JP4592397B2 - 移動式原子炉内中性子測定装置およびその方法 - Google Patents

Description

本発明は、原子炉内に常設されている中性子束検出器の較正を行うための移動式炉心内計装装置およびその方法に関する。

沸騰水型原子炉では、出力運転状態の原子炉内の中性子束を測定するために、炉心の径方向および縦方向に固定式核分裂電離箱型の中性子検出器を複数個設置している。この中性子検出器は、原子炉内で中性子を照射された際、電極に塗布してある核分裂物質が核分裂を起こし、その際に放出される電離物質を電気的信号として測定することによって中性子束を測定するものであり、局所出力領域監視装置（以下、ＬＰＲＭという）と呼ばれている。また、ＬＰＲＭの中性子束検出装置はＬＰＲＭ検出器と呼ばれている。

中性子検出器の電極に塗布してある核分裂物質量は中性子照射によって消費されるので、中性子検出器の感度は原子炉の運転時間に伴って減少する。
このため、原子炉内のＬＰＲＭ検出器は、通常時原子炉格納容器の外部に設置されている遮蔽容器内に格納されている校正用中性子検出器を用いて、一定期間毎に感度校正を行うようにしている。この目的で使用される装置が移動式原子炉内中性子測定装置（以下、ＴＩＰ）であり、ＴＩＰの検出部をＴＩＰ検出器という。

原子炉内には、複数個のＬＰＲＭ検出器と、ケーブルの先端に取付けられたＴＩＰ検出器を通すための案内管とを組み合わせた検出器集合体を複数個等間隔に設置している。各案内管の先端は炉心頂に達し、後端は炉心底から原子炉格納容器の外へ突出するように設けられている。ＴＩＰ検出器は各案内管のうち索引装置で選択された１本の案内管に挿入され、炉心頂まで送り込まれる。しかるのちケーブルの巻取りが行われ、ＴＩＰ検出器が炉心頂から炉底まで移動（走査）する際に、炉心軸方向の中性子分布を測定する。ＴＩＰ検出器の位置信号とＴＩＰ検出器出力信号とはＸ−Ｙ記録計に入力されてＸ−Ｙ座標面上で位置信号に対するＴＩＰ検出器出力信号が記録されると共に、プロセス計算機にも入力されて炉心内の分布計算、炉心性能計算に供される。

前述した案内管は原子炉格納容器外に突出した部分は、索引装置に接続され、そして索引装置で選択した唯一の案内管にＴＩＰ検出器を挿入する構成になっている。１台のＴＩＰ検出器は、複数の案内管に順次挿入することによって原子炉全体のＬＰＲＭ検出器の感度校正を実施するのである。（例えば、特許文献１、２参照）。

また、原子力発電プラントには複数台（例えば３台）のＴＩＰ検出器があり、どのＴＩＰ検出器でも挿入できる共通案内管にて全てのＴＩＰ検出器の相対的な感度校正をした上で中性子分布の測定を実施するようにしている。ここで、１台のＴＩＰ検出器に対して１台の駆動装置が存在し、３台のＴＩＰ検出器をランダムに挿入させるために、ＴＩＰ制御装置（ＴＣＵ）にて共通案内管に複数の検出器が挿入されないように監視している（例えば、特許文献３参照）。

一方、沸騰水型原子炉では十字状に組まれた制御棒を炉心に均等に設置しており、前述したＬＰＲＭ検出器の出力信号を用いて、引抜操作中の制御棒周りの局部的な中性子束の上昇を制御棒引抜監視モニタ（ＢＲＭ）によって監視している。この制御棒引抜監視モニタには炉心内に設置している全てのＬＰＲＭ検出器の出力信号を入力している。
特開2000-28782号公報 特開2000-258586号公報 特開平01-250899号公報

従来の移動式原子炉内中性子測定装置（ＴＩＰ）では、ＴＩＰ検出器の駆動制御とＴＩＰ検出器信号の測定を別々の装置で行っていたので、検出器が走査している位置での中性子束を正しく測定するためには検出器駆動制御装置における検出器駆動タイミングと検出器信号測定装置における検出器信号の読込タイミングとを高精度で同期させる必要があった。

