JP3889174B2 - 燃料破損検出用試料水採水方法と装置および燃料破損検出方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子炉の炉心に装荷された燃料集合体における燃料棒の破損を検出する際に用いられる燃料破損検出用試料水採水方法と装置および燃料破損検出方法に関する。特に、原子炉燃料集合体のチャンネルボックス内の冷却材を試料水として採取する際に用いる燃料破損検出用試料水採水方法と装置および燃料破損検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原子炉で用いられる燃料集合体は複数本の燃料棒から構成されており、この燃料棒中に多数の核燃料ペレットが充填されている。燃料棒は被覆材で被覆されており、核燃料そのものが直接漏洩しないように構成されている。しかし、何らかの理由で被覆管に破損が生じると内部の核分裂生成物が周囲の冷却水中に漏洩し、関連システムなどの放射能汚染を招く可能性があるため、燃料集合体の破損の発生を速やかに検出し、破損燃料の位置を見つけだす必要がある。
【０００３】
燃料の破損を検出する方法の一つとしては、炉内の燃料集合体の上部から、核分裂生成物を含む冷却材を吸い上げて分析する方法がある。燃料破損検出用試料水採水装置は、こうした炉内シッピング検査において用いられ、使用の際には原子炉の運転を停止する。
【０００４】
以下、従来の燃料破損検出方法に用いられる燃料破損検出用試料水採水装置について図１４および１５を参照して説明する。
【０００５】
図１４は、一般的な原子炉圧力容器（図示せず）内の燃料集合体１の上部と、この燃料集合体１の上部を被冠する燃料破損検出用試料水採水装置２とを示す切欠断面図である。
【０００６】
燃料集合体１は、複数本の燃料棒３と、この燃料棒３を収めるチャンネルボックス４と、このチャンネルボックス４の上端と下端にそれぞれ取付けられる上部タイプレート５及び下部タイプレート（図示せず）とから構成される。上部タイプレート５には、ハンドル６が設けられている。
【０００７】
燃料棒３は、核燃料の二酸化ウランペレットをジルカロイ被覆管で覆ったものである。燃料集合体１は、原子炉圧力容器の冷却材７の充填された炉心内において、上部格子板９及び炉心支持板（図示せず）の開口部に係合している。
【０００８】
また、こうした原子炉としては、図１４に示すようにチャンネルボックス４の上端が上部格子板９よりも上方に位置しているものと、図１５に示すように両者がほぼ同一高さのものと２種類が存在する。
【０００９】
燃料破損検出用試料水採水装置２は、外キャップ１０と、この外キャップ１０の中に収められる内キャップ１１と、把手１６とを具備する。通常は、縦横２個ずつ計４個の内キャップ１１が外キャップ１０内に収められる。把手１６は、外キャップ１０を燃料集合体１に被冠しあるいは燃料集合体１から取出すときに、懸吊具２５で懸吊するために使用する。
【００１０】
図１４に示すように、チャンネルボックス４の上端が上部格子板９よりも上方に位置している原子炉においては、この外キャップ１０の下端部には切欠部１２が設けられる。さらに、給気管１３が外キャップ１０を液密に貫通しており、また、採水管１４が外キャップ１０を液密に貫通しかつ内キャップ１１を空隙１５を保ちながら貫通して内キャップ１１より下方へ延設されている。
【００１１】
この燃料破損検出用試料水採水装置２を使用して燃料集合体１の破損を点検する手順について説明する。
【００１２】
まず、燃料破損検出用試料水採水装置２を採水位置に配置する。すなわち、内キャップ１１の個数に合わせて、縦横２個ずつ計４個の燃料集合体１を一纏めにし、これら４個の燃料集合体１に内キャップ１１を被冠させながら、外キャップ１０を上部格子板９に当接させる。内キャップ１１は、被冠した燃料集合体１の各チャンネルボックスの上端に、上部タイプレート５のハンドル６を囲繞しながら当接される。このとき、採水管１４はチャンネルボックス４内に挿入される。また、外キャップ１０および内キャップ１１の中には冷却材７が充填される。
【００１３】
こうして、燃料破損検出用試料水採水装置２を採水位置に配置したら、次に給気管１３を通じて外キャップ１０内に圧縮空気を送る。この圧縮空気は外キャップ１０内において冷却材７を押圧し、徐々に冷却材７の水位を下げる。圧縮空気は空隙１５を介して内キャップ１１の中にも入り込み、同じように冷却材を押圧するため、内キャップ１１の内と外で冷却材７の水位は変わらない。冷却材７の水位が内キャップ１１の上端より下がれば、内キャップ１１に連なる燃料集合体１の内と外で冷却材は分け隔てられることになる。
【００１４】
圧縮空気を送り続けると、やがて外キャップ１０内の冷却材７の水位は、外キャップ１０の切欠部１２の上端位置まで下がる。すると、内キャップ１１の外の冷却材を押し下げる圧縮空気の一部が、切欠部１２から気泡１７となって、外キャップ１０の外側に出る。従って、原子炉圧力容器の冷却材水面に気泡１７が認められれば、燃料集合体１内の冷却材７が燃料集合体１外の冷却材７と完全に分離されていることが確認できる。
【００１５】
この確認がなされたら、所定時間経過後、採水管１４を通じてチャンネルボックス４内の冷却材７を試料水として採取する。
【００１６】
図１５を参照して、チャンネルボックス４の上端が上部格子板９とほぼ同一高さの原子炉に使用する従来型の燃料破損検出用試料水採水装置について説明する。
【００１７】
図１５は、一般的な原子炉圧力容器（図示せず）内の燃料集合体１の上部と、この燃料集合体１の上部を被冠する燃料破損検出用試料水採水装置２とを示す切欠断面図である。
【００１８】
チャンネルボックス４の上端が上部格子板９とほぼ同一高さの原子炉においては、外キャップ１０を貫通する排気管１８が設けられている。外キャップ１０を上部格子板９に当接させた際に、排気管１８の下開口部が上部格子板９より下方に位置するようになっている。
【００１９】
さらに給気管１３が外キャップ１０を貫通しており、採水管１４が外キャップ１０を貫通しかつ内キャップ１１を空隙１５を保ちながら貫通して内キャップ１１より下方へ延設されている。
【００２０】
給気管１３を通じて外キャップ１０内に送られた圧縮空気は、外キャップ１０内において冷却材７を押圧し、徐々に冷却材７の水位を下げる。圧縮空気は空隙１５を介して内キャップ１１の中にも入り込み、同じように冷却材を押圧するため、内キャップ１１の内と外で冷却材７の水位は変わらない。冷却材７の水位が内キャップ１１の上端より下がれば、内キャップ１１に連なる燃料集合体１の内と外で冷却材は分け隔てられることになる。
【００２１】
