JP4750008B2 - 原子燃料棒支持スペーサの検査方法 - Google Patents

原子燃料棒支持スペーサの検査方法 Download PDF

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Description

本発明は、原子燃料棒支持スペーサのウォータロッド開口部に所定径の通りゲージピンが通過し得るか否かを判定するための検査方法に関する。
図６は、原子燃料棒を整列支持するスペーサの平面図であり、矩形状のバンド１内に複数の円筒状セル２が格子状に配列され互いに点溶接により連結されており、また上記スペーサのほぼ中央部には上記矩形状のバンド１の対角線上に、それぞれウォータロッドを挿通支持する２個のウォータロッド開口部３が形成されている。
図７は、上記ウォータロッド開口部３の近傍部の拡大部分図であり、上記２個のウォータロッド開口部３は上記対角線と直交する線上に配設された２個の円筒状セル２ａ、２ａを挟んでその両側に形成されている。上記ウォータロッド開口部３内には上記２個の円筒状セル２ａ、２ａ側が切除された多角形状のウォータロッド支持板４が配設されており、そのウォータロッド支持板４の内面には、上記２個の円筒状セル２ａ、２ａと反対側にウォータロッドの側面に当接しそのウォータロッドを支持する突起部５が設けられている。
また、上記２個のウォータロッド開口部３の間に位置する円筒状セル２ａ、２ａには、その互いに対向する面部に、両側部が上記円筒状セル２ａ、２ａ側に折曲されたスプリング支持プレート６がそれぞれ固着されており、上記スプリング支持プレート６に、ウォータロッドの側面に当接してそのウォータロッドの位置決めを行うスプリング７が装着されている。
ところで、上記スペーサのウォータロッド開口部３に所定径の通りゲージピンが通過するかどうかを燃料集合体の組立前に検査する必要があるが、その検査を行うには実際に所定径の通りゲージピンを製作し、その通りゲージピンをウォータロッド開口部３に挿入することによって検査が行われていた。しかし、この方法は接触式であるために原子燃料棒支持スペーサに損傷を与える可能性がある等の問題がある。
そこで、上記問題を解決するために非接触方式の検査方法も提案されている。
すなわち、上記２箇所のウォータロッド開口部３に同時に２個の所定径の通りゲージピン８を挿入すると、通りゲージピン８は突起部５とスプリング７に接触する。上記スプリング７はスプリング伸縮中心点９を中心に矢印方向に縮むが、そのスプリング７が最も縮んだ状態のときに上記ウォータロッド開口部３に所定径の通りゲージピン８が挿通可能か否かを判定するものである。
つまり、ウォータロッド開口部３に通りゲージピン８を挿入した時の通りゲージピン８の中心点からスプリング７が最も縮んだ状態でのスプリング７までの距離とゲージピン８の半径を比較した場合、通りゲージピン８の半径が大きい場合には通りゲージピン８が通過できないことを意味する。したがって、通りゲージピン８の中心点からスプリング７が最も縮んだときのスプリング７までの距離を算出することによりウォータロッド開口部３に通りゲージピン８が挿通できるかどうか判定できる。
ところが、通りゲージピン８の中心位置からスプリング７が最も縮んだ状態のスプリング７までの距離を測定するためには、最も縮んだスプリング位置の状態でスプリングを撮像しなければならないが、スプリングを縮めることは、何らかの手段で縮めた状態を模擬しなければならず、非接触式でその状態を撮像することは困難である。
本発明は、このような点に鑑み、スペーサのウォータロッド開口部に通りゲージピンが挿通できるか否かの検査をスプリングの位置に依存せず、非接触で検査ができる検査方法を得ることを目的とする。
請求項１に係る発明は、原子燃料棒支持スペーサの中央に位置する２個のウォータロッド開口部の間に配置されている１対のスプリング支持プレートにおけるコーナ部の頂点を撮像し、上記コーナ部の頂点を算出するとともに、上記スプリング支持プレートの４個の座標から１対のスプリング支持プレートの中心点を求め、その中心点と前もって算出されている上記ウォータロッド開口部に挿通されたときの通りゲージピンの中心点との距離を算出することによって、ウォータロッド開口部に所定径の通りゲージピンが挿入できるか否かを判別することを特徴とする。
請求項２に係る発明は、前記スプリング支持プレートの各コーナ部に複数本の走査線を走査させることによりコーナ部の頂点を撮像することを特徴とする。
