JP3872176B2 - 制御棒駆動機構のアンカップリング装置および制御棒駆動機構のアンカップリング方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は,例えば原子力発電所などで採用されている制御棒駆動機構と制御棒とをアンカップリングする装置およびそのアンカップリング方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
原子力発電所において、制御棒を駆動する制御棒駆動機構(以下CRDと略す)交換作業を実施する際、事前に、このCRDと制御棒(以下CRと略す)とをアンカップリングする作業(CRDアンカップリング作業)が行われる。図5には、従来一般に採用されているプラットホーム(作業床)設置型のCRDアンカップリング装置が示されている、また図7には、CRDアンカップリング作業のステップが示されている。
【0003】
プラットホーム設置型CRDアンカップリング装置は、図5に、符号22として示されているように、CR12の下方部に配置され、主として、ハンドル16、検出ロッド19、アンカップリング検出ランプ(青)7、アンカップリング検出用リードスイッチ5から構成されている。
【0004】
そしてその作業は、通常、図7のステップ1Bからステップ10Bの順に行われる。次に、この作業ステップについて図3〜図5を参照しながら説明すると、まず、ステップ1B(このとき、CR12とCRD2は図3のカップリング状態にある。)によりCRDアンカップリング装置22を作業場所,すなわちCRD2の下方部に搬入し、次いでステップ2Bにより点検対象であるCRD2を確認後、ステップ3Bにて点検対象であるCRD2の真下のプラットホーム(作業床)17上に設置する。
【0005】
CRDアンカップリング装置の設置後、CRDアンカップリング装置のハンドル16(以下図5参照)を規定位置まで廻すことにより、ステップ4Bにてピストンチューブ18上に設置されているCRDアンカップリングロッド11を、ピストンチューブ押上座9により押し上げ挿入を開始する(なお、CRDアンカップリングロッド11は、CRD2内に内蔵され、ピストンチューブ18と接続されており、CRD2内を上下に駆動する)。挿入の際、挿入位置がずれていた場合には、プラットホーム17の位置取りをステップ5Bにより調整し、再度実施する。
【0006】
ステップ6Bで、アンカップリングロッド11が挿入されることにより、CR12に設置してある駒13を突き上げ、カップリングスパット10(カップリングスパット10は、CRD2内に内蔵してあり、CRに設置してある駒13と接続(包み込む)している)をはずし、HCU(水圧制御ユニット)21に接続されている配管15へ水圧をかけ(ステップ7B)CRD2とCR12を切り離す(HCUから水圧をかけなくてもCRDの自重によりアンカップリングする場合もある)。この状態で、検出ロッド19に内蔵してあるアンカップリング状態の位置検出器のランプ7(青)が点灯する。
【0007】
なお、HCU(水圧制御ユニット)21は、CRDを上下に駆動させる駆動水を供給するもので、配管15より駆動水をCRD2へ供給している。アンカップリング検出ランプ7(青)は、アンカップリング検出用リードスイッチ5により点灯する。(このとき、CR12とCRD2は図4のアンカップリング状態にある。)アンカップリング状態を確認後、ハンドル16を戻しアンカップリングロッドを引き抜き、次の点検対象のCRDへ移動する。
【0008】
このとき、アンカップリング検出ランプ7の点灯(ステップ8B)(アンカップリング状態図4)がされなかった場合、ステップ3Bへ戻り再度(ステップ3B〜8B)を実施しアンカップリング検出ランプ7(青)が点灯するまで実施する。
【0009】
また、プラットホームの形状は、性能上中央に開口部ができているため、対象CRDが開口部にある場合は、開口部へ板等を敷きその上に装置を設置後上記の作業ステップ1B〜10Bを実施する。その後、アンカップリング装置のハンドル16を挿入時の反対の要領で引き抜き、次の点検対象CRDの下方部へ配置し、全て終了するまで実施される。
【0010】
なお、この種御棒駆動機構アンカップリング装置に関連するものとしては、例えば特開平6−34781号公報あるいは特開平3−211495号公報などが挙げられる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