圧縮空気を送り続けると、やがて外キャップ１０内の冷却材７の水位は、上部格子板９より下がり、排気管１８の下開口部の位置（図１５において符号Ａで示される高さ）まで下がる。すると、内キャップ１１の外の冷却材を押し下げる圧縮空気の一部が、外キャップ１０上方に設けられた排気管１８の上開口部から気泡１７となって、外キャップ１０の外側に出る。従って、原子炉圧力容器の冷却材水面に気泡１７が認められれば、燃料集合体１内の冷却材７が燃料集合体１外の冷却材７と完全に分離されていることが確認できる。
【００２２】
この確認がなされたら、所定時間経過後、採水管１４を通じてチャンネルボックス４内の冷却材７を試料水として採取する。
【００２３】
このような手順で試料水の採取を行えば、試料水には燃料集合体１の外から不純物が入り込むことがないため、試料水の放射能濃度を調べることで、燃料棒３に生じた亀裂を通して放射性物質がチャンネルボックス４内に入り込んでいるかどうかを正確に把握できる。従って、この燃料破損検出用試料水採水装置２を用いることにより、燃料棒３に破損があるときは、これを早期に発見して燃料集合体１の健全性維持を図ることができる。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年開発された燃料の中には、燃料棒を９行９列に配置し形成される燃料集合体のように、図１４、１５に示した燃料集合体１の構造を若干変形し、上部タイプレート５のプレート部上面と、チャンネルボックス４の上端との間隙が短いものがある。
【００２５】
このような燃料集合体１においては、その上部に上述の燃料破損検出用試料水採水装置２を被冠しようとした場合、上部タイプレート５のプレート部上面に採水管１４が接触し、採水管１４が固定されている外キャップ１０がうまく上部格子板９に当接できない場合がある。
【００２６】
また、温度上昇等に伴う燃料集合体１の伸びにより、上部タイプレート５のプレート部上面が、図１４に示される外キャップ１０の切欠部１２上端または図１５に示される排気管１８の下開口部より上方に位置した際にも炉内シッピング検査が困難となる。
【００２７】
本発明は、従来の炉内シッピング検査方法を改良し、新型燃料が採用された原子炉においても、採水管１４が上部タイプレート５のプレート部に干渉せず、かつ燃料集合体１の伸びにも対応できるような燃料破損検出用試料水採水方法と装置および燃料破損検出方法の提供を目的とする。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の燃料破損検出用試料水採水方法においては、運転停止中の原子炉中の燃料集合体に、外キャップとこの外キャップの内部に配設される内キャップが前記燃料集合体の上部を被冠するように設置する工程と、前記外キャップ内に送気して、前記燃料集合体のチャンネルボックス内の冷却材の水位を押し下げて所定の時間維持する工程と、前記内キャップ下端が前記チャンネルボックスの上端に当接した後にソーキング用排気管を相隣接する燃料集合体のチャンネルボックスの間に挿入する工程と、前記外キャップから前記ソーキング用排気管を介して排気して前記水位を上昇させる工程と、前記冷却材を採取する工程とを有することを特徴とする。
【００２９】
こうした構成により、燃料集合体浸漬時と冷却材採水時の冷却材水位を調節して、燃料集合体の上部構造に捕われずに燃料破損検出用の試料水の採取が行える。また、こうした構成により、ソーキング用排気管のチャンネルボックス以外との接触が避けられ、燃料破損検出用試料水採水装置及び燃料集合体の健全性が確保できる。
【００３０】
請求項２記載の燃料破損検出方法においては、運転停止中の原子炉中の燃料集合体に、外キャップとこの外キャップの内部に配設される内キャップが、前記燃料集合体の上部を被冠するように設置する工程と、前記外キャップ内に送気して、前記燃料集合体のチャンネルボックス内の冷却材の水位を押し下げて所定の時間維持する工程と、前記内キャップ下端が前記チャンネルボックスの上端に当接した後に、ソーキング用排気管を相隣接する燃料集合体のチャンネルボックスの間に挿入する工程と、前記外キャップから前記ソーキング用排気管を介して排気して前記水位を上昇させる工程と、前記冷却材を採取する工程と、採取された前記冷却材の放射能を測定する工程とを有することを特徴とする。
運転停止中の原子炉中の燃料集合体に、外キャップとこの外キャップの内部に配設される内キャップが、前記燃料集合体の上部を被冠するように設置する工程と、前記外キャップ内に送気して、前記燃料集合体のチャンネルボックス内の冷却材の水位を押し下げて所定の時間維持する工程と、前記内キャップ下端が前記チャンネルボックスの上端に当接した後に、ソーキング用排気管を相隣接する燃料集合体のチャンネルボックスの間に挿入する工程と、前記外キャップから前記ソーキング用排気管を介して排気して前記水位を上昇させる工程と、前記冷却材を採取する工程と、採取された前記冷却材の放射能を測定する工程とを有することを特徴とする。
【００３１】
こうした構成により、燃料集合体浸漬時と冷却材採水時の冷却材水位を調節して、燃料集合体の上部構造に捕われずに燃料破損の検出が行える。
また、こうした構成により、ソーキング用排気管のチャンネルボックス以外との接触が避けられ、燃料破損検出用試料水採水装置及び燃料集合体の健全性が確保できる。
【００３２】
請求項３記載の燃料破損検出用試料水採水装置は、原子炉圧力容器の上部格子板に当接して燃料集合体の上部を被冠する外キャップと、この外キャップの内部に配設されて前記燃料集合体のチャンネルボックスの上端に当接して前記燃料集合体の上部を液密に被冠する内キャップと、前記外キャップに液密に挿通された給気管と、前記外キャップに液密に挿通され、前記内キャップに挿通され、前記燃料集合体の燃料棒の上端より上に先端を有する採水管と、前記給気管からの前記外キャップ内への気体の送り込みと前記採水管からの冷却材の採取とを制御する制御装置と、前記チャンネルボックス内の冷却材の水位を調節する調節手段とを有する燃料破損検出用試料水採水装置であって、
前記調節手段は、前記チャンネルボックス内の冷却材の水位として、ソーキング水位を前記上部格子板の下方でかつ前記燃料棒の上端近傍に、サンプリング水位を前記上部格子板の上方でかつ前記採水管の開口部上方にそれぞれ設定することを特徴とする。
【００３３】
こうした構成により、採水時の冷却材水位を調節して、燃料集合体の上部構造に捕われずに燃料破損検出用の試料水の採取が行える。また、燃料集合体浸漬時と冷却材採水時の冷却材水位を調節して、燃料集合体の上部構造に捕われずに燃料破損検出用の試料水の採取が行える。
【００３６】
請求項４記載の燃料破損検出用試料水採水装置は、請求項３記載の燃料破損検出用試料水採水装置において、 前記調整手段が、前記ソーキング水位に開口部を有するソーキング用排気管と、前記サンプリング水位に開口部を有するサンプリング用排気管とを有することを特徴とする。
