作業を行なうときにその原子炉内の炉
心を監視する方法であって、前記炉心は複数のセルを有
し、そのセルのそれぞれは、1本の制御棒およびこの制
御棒を隣接して囲む4体の燃料集合体からなり、その炉
心内の複数の制御棒をインターロック対象として、これ
らの制御棒の全数が全挿入を示す信号が出されていると
きに限って、これらの制御棒のうちの1本だけの引抜き
を許可する炉心監視方法において、一つのセルを構成す
る4体の燃料集合体がすべてその炉心の外に取り出さ
れ、かつそのセルの制御棒が全引抜きされているとき
に、その制御棒が全挿入された状態に相当する模擬信号
を用いて、その制御棒を前記インターロック対象から除
外すること、を特徴とする。
は、原子炉が停止している状態で炉心作業を行なうとき
にその原子炉内の炉心を監視する監視装置であって、前
記炉心は複数のセルを有し、そのセルのそれぞれは、1
本の制御棒およびこの制御棒を隣接して囲む4体の燃料
集合体からなり、前記監視装置は、前記炉心内のすべて
の制御棒および燃料集合体の位置を表す炉心状態信号を
入力する手段と、前記炉心内の複数の制御棒をインター
ロック対象として、前記炉心状態信号に基づいて、これ
らの制御棒の全数が全挿入状態の信号を出したときに限
って、これらの制御棒のうちの1本だけの引抜きを許可
する手段と、一つのセルを構成する4体の燃料集合体が
すべてその炉心の外に取り出され、かつそのセルの制御
棒が全引抜きされているということが、前記炉心状態信
号に基づいて判定されたときに、その制御棒が全挿入さ
れた状態に相当する模擬信号を入力して、その制御棒を
前記インターロック対象から除外する手段と、を有する
ことを特徴とする。
取出しと制御棒を引抜いて空になったセルに対して順次
マスキングが行われ、燃料交換モードインターロックの
監視対象から自動的に除外される。これにより、燃料装
荷セルによる部分炉心状態において燃料交換モードイン
ターロック本来の全制御棒全挿入信号監視機能を維持し
て、常時1本だけの制御棒引抜きを許可して燃料の臨界
を防止することができる。
に相当する模擬信号を用いることにより、インターロッ
クの論理設定自体を変更することなく、その制御棒をイ
ンターロック対象から除外することができる。
明する。なお、上記した従来技術と同じ構成部分につい
ては同一符号を付して詳細な説明を省略する。定期検査
時の燃料集合体3の移動作業は運転員の指令で図示しな
い燃料交換機により行われ、この燃料交換機は図1のブ
ロック構成図に示す専用の計算機である燃料交換機用計
算機7から制御される。
る全燃料集合体3の位置を常に記憶しており、この燃料
位置信号8は信号ケーブルにより炉心監視装置9に伝送
される。なお、本発明の炉心監視装置9は炉心状態把握
手段10と、選択セルマスキング手段11、およびCRT等
による炉心状態表示手段12で構成されている。
から信号ケーブルを介して制御棒位置信号14が伝送さ
れ、前記燃料位置信号8と共に、炉心状態把握手段10に
入力される。これにより炉心状態把握手段10では、炉心
1における各セル4の単位で制御棒2の位置と周辺の燃
料集合体3の装荷状態を監視する。
が取出され、且つ、制御棒2が全引抜き(位置が48ポジ
ション(Posi))となった場合に炉心状態把握手段10
は、選択セルマスキング手段11に炉心状態信号15を伝達
し、選択セルマスキング手段11は当該制御棒2の全挿入
信号を模擬する全挿入信号模擬(マスキング)信号16を
前記制御棒位置指示系13に伝達する。
模擬信号16を入力して、全制御棒全挿入信号17を原子炉
手動制御系18に伝達する。また、この全制御棒全挿入信
号17は前述の燃料集合体3の取出し後に、当該制御棒2
の引抜操作開始と同時に信号がなくなり、当該制御棒2
の全挿入信号模擬信号16で復帰する。なお、選択セルマ
スキング手段11における炉心状態情報19は炉心状態表示
部12において表示される。
る全制御棒全挿入検出回路(AND回路)を示す。この
全制御棒全挿入検出回路は、炉心監視装置9から全挿入
信号模擬信号16を受けて制御棒位置指示系13を介して各
制御棒2の全挿入を模擬(マスキング)する。なお、こ
の全制御棒全挿入検出回路は炉心監視装置9内に設けて
も良い。
る。図3は本発明による機能フロー図で、制御棒2の取
替えと中性子検出器の取替え、および制御棒駆動機構の
取替え、点検作業のために、燃料集合体3が4体共に取
出されたセル4における制御棒2は引抜操作を行って全
引抜きとするが、この時の全引抜信号と全引抜位置の48
ポジション信号のAND条件により、当該セル4の全挿
入信号模擬(マスキング)信号16を発信させる。
れる全制御棒全挿入信号17により、この部分炉心状態に
おける燃料交換モードインターロックが機能することか
ら、1つのセル4における制御棒2の取替えと中性子検
出器の取替え、および制御棒駆動機構の点検、取替え作
業が燃料を臨界にすることなく安全に実施できる。
は、当該セル4の制御棒2の挿入操作で全挿入とする
が、この全挿入信号と全挿入位置の00ポジション信号の
AND条件で前記全挿入信号模擬信号16を解除し、次い
で当該セル4に対しての燃料集合体3の装荷を行う。こ
の作業は、引き続き複数のセル4について逐次連続して
実施できる。
を示す炉心マップの例で、炉心1における燃料の配置状
態は前記図9の従来例と似ているが、燃料交換モードイ
ンターロックは動作状態であり、若しも図中のマスキン
グセル(白抜き)以外の制御棒2の1本を誤引抜きする
か、または自然落下が生じると、他の制御棒2について
は燃料交換モードインターロックによる選択ブロックが
作動して、引抜操作ができなくなるので燃料が臨界とな
ることが防止される。