このように形成されている御棒駆動機構アンカップリング装置であると、CRDをアンカップリングする際、CRDアンカップリング装置をプラットホーム17へ設置し、アンカップリング作業を実施すれば可能であるが、本点検作業場所は、環境的に厳しいため作業者は重装備作業を強いられ、このようなプラットホーム設置型CRDアンカップリング装置では、重量約40kgであること、プラットホーム17の位置取りの調整により、重量物のため安全性に問題が生じ、さらにその作業時間が増大する嫌いがあった。
【0012】
また、プラットホーム17の形状は、性能上中央に開口部があるためこのようなプラットホーム設置型のCRDアンカップリング装置を使用する際には、中央開口部に板等を敷き、その板に装置を設置してアンカップリング作業を実施していたためこの点でも作業効率が著しく低下し作業時間が増大していた。
【0013】
さらに、アンカップリングロッド11が挿入され、アンカップリング状態になるまで、アンカップリング検出ランプ7(青)が点灯せず、実際のCRD交換作業時にアンカップリング状態であることを再確認した場合に、アンカップリング検出ランプ7(青)が点灯しない状態が発生したとき、再カップリングした状態かまたは、カップリング状態とアンカップリング状態の丁度中間の位置であるのかを確認しなければならず、その作業に時間が費やされる嫌いがあった。
【0014】
本発明はこれに鑑みなされたもので、その目的とするところは、作業性および安全性の向上が図れるとともに、点検作業時間が大幅に短縮され、作業者の負担を軽減することが可能なこの種の制御棒駆動機構のアンカップリング装置およびアンカップリング方法を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、原子力プラントにおける制御棒と制御棒駆動機構とを、制御棒駆動機構に設けられているアンカップリングロッドを突上げて切り離すようにした制御棒駆動機構のアンカップリング装置において、前記装置を、前記制御棒駆動機構内に挿入可能に形成され、かつ前記制御棒駆動機構のアンカップリングロッドを突上げる移動軸体を有する母体と、この母体に揺動自在に固定され、かつ前記制御棒駆動機構のハウジングへ前記母体を挟持固定するアームと、前記移動軸体を軸方向に移動させるシリンダ装置とから構成し、前記母体を前記アームにより制御棒駆動機構のハウジングへ固定保持させ、かつ前記アンカップリングロッドをシリンダ装置により突上げ制御棒と制御棒駆動機構とを切り離すようにし所期の目的を達成するようにしたものである。
【0016】
また、原子力発電所における制御棒と制御棒駆動機構とを、制御棒駆動機構に設けられているアンカップリングロッドを突上げて切り離すようにした制御棒駆動機構のアンカップリング装置において、前記装置を、前記制御棒駆動機構内に挿入可能に形成され、前記制御棒駆動機構のアンカップリングロッドを突上げる移動軸体を有する母体と、この母体に揺動自在に固定され、かつ前記制御棒駆動機構のハウジングへ前記母体を挟持固定するアームと、前記移動軸体を回動させて軸方向に移動させるハンドルとから構成し、前記母体を前記制御棒駆動機構のハウジングへ固定保持させて、前記ハンドルの操作により前記アンカップリングロッドを突上げ制御棒と制御棒駆動機構とを切り離すようにしたものである。
【0017】
またこの場合、前記移動軸体の制御棒駆動機構内に挿入される部分に、移動軸体の移動位置を検知するためのリードスイッチを装備し、かつ前記母体に、前記リードスイッチにより作動する位置検出器を内蔵するようにしたものである。また、前記移動軸体の移動を、螺合により回動移動するように形成されるとともに、移動軸体を回動させるハンドルを移動軸体の反挿入側の端部に設けるようにしたものである。
【0018】
また本発明は、原子力プラントの制御棒とこの制御棒を駆動する制御棒駆動機構とを、制御棒駆動機構のアンカップリングロッドを突上げ切り離すようにした制御棒駆動機構のアンカップリング方法において、前記アンカップリングロッドを突上げるに際し、その突き上げる装置を前記制御棒駆動機構のハウジングへ着脱自在に固定保持させ、その状態で前記アンカップリングロッドを突上げ、制御棒と制御棒駆動機構とを切り離すようにしたものである。
【0019】
すなわちこのように形成された御棒駆動機構アンカップリング装置あるいは制御棒駆動機構アンカップリング方法であると、母体が、アームにより、制御棒駆動機構のハウジングに固定保持されることから、従来のアンカップリング装置のようにプラットホームに設置されることはなく、位置調整の手間を大幅に軽減でき、操作性に優れたものとすることができる。
【0020】