【００３７】
こうした構成により、燃料集合体浸漬時と冷却材採水時の冷却材水位を容易に調節できる。
【００３８】
請求項５記載の燃料破損検出用試料水採水装置は、請求項４記載の燃料破損検出用試料水採水装置において、前記内キャップが複数設けられており、前記ソーキング用排気管が、前記外キャップを貫通して、相隣接する燃料集合体のチャンネルボックスの間隙に挿入されていることを特徴とする。
【００３９】
こうした構成により、燃料集合体が温度上昇等により伸びを生じても、ソーキング用排気管との干渉が避けられる。
【００４０】
請求項６記載の燃料破損検出用試料水採水装置は、請求項４または５記載の燃料破損検出用試料水採水装置において、前記ソーキング用排気管の先端部が砲弾型形状を有し、前記開口部が前記砲弾型形状の側面に開口していることを特徴とする。
【００４１】
こうした構成により、ソーキング用排気管の挿入性が向上され、かつ開口部の保護も可能になる。
【００４２】
請求項７記載の燃料破損検出用試料水採水装置は、請求項５または６記載の燃料破損検出用試料水採水装置において、前記内キャップは、下降に伴いハンドルと接して位置決めされるガイドを有し、前記ソーキング用排気管は、相隣接する燃料集合体のチャンネルボックスの間隙に挿入されていることを特徴とする。
【００４３】
こうした構成により、ソーキング用排気管のチャンネルボックス以外との接触が避けられ、燃料破損検出用試料水採水装置及び燃料集合体の健全性が確保できる。
【００４４】
請求項８記載の燃料破損検出用試料水採水装置は、請求項４乃至７のいずれか１項記載の燃料破損検出用試料水採水装置において、前記ソーキング用排気管には、排気を上方へ導く配管が接続されていることを特徴とする。
【００４５】
こうした構成により、差圧検知用の気泡との区別が容易となり、ソーキング水位の確認が確実にできる。
【００４６】
請求項９記載の燃料破損検出用試料水採水装置は、請求項３記載の燃料破損検出用試料水採水装置において、前記調整手段が、前記外キャップの下端部に設けられた切欠部と、前記サンプリング水位に開口部を有するサンプリング用排気管とを有することを特徴とする。
【００４７】
こうした構成により、燃料集合体浸漬時と冷却材採水時の冷却材水位を容易に調節できる。
【００４８】
請求項１０記載の燃料破損検出用試料水採水装置は、請求項４乃至７のいずれか 1 項に記載の燃料破損検出用試料水採水装置において、前記採水管の外周にストッパーを備え、前期内キャップがこのストッパーと前記外ギャップとの間で上下方向に移動可能に構成されていることを特徴とする。
【００５４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照して説明する。上述の従来技術と同様の構成部分については、同一符号を付して重複する説明を省略する。なお、本発明は、下記の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施し得るものである。
【００５５】
（実施例１）
図１は、本実施例に係る燃料破損検出用試料水採水装置２３を、燃料集合体１の上部格子板９に設置した状態を模式的に示す断面図である。図２、３は、図１に示した燃料集合体１の上部と燃料破損検出用試料水採水装置２３を拡大して示す切欠き断面図である。図２はソーキング時の状態を示し、図３はサンプリング時の状態を示す。また、図２、３のいずれも、左側が燃料が伸びた状態、右側が燃料が伸びていない状態を示す。
【００５６】
本実施例においては、従来の燃料集合体と比べて上部タイプレートのプレート部上面とチャンネルボックスの上端との間隙が短い、燃料棒を９行９列に配置し形成される燃料集合体を使用する場合について説明する。この燃料集合体においては、チャンネルボックス４の上端は上部格子板９よりも上方に位置している。
【００５７】
図１〜３に示すように、本実施例の燃料破損検出用試料水採水装置２３は、外キャップ１０と、この外キャップ１０の中に収められる内キャップ１１と、外キャップ１０を燃料集合体１に被冠させたり燃料集合体１から取出す場合に用いられる把手１６とを具備する。
【００５８】
外キャップ１０内には、縦横２個ずつ計４個のキャップ１１が収められている。外キャップ１０の下端部には切欠部１２が設けられ、内キャップ１１下端にはパッキン８が設けられている。
【００５９】
給気管１３および採水管１４が外キャップ１０を貫通する部分は密封されている。しかし、採水管１４が内キャップ１１を貫通する部分には、空隙１５が存在するため、密封されていない。したがって、燃料破損検出用試料水採水装置２３が、燃料集合体１の上部格子板９の所定の位置に設置された状態においては、内キャップ１１内と外キャップ１０内は空隙１５により連通状態となる。
【００６０】
さらに、サンプリング用排気管１９が外キャップ１０を貫通し、隣り合う内キャップ１１の間を下方へ延設されている。このサンプリング用排気管１９は、採水管１４下端の開口部より上方に設定された採水時水位（図２、３において符号Ａで示される高さ）に開口部を有する。サンプリング用排気管１９が外キャップ１０を貫通する部分は密封されている。
【００６１】
給気管１３、採水管１４及びサンプリング用排気管１９は、外キャップ１０の上方で、ウレタン製等のホースに接続されている。炉水を出た各ホースは、給気、吸気、給水、吸水等を制御するシッピング制御装置に接続されている。シッピング制御装置は、原子炉圧力容器の外に設置されている。
【００６２】
この燃料破損検出用試料水採水装置を使用して、燃料棒３の破損を点検する手順について説明する。まず、燃料破損検出用試料水採水装置２３は、原子炉圧力容器に収納された冷却材７中において、把手１６を介して懸吊具で懸吊されながら所望の採水位置に移動される。
【００６３】
こうして所望の採水位置に移動された燃料破損検出用試料水採水装置２３を、採水位置に配置する。内キャップ１１の個数に合わせて、縦横２個ずつ計４個の燃料集合体１を一纏めにし、これら４個の燃料集合体１に内キャップ１１を被冠させながら、外キャップ１０を上部格子板９に当接させる。内キャップ１１は、被冠した燃料集合体１の各チャンネルボックス４の上端に当接される。このとき、外キャップ１０および内キャップ１１の中には冷却材７が充填されている。
【００６４】
燃料破損検出用試料水採水装置２３を採水位置に配置した後、給気管１３を通じて外キャップ１０内に圧縮空気を送る。送気する気体は、圧縮空気に限られるものではなく、窒素、ネオン、アルゴン等の不活性気体の他、酸素、二酸化炭素等の様々な気体が使用できるが、コスト等の点で圧縮空気が好ましく用いられる。
【００６５】