このため従来では、ＴＩＰ検出器の原子炉内での移動速度を遅くして、位置信号の読込実行のタイミングと検出器出力信号の読込実行のタイミングとの時間差内でのＴＩＰ検出器の移動する距離を少なくすることによってＴＩＰ検出器信号の位置精度を確保するようにしていた。

しかしながら、ＴＩＰ検出器の移動速度を遅くするということは、原子炉全体の中性子検出器の校正を実施するのに長い時間を要するということになり、特に原子炉の起動時には、原子炉出力を段階的に上昇させて各出力段階毎に中性子検出器の校正を実施しているため、１回の中性子検出器の校正に要する時間が原子炉の起動時間に大きく影響していた。

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決するためになされたもので、中性子検出器の校正時間を短縮することのできる移動式原子炉内中性子測定装置およびその方法を提供することにある。

上記の目的を達成するため、請求項１に係る移動式原子炉内中性子測定装置の発明は、原子炉炉心内に設置された複数の案内管内に移動式中性子束検出器を挿入して移動させることにより前記原子炉の軸方向の中性子束分布を測定するようにした移動式原子炉内中性子測定装置において、前記移動式中性子束検出器を先端に取付けた検出器ケーブルを巻取り/送り出しを行うモータおよび検出器ケーブルの巻取り/送り出し量を検出して前記案内管内の前記移動式中性子束検出器の位置を検出する検出器位置信号発生器を備えた検出器ケーブル駆動装置と、前記検出器位置信号発生器から出力される検出器位置信号および前記移動式中性子束検出器から出力される検出器出力信号を入力し、検出器位置信号および検出器出力信号の読込実行中は移動式中性子束検出器の移動を停止し、当該検出器位置信号および検出器出力信号の読込実行終了後は予め定められた次の検出器信号読込位置まで移動式中性子束検出器を移動するように前記モータに駆動指令を出力する駆動制御/検出器信号測定装置と、を備え、前記検出器ケーブル駆動装置のモータとクラッチの間にトルクセンサーを設置して、前記移動式中性子束検出器の挿入・引抜きの際常時トルク値を測定し、検出器移動時のトルク値が所定の値より大きくなった場合に案内管の異常として警報を発生させ、その位置を検出器位置信号から読み取って表示することにより案内管の異常個所を特定するようにしたことを特徴とする。
また、請求項２係る移動式原子炉内中性子測定装置の発明は、原子炉炉心内に設置された複数の案内管内に移動式中性子束検出器を挿入して移動させることにより前記原子炉の軸方向の中性子束分布を測定するようにした移動式原子炉内中性子測定装置において、前記移動式中性子束検出器を先端に取付けた検出器ケーブルを巻取り/送り出しを行うモータおよび検出器ケーブルの巻取り/送り出し量を検出して前記案内管内の前記移動式中性子束検出器の位置を検出する検出器位置信号発生器を備えた検出器ケーブル駆動装置と、前記検出器位置信号発生器から出力される検出器位置信号および前記移動式中性子束検出器から出力される検出器出力信号を入力し、検出器位置信号および検出器出力信号の読込実行中は移動式中性子束検出器の移動を停止し、当該検出器位置信号および検出器出力信号の読込実行終了後は予め定められた次の検出器信号読込位置まで移動式中性子束検出器を移動するように前記モータに駆動指令を出力する駆動制御/検出器信号測定装置と、を備え、前記移動式中性子束検出器の引抜きの際、当該移動式中性子束検出器位置が炉心頂，炉底および炉心頂から炉心底の間に任意に定めた位置に到達したタイミング信号と前記案内管の選択信号とを制御棒引抜監視モニタに送信し、制御棒引抜監視モニタはそれぞれのタイミングで原子炉平均出力と移動式中性子束検出器が挿入されている案内管を内蔵している検出器集合体内に設置されている固定中性子検出器出力を記録しておき、移動式中性子束検出器の炉心からの引抜が終了した後でその時の移動式中性子束検出器引抜き中に原子炉平均出力と各固定中性子検出器信号の変動幅が所定の範囲内にある場合に当該引抜き時の中性子束分布測定が有効であるとの判断を行って、判断結果を出力することを特徴とする。