請求項３に係る発明は、１対のスプリング支持プレートの中心点と前記通りゲージピンの中心点との距離から前記１対のスプリング支持プレートに装着されたスプリングが最も縮んだときの大きさを引いた値と通りゲージピンの半径の大きさを比較することによって、ウォータロッド開口部に所定径の通りゲージピンが挿入できるか否かを判別することを特徴とする。
本発明は、上述のように構成することにより、原子燃料棒支持スペーサのウォータロッド開口部に通りゲージピンが挿通可能か否かの検査がスプリングの位置に依存せず、非接触で検査することができる。
以下、図１乃至図５を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１はウォータロッド開口部３の詳細を示す図であり、２個のウォータロッド開口部３の間に位置する円筒状セルには、１対のスプリング支持プレート６が固着されており、上記スプリング支持プレート６に、ウォータロッドの側面に当接してそのウォータロッドの位置決めを行うスプリング７が装着されている。上記スプリング７は２個のウォータロッド開口部３の中心を結ぶ線に沿い矢印方向にスプリング伸縮中心点９を中心に縮む。また、このスプリング７の位置はスプリング支持プレート６に拘束されて、スプリング伸縮中心点９はスプリング支持プレート６の中心点と一致する。そこで、スプリング支持プレート６の中心点を求めるために、スプリング支持プレート６のコーナ部の頂点を複数本の走査線１０を走査することにより求める。このコーナ部は４箇所あり、図２乃至図５はコーナ部の撮像画面上に撮像されたパターン図であって、図２はコーナ部のＡ箇所、図３はコーナ部のＢ箇所、図４はコーナ部のＣ箇所、図５はコーナ部のＤ箇所の撮像パターン図である。そこで、上記走査線１０とパターン図の中でコーナ部の撮像領域１１との交差点が検出点である。しかして、コーナ部の頂点を求めるためには、図２ではＹ方向の最小値、図３ではＸ方向の最小値、図４ではＹ方向の最大値、図５ではＸ方向の最大値の走査線が検出した位置座標を求める。この４個の位置座標の中心がスプリング支持プレート６の中心点９となり、またスプリング７の伸縮中心点９となる。
そこで、通りゲージピンの挿入を仮定したときの中心位置１２、スプリング７の伸縮中心点９、スプリング７が最も縮んだときの大きさｄの値から、ウォータロッド開口部に通りゲージピンが挿入できるか否かを判断することができる。すなわち、上記通りゲージピンの挿入を仮定したときの中心位置１２とスプリング７の伸縮中心点９間の距離Ｌからスプリング７が最も縮んだときの大きさｄを引いたときの値ｌが通りゲージピンの半径以上の値であれば、通りゲージピン８はウォータロッド開口部３に通りゲージピンが挿入可能であると判断することができる。
ウォータロッド開口部の詳細を示す図。 コーナ部のＡ箇所の撮像パターン図。 コーナ部のＢ箇所の撮像パターン図。 コーナ部のＣ箇所の撮像パターン図。 コーナ部のＤ箇所の撮像パターン図。 原子燃料棒支持スペーサの平面図。 ウォータロッド開口部の近傍部の拡大部分図。
符号の説明
１ 矩形状のバンド
２ セル
３ ウォータロッド開口部
４ ウォータロッド支持板
５ 突起
６ スプリング支持プレート
７ スプリング
８ 通りゲージピン
９ スプリング伸縮中心点
１０ 走査線
１１ コーナ部の撮像領域
１２ 通りゲージピンの挿入を仮定したときの中心位置

Claims (3)

  1. 原子燃料棒支持スペーサの中央に位置する２個のウォータロッド開口部の間に配置されている１対のスプリング支持プレートにおけるコーナ部の頂点を撮像し、上記コーナ部の頂点を算出するとともに、上記スプリング支持プレートの４個の座標から１対のスプリング支持プレートの中心点を求め、その中心点と前もって算出されている上記ウォータロッド開口部に挿通されたときの通りゲージピンの中心点との距離を算出することによって、ウォータロッド開口部に所定径の通りゲージピンが挿入できるか否かを判別することを特徴とする原子燃料棒支持スペーサの検査方法。
  2. 前記スプリング支持プレートの各コーナ部に複数本の走査線を走査させることによりコーナ部の頂点を撮像することを特徴とする、請求項１記載の原子燃料棒支持スペーサの検査方法。
  3. １対のスプリング支持プレートの中心点と前記通りゲージピンの中心点との距離から前記１対のスプリング支持プレートに装着されたスプリングが最も縮んだときの大きさを引いた値と通りゲージピンの半径の大きさを比較することによって、ウォータロッド開口部に所定径の通りゲージピンが挿入できるか否かを判別することを特徴とする、請求項１または２記載の原子燃料棒支持スペーサの検査方法。
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