この圧縮空気は外キャップ１０内において冷却材７を押圧し、徐々に冷却材７の水位を下げる。冷却材７の水位が内キャップ１１の上端より下がれば、圧縮空気は空隙１５を介して内キャップ１１の中にも入り込み、同じように冷却材を押圧するため、内キャップ１１の内と外で冷却材７の水位は変わらない。
【００６６】
こうして、圧縮空気による押圧と内キャップ１１下端のパッキン８によるシールで、内キャップ１１に連なる燃料集合体１のチャンネルボックス４内の冷却材の流れが止められ、チャンネルボックス４の外の冷却材と分け隔てられる。
【００６７】
圧縮空気を送り続けると、やがて外キャップ１０内の冷却材７の水位は、外キャップ１０の切欠部１２の上端位置まで下がる。すると、内キャップ１１の外の冷却材を押し下げる圧縮空気の一部が、切欠部１２から気泡１７となって、外キャップ１０の外に出ていく。従って、原子炉圧力容器の冷却材水面に気泡１７が認められれば、燃料集合体１のチャンネルボックス４内の冷却材７が外の冷却材７と完全に分離されていることが確認できる。
【００６８】
この確認がなされたら、そのままの状態で所定時間放置し、破損燃料から漏洩する核分裂生成物をチャンネルボックス４内の冷却材に浸漬するソーキングを行う（図２の状態）。ソーキング完了後、採水管１４を通じてチャンネルボックス４内の冷却材７を試料水として採取するが、この状態では採水管１４下端がソーキング水位より上方にあり、冷却材７の採取ができない。
【００６９】
そこで、給気管１３からの圧縮空気の供給を停止させると共に、サンプリング用排気管１９を通じて外キャップ１０内の空気の排気を行う。これにより、外キャップ１０の切欠部１２まで下がっていた水位は上昇して、サンプリング用排気管１９の下端にある開口部まで達する（図３の状態）。
【００７０】
内キャップ１１内の水位も同様の位置まで上昇するため、採水管１４の下端が冷却材７に水没し、冷却材７の採取が可能になる。この状態で冷却材７を試料水として採取する。得られた試料水の放射能濃度を測定し、燃料集合体の破損を検出する。
【００７１】
こうした構成によれば、ソーキング時とサンプリング時の水位調整を行うことで、試料水採取時の冷却材水位を所定の位置に設定できる。したがって、９行９列に燃料棒を配置してなる燃料集合体においても、上部タイプレート５及び上部タイプレート５に挿入された上部端栓、固定ワッシャ等、燃料健全性に影響のある部材に接触することなく試料水を採取でき、炉内シッピング作業の信頼性向上が図れる。
【００７２】
上部タイプレートプレート部上面及びチャンネルボックスの上端位置と上部格子板及び外キャップ切欠部上端位置との関係等に捕われずに、試料水の採取を行い炉内シッピング検査ができる。
【００７３】
また、チャンネルボックス上端と上部格子板等の位置関係だけでなく、燃料集合体の構造変更や燃料の伸びにも対応でき、装着性及び炉内シッピングの確実性を向上できる。結果として、炉内シッピング作業の信頼性向上、作業時間短縮、安全性等の向上が図れ、停止時間短縮による経済性の向上にも寄与できる。
【００７４】
給気管１３からの給気を続けた状態で、サンプリング用排気管１９からの排気を行えば、サンプリング用排気管１９からシッピング制御装置に接続される排気ラインに冷却材７が入り込むことを防ぎ、排気ラインの汚染低減を図ることができる。
【００７５】
（実施例２）
図４は、本実施例に係る燃料破損検出用試料水採水装置を、燃料集合体１の上部格子板９に設置した状態を模式的に示す切欠き断面図である。左側が燃料が伸びた状態、右側が燃料が伸びていない状態を示す。
【００７６】
本実施例の燃料破損検出用試料水採水装置は、サンプリング用排気管１９および給気管１３が弁を具備すること以外は、実施例１で示した燃料破損検出用試料水採水装置と基本的に同様の構成を有する。
【００７７】
図４に示すように、サンプリング用排気管１９の上端には弁２８が設けられており、給気管１３の上端には弁２９が設けられている。
【００７８】
サンプリング用排気管１９に接続される排気ラインの他の一端は開放されて大気圧となっている。給気管１３に接続される給気ラインには常に圧縮空気が流されており、給気管１３上端の弁２９の開閉により、外キャップ１０への圧縮空気の送気を操作するようになっている。
【００７９】
この燃料破損検出用試料水採水装置を使用して、燃料棒３の破損を点検するには、まず、実施例１と同様にして、燃料破損検出用試料水採水装置を採水位置に配置する。
【００８０】
次に、給気管１３の上端に設けられた弁２９を開にし、外キャップ１０内に圧縮空気を送る。このとき、サンプリング用排気管１９上端の弁２８は閉にしておく。
【００８１】
実施例１と同様に、圧縮空気を送り続けて外キャップ１０内の冷却材７を押圧し、冷却材７の水位を下げ、内キャップ１１に連なる燃料集合体１のチャンネルボックス４内の冷却材とチャンネルボックス４の外の冷却材とを分け隔てる。外キャップ１０の外に気泡１７が認められれば、燃料集合体１内の冷却材７が燃料集合体１外の冷却材７と完全に分離されていることが確認できる。
【００８２】
この確認がなされたら、そのままの状態で所定時間ソーキングを行う。ソーキング完了後、給気管１３上端の弁２９を閉にして圧縮空気の供給を停止させると共に、サンプリング用排気管１９の上端に設けられた弁２８を開にし、外キャップ１０内の空気の排気を行う。
【００８３】
サンプリング用排気管１９の他端は大気圧となっているため、外キャップ１０内の圧縮空気は、サンプリング用排気管１９を通じて放出され、切欠部１２まで下がっていた水位は上昇して、サンプリング用排気管１９の下端にある開口部（図４において符号Ａで示される高さ）まで達する。
【００８４】
このとき、内キャップ１１内の水位も同様の位置まで上昇するため、採水管１４下端が冷却材７に水没し、冷却材７の採取が可能になる。この状態で冷却材７を試料水として採取する。得られた試料水の放射能濃度を測定して燃料集合体の破損を検出する。
【００８５】
本実施例によれば、弁２８と弁２９が外キャップ１０に接していることから、実施例１の効果に加えて、給排気のタイムラグを減少させ、炉内シッピングの性能向上が図れる。
【００８６】
また、給気管１３からの給気を続行した状態でサンプリング用排気管１９からの排気を行うと、サンプリング用排気管１９に接続する排気ラインには冷却材７が入り込むことがないため、排気ラインの汚染低減に役立つ。
【００８７】
（実施例３）
図５は、本実施例に係る燃料破損検出用試料水採水装置を、燃料集合体１の上部格子板９に設置した状態を模式的に示す切欠き断面図である。左側が燃料が伸びた状態、右側が燃料が伸びていない状態を示す。
【００８８】
本実施例の燃料破損検出用試料水採水装置は、サンプリング用排気管１９の上端にシッピング制御装置２６からの圧縮空気により開閉する弁３１が設けられている。弁３１の上方は開放端として炉水中に外キャップ１０内の空気を放出する構造になっている。