本発明によれば、検出器出力信号の読込実行時は移動式中性子束検出器の移動を停止し、当該検出器出力信号の読込実行終了後に移動式中性子束検出器を移動するように構成したので、移動式中性子束検出器の出力信号読込時点と位置信号読込時点との間に移動式中性子束検出器の移動がなくなり、移動式中性子束検出器信号の位置ずれは発生しなくなる。

以下、本発明に係る移動式原子炉内中性子測定装置の実施例について、図面を参照して説明する。なお、実施例を通じて共通する部分には同一符号を付けて重複した説明は適宜省略する。

（実施例１）
図１は本発明に係る移動式原子炉内中性子測定装置の実施例１を示すシステム構成図である。
図１において、１は沸騰水型原子炉の圧力容器であり、その炉心２には、検出器集合体３を設置している。図１では検出器集合体３を１個しか示していないが、実際には等間隔に複数個設置するようにしている。しかも、この検出器集合体３は縦方向すなわち、炉心頂から炉心底方向に４箇所それぞれＬＰＲＭ検出器4A、4B、〜4Dを固定すると共に、このＬＰＲＭ検出器4A、4B、〜4Dと隣接するように案内管５を設けている。そして、この案内管５の中には炉内中性子束を検出するＴＩＰ検出器６を上下動可能に収納しており、しかも、このＴＩＰ検出器６は、信号伝送線を内蔵する検出器ケーブル７の先端に取付けられて炉心頂から炉心底を経て後述する格納容器９外に設けられている遮蔽容器11までの間を移動可能に収納されている。８は圧力容器１の外部に設置されている索引装置と称するもので、複数の案内管５の中から１本を選択し、その選択した１本の案内管５の中に先端に前記ＴＩＰ検出器６を取付けた検出器ケーブル７を挿入する装置である。この索引装置８によって１個のＴＩＰ検出器６を複数の案内管５に順次挿入して原子炉全体の中性子検出器の感度校正を実施可能にしている。

ＴＩＰ検出器６は、中性子束の非測定時には案内管５から引抜かれて、格納容器９の外部に設けられているバルブアッセンブリー10を経て遮蔽容器11内に格納されるようになっている。このバルブアッセンブリー10は本図中１つのブロックとして描いているが、実際には案内管５内のガスをパージする弁や、緊急時に管を切断する切断弁等から構成されており、中性子束の非測定時には閉じるようにしている。

12は前記検出器ケーブル７を巻取りあるいは送り出しするための検出器ケーブル駆動装置（図中、ＴＩＰ駆動装置と標記）であって、検出器ケーブル７を巻取るケーブル巻取りリール13と、図示しないクラッチを介してこのケーブル巻取りリール13を駆動するモータ14とを内蔵しており、モータ14の回転方向によって検出器ケーブル７の巻取りあるいは送り出しを行い、案内管５内でのＴＩＰ検出器６の移動を制御するように構成されている。

さらに、検出器ケーブル駆動装置12には、ケーブル巻取りリール13にシンクロ発信器（ＳＹ）等の検出器位置信号発生器15を取付けており、この検出器位置信号発生器15によってケーブル巻取りリール13が検出器ケーブル７を巻取った長さに基づいたＴＩＰ検出器位置信号15ａを出力するように構成されている。

また、ＴＩＰ検出器６によって検出された炉心内の中性子束は、検出器ケーブル駆動装置12において検出器ケーブル７に内蔵された信号伝送線から検出器出力信号６ａとして出力されるように構成されている。

そして、検出器ケーブル駆動装置12から出力されたこれらの検出器出力信号６ａおよび検出器位置信号15ａは、中央制御室17に設置した駆動制御/検出器信号測定装置（図中、駆動制御/モニタ装置と標記）18を経て、Ｘ−Ｙ記録計19に入力して炉心軸方向の位置に対する中性子束の量をＸ−Ｙ面上に記録する。また、検出器出力信号６ａおよび検出器位置信号15ａはプロセス計算機20にも入力されて炉心内の分布計算、炉心性能計算に使用される。

