JP4762215B2 - Spacer wire removal device from spent nuclear fuel element and nuclear fuel element used in the device - Google Patents
Spacer wire removal device from spent nuclear fuel element and nuclear fuel