また、制御棒駆動機構ハウジングに装着時、制御棒駆動機構と制御棒のカップリング、アンカップリング状態を検出するためのリードスイッチが、検出ロッドに装備され、かつそのアンカップリング検出ランプおよびカップリング検出ランプが母体に内蔵されていることから、カップリング状態とアンカップリング状態が明確に見極められ、作業ミスを未然に防ぐことが可能となり作業の精度を向上させることができる。
【0021】
さらに、原子力発電所内にて制御棒駆動機構アンカップリング作業を実施する際、作業ステップの削減、装置の軽量化により作業性、移動時間の短縮、設置に伴う安全性、作業時間を大幅に改善することができるのである。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下図示した実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。図1にはその制御棒駆動機構のアンカップリング装置が示され、また図8にはその要部が拡大して示されている。図中22が制御棒駆動機構のアンカップリング装置であり、1が制御棒駆動機構(CRD)ハウジング、2が制御棒駆動機構(CRD)である。
【0023】
このアンカップリング装置22は、主として次のものを備え、構成されている。すなわち、母体20と、この母体に螺合され、CRDのアンカップリングロッドを突上げる移動軸体23と、この移動軸体の端部に設けられ、移動軸体を回転されるためのハンドル8と、前記CRDへ母体を着脱自在に固定,すなわち挟持固定するためのアーム3とを備えている。なお、9はピストンチューブ押上座であり、19は移動軸体23と一体に形成されている検出ロッドである。
【0024】
前述もしたようにCRDアンカップリング作業は、CRD交換作業を実施する際にCRDとCRを分離する作業であり、このCRD交換作業は、作業上延長することができない工程,すなわちクリティカル工程であること、また作業する場所が環境的に厳しい場所であることから、作業者は重装備にて作業を行うことになる。このため、作業性や安全性の面から作業時間を短縮し点検対象CRDを事前に対象本数分アンカップリング状態(図4参照)にしておく必要がある。
【0025】
CRD2は、図2に拡大して示されているように、CRDに内部部品であるカップリングスパット(CRD2内に内蔵してあり、CRに設置してある駒13と接続(包み込む)している)10、アンカップリングロッド(CRD2内に内蔵され、ピストンチューブ18と接続されており、CRD2内を上下に駆動するロッド)11、および位置検出用マグネット14から構成され、周辺装置として、CR12とCRD2を切り離すため水圧をかける水圧制御ユニット(HCU)(CRDを上下に駆動させる駆動水を供給するもので、配管15より駆動水をCRD2へ供給している)21、カップリング検出用リードスイッチ4、アンカップリング検出用リードスイッチ(なお、リードスイッチ4と5とは、磁力によりON、OFFされる)5、ピストンチューブ押上座9、CRDハウジング1、駒13によりカップリング(図3参照)あるいはアンカップリング(図4参照)が実施される。
【0026】
図3は、CR12とCRD2のカップリング状態を示しているわけであるが、この図の状態は、カップリングスパット10によりCR12に付いている駒13がカップリングスパット10に包まれ、CR12とCRD2がカップリングされている状態である。なお、この図では、駒13はカップリングスパット10の内部に包まれているため見えない状態となっている。
【0027】
これに対し、CR12とCRD2とのアンカップリング状態を示している図4の状態は、アンカップリングロッド11により駒13を押し上げ、カップリングスパット10と駒13とが切り離された状態である。
【0028】
次に、本発明の作業ステップを、図1〜図4および図8を参照しながらそのステップを示している図6に基づいて説明すると、CRDとCRのカップリング状態からアンカップリング状態にするためには、ピストンチューブ18上に設置されているCRDアンカップリングロッド11をピストンチューブ押上座9により押し上げ、駒13とカップリングスパット10を外し、水圧制御ユニット21に接続されている配管15へ水圧をかけることによってアンカップリング化状態にする。
【0029】