図２は前述した駆動制御/検出器信号測定装置18の一例を示すブロック図である。
駆動制御/検出器信号測定装置18は、入出力ポート181、Ｉ/Ｏ処理部182、検出器位置処理部183、検出器出力処理部184、駆動制御処理部185を備えている。

ここで、検出器位置処理部183は入出力ポート181を経て入力した検出器位置信号15ａを基に位置信号に対応するデータを演算処理し、検出器出力処理部184は入出力ポート181を経て入力したＴＩＰ検出器出力データ６ａを基に出力信号に対応するデータを演算処理する。これら、検出器位置処理部183および検出器出力処理部184で処理されたデータは、Ｉ/Ｏ処理部182によりＸ−Ｙ記録計19やプロセス計算機20等の外部機器で扱い易い信号に処理されたのち、入出力ポート181を経てＸ−Ｙ記録計19、プロセス計算機20に入力される。

図３は本実施例１に係るＴＩＰ検出器引抜時の各種信号のタイミングチャートであり、横軸が時間軸である。（ａ）は縦軸にＴＩＰ検出器６の炉心頂から炉心底、索引装置手前までの位置情報を表す位置信号を取っている。位置信号の水平部分はＴＩＰ検出器６が移動していない状態を表し、右下がりの傾斜部分がＴＩＰ検出器引抜時の状態を表している（なお、図示左端に描いてある右上がりの傾斜部分はＴＩＰ検出器送り出し時の状態を表している）。（ｂ）は縦軸に駆動制御モニタ装置18から検出器ケーブル駆動装置12内のモータ14に対する駆動指令をとり、ＴＩＰ検出器挿入時と引抜時の状態を表している。（ｃ）は縦軸にＴＩＰ検出器６が予定した位置（すなわち、検出器信号読込位置）まで移動が終了した時にオン、移動中はオフとなる信号をとっている。そして（ｄ）は縦軸に検出器読込実行時（時間；ｔ）にオンとなる信号をとっている。

なお、ＴはＴＩＰ検出器６の移動を停止させて中性子束を測定し、信号を読込実行するための時間であり、検出器出力の読込失敗時に再読込が可能なように十分なマージンを見込んだ時間に設定してある。

以上説明した図３（ａ）〜図３（ｄ）から明らかなように、駆動制御処理部185はＴＩＰ検出器６の測定および信号読込時間中（Ｔ）はモータ14に駆動指令を出力しないようにしてＴＩＰ検出器６の移動を止めてその位置を保持し、この測定時間（Ｔ）中にＴＩＰ検出器出力６ａの読込実行および位置信号15ａ読込実行を行い、所定の測定および信号読込時間（Ｔ）経過後は直ちにモータ14に対してＴＩＰ検出器巻取り指令を出力し、次に予定されている検出器信号読込位置までＴＩＰ検出器６を高速度で移動させる。そして、この位置で中性子束を測定し新たなＴＩＰ検出器出力６ａと位置信号とを駆動制御/検出器信号測定装置18に入力し読込実行を行わせる。以降、ＴＩＰ検出器６を所定の検出器信号読込位置まで高速度で順次移動させて読込実行を行わせる。

以上述べたように、本実施例１による移動式原子炉内中性子測定装置は、１台の駆動制御/検出器信号測定装置18にＴＩＰ検出器６の出力信号６ａおよび位置信号15ａを入力して、所定の時間（Ｔ）毎に出力信号６ａの読込実行と位置信号15ａの読込実行との同期をとって検出ケーブル駆動装置12のモータ14を駆動制御するようにしたので、出力信号６ａの読込実行時点と位置信号15ａの読込実行時点との間でＴＩＰ検出器６の移動がなくなり、両信号の位置ずれは発生しなくなる。

この結果、出力信号、位置信号の読込実行終了後は、ＴＩＰ検出器６を現在の検出器信号読込位置から次に予定されている検出器信号読込位置まで高速度で移動させることができるので、ＬＰＲＭ検出器４ａ〜４ｄの校正時間を従来技術に比べて大幅に短縮することができる。

