JP4343852B2 - 燃料集合体からのシンブル管の取去り方法と取去り用機具 - Google Patents

Description

本発明は燃料集合体からのシンブル管の取去り方法と取去り用機具に関し、特に燃料集合体を組立後解体するに際して、シンブル管を燃料集合体の最下部支持格子のスリーブにかしめ止め等により固定している部分の固定を解除し、シンブル管を燃料集合体の最下部支持格子から解放して取去る方法と取去り用機具に関する。

加圧水型原子炉（ＰＷＲ）の燃料集合体は、例えば２６４本の燃料棒と２４本の制御棒案内シンブル管と１本の計装用案内シンブル管を１７×１７に配列し、それらを最上部と最下部の支持格子で固定し、上下方向の途中５〜７箇所に設けたグリッドスペーサ（振動止めとして設けられている支持格子）で拘束し、さらに最下部支持格子の直下に下部ノズルを固定し、また最上部支持格子の上方にシンブル管を伸ばし、その上端に上部ノズルを固定した構造とされている（特許文献１）。

そして、炉内への装荷、炉外への搬出等は、この燃料集合体ごと上記各部が一体となって行われる。このため、燃料集合体を組立てた後も、炉内への装荷に先立って種々の検査がなされたりするが、それらの結果不合格とされる等何らかの理由により使用されないまま解体される燃料集合体もある。
この場合、当該燃料集合体そのものは解体し、健全な燃料棒は再使用のために無傷で取去ることとなるが、その作業の一環として燃料集合体からシンブル管を取去るために、最下部支持格子とシンブル管の固定を解除することがなされる。

以下、図１を参照しつつ、燃料集合体の最下部支持格子へシンブル管を固定して取付けている様子を説明する。図１において、１０は燃料集合体であり、１１は最下部支持格子であり、１２はスリーブ管であり、１３はスリーブ管のかしめ部であり、２０はシンブル管であり、２１はシンブル管の管本体の下部であり、２２はシンブル管の下部端栓であり、２３は下部端栓の外周に形成された凹部であり、２４は下部端栓の鍔である。
シンブル管の下部端栓２２は、シンブル管２０の管本体の下部２１に固定されており、さらにその下方（図上左側）の外周に凹部２３が形成されている。また、最下部支持格子１１の下面（図上左側）には短管状のスリーブ管１２が、溶接で取付けられている。そして、最下部支持格子１１へのシンブル管２０の固定は、最下部支持格子１１に溶接で取付けられたスリーブ管１２内にシンブル管の下部端栓２２を挿入し、その外周部に形成されてある凹部２３内にスリーブ管１２壁を押圧して入れ込むかしめ止めによる固定でなされている（特許文献１）。

次に、前記最下部支持格子１１に溶接で取付けられているスリーブ管１２にかしめ止めで固定されているシンブル管の取去りであるが、従来は電動工具でスリーブ管１２のかしめ部１３を切断し、両方の管の固定を解除することによりなされていた。
特許第３１２０２２２号公報。図３に燃料集合体が、請求項１および図１に最下部支持格子（下部ノズル）のスリーブにシンブル管がかしめで固定されている様子が示されている。

しかしながら、電動工具を使用してスリーブ管１２を切断、除去する際に刃先がすべって燃料棒下部端に接触したりするような事故が万が一にも生じないよう、極めて慎重に行う必要がある。
その結果、作業に熟練が必要なだけでなく、多数のシンブル管等を除去せねばならないため、時間もかなりかかっていた。

さらに、今後使用が予定されているＭＯＸ燃料（ウラン・プルトニウム混合酸化物燃料）の場合には、万が一にも燃料棒を傷つければ、プルトニウムは猛毒であるため、大変なこととなりかねない。
さらに、ＭＯＸ燃料では、一度燃やされた燃料から再処理により抽出されたプルトニウム２３９が配合されているため、ウランのみの新燃料と異なり、かなりの放射性物質が含まれているため、従来のように単に燃料集合体の端面や側面に作業者が位置して電動工具でかしめ止め部の固定を解除することは、作業者の被爆線量が大きくなりすぎるため非常に困難あるいは不可能と推測される。