作業ステップ図6によれば、ステップ1A(このとき、CR12とCRD2はカップリング状態にある。)により装置を作業場所であるペデスタル内へ搬入し、ステップ2Aにより点検対象CRDを確認後、ステップ3Aにて点検対象CRDのCRDハウジング1へアーム3を引っかけ固定する。そして固定後、ステップ4Aによりハンドル8を操作し、ピストンチューブ18上に設置されている、CRDアンカップリングロッド11をピストンチューブ押上座9により押し上げ規定位置まで挿入する(ステップ5A)。
【0030】
次にステップ6Aにより、カップリング状態の位置検出ランプ6(赤)がマグネット14とカップリング検出用リードスイッチ4により点灯することを確認した後、HCU15により水圧をかけ引き抜き作業により駒13とカップリングスパット10をはずし、アンカップリング状態の位置検出ランプ7(青)が点灯したことを確認(このとき、CR12とCRD2は図4のアンカップリング状態にある)し、アンカップリングロッドを引き抜き、次の点検対象であるCRDを実施する。
【0031】
なお、カップリング状態の位置検出ランプ6(赤)およびアンカップリング状態の位置検出ランプ7(青)は、マグネット14とカップリング検出用リードスイッチ4、アンカップリング検出用リードスイッチ5が磁力により電源が入れられ、母体20に内蔵された電源(電源は図中省略)を使用して点灯する。
【0032】
また、HCU21により水圧をかけ引き抜き作業を実施後、カップリング状態の位置検出ランプ6(赤)のままで、アンカップリング状態とならなかった場合には、ステップ8Aに従いステップ4A〜7Aを再度実施しアンカップリング位置検出ランプ7(青)が点灯するまで実施する。
【0033】
ここで、従来と本発明との作業ステップについて比較(図6と図7の作業ステップの比較)すると、本発明においては、従来(図7)のステップ3B〜5Bが削減されており、この分作業時間が短縮されることになる。また、プラットホーム内にある開口部の制限が解消され、カップリング位置検出ランプ6(赤)およびアンカップリング位置検出ランプ7(青)によるミス作業の軽減が図れる。さらにCRDアンカップリング装置の軽量化および装置がプラットホーム上に配置されることがないので、作業環境が厳しい炉内作業において、設置移動時の安全性、装置移動設置の時間を短縮を大幅に向上させることができる。
【0034】
また、CRD交換作業を実施するとき、CRDとCRカップリング状態を確認するためにCRDアンカップリング装置を使用して確認し、確認後CRD交換を実施するが、この際、従来のアンカップリング位置検出ランプの場合は、前述したように検出ランプが点灯しなかった場合は、再カップリング状態か、中間に位置してあるのかが判断できなかったが、本発明においては、検出ランプをカップリング位置検出ランプ6(赤)およびアンカップリング位置検出ランプ7(青)を設置することにより、赤ランプ点灯時=カップリング状態、ランプ無点灯時=中間位置状態、青ランプ点灯時=アンカップリング状態が明確に判断することができる。
【0035】
なお、以上の説明では移動軸体を押し上げ移動するに際し、ハンドルにより移動軸体を回転させ、移動するようにしているが、例えば、図9に示されているようにエアシリンダあるいはオイルシリンダ25を用いて移動軸体を移動させるようにしてもよいであろう。
【0036】
以上説明してきたようにこのように形成された制御棒駆動機構アンカップリング装置であると、原子力発電所における制御棒駆動機構交換作業を実施する際の前作業である制御棒駆動機構アンカップリング作業を、従来のアンカップリング装置のようにプラットホームに設置されることはなく,すなわち、制御棒駆動機構ハウジングへ母体に取り付けられたアームにより固定するものであるため、対象制御棒駆動機構に関係なく位置調整の手間を大幅に軽減でき、操作性に優れたものとすることができる。
【0037】
また、制御棒駆動機構ハウジングに装着時、制御棒駆動機構と制御棒のカップリング、アンカップリング状態を検出するためのリードスイッチが、検出ロッドに装備され、かつそのアンカップリング検出ランプおよびカップリング検出ランプが母体に内蔵されていることから、カップリング状態とアンカップリング状態が明確に見極められ、作業の精度を向上させることができる。
【0038】
さらに、原子力発電所内にて制御棒駆動機構アンカップリング作業を実施する際、作業ステップの削減、装置の軽量化により作業性、移動時間の短縮、設置に伴う安全性、作業時間を大幅に改善することができるのである。