（実施例２）
図４は本発明に係る移動式原子炉内中性子測定装置の実施例２を示すシステム構成図であり、図５は本実施例２の駆動制御/検出器信号測定装置18のブロック構成図である。
本実施例２は、図４および図５で示すように、実施例１におけるＸ−Ｙ記録計19を廃止し、その替わりに駆動制御/検出器信号測定装置18内にＴＩＰ検出器の位置信号とその位置における出力信号とを１対１に対応して記憶する記憶装置186を新たに設けるように構成したものである。

しかも、炉心２からＴＩＰ検出器６の引抜が完了した後に記憶装置186のテーブルに記録されているデータをまとめてプロセス計算機20に送信し、そのプロセス計算機20の周辺機器（表示装置、記録装置等）21によって炉心軸方向の位置信号15ａとその位置に対応するＴＩＰ検出信号６ａとの関係を表示・記録するように構成したものである。その他の構成は図１および図２の構成と同じなので説明を省略する。

前述した実施例１では、駆動制御/検出器信号測定装置18はＸ−Ｙ記録計19のペン移動速度に同期をとって各処理を行う必要があるため、ＴＩＰ検出器６の引抜速度を速めることはできないが、本実施例２の場合、駆動制御/検出器信号測定装置18はＸ−Ｙ記録計19のペン移動速度の影響を受けることなく各処理を高速度に行うことができるので、ＴＩＰ検出器６の引抜き速度を実施例１の場合よりも高速化することができ、その分中性子検出器の校正時間を短縮することが可能となる。

（実施例３）
図６は本発明に係る移動式原子炉内中性子測定装置の実施例３を示すシステム構成図であり、図７は本実施例３の駆動制御/検出器信号測定装置18のブロック構成図である。
背景技術で述べた移動式原子炉内中性子測定装置の場合、ＴＩＰ検出器６を連続した一定の低速度で引抜いていたのに対して、上述した実施例１および２ではＴＩＰ検出器信号読込実行時は、ＴＩＰ検出器６の移動を止め、読込実行終了後はＴＩＰ検出器６を高速度で引抜くようにしているので、ＴＩＰ検出器６は案内管５内面を断続的にかつ高速度で摺動する。このため、何度も測定を行っているうちに案内管５内部のＴＩＰ検出器信号読込位置に削り粕が溜まり、この削り粕がＴＩＰ検出器６の移動の障害になることが懸念される。

本実施例３はこの点に鑑み、検出器ケーブル駆動装置12のモータ14と図示していないクラッチとの間にトルクセンサー16を設置してケーブルの巻取り時（あるいは送出し時）に要するトルク値16ａを検出し、この検出したトルク値16ａを駆動制御/検出器信号測定装置18内に新たに設けた検出器位置/トルクセンサー処理部187に入力して監視するように構成したものである。なお、このトルク値16ａに関するタイミングチャートは特に図示しないが、ＴＩＰ検出器６の引抜時（図９（ａ）の右下がりの期間）に測定され、次の測定・読込実行時間（Ｔ）内で、出力信号６ａ、位置信号15ａと共に駆動制御/検出器信号測定装置18内に入力されて読込まれる。

本実施例３によれば、ＴＩＰ検出器６の引抜き時（場合によっては挿入時も含む）に測定されたトルク値を予め定めた設定値と比較することにより、測定されたトルク値が設定値よりも大きくなった場合、案内管５に異常（削り粕の詰まり、案内管の変形等）があると判断して警報を出力し、オペレータに注意を喚起すると共に、その異常位置を検出器位置信号から読み取って図示しないＣＲＴまたは液晶等の表示装置で表示することにより案内管５の異常個所を把握することができる。

案内管５は、一般に原子炉の点検の度に撤去と再敷設とを繰り返している。本実施例３は案内管敷設後のＴＩＰ検出器の試走時にトルク値をトルクセンサーによって自動的に測定することができるので、作業員がトルクレンチで測定する場合に比べて大幅に被ばく線量を低減することができる。