これらのため、何らかの理由で、組立後に解体されることとなった燃料集合体から燃料棒を無傷で引抜く際に、最下部支持格子にスリーブ管とかしめ止め等で固定されているシンブル管を、熟練を要せずしかも短時間で取去ることが可能な技術の開発が望まれていた。
また、万が一にも燃料棒を傷つける恐れがなく、被爆線量が少ないため、ＭＯＸ燃料にも容易に適用可能な技術の開発が望まれていた。
また、ＭＯＸ燃料へ適用するに際しても、簡単な設備で、容易に実施できる技術の開発が望まれていた。

本発明は、以上の課題を解決することを目的としてなされたものであり、燃料集合体の最下部支持格子の反燃料棒側（燃料棒があるのと反対の方向）の端面に、順にプレート、ドリルのガイド部、ドリルを位置決めして装着し、ドリルによりスリーブとシンブル管のかしめ止め等による固定部を切断、切除し、シンブル管をスリーブ管即ち最下部支持格子への固定から解除し、燃料集合体から取去るものである。そしてこの際、これらの機具の位置決めしての装着には、各機具の装着箇所の形状と寸法を合わせることにより、即ち嵌合と端面の突合せ等を利用して行うものである。

また、最下部支持格子の反燃料棒側からのみ作業するため、作業者に対して燃料棒の占める立体角が少なくなり、併せてプレートが作業者への燃料棒からの放射線を遮るようになるため、ＭＯＸ燃料の場合であっても、作業者の被爆線量が少なくなるようにしたものである。
また、ドリルのガイド部とドリルの刃の保持部が部屋を形成するのを利用して、この部屋内の空気を吸引して、固定の解除の際に生じた切粉を吸引するようにしたものである。
以下、各請求項の発明について説明する。

請求項１に記載の発明は、燃料集合体の最下部支持格子の反燃料棒側に、前記反燃料棒側の面から凸出した各スリーブに対応する位置にドリルのガイド部が取付けられるための開口が形成されているプレートを、位置合せして取付けるプレート取付けステップと、
前記位置合せして取付けられているプレートの開口に、プレート側は前記プレートの開口の形状と寸法に合わせた形状と寸法とされ、反プレート側にはドリルの刃の保持部の形状と寸法に合わせたガイド孔が形成されているドリルのガイド部のプレート側を挿入することにより、ドリルのガイド部を位置決めしつつ装着するドリルのガイド部取付けステップと、
前記位置決めして装着されているドリルのガイド部のガイド孔に、ドリルの刃の保持部を挿入するドリル挿入ステップと、
ドリルのガイド部のガイド孔にドリルの刃の保持部が挿入された状態で、ドリルの刃を回転させつつスリーブ管側に進ませて、前記最下部支持格子の反燃料棒側面から凸出したスリーブ管とシンブル管が固定されている部分を切断、除去して、両方の管の固定を解除する解除ステップとを有していることを特徴とする燃料集合体からのシンブル管の取去り方法である。

本請求項の発明においては、最初に、最下部支持格子の反燃料棒側（燃料棒と反対側）の面に、最下部支持格子のシンブル管取付け用のスリーブ管のある位置に開口が形成されているプレートが位置合せして取付けられる。なお、プレートの位置合せ（位置決め）は、最下部支持格子を取付ける円盤状のディスク部に取付けられることによりなされるが、これに限定されるものではない。なおまた、このスリーブ管の内周側には、取去りの対象とされているシンブル管が、かしめ止め等で固定されている。
次に、多数あるプレートの開口のうち、目下シンブル管との固定の解除対象とされているスリーブ管に対応した開口に、ドリルのガイド部が取付けられる。この際、前記プレートの開口の反燃料棒側とドリルのガイド部の挿入方向側の先端部とは、形状と寸法が合わされている。このため、プレートとドリルのガイド部の位置合せは、ドリルのガイド部を開口内に挿入する、あるいは差込むだけで自然になされる。
次に、ドリルのガイド部の後部側（反挿入方向側、反燃料棒側）のガイド孔にドリルの刃の保持部を挿入する。ガイド孔とドリルの刃の保持部は、これまた寸法と形状があわされている。このため、位置合せも自然となされる。