【００８９】
また、実施例１と同様に、給気管１３、採水管１４、弁３１は、給気、給水、排気、吸水を制御するシッピング制御装置２６に接続されるが、給気ラインは給気管１３を通じて外キャップ１０内に圧縮空気を送り込むラインと、その途中で分岐して、弁３１の駆動（開閉）用エアシリンダーへ圧縮空気を供給するラインとに分かれている。
【００９０】
上記以外は、実施例１で示した燃料破損検出用試料水採水装置と基本的に同様の構成を有する。この燃料破損検出用試料水採水装置を使用して、燃料棒３の破損を点検する手順について、図５を参照して説明する。
【００９１】
まず、実施例１と同様にして、燃料破損検出用試料水採水装置を採水位置に配置する。次いで、シッピング制御装置２６から給気ラインに圧縮空気を送り込む。給気管１３を通じ外キャップ１０内へ空気が送り込まれると同時に、弁３１の駆動用エアシリンダーにも圧縮空気が送り込まれ、弁３１が閉となる。
実施例１と同様に、圧縮空気を送り続け外キャップ１０内の冷却材７を押圧し、冷却材７の水位を下げ、内キャップ１１に連なる燃料集合体１のチャンネルボックス４内の冷却材とチャンネルボックス４の外の冷却材とを分け隔てる。外キャップ１０の外に気泡１７が認められれば、燃料集合体１内の冷却材７が燃料集合体１外の冷却材７と完全に分離されていることが確認できる。
【００９２】
この確認がなされたら、そのままの状態で所定時間ソーキングを行う。ソーキング完了後、給気管１３と弁３１の駆動用エアシリンダーとに接続する給気ラインへのシッピング制御装置２６からの圧縮空気の供給を停止する。
【００９３】
これにより、外キャップ１０内への給気が停止されるとともに、弁３１が開となり外キャップ１０内の空気が弁３１を通じて炉水中に放出され、外キャップ１０切欠部の１２まで下がっていた水位が上昇して、サンプリング用排気管１９の下端にある開口部（図５において符号Ａで示される高さ）まで達する。
【００９４】
このとき、内キャップ１１内の水位も同様の位置まで上昇するため、採水管１４の下端が冷却材７に水没し、冷却材７の採取が可能になる。この状態で冷却材７を試料水として採取する。得られた試料水の放射能濃度を測定して燃料集合体の破損を検出する。
【００９５】
本実施例によれば、外キャップ１０内への圧縮空気の給気ラインと弁３１の駆動用エアシリンダーへの圧縮空気供給ラインとが、シッピング制御装置２６の側で一元化できるため、装置の構造簡略化及び給気ホースの減少が図れる。したがって、炉内シッピング作業中の機器の取り回しが楽になり、作業効率の向上が図れる。
【００９６】
さらに、弁３１の上方が炉水中に開放されており、炉水中に外キャップ１０内の気泡を放出するため、作業員の被曝低減が図れ安全性が向上する。
【００９７】
給気管１３と弁３１の駆動用エアシリンダーへの給気ラインを、別々に設定してもよい。こうした構成によれば、圧縮空気の給気を続行した状態でサンプリング用排気管１９からの排気が行える。したがって、サンプリング用排気管１９を内キャップ１１内に設定した場合でも、サンプリング用排気管１９内に冷却材７が入り込むことがなく、サンプリング時の隔離性能の向上が図れる点で好ましい。
【００９８】
（実施例４）
図６は、本実施例に係る燃料破損検出用試料水採水装置を、燃料集合体１の上部格子板９に設置した状態を模式的に示す切欠き断面図である。左側が燃料が伸びた状態、右側が燃料が伸びていない状態を示す。
【００９９】
本実施例の燃料破損検出用試料水採水装置は、サンプリング用排気管１９の代わりに排気・排冷却材共用管２０を具備すること以外は、実施例１の破損燃料検出用試料水採水装置と基本的に同様の構成を有する。
【０１００】
図６に示すように、排気・排冷却材共用管２０の下端の開口部は、採水管１４下端の開口部より上方に位置している。また、排気・排冷却材共用管２０の上端には弁３３が設けられており、弁３３の上方は開放端として炉水中に外キャップ１０内の空気及び冷却材７を放出する構造になっている。
【０１０１】
給気管１３、採水管１４および弁３３は、給気、給水、排気、吸水を制御するシッピング制御装置に接続される。
【０１０２】
この燃料破損検出用試料水採水装置を使用して、燃料棒３の破損を点検する手順について、図６を参照して説明する。
【０１０３】
まず、実施例１と同様にして、燃料破損検出用試料水採水装置を採水位置に配置する。次いで、シッピング制御装置から給気ラインに圧縮空気を送り込むと、給気管１３を通じ外キャップ１０内へ空気が送り込まれる。このとき弁３３は閉である。
【０１０４】
圧縮空気を送り続け外キャップ１０内の冷却材７を押圧し、冷却材７の水位を下げ、内キャップ１１に連なる燃料集合体１のチャンネルボックス４内の冷却材とチャンネルボックス４の外の冷却材とを分け隔てる。外キャップ１０の外に気泡１７が認められれば、燃料集合体１内の冷却材７が燃料集合体１外の冷却材７と完全に分離されていることが確認できる。
【０１０５】
この確認がなされたら、そのままの状態で所定時間ソーキングを行う。ソーキング完了後、シッピング制御装置から給気ラインへの圧縮空気の供給を停止するとともに、弁３３を開にする。
【０１０６】
これにより、外キャップ１０内への給気が停止されるとともに、外キャップ１０内の空気が弁３３を通じて炉水中に放出され、外キャップ１０の切欠部１２まで下がっていた水位が上昇する。
【０１０７】
燃料集合体１内の任意の軸方向位置の冷却材７を採取したい場合には、燃料集合体１内の上昇流量に基づいて、所定の時間経過後に弁３３を閉とし、この状態で冷却材７を試料水として採取する。得られた試料水の放射能濃度を測定して燃料集合体の破損を検出する。
【０１０８】
本実施例によれば、事前に燃料棒３の軸方向破損位置が判っている場合、当該位置の冷却材７の採取が可能であり、破損燃料検出精度の向上が図れる。また、炉水中に外キャップ１０内の気泡を放出するため、作業員の被曝低減が図れ、安全性が向上する。
【０１０９】
（実施例５）
図７は、本実施例に係る燃料破損検出用試料水採水装置を、燃料集合体１の上部格子板９に設置した状態を模式的に示す切欠き断面図である。左側が燃料が伸びた状態、右側が燃料が伸びていない状態を示す。
【０１１０】
本実施例の燃料破損検出用試料水採水装置は、熱電対２１を具備すること以外は、実施例１の破損燃料検出用試料水採水装置と基本的に同様の構成を有する。
【０１１１】
図７に示すように、熱電対２１は採水管１４内部を通り、採水管１４下端の開口部より下方でかつソーキング水位より上方に先端が位置するように設置されている。この熱電対２１でチャンネルボックス４内の冷却材７の温度を測定し、冷却水の隔離状態を確認する。
【０１１２】