なお、検出器ケーブル駆動装置12にトルクセンサーを設置してトルク値測定するようにした技術は、既に特開2002-71483号公報で開示されているが、トルク値と検出器位置信号との関係を表示し、案内管５の異常個所を特定する機能については開示されていない。

（実施例４）
図８は本発明に係る移動式原子炉内中性子測定装置の実施例４を示すシステム構成図である。
本実施例４の移動式原子炉内中性子測定装置は、検出器ケーブル駆動装置12を複数台（図では２台であるが、２台よりも多い台数でも適用可能である）用意し、この複数台の検出ケーブル駆動装置12を１台の駆動制御/検出器信号測定装置18で切換えて駆動制御するようにしてＬＰＲＭ検出器の校正時間をさらに短縮させるようにしたものである。
このため、本実施例４の駆動制御/検出器信号測定装置18は、新たに駆動装置選択部188を設けるように構成されている。

なお、図８には特に示していないが、通常の移動式原子炉内中性子測定装置は、ＴＩＰ検出器６の挿入される案内管５として前述した案内管５の他に共通案内管を備えているので、本実施例４ではこの共通案内管に個々のＴＩＰ検出器６を挿入して、ＴＩＰ検出器６同士の感度がほぼ同じになるように予め調整しておくものとする。

その後、１台の駆動制御/検出器信号測定装置18から複数の検出ケーブル駆動装置12のうち１台づつ選択して駆動制御することにより、前述した実施例と同じ要領で順次出力信号６ａおよび位置信号15ａを読込むようにする。

本実施例４の場合、ＴＩＰの測定開始前に複数のＴＩＰ検出器６を案内管５内の炉心頂位置に予め挿入しておき、１台の駆動制御/検出器信号測定装置18から複数の検出ケーブル駆動装置12を切換えて順次駆動制御し、ＴＩＰ検出器６の引抜き作業を行うようにしたので、上述した実施例１〜３のように１チャンネル毎にＴＩＰ検出器６を挿入/引抜きを行って中性子束を測定する場合に比べ、ＬＰＲＭ検出器の校正時間を大幅に短縮することができる。

しかも、原子炉出力を安定させるために原子炉内の対象位置でほぼ同じ出力を確保する必要があるところ、本実施例４の場合、複数のＴＩＰ検出器６を予め原子炉内の対象位置に挿入して中性子束を測定することが容易にでき、対称位置にあるＴＩＰ検出器６の相対的な校正を行うことができる。仮に対称位置にあるＴＩＰ検出器６の中性子束検出値に所定値以上の差がある場合には、検出器感度の低下、原子炉出力の異常等と判断してオペレータにその旨知らせればよい。

なお、本実施例４において、複数個の移動式中性子束検出器の相対感度の校正を行う場合、測定した中性子束の中心値に合わせる方法、測定した中性子束の平均値に合わせる方法、あるいは一番感度の高い移動式中性子束検出器に合わせる方法等種々の方法があるので、これらの方法のうち最適と思われる方法を行えばよい。

（実施例５）
図９は本発明に係る移動式原子炉内中性子測定装置の実施例５を示すシステム構成図である。
図９において、本実施例５は上述した実施例２に対して出力領域モニタを追加して構成したものであり、30は出力領域モニタ、31はＬＰＲＭ検出器4A〜4Dからの中性子束を入力する局部出力モニタ、32は制御棒引抜監視モニタ、33はデータ伝送装置である。

ＴＩＰ検出器６の引抜の際、ＴＩＰ検出器６の位置が炉心頂または炉心頂から炉心底間の任意位置（例えば炉中心）、あるいは炉心底のそれぞれに到達した時点のタイミング信号15ａ2と、案内管５の選択信号（図示を省略）とを出力領域モニタ30内の制御棒引抜監視モニタ32に送信する。制御棒引抜監視監視モニタ32はそれぞれのタイミングで原子炉平均出力とＬＰＲＭ検出器4A〜4Dの出力を記録しておく。また局部出力モニタ31においてＴＩＰ検出器６の炉心からの引抜が完了した後でその時のＴＩＰ検出器引抜中に原子炉平均出力と各ＬＰＲＭ検出器信号の変動幅が所定の範囲内にある場合に当該引抜時の中性子束分布測定が有効である旨の判断を行い、その判断結果をデータ伝送装置33経由駆動制御/検出器信号測定装置18とプロセス計算機20とに出力する。