以上の状態で、ドリルの刃の保持部を、刃を回転させつつガイド孔の内部に差し込んでいく。これにより、シンブル管とスリーブ管とを固定している部分、場所の切断、除去がなされる。これにより、シンブル管とスリーブ管のかしめ止め等による固定が解除される。
なおここに、「固定が解除される」とは、上部支持格子等他の場所における固定や拘束がなければ、シンブル管を燃料集合体から引抜くことが可能な状態とされることを指す。
また、「ドリル」とは、シンブル管とスリーブ管との固定部の切断、除去に使用される、空気や電気で駆動される工具という意味であり、穴あけに用いられる厳密な意味での工具のドリルには限定されない。
また、シンブル管およびスリーブ管の取付けのピッチあるいは寸法に合わせて複数個の刃とその駆動用モータ等を持ち、このため一人の作業者で同時に複数個の解除が可能とされている工具も含まれる。

また、「ドリルの刃の保持部」は、ドリルの刃の先端が両方の管を固定する部分の切削あるいは解除のため燃料棒のある方向に挿入されていく際に直接的あるいは間接的にドリルの刃の先端の位置決めに使用される限り、工具としてのドリルそのもの、ドリルの刃の取付け（収納）部、刃先の取付け部分が棒状であるときには刃先を除く外周が平滑な金属製の棒そのものや、その金属製の棒状の部分を保持する部分等を問わない。もちろん、ドリルの刃は取替え可能とされていてもよい。

以上の下で、あるシンブル管のスリーブ管とのかしめ止め等による固定の切断、除去等による解除が終了すれば、他のシンブル管とスリーブ管のかしめ止め部の切断除去がなされる。
なおこの作業は、ケースによっては、複数の作業者により、複数の固定箇所の解除が同時になされることもありえる。

これらの作業の際、各機具は正確な位置合せがなされているだけでなく、ドリルは刃先が滑ったりしないようにドリルの刃の保持部ごとに機械的、物理的にガイドされつつも移動方向が拘束されているので、刃先が滑って他の場所、例えば燃料棒を傷つけることもない。またこのため、ドリルを長尺化し、作業者が燃料集合体から多少、たとえば１〜２ｍ程度離れた場所に位置して作業することも可能になる。
また、プレートの開口箇所しかドリルを挿入できないため、作業者が過誤で他の管を切除することは物理的に防止される。

また、ＭＯＸ燃料の場合には、プレートにより、作業者が燃料棒からの放射線に曝されるのが防止される。
また同じく、作業者は、燃料集合体の下部ノズル側、即ち燃料棒の端面側にのみ位置して作業することが可能であるため、燃料集合体に対して占める立体角が少なく、この面からも被爆線量が少なくなる。
これらの結果、本発明は、ＭＯＸ燃料にも容易に適用可能になる。

請求項２に記載の発明は、前記の燃料集合体からのシンブル管の取去り方法において、前記ドリルのガイド部取付けステップは、複数のドリルのガイド部を前記プレートの開口に挿入して位置決めしつつ装着する複数ドリルのガイド部取付けステップであり、
前記ドリル挿入ステップは、前記複数のドリルのガイド部ごとにドリルの刃の保持部を挿入する複数ドリル挿入ステップであり、
前記解除ステップは、前記複数の各ドリルごとにスリーブ管とシンブル管が固定されている部分の切断、除去がなされる複数解除ステップであることを特徴とする燃料集合体からのシンブル管の取去り方法である。

本請求項の発明においては、複数の作業者により、同時に複数のシンブル管の固定の解除のための作業がなされることになる。
これにより、作業が迅速化されるだけでなく、ＭＯＸ燃料においては、一人当たりの被爆線量の軽減が可能になる。

請求項３に記載の発明は、前記の燃料集合体からのシンブル管の取去り方法において、前記スリーブ管と前記シンブル管の固定は、前記スリーブ管内に挿入された前記シンブル管の下部端栓の外周に形成された凹部内に前記スリーブ管壁を押圧で入れ込ませるかしめ止めによりなされているものであり、
前記解除ステップは、前記シンブル管の下部端栓の外周に凹部が形成された部分の下部を削って、下部端栓の最下部にある鍔を分離する鍔分離ステップであることを特徴とする燃料集合体からのシンブル管の取去り方法である。

本請求項の発明においては、シンブル管の下部端栓の凹部の下部を、正確には下部の中心部分とさらに下部端栓の最下部にあるいわゆる鍔の中心側の部分をも、切除することにより、シンブル管をその最下部の端栓の鍔（の外周部）の部分とその他の下部端栓の本体あるいはシンブル管本体とに分離し、これによりシンブル管の凹部内にスリーブ管をかしめて両方の管を固定していたのが解除される。
なおこの場合、切削あるいは削りだす部分が最小限になるので、作業が短時間ですみ、また作業も楽であり、さらに発生する切粉が少なくてすむだけでなく、ＭＯＸ燃料においては、一人当たりの被爆線量の軽減が可能になる。