この燃料破損検出用試料水採水装置を使用して、燃料棒３の破損を点検するには、まず、実施例１と同様にして、燃料破損検出用試料水採水装置を採水位置に配置する。次いで、シッピング制御装置から給気ラインに圧縮空気を送り込み、内キャップ１１に連なる燃料集合体１のチャンネルボックス４内の冷却材とチャンネルボックス４の外の冷却材とを分け隔てる。
【０１１３】
所定時間のソーキング完了後、シッピング制御装置から給気ラインへの圧縮空気の供給を停止するとともに、サンプリング用排気管１９を通じて外キャップ１０内の排気を行う。
【０１１４】
これにより、外キャップ１０の切欠部の１２まで下がっていた水位が上昇し、熱電対２１の先端に冷却材７が接触し、次いで、採水管１４の開口部、サンプリング用排気管１９の開口部の順に接触して上昇する。
【０１１５】
熱電対２１で冷却材７の温度を測定し、所定の温度以上であることを確認してから、採水管１４から試料水を採取する。
【０１１６】
外キャップ１０内に送気して、燃料集合体１のチャンネルボックス４内の冷却材の流れを止めると、燃料周囲の冷却材の温度が上昇する。したがって、チャンネルボックス４内の冷却材の温度が所定の値より高くなっていれば、チャンネルボックス４の中の冷却材と外の冷却材とが隔離されていたことを確認できる。
【０１１７】
本実施例によれば、こうした隔離確認の手段である冷却材７の温度確認を燃料集合体１との干渉なしに最も早期に実施でき、炉内シッピング作業時間が短縮できる。
【０１１８】
また、熱電対２１の先端位置を採水管１４の開口部と同じ高さに設定することで、水位が採水可能位置にあることも合わせて確認できる。
【０１１９】
（実施例６）
図８は、本実施例に係る燃料破損検出用試料水採水装置を、燃料集合体１の上部格子板９に設置した状態を模式的に示す切欠き断面図である。左側が燃料が伸びた状態、右側が燃料が伸びていない状態を示す。図９は、燃料集合体１の上部格子板９に設置された燃料破損検出用試料水採水装置を示す平面図である。
【０１２０】
本実施例の破損燃料検出用試料水採水装置は、チャンネルボックス４の上端が上部格子板９とほぼ同一高さの原子炉に使用するものであり、ソーキング用排気管２２を具備し、外キャップ１０の下端部に切欠部１２が設けられていないこと以外は、実施例１で示した燃料破損検出用試料水採水装置と基本的に同様の構成を有する。
【０１２１】
図８、９に示すように、ソーキング用排気管２２は、外キャップ１０を液密に貫通し、隣り合うチャンネルボックス４のチャンネルファスナ同士及びチャンネルボックス４のスペーサ同士により確保される制御棒挿入スペースの上方に挿入されている。
【０１２２】
ソーキング用排気管２２の下開口部は、上部格子板９より下方に位置する。上開口部は、外キャップ１０の上端付近で開放される。
【０１２３】
給気管１３、採水管１４およびサンプリング用排気管１９は、実施例１と同様に、給気、給水、排気、吸水を制御するシッピング制御装置に接続されている。
【０１２４】
この燃料破損検出用試料水採水装置を使用して、燃料棒３の破損を点検する手順について説明する。
【０１２５】
まず、実施例１と同様にして、燃料破損検出用試料水採水装置を採水位置に配置する。次いで、シッピング制御装置から給気ラインに圧縮空気を送り込むと、給気管１３を通じ外キャップ１０内へ空気が送り込まれる。
【０１２６】
圧縮空気を送り続け外キャップ１０内の冷却材７を押圧し、冷却材７の水位を下げ、内キャップ１１に連なる燃料集合体１のチャンネルボックス４内の冷却材とチャンネルボックス４の外の冷却材とを分け隔てる。
【０１２７】
こうして、圧縮空気を送り続けると、やがて外キャップ１０内の冷却材７の水位は、上部格子板９より下がり、ソーキング用排気管２２の下開口部の位置に達する。すると、内キャップ１１の外の冷却材を押し下げる圧縮空気の一部が、ソーキング用排気管２２を通って、外キャップ１０の外に出て気泡となる。
【０１２８】
従って、原子炉圧力容器の冷却材水面に気泡が認められれば、燃料集合体１内の冷却材７が燃料集合体１外の冷却材７と完全に分離されていることが確認できる。
【０１２９】
この確認がなされたら、そのままの状態で所定時間ソーキングを行う。ソーキング完了後、シッピング制御装置から給気ラインへの圧縮空気の供給を停止すると共に、サンプリング用排気管１９を通じて外キャップ１０内の排気を行う。
【０１３０】
水位が所定位置に達した後、採水管１４を通じてチャンネルボックス４内の冷却材７を試料水として採取する。得られた試料水の放射能濃度を測定し、燃料集合体の破損を検出する。
【０１３１】
こうした構成によれば、チャンネルボックス４の上端が上部格子板９とほぼ同一高さの原子炉においても、ソーキング時とサンプリング時の水位調整を行うことで、試料水採取時の冷却材水位を所定の位置に設定できる。
【０１３２】
したがって、上部タイプレート５及び上部タイプレート５に挿入された上部端栓、固定ワッシャ等、燃料健全性に影響のある部材に接触することなく、炉内シッピング作業が実施できるため、炉内シッピング作業の信頼性向上が図れる。
【０１３３】
チャンネルボックス上端と上部格子板等の位置関係だけでなく、燃料集合体の構造変更や燃料の伸びにも対応でき、装着性及び炉内シッピングの確実性を向上できる。結果として、炉内シッピング作業の信頼性向上、作業時間短縮、安全性等の向上が図れ、停止時間短縮による経済性の向上にも寄与できる。
【０１３４】
また、ソーキング用排気管２２の先端は、隣接するチャンネルボックス同士の間隙に挿入されるため、燃料健全性に影響のある部材に接触する恐れがなく、炉内シッピング作業の信頼性向上が図れる。
【０１３５】
給気管１３からの給気を続けた状態で、サンプリング用排気管１９からの排気を行えば、サンプリング用排気管１９からシッピング制御装置に接続される排気ラインに冷却材７が入り込むことを防ぎ、排気ラインの汚染低減を図ることができる。
【０１３６】
また、ソーキング用排気管２２の断面形状を楕円、長方形などにしてソーキング用排気管２２内の断面積を増やすことで排気可能流量を増加させれば、給気量が多過ぎて水位が低下して燃料棒３が気中に曝されることを防止できる。
【０１３７】
（実施例７）
図１０は、本実施例に係る燃料破損検出用試料水採水装置のソーキング用排気管２２の先端を拡大して示す模式図である。この破損燃料検出用試料水採水装置は、チャンネルボックス４の上端が上部格子板９とほぼ同一高さの原子炉に使用する。
【０１３８】
本実施例の破損燃料検出用試料水採水装置は、図１０に示すように、採水装置のソーキング用排気管２２の先端３７が砲弾形状で側面に排気口を有していること以外は、実施例６で示した燃料破損検出用試料水採水装置と基本的に同様の構成を有する。
【０１３９】