この実施例５の場合、前述した実施例１〜４においてプロセス計算機20側で行っていたＴＩＰ検出器引抜中の原子炉出力変動有無の監視機能を無くすことができ、この結果、その監視機能用のハードウェアすなわちＴＩＰインターフェースを無くすことができる。

本発明に係る移動式原子炉内中性子測定装置の実施例１のシステム構成図。 実施例１の駆動制御/検出器信号測定装置のブロック構成図。 本実施例１におけるＴＩＰ検出器引抜時のタイミングチャート。 本発明に係る移動式原子炉内中性子測定装置の実施例２のシステム構成図。 実施例２の駆動制御/検出器信号測定装置のブロック構成図。 本発明に係る移動式原子炉内中性子測定装置の実施例３のシステム構成図。 本実施例３の駆動制御/検出器信号測定装置のブロック構成図。 本発明に係る移動式原子炉内中性子測定装置の実施例４のシステム構成図。 本発明に係る移動式原子炉内中性子測定装置の実施例５のシステム構成図。

符号の説明

１…沸騰水型原子炉の圧力容器、２…炉心、３…検出器集合体、4A、4B、〜4D…ＬＰＲＭ検出器、５…案内管、６…ＴＩＰ検出器、７…検出器ケーブル、８…索引装置、９…格納容器、10…バルブアッセンブリー、11…遮蔽容器、12…検出器ケーブル駆動装置（ＴＩＰ駆動装置）、13…ケーブル巻取りリール、14…モータ、15…検出器位置信号発生器（ＳＹ）、16…トルクセンサー（τ）、17…中央制御室、18…駆動制御/検出器信号測定装置（駆動制御/モニタ装置）、181…入出力ポート、182…Ｉ/Ｏ処理部、183…検出器位置処理部、184…検出器出力処理部、185…駆動制御処理部、186…記憶装置、187…検出器位置/トルクセンサー処理部、188…駆動装置選択部、19…Ｘ−Ｙ記録計、20…プロセス計算機、21…周辺装置、30…出力領域モニタ、31…局部出力モニタ、32…制御棒引抜監視モニタ、33…データ伝送装置。

Claims (7)