請求項４に記載の発明は、前記の燃料集合体からのシンブル管の取去り方法であって、前記解除ステップ時に、発生した切粉をドリルに一体的に装着されている排出用ホースの排出用孔またはドリルのガイド部に形成されている排出用孔から排出する排出ステップを有していることを特徴とする燃料集合体からのシンブル管の取去り方法である。

本請求項の発明においては、発生した金属の切粉は、確実に、しかも効率よく排出されるので、後の作業の邪魔にならず、最後の作業場所の清掃や燃料集合体の清浄さ維持も楽である。
なおここに、「ドリルに一体的に装着されている排出用ホースの排出用孔」とは、吸引機からのホースがドリルの刃の保持部に一体的に組み込まれているようなことを指し、このためドリルのガイド部にドリルの刃とその保持部を挿入するだけで、排出用孔が刃先の方に向くように形成されることとなるため、各シンブル管の固定の解除作業ごとに排出用ホースを取付け、取り外す必要がなくなる。
また、「ドリルのガイド部に形成されている排出用孔」とは、吸引機からのホースがドリルのガイド部に取付け可能とされている、ホースの先端が接続可能とされている場合をも含む。
なお、「排出」とは、吸引機による吸引のみならず、ドリルの駆動源が圧縮空気であるため、ドリルからの排気が排出孔から逃げていく際に切粉を搬出するような構造である場合、即ち搬出をも含む。

請求項５に記載の発明は、前記の燃料集合体からのシンブル管の取去り方法であって、 前記燃料集合体はＭＯＸ燃料集合体であり、このため前記プレートは作業者が被爆しないための遮蔽を兼ねるものであり、またこのため前記プレートの開口には放射線の遮蔽のために、着脱自在の栓が挿入されており、
前記ガイド部取付けステップに先立って前記栓を前記プレートの開口から取去る栓取去りステップと、
前記解除ステップ終了後に、前記ドリルのガイドを取去った後の前記プレートの開口内に前記栓を再度挿入する栓挿入ステップとを有していることを特徴とする燃料集合体からのシンブル管の取去り方法である。

本請求項の発明においては、前記の燃料集合体からのシンブル管の取去り方法において、前記燃料集合体はＭＯＸ燃料が装填された燃料集合体であり、かなりの放射能を有している。このため、前記プレートは、作業者が被爆しないための遮蔽を兼ねており、単に遮蔽に充分な広さと厚さを有しているだけでなく、前記開口には通常は着脱自在の栓がしてあり、シンブル管を取去るためにドリルのガイド部を装着するとき以外は、栓をするようにしてある。
なお、他の器具類との兼ね合いでプレートの大きさが限定される場合には、別体の遮蔽用の板や防護服等が併用されてもよいのはもちろんである。

請求項６に記載の発明は、燃料集合体の最下部支持格子の反燃料棒側の面から凸出した各スリーブに対応する位置に反燃料棒側からドリルのガイド部が取付けられるための開口が形成され、前記最下部支持格子の反燃料棒側の面に位置合せして取付けられるプレートと、
前記プレート側はプレートの開口の形状と寸法に合わせた形状と寸法とされ、反プレート側にはドリルの刃の収納部の形状と寸法に合わせたガイド孔が形成され、前記位置合せして取付けられているプレートの開口に前記プレート側を挿入することにより位置決めしつつ装着されるドリルのガイド部とを有していることを特徴とする燃料集合体からのシンブル管の取去り用機具である。

本請求項の発明は、方法の発明である前記請求項１の発明を、その方法を実施するための専用の機具として捉えたものである。このため、請求項１の発明と同じ目的で実施がなされ、同じ作用が発揮され、同じ効果が得られる。
なお、本請求項の発明においては、ドリルのガイド部が複数あり、このため請求項２の発明の方法がなされる場合を含むのはもちろんである。

請求項７に記載の発明は、前記のシンブル管の取去り用機具であって、前記位置決めして装着されているドリルのガイド部のガイド孔にドリルの刃の保持部を挿入して、スリーブ管とシンブル管が固定されている部分を切断、除去して、両方の管の固定を解除するドリルを有していることを特徴とするシンブル管の取去り用機具である。