本実施例によれば、先端３７が砲弾形状のソーキング用排気管２２を採用しているため、外キャップ１０を上部格子板９に当接させる際に、多少正規の位置からずれても、ソーキング用排気管２２がガイドの役割を果たし、正規の位置に装着できる。したがって、装着性が改善され、炉内シッピング作業時間の短縮が図れる。燃料上部端栓及び固定ワッシャ等の燃料部材との干渉の恐れも低減でき、安全性向上も図れる。
【０１４０】
また、ソーキング用排気管２２の側面だけでなく、先端３７下端にも排気口を設ければ、排気量を増やして、燃料棒３が気中に露出する恐れを低減し、燃料健全性の向上を図れる。
【０１４１】
（実施例８）
図１１、１２は、本実施例に係る燃料破損検出用試料水採水装置を燃料集合体１の上部に装着する過程を示す切欠き断面図である。チャンネルボックス４の上端は上部格子板９とほぼ同一の高さにある。
【０１４２】
実施例６、７に示した燃料破損検出用試料水採水装置においては、燃料集合体１の上部に装着した状態では、ソーキング用排気管２２の先端３７は、内キャップ１１の下端より下方に位置する。しかし、最初からこの位置関係を保ったままで、燃料破損検出用試料水採水装置を燃料集合体１の上部に装着することは非常に難しく、ソーキング用排気管２２と燃料部品との干渉が生じやすく、ソーキング用排気管２２あるいは燃料棒３に破損を生じる恐れがある。
【０１４３】
本実施例によれば、燃料破損検出用試料水採水装置の採水管１４の外周には、ストッパー３５が設けられており、内キャップ１１は外キャップ１０とストッパー３５との範囲で上下方向に移動可能である。更に、内キャップ１１の内部には、ガイド板３９が設けられている。
【０１４４】
ソーキング用排気管２２の先端部３７は、図示しない懸吊具により燃料破損検出用試料水採水装置を懸吊し内キャップ１１の天井がストッパー３５の位置にあるときには（図１１の位置）内キャップ１１の下端よりも上方に位置し、かつ燃料破損検出用試料水採水装置を燃料集合体１の上部に装着した位置にあるときには（図１２の位置）内キャップ１１の下端より下方に位置するような長さに設定する。
【０１４５】
本実施例においては、燃料破損検出用試料水採水装置を燃料集合体１の上部へ装着する際には、内キャップ１１内のガイド板３９を上部タイプレート５のハンドル６と接触させながら挿入することによって位置決めを行う。このときは、図１１に示すように、内キャップ１１の天井がストッパー３５の位置にある。
【０１４６】
内キャップ１１がチャンネルボックス４の上端に当接した後、図１２に示すように、さらに外キャップ１０が下降すると、ソーキング用排気管２２と採水管１４が共に下降し、ソーキング用排気管２２の先端３７が隣接するチャンネルボックス４間に挿入され、外キャップ１０が上部格子板９に当接して装着が終了する。
【０１４７】
こうした構成によると、ガイド板３９が上部タイプレート５のハンドル６に接触してほぼ位置決めされ、次いで、内キャップ１１がチャンネルボックス４の上端に当接した後、ソーキング用排気管２２がチャンネルボックス４間のスペースに挿入されるので、ソーキング用排気管２２と燃料上部端栓及び固定ワッシャ等の燃料部材との干渉の可能性が低減でき、安全性の向上が図れる。
【０１４８】
（実施例９）
図１３は、本実施例に係る燃料破損検出用試料水採水装置を、燃料集合体の上部格子板９に設置した状態を模式的に示す切欠き断面図である。左側が燃料が伸びた状態、右側が燃料が伸びていない状態を示す。
【０１４９】
本実施例の燃料破損検出用試料水採水装置は、図１３に示すように、ソーキング用排気管２２に、排気を上方へ導くホースが接続されていること以外は、実施例６で示した燃料破損検出用試料水採水装置と基本的に同様の構成を有する。
【０１５０】
ホースはウレタン製等で、数メートルの長さがある。本実施例でも、実施例１と同様に、給気管１３、採水管１４およびサンプリング用排気管１９のホースは、シッピング制御装置に接続されている。これらのホースに、ソーキング用排気管２２の排気を上方へ導くホースを括り付けて、外キャップ１０の上方約３〜５ｍの位置でソーキング用排気管２２のホースからの排気が開放されるようにすることが好ましい。
【０１５１】
実施例６の燃料破損検出用試料水採水装置において、外キャップ１０の上端に差圧検知用気泡の放出部３８を設けると、ソーキング用排気管から出る気泡と差圧検知用の気泡との区別が難しくなる。
【０１５２】
本実施例においては、ソーキング用排気管２２から放出された空気は、炉水中に位置するホースを伝って、外キャップ１０の数ｍ上方で炉水中に放出される。したがって、外キャップ１０の上端に設けられた差圧検知用気泡放出部３８から炉水中に出る差圧検知用の気泡と、ソーキング用排気管から出る気泡とが容易に区別ができ、誤認の恐れがない。
【０１５３】
こうして、ソーキング水位に達したか否かの確認が確実にでき、炉内シッピング作業の作業性及び確実性が向上する。また、炉水中に外キャップ１０内の気泡を放出するため、作業員の被曝低減が図れ、安全性が向上する。
【０１５４】
なお、上述の各実施例においては、代表的に、燃料棒を９行９列に配置してなる燃料集合体について説明してきたが、例えば、１０行１０列などの配置のものにも同様に適用できることは言うまでもない。
【０１５５】
【発明の効果】
本発明によれば、ソーキング時とサンプリング時の水位調整を行って、試料水採取時の冷却材水位を所定の位置に設定することで、チャンネルボックス上端と上部格子板の位置関係、燃料集合体の構造変更、燃料の伸び等に対応した炉内シッピング検査ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に係る燃料破損検出用試料水採水装置を、燃料集合体の上部格子板に設置した状態を模式的に示す断面図である。
【図２】図１に示した燃料集合体の上部と燃料破損検出用試料水採水装置を拡大して示すソーキング時の切欠き断面図である。
【図３】図１に示した燃料集合体の上部と燃料破損検出用試料水採水装置を拡大して示すサンプリング時の切欠き断面図である。
【図４】実施例２に係る燃料破損検出用試料水採水装置を、燃料集合体の上部格子板に設置した状態を模式的に示すソーキング時の切欠き断面図である。
【図５】実施例３に係る燃料破損検出用試料水採水装置を、燃料集合体の上部格子板に設置した状態を模式的に示すソーキング時の切欠き断面図である。
【図６】実施例４に係る燃料破損検出用試料水採水装置を、燃料集合体の上部格子板に設置した状態を模式的に示すソーキング時の切欠き断面図である。
【図７】実施例５に係る燃料破損検出用試料水採水装置を、燃料集合体の上部格子板に設置した状態を模式的に示すソーキング時の切欠き断面図である。
【図８】実施例６に係る燃料破損検出用試料水採水装置を、燃料集合体の上部格子板に設置した状態を模式的に示すソーキング時の切欠き断面図である。
【図９】実施例６に係る燃料破損検出用試料水採水装置を、燃料集合体の上部格子板に設置した状態を模式的に示す平面図である。