するために、予め燃料の千鳥格子状取出しを実施してお
り、このために定期点検の工程が増して長期間を要して
いたが、この作業が不要となり、さらに、炉心監視装置
9の炉心状態表示手段12で炉心状態の把握が容易に行え
る。このために、制御棒駆動機構の点検と燃料シャッフ
リング作業を平行して実施(昼夜別)が可能となり、定
期点検の工程および期間が短縮できる。
検の工程比較を示した例であるが、従来に比べて1100M
Weクラスの原子炉において、約2週間の定期点検期間
の短縮が図れる。
し済を条件に複数のセルにおける制御棒取替えと、中性
子検出器取替え、および制御棒駆動機構の点検や取替え
作業に係る制御棒引抜きを連続で、燃料の臨界を防止し
て安全に行うことができる。また、得られる炉心状態情
報と燃料交換モードインターロックにより当該制御棒以
外の位置での制御棒落下や誤操作の検出が容易となり、
より安全で効率的な定期検査が実施できる効果がある。
しかも、所定の制御棒が全挿入された状態に相当する模
擬信号を用いることにより、インターロックの論理設定
自体を変更することなく、その制御棒をインターロック
対象から除外することができる。
ク構成図。
制御棒全挿入検出回路図。
配置図。
は全体を、(b)は1セルを示す。
方式)。
…燃料取出し、6…燃料シャフリング、7…燃料交換機
用計算機、8…燃料位置信号、9…炉心監視装置、10…
炉心状態把握手段、11…選択セルマスキング手段、12…
炉心状態表示手段、13…制御棒位置指示系、14…制御棒
位置信号、15…炉心状態信号、16…全挿入信号模擬信
号、17…全制御棒全挿入信号、18…原子炉手動制御系、
19…炉心状態情報。
Claims (2)
- 【請求項1】 原子炉が停止している状態で炉心作業を
行なうときにその原子炉内の炉心を監視する方法であっ
て、 前記炉心は複数のセルを有し、そのセルのそれぞれは、
1本の制御棒およびこの制御棒を隣接して囲む4体の燃
料集合体からなり、 その炉心内の複数の制御棒をインターロック対象とし
て、これらの制御棒の全数が全挿入を示す信号が出され
ているときに限って、これらの制御棒のうちの1本だけ
の引抜きを許可する炉心監視方法において、 一つのセルを構成する4体の燃料集合体がすべてその炉
心の外に取り出され、かつそのセルの制御棒が全引抜き
されているときに、その制御棒が全挿入された状態に相
当する模擬信号を用いて、その制御棒を前記インターロ
ック対象から除外すること、 を特徴とする炉心監視方法。 - 【請求項2】 原子炉が停止している状態で炉心作業を
行なうときにその原子炉内の炉心を監視する監視装置で
あって、 前記炉心は複数のセルを有し、そのセルのそれぞれは、
1本の制御棒およびこの制御棒を隣接して囲む4体の燃
料集合体からなり、 前記監視装置は、 前記炉心内のすべての制御棒および燃料集合体の位置を
表す炉心状態信号を入力する手段と、 前記炉心内の複数の制御棒をインターロック対象とし
て、前記炉心状態信号に基づいて、これらの制御棒の全
数が全挿入状態の信号を出したときに限って、これらの
制御棒のうちの1本だけの引抜きを許可する手段と、 一つのセルを構成する4体の燃料集合体がすべてその炉
心の外に取り出され、かつそのセルの制御棒が全引抜き
されているということが、前記炉心状態信号に基づいて
判定されたときに、その制御棒が全挿入された状態に相
当する模擬信号を入力して、その制御棒を前記インター
ロック対象から除外する手段と、 を有することを特徴とする炉心監視装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22540693A JP3319630B2 (ja) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | 炉心監視方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22540693A JP3319630B2 (ja) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | 炉心監視方法とその装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0784087A JPH0784087A (ja) | 1995-03-31 |
JP3319630B2 true JP3319630B2 (ja) | 2002-09-03 |
Family
ID=16828871
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22540693A Expired - Lifetime JP3319630B2 (ja) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | 炉心監視方法とその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3319630B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2022118401A1 (ja) * | 2020-12-02 | 2022-06-09 |
-
1993
- 1993-09-10 JP JP22540693A patent/JP3319630B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0784087A (ja) | 1995-03-31 |
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