【0039】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明によれば、作業性および安全性の向上が図れるとともに、点検作業時間が大幅に短縮され、作業者の負担を軽減することが可能な制御棒駆動機構のアンカップリング装置およびアンカップリング方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の制御棒駆動機構アンカップリング装置の一実施例を示す縦断側面図である。
【図2】本発明の制御棒駆動機構アンカップリング装置を制御棒駆動機構に装着した状態を示す縦断側面図である。
【図3】制御棒駆動機構と制御棒のカップリング状態を示す縦断側面図である。
【図4】制御棒駆動機構と制御棒のアンカップリング状態を示す縦断側面図である。
【図5】従来の制御棒駆動機構アンカップリング装置およびその周囲を示す縦断側面図である。
【図6】本発明の制御棒駆動機構アンカップリング装置の作業ステップを示すフロー図である。
【図7】従来の制御棒駆動機構アンカップリング装置の作業ステップを示すフロー図である。
【図8】本発明の制御棒駆動機構アンカップリング装置の要部拡大断面図である。
【図9】本発明の制御棒駆動機構アンカップリング装置の他の実施例の要部を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
1…制御棒駆動機構ハウジング、2…制御棒駆動機構(CRD)、3…アーム、4…カップリング検出用リードスイッチ、5…アンカップリング検出用リードスイッチ、6…カップリング検出ランプ(赤)、7…アンカップリング検出ランプ(青)、8…ハンドル、9…ピストンチューブ押上座、10…カップリングスパット、11…アンカップリングロッド、12…CR、13…駒、14…マグネット、15…配管、16…ハンドル、17…プラットホーム(作業床)、18…ピストンチューブ、19…検出ロッド、20…母体、21…HCU、22…制御棒駆動機構アンカップリング装置、23…移動軸体。
Claims (5)
- 原子力プラントの制御棒とこの制御棒を駆動する制御棒駆動機構とを、制御棒駆動機構のアンカップリングロッドを突上げ切り離すようにした制御棒駆動機構のアンカップリング方法において、
前記アンカップリングロッドを突上げるに際し、その突き上げる装置を前記制御棒駆動機構のハウジングへ着脱自在に固定保持させ、その状態で前記アンカップリングロッドを突上げ、制御棒と制御棒駆動機構とを切り離すようにしたことを特徴とする制御棒駆動機構のアンカップリング方法。 - 原子力プラントにおける制御棒と制御棒駆動機構とを、制御棒駆動機構に設けられているアンカップリングロッドを突上げて切り離すようにした制御棒駆動機構のアンカップリング装置において、
前記装置を、前記制御棒駆動機構内に挿入可能に形成され、かつ前記制御棒駆動機構のアンカップリングロッドを突上げる移動軸体を有する母体と、この母体に揺動自在に固定され、かつ前記制御棒駆動機構のハウジングへ前記母体を挟持固定するアームと、前記移動軸体を軸方向に移動させるシリンダ装置とから構成し、前記母体を前記アームにより制御棒駆動機構のハウジングへ固定保持させ、かつ前記アンカップリングロッドをシリンダ装置により突上げ制御棒と制御棒駆動機構とを切り離すようにしたことを特徴とする制御棒駆動機構のアンカップリング装置。 - 原子力発電所における制御棒と制御棒駆動機構とを、制御棒駆動機構に設けられているアンカップリングロッドを突上げて切り離すようにした制御棒駆動機構のアンカップリング装置において、
前記装置を、前記制御棒駆動機構内に挿入可能に形成され、前記制御棒駆動機構のアンカップリングロッドを突上げる移動軸体を有する母体と、この母体に揺動自在に固定され、かつ前記制御棒駆動機構のハウジングへ前記母体を挟持固定するアームと、前記移動軸体を回動させて軸方向に移動させるハンドルとから構成し、前記母体を前記制御棒駆動機構のハウジングへ固定保持させて、前記ハンドルの操作により前記アンカップリングロッドを突上げ制御棒と制御棒駆動機構とを切り離すようにしたことを特徴とする制御棒駆動機構のアンカップリング装置。 - 前記移動軸体の制御棒駆動機構内に挿入される部分に、移動軸体の移動位置を検知するためのリードスイッチを装備するとともに、前記母体に、前記リードスイッチにより作動する位置検出器を内蔵してなる請求項3記載の制御棒駆動機構のアンカップリング装置。
- 前記移動軸体の移動が、螺合により回動移動するように形成されるとともに、移動軸体を回動させるハンドルが移動軸体の反挿入側の端部に設けられるたものである請求項3または4記載の制御棒駆動機構のアンカップリング装置。
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