【図１０】実施例７に係る燃料破損検出用試料水採水装置のソーキング用排気管の先端を拡大して示す模式図である。
【図１１】実施例８に係る燃料破損検出装置の燃料破損検出用試料水採水装置を、燃料集合体の上部格子板に装着する過程を模式的に示す切欠き断面図である。
【図１２】実施例８に係る燃料破損検出用試料水採水装置を、燃料集合体の上部格子板に装着した状態を模式的に示す切欠き断面図である。
【図１３】実施例９に係る燃料破損検出用試料水採水装置を、燃料集合体の上部格子板に設置した状態を模式的に示すソーキング時の切欠き断面図である。
【図１４】従来例の燃料破損検出用試料水採水装置を、燃料集合体の上部格子板に設置した状態を模式的に示すソーキング時の切欠き断面図である。
【図１５】他の従来例の燃料破損検出用試料水採水装置を、燃料集合体の上部格子板に設置した状態を模式的に示すソーキング時の切欠き断面図である。
【符号の説明】
１…燃料集合体、２…従来の燃料破損検出用試料水採水装置、３…燃料棒、４…チャンネルボックス、５…上部タイプレート、６…ハンドル、７…冷却材、８…パッキン、９…上部格子板、１０…外キャップ、１１…内キャップ、１２…切欠部、１３…給気管、１４…採水管、１５…空隙、１６…把手、１７…気泡、１８…排気管、１９…サンプリング用排気管、２０…排気・排冷却材共用管、２１…熱電対、２２…ソーキング用排気管、２３…本発明の燃料破損検出用試料水採水装置、２５…懸吊具、２６…シッピング制御装置、２８、２９、３１、３３…弁、３５…ストッパー、３７…ソーキング用排気管の先端、３８…差圧検知用気泡放出部、３９…ガイド板。

Claims (12)

1. 原子炉圧力容器の上部格子板に当接して燃料集合体の上部を被冠する外キャップと、
   この外キャップの内部に配設されて前記燃料集合体のチャンネルボックスの上端に当接して前記燃料集合体の上部を液密に被冠する内キャップと、
   前記外キャップに液密に挿通された給気管と、
   前記外キャップに液密に挿通され、前記内キャップに挿通され、前記燃料集合体の燃料棒の上端より上に先端を有する採水管と、
   前記給気管からの前記外キャップ内への気体の送り込みと前記採水管からの冷却材の採取とを制御する制御装置と、
   前記チャンネルボックス内の冷却材の水位を調節する調節手段とを有することを特徴とする燃料破損検出用試料水採水装置であって、
   前記調節手段が、前記チャンネルボックス内の冷却材の水位を、前記燃料棒の上端近傍のソーキング水位と前記採水管の先端より高いサンプリング水位とに設定するものであって、
   前記ソーキング水位に開口部を有するソーキング用排気管と、前記サンプリング水位に開口部を有するサンプリング用排気管とを有することを特徴とする燃料破損検出用試料水採水装置。
2. 前記内キャップが複数設けられており、
   前記ソーキング用排気管が、前記外キャップを貫通して、相隣接する燃料集合体のチャンネルボックスの間隙に挿入されていることを特徴とする請求項１記載の燃料破損検出用試料水採水装置。
3. 前記ソーキング用排気管の先端部が砲弾型形状を有し、前記開口部が前記砲弾型形状の側面に開口していることを特徴とする請求項１または２記載の燃料破損検出用試料水採水装置。
4. 前記ソーキング用排気管には、排気を上方へ導く配管が接続されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の燃料破損検出用試料水採水装置。
5. 前記調整手段が、前記外キャップの下端部に設けられた切欠部を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の燃料破損検出用試料水採水装置。
6. 前記サンプリング用排気管および前記給気管の少なくとも一方が弁を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の燃料破損検出用試料水採水装置。
7. 前記ソーキング水位より高くかつ前記採水管の開口部より低い位置に温度検知部位を有する冷却材温度測定手段を有することを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項記載の燃料破損検出用試料水採水装置。
8. 前記調節手段が、前記燃料集合体の任意の軸方向位置に対応する冷却材を採取するように、前記採水管から採水を行うときの冷却材の水位を設定することを特徴とする請求項１記載の燃料破損検出用試料水採水装置。
9. 運転停止中の原子炉中の燃料集合体に、外キャップとこの外キャップの内部に配設される内キャップとを有する請求項１乃至８のいずれか１項記載の燃料破損検出用試料水採水装置を、前記内キャップが前記燃料集合体の上部を被冠するように設置する工程と、
   前記外キャップ内に送気して、前記燃料集合体のチャンネルボックス内の冷却材の水位を押し下げ所定の時間維持する工程と、
   前記外キャップから排気して前記水位を上昇させる工程と、
   前記冷却材を採取する工程と
   を有することを特徴とする燃料破損検出用試料水採水方法。
10. 前記内キャップが複数設けられており、
    前記ソーキング用排気管が、前記外キャップを貫通して、相隣接する燃料集合体のチャンネルボックスの間隙に挿入されており、
    前記ソーキング用排気管は、前記内キャップ下端が前記チャンネルボックスの上端に当接した後に、相隣接する燃料集合体のチャンネルボックスの間に挿入されることを特徴とする請求項９記載の燃料破損検出用試料水採水方法。
11. 運転停止中の原子炉中の燃料集合体に、外キャップとこの外キャップの内部に配設される内キャップとを有する請求項１乃至８のいずれか１項記載の燃料破損検出用試料水採水装置を、前記内キャップが前記燃料集合体の上部を被冠するように設置する工程と、
    前記外キャップ内に送気して、前記燃料集合体のチャンネルボックス内の冷却材の水位を押し下げ所定の時間維持する工程と、
    前記外キャップから排気して前記水位を上昇させる工程と、
    前記冷却材を採取する工程と、
    採取された前記冷却材の放射能を測定する工程と
    を有することを特徴とする燃料破損検出方法。
12. 前記内キャップが複数設けられており、
    前記ソーキング用排気管が、前記外キャップを貫通して、相隣接する燃料集合体のチャンネルボックスの間隙に挿入されており、
    前記ソーキング用排気管は、前記内キャップ下端が前記チャンネルボックスの上端に当接した後に、相隣接する燃料集合体のチャンネルボックスの間に挿入されることを特徴とする請求項１１記載の燃料破損検出方法。

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