本請求項の発明は、方法の発明である前記請求項１の発明を、その方法を実施するための専用の機具としてドリルをも含めて捉えたものである。このため、ドリルの刃の保持部は単に前記ドリルのガイド部のガイド孔に寸法と形状が合わせられているだけでなく、ドリルの刃の保持部や刃は最下部支持格子、スリーブ管とシンブル管のかしめによる固定箇所の位置等にも寸法や形状が合わせられている。このため、下部端栓の凹部の下部側の中央部分の切除は、必要最小限の量だけ行われる構造になっており、この結果一層の作業時間の短縮と発生する切粉の最少化が達成されることとなる。

請求項８に記載の発明は、前記の燃料集合体からのシンブル管の取去り用機具であって、
前記スリーブ管と前記シンブル管の固定は、前記スリーブ管内に挿入された前記シンブル管の下部端栓の外周に形成された凹部内に前記スリーブ管壁を押圧で入れ込ませるかしめ止めによりなされているものであり、
前記ドリルは、前記シンブル管の下部端栓の外周に凹部が形成された部分の下部を削って、下部端栓の最下部にある鍔を分離するようになされていることを特徴とする燃料集合体からのシンブル管の取去り用機具である。

本発明は、方法の発明である前記請求項３の発明を、その方法を実施するための機具として捉えたものである。このため、請求項３の発明と同じ目的で実施がなされ、同じ作用が発揮され、同じ効果が得られる。
なお、ドリルの刃の直径は、下部端栓の凹部よりは大きいが、スリーブ管の押圧によりかしめた部分の内径よりも小さくするのが、切粉を少なくする、ドリルが軽量になるという面からは好ましい。

請求項９に記載の発明は、前記の燃料集合体からのシンブル管の取去り用機具であって、前記ドリルのガイド部は、ドリルによりスリーブ管とシンブル管が固定されている部分を切断、除去する時に発生する切粉を排出するための排出用孔が形成されていることを特徴とする燃料集合体からのシンブル管の取去り用機具である。

本請求項の発明は、方法の発明である前記請求項４の発明を、その方法を実施するため機具である切粉の排出をなすための排出用孔が形成されているドリルから捉えたものである。このため、本請求項の発明のドリルを使用して、請求項４の発明と同じ目的で実施がなされ、同じ作用が発揮され、同じ効果が得られる。

請求項１０に記載の発明は、前記の燃料集合体からのシンブル管の取去り用機具であって、
前記ドリルは、スリーブ管とシンブル管が固定されている部分を切断、除去する時に発生する切粉を排出するために、排出用ホースが一体的に装着されていることを特徴とする燃料集合体からのシンブル管の取去り用機具である。

本請求項の発明は、方法の発明である前記請求項４の発明を、その方法を実施するための機具である切粉の排出をなすための排出用ホースが一体的に装着されているドリルから捉えたものである。このため、本請求項の発明のドリルを使用して、請求項４の発明と同じ目的で実施がなされ、同じ作用が発揮され、同じ効果が得られる。

請求項１１に記載の発明は、前記燃料集合体はＭＯＸ燃料集合体であり、
前記の燃料集合体からのシンブル管の取去り用機具において、前記プレートに形成されている開口に前記ドリルのガイド部が装着されていないときに、当該開口を遮蔽のために塞ぐための栓を有していることを特徴とする燃料集合体からのシンブル管の取去り用機具である。

本請求項の発明は、方法の発明である前記請求項５の発明を、その方法を実施するための機具であるプレートのドリルのガイド部装着用の開口を塞ぐための栓から捉えたものである。このため、作業に伴うＭＯＸ燃料集合体からの被曝線量を少しでも減少させるため、前記プレートに形成されている前記ドリルのガイド部の装着用の開口を塞ぐための栓が用意されている。そして、目下の作業の対象外あるいは既に作業が終了した等でシンブル管の引抜きのための作業がなされていない開口には、栓がされる。これにより、前記プレートによる遮蔽効果が一層有効になる。
また、プレートは、遮蔽を兼ねているのはもちろんである。このため、プレートや栓はＳＵＳの厚板とされたり、鉛が貼られていていたりもする。
なお、ＭＯＸ燃料集合体は、作業しやすい高さに設置されたり、またそのための台等が準備されたりもされえる。従がって、プレートの大きさは、そのための台やその他の機具類等との兼ね合いにもなり、さらに別体の遮蔽板や防護服等が準備され、用いられてもよいのはもちろんである。