1. 原子炉炉心内に設置された複数の案内管内に移動式中性子束検出器を挿入して移動させることにより前記原子炉の軸方向の中性子束分布を測定するようにした移動式原子炉内中性子測定装置において、
   前記移動式中性子束検出器を先端に取付けた検出器ケーブルを巻取り/送り出しを行うモータおよび検出器ケーブルの巻取り/送り出し量を検出して前記案内管内の前記移動式中性子束検出器の位置を検出する検出器位置信号発生器を備えた検出器ケーブル駆動装置と、
   前記検出器位置信号発生器から出力される検出器位置信号および前記移動式中性子束検出器から出力される検出器出力信号を入力し、検出器位置信号および検出器出力信号の読込実行中は移動式中性子束検出器の移動を停止し、当該検出器位置信号および検出器出力信号の読込実行終了後は予め定められた次の検出器信号読込位置まで移動式中性子束検出器を移動するように前記モータに駆動指令を出力する駆動制御/検出器信号測定装置と、を備え、
   前記検出器ケーブル駆動装置のモータとクラッチの間にトルクセンサーを設置して、前記移動式中性子束検出器の挿入・引抜きの際常時トルク値を測定し、検出器移動時のトルク値が所定の値より大きくなった場合に案内管の異常として警報を発生させ、その位置を検出器位置信号から読み取って表示することにより案内管の異常個所を特定するようにしたことを特徴とする移動式原子炉内中性子測定装置。
2. 原子炉炉心内に設置された複数の案内管内に移動式中性子束検出器を挿入して移動させることにより前記原子炉の軸方向の中性子束分布を測定するようにした移動式原子炉内中性子測定装置において、
   前記移動式中性子束検出器を先端に取付けた検出器ケーブルを巻取り/送り出しを行うモータおよび検出器ケーブルの巻取り/送り出し量を検出して前記案内管内の前記移動式中性子束検出器の位置を検出する検出器位置信号発生器を備えた検出器ケーブル駆動装置と、
   前記検出器位置信号発生器から出力される検出器位置信号および前記移動式中性子束検出器から出力される検出器出力信号を入力し、検出器位置信号および検出器出力信号の読込実行中は移動式中性子束検出器の移動を停止し、当該検出器位置信号および検出器出力信号の読込実行終了後は予め定められた次の検出器信号読込位置まで移動式中性子束検出器を移動するように前記モータに駆動指令を出力する駆動制御/検出器信号測定装置と、を備え、
   前記移動式中性子束検出器の引抜きの際、当該移動式中性子束検出器位置が炉心頂，炉底および炉心頂から炉心底の間に任意に定めた位置に到達したタイミング信号と前記案内管の選択信号とを制御棒引抜監視モニタに送信し、制御棒引抜監視モニタはそれぞれのタイミングで原子炉平均出力と移動式中性子束検出器が挿入されている案内管を内蔵している検出器集合体内に設置されている固定中性子検出器出力を記録しておき、移動式中性子束検出器の炉心からの引抜が終了した後でその時の移動式中性子束検出器引抜き中に原子炉平均出力と各固定中性子検出器信号の変動幅が所定の範囲内にある場合に当該引抜き時の中性子束分布測定が有効であるとの判断を行って、判断結果を出力することを特徴とする移動式原子炉内中性子測定装置。
3. 前記検出器ケーブル駆動装置を複数台設けるとともに、前記駆動制御/検出器信号測定装置に駆動装置選択部を設け、この駆動制御/検出器信号測定装置の出力を前記駆動装置選択部で切換えて複数の検出器ケーブル駆動装置を個々に制御することを可能にしたことを特徴とする請求項１または２記載の移動式原子炉内中性子測定装置。
4. 前記移動式中性子束検出器を複数個原子炉内の対象位置に挿入して中性子束を測定し、相互の測定値に所定値以上の差がある場合、異常と判断して報知することを特徴とする請求項３記載の移動式原子炉内中性子測定装置。
5. 前記移動式中性子束検出器の位置信号とその位置における出力信号とが１対１の関係で対応するように記憶装置に記録しておき、前記移動式中性子束検出器の炉心からの引抜が完了した後まとめて計算機に送信することを特徴とする請求項１または２記載の移動式原子炉内中性子測定装置。
6. 前記計算機は、前記記憶装置に記憶されている移動式中性子束検出器位置信号とその位置における移動式中性子束検出器出力信号を入力し、両信号の関係を周辺装置に表示または記録させることを特徴とする請求項５記載の移動式原子炉内中性子測定装置。
7. 原子炉炉心内に設置された複数の案内管内に移動式中性子束検出器を挿入して移動させることにより前記原子炉の軸方向の中性子束分布を測定するようにした移動式原子炉内中性子測定方法において、
   先端に移動式中性子束検出器を取付けたケーブルの巻取り/送り出しを行う検出器ケーブル駆動装置の制御に関し、前記案内管内における移動式中性子束検出器の位置信号および出力信号の読込実行中は移動式中性子束検出器の移動を停止させ、当該位置信号および出力信号の読込実行終了後は次に予定されている検出器信号読込位置まで移動式中性子束検出器を移動させるように前記検出器ケーブル駆動装置を制御するようにし、前記検出器ケーブル駆動装置のモータとクラッチの間にトルクセンサーを設置して、前記移動式中性子束検出器の挿入・引抜きの際常時トルク値を測定し、検出器移動時のトルク値が所定の値より大きくなった場合に案内管の異常として警報を発生させ、その位置を検出器位置信号から読み取って表示することにより案内管の異常個所を特定するようにしたことを特徴とする移動式原子炉内中性子測定方法。

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