本発明においては、シンブル管と最下部支持格子のスリーブ管とをかしめ止めしている部分を、燃料棒を傷つけたりする恐れがなく、しかも熟練を要せず迅速に切断、除去できる。
また、複数の作業者による同時並行処理も容易になり、作業が迅速化される。
また、一人の作業者が同時に複数のシンブル管を対象に作業することも可能になり、作業が迅速化される。
また、プレートには予めの開口が形成されているため、作業者の錯誤による不必要な場所の切断作業が防止される。
また、切粉の排出もなされるため、後の清掃も楽になる。

さらに、現在は困難視されているＭＯＸ燃料の場合でも、プレート等が放射線を遮蔽するため、作業者の被爆線量が少なくなり、この面からも容易に適用可能となる。
また同じく、同時に複数のシンブル管を対象にしての作業や、多少離れた位置からの作業が可能となるため、作業者の被爆線量が少なくなり、この面からもＭＯＸ燃料であっても、容易に適用可能となる。
以上の結果、何らかの理由で解体されることとなった燃料集合体から燃料棒を無傷で取出すのが容易となる。
特に、ＭＯＸ燃料において、大きな効果が発揮できる。

以下、本発明をその最良の実施の形態に基づいて説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、以下の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。

以下、図２と図３を参照しつつ、本実施の形態を説明する。
両方の図において、１８は燃料棒であり、３０はドリルであり、４０はドリルのガイド部であり、５０はドリルのガイド部取付け用のプレートである。
図２は、上から順に、最下部支持格子１１の反燃料棒側に、前記プレート５０、ドリルのガイド部４０、ドリル３０を、スリーブ管１２とシンブル管２０とのかしめ止めによる固定を解除するために取付けていく様子を示す。

図２の（１）に、ステンレス（ＳＵＳ３０４）製のプレート５０を、燃料集合体１０の最下部支持格子１１の反燃料棒側に、嵌め合せにより位置合わせして装着する様子を示す。なお、この図に示す燃料集合体１０は、水平に設置され、その下部ノズルは既に取去られている状態である。このため、最下部支持格子１１の反燃料棒１８側（図上左方）の面にはスリーブ管１２が凸出している。そして、このスリーブ管１２の凸出部内には、シンブル管２０の下部端栓２２が挿入され、両方の管１２、２０はかしめ止めにより固定されている。
このプレート５０には、各スリーブ管１２が凸出している場所に対応する位置に開口５１が形成されている。このため、最下部支持格子１１にこのプレート５０を位置合せしつつ装着することにより、プレート５０の各開口５１の中心に、対応する各スリーブ管１２の凸出部の中心がある、あるいは一致することとなる。

図２の（２）に、最下部支持格子１１の反燃料棒１８側に装着されたプレート５０の１の開口５１（この図では、中央部の開口）内に、反燃料棒１８側からドリルのガイド部４０を装着しようとしている様子を示す。なお、このドリルのガイド部４０の装着は、これから切断除去作業を行う予定のかしめ部のある開口５１になされるのはもちろんである。
この図に示すように、ドリルのガイド部４０は、プレート側、即ちその挿入方向の先端部４１がプレート５０の開口５１に合わせた形状と寸法になっている。このため、この先端部４１をプレートの開口５１に挿入することにより、ドリルのガイド部４０とプレート５０との位置決めも自然になされる。

図２の（３）に、プレート５０に装着されたドリルのガイド部４０内に、反燃料棒側からドリル３０を挿入しようとしている様子を示す。この図に示すように、ドリルのガイド部４０は、その反燃料棒側（反プレート側）にドリル３０の刃の保持部３２に合わせた寸法と形状のガイド孔４２が形成されている。このため、このガイド孔４２内にドリルの刃の保持部３２を差込み、ドリルの刃３１を回転させつつ先端をガイド孔４２内に、あるいはスリーブ管１２内に押し込んでいけば、自然とシンブル管２０の下部端栓２２の鍔２４の中央部、次いで凹部２３の中央部が切除される。そして、さらにドリルの刃３１を押し込み、下部端栓２２の鍔２４が下部端栓２２の本体から分離されることにより、かしめ止めによるシンブル管２０とスリーブ管１２との固定が解除される。

図３に、ドリル３０をプレート５０とドリルのガイド４０を介して最下部支持格子１１に位置合せして装入し、下部端栓２２の鍔２４の中央部と凹部２３の下部側の中央部を切削して、鍔２４を下部端栓２２の本体から分離している様子を示す。
図３において、４３は切粉を吸引するため掃除機へ接続されている吸引用ホースである。この場合、ドリル３０の刃の保持部３２とドリルのガイド部４０のガイド孔４２とには僅かな隙間があるため、この隙間から侵入してきた空気が吸引用ホース４３内に吸引される際に、ドリルの刃３１の先端で発生した切粉を他に散らばらすことなく、効率よく吸引用ホース４３内に運んでいく。
以上の下で、上部支持格子とシンブル管との固定の解除がなされ、最後にシンブル管は燃料集合体から取去られることとなる。

以上、本発明をその実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明はこれに限定されない。即ち、例えば以下のものも含まれる。
実施の形態では、ドリルの刃３１は細く、このため固定の解除のためには主に下部端栓２２の鍔２４の中央部と凹部２３の下部のみを切断除去するタイプとし、作業量の低減と発生する切粉の減少を図っているが、ドリルの刃３１はもう少し太目のものとする。これにより、多少の寸法の相違等が生じていたとしても、下部端栓の凹部２３は確実に切断、除去されるようにしている。
またこれにより、他のタイプの固定方法であり、スリーブ管とシンブル管とのかしめ止めの詳細が相違していても、燃料集合体の使用が予定されている原子炉が同じである等のためシンブル管の取付けの位置や寸法が一致している限り、使用可能になる。
またこれにより、ドリルの刃が太目であると座屈し難くなるので、放射能を有するＭＯＸ燃料の場合にはドリルの刃等を長くして、作業者は燃料集合体からある程度離れて作業をすることが可能になる。

以上のほか、ＭＯＸ燃料の場合には、作業者の被爆線量を出来るだけ少なくするため、燃料集合体は隔離された部屋に置かれ、作業者が遮蔽用ガラス越しに見つつマジックハンドを使用してなされるようにされている。なおこの場合にも、プレート等があるため、マジックハンドの操作にミスがあったとしても、他の部分を損傷させることがなくなる。

最下部支持格子のスリーブ管とシンブル管をかしめ止めで固定している様子を概念的に示す図である。 最下部支持格子のスリーブ管とシンブル管のかしめ止め部を切断除去するために、本発明の機具を、最下部の支持格子に順に装着している様子を概念的に示す図である。 最下部支持格子に機具を順に装着した後、スリーブ管とシンブル管のかしめ止めによる固定場所を、ドリルで切断、除去し、併せて発生した切粉を吸引用ホースにて吸引、排出している様子を概念的に示す図である。

符号の説明

１０ 燃料集合体
１１ 最下部支持格子
１２ スリーブ管
１３ スリーブ管のかしめ部
１８ 燃料棒
２０ シンブル管
２１ シンブル管の管本体の下部
２２ シンブル管の下部端栓
２３ 下部端栓の凹部
２４ 下部端栓の鍔
３０ ドリル
３１ ドリルの刃
３２ ドリルの刃の保持部
４０ ドリルのガイド部
４１ ドリルのガイド部の先端部
４２ ドリルのガイド部のガイド孔
４３ 吸引用ホース
５０ プレート
５１ プレートの開口

Claims (11)

1. 燃料集合体の最下部支持格子の反燃料棒側に、前記反燃料棒側の面から凸出した各スリーブに対応する位置にドリルのガイド部が取付けられるための開口が形成されているプレートを、位置合せして取付けるプレート取付けステップと、
   前記位置合せして取付けられているプレートの開口に、プレート側は前記プレートの開口の形状と寸法に合わせた形状と寸法とされ、反プレート側にはドリルの刃の保持部の形状と寸法に合わせたガイド孔が形成されているドリルのガイド部のプレート側を挿入することにより、ドリルのガイド部を位置決めしつつ装着するドリルのガイド部取付けステップと、
   前記位置決めして装着されているドリルのガイド部のガイド孔に、ドリルの刃の保持部を挿入するドリル挿入ステップと、
   ドリルのガイド部のガイド孔にドリルの刃の保持部が挿入された状態で、ドリルの刃を回転させつつスリーブ管側に進ませて、前記最下部支持格子の反燃料棒側面から凸出したスリーブ管とシンブル管が固定されている部分を切断、除去して、両方の管の固定を解除する解除ステップとを有していることを特徴とする燃料集合体からのシンブル管の取去り方法。
2. 前記ドリルのガイド部取付けステップは、複数のドリルのガイド部を前記プレートの開口に挿入して位置決めしつつ装着する複数ドリルのガイド部取付けステップであり、
   前記ドリル挿入ステップは、前記複数のドリルのガイド部ごとにドリルの刃の保持部を挿入する複数ドリル挿入ステップであり、
   前記解除ステップは、前記複数の各ドリルごとにスリーブ管とシンブル管が固定されている部分の切断、除去がなされる複数解除ステップであることを特徴とする請求項１に記載の燃料集合体からのシンブル管の取去り方法。
3. 前記スリーブ管と前記シンブル管の固定は、前記スリーブ管内に挿入された前記シンブル管の下部端栓の外周に形成された凹部内に前記スリーブ管壁を押圧で入れ込ませるかしめ止めによりなされているものであり、
   前記解除ステップは、前記シンブル管の下部端栓の外周に凹部が形成された部分の下部を削って、下部端栓の最下部にある鍔を分離する鍔分離ステップであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料集合体からのシンブル管の取去り方法。
4. 前記解除ステップ時に、発生した切粉をドリルに一体的に装着されている排出用ホースの排出用孔またはドリルのガイド部に形成されている排出用孔から排出する排出ステップを有していることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の燃料集合体からのシンブル管の取去り方法。
5. 前記燃料集合体はＭＯＸ燃料集合体であり、このため前記プレートは作業者が被爆しないための遮蔽を兼ねるものであり、またこのため前記プレートの開口には放射線の遮蔽のために、着脱自在の栓が挿入されており、
   前記ガイド部取付けステップに先立って前記栓を前記プレートの開口から取去る栓取去りステップと、
   前記解除ステップ終了後に、前記ドリルのガイドを取去った後の前記プレートの開口内に前記栓を再度挿入する栓挿入ステップとを有していることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の燃料集合体からのシンブル管の取去り方法。
6. 燃料集合体の最下部支持格子の反燃料棒側の面から凸出した各スリーブに対応する位置に反燃料棒側からドリルのガイド部が取付けられるための開口が形成され、前記最下部支持格子の反燃料棒側の面に位置合せして取付けられるプレートと、
   前記プレート側はプレートの開口の形状と寸法に合わせた形状と寸法とされ、反プレート側にはドリルの刃の収納部の形状と寸法に合わせたガイド孔が形成され、前記位置合せして取付けられているプレートの開口に前記プレート側を挿入することにより位置決めしつつ装着されるドリルのガイド部とを有していることを特徴とする燃料集合体からのシンブル管の取去り用機具。
7. 前記位置決めして装着されているドリルのガイド部のガイド孔にドリルの刃の保持部を挿入して、スリーブ管とシンブル管が固定されている部分を切断、除去して、両方の管の固定を解除するドリルを有していることを特徴とする請求項６に記載の燃料集合体からのシンブル管の取去り用機具。
8. 前記スリーブ管と前記シンブル管の固定は、前記スリーブ管内に挿入された前記シンブル管の下部端栓の外周に形成された凹部内に前記スリーブ管壁を押圧で入れ込ませるかしめ止めによりなされているものであり、
   前記ドリルは、前記シンブル管の下部端栓の外周に凹部が形成された部分の下部を削って、下部端栓の最下部にある鍔を分離するようになされていることを特徴とする請求項７に記載の燃料集合体からのシンブル管の取去り用機具。
9. 前記ドリルのガイド部は、ドリルによりスリーブ管とシンブル管が固定されている部分を切断、除去する時に発生する切粉を排出するための排出用孔が形成されていることを特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれかに記載の燃料集合体からのシンブル管の取去り用機具。
10. 前記ドリルは、スリーブ管とシンブル管が固定されている部分を切断、除去する時に発生する切粉を排出するために、排出用ホースが一体的に装着されていることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の燃料集合体からのシンブル管の取去り用機具。
11. 前記燃料集合体はＭＯＸ燃料集合体であり、
    前記プレートに形成されている開口に前記ドリルのガイド部が装着されていないときに、当該開口を遮蔽のために塞ぐための栓を有していることを特徴とする請求項６ないし請求項１０のいずれかに記載の燃料集合体からのシンブル管の取去り用機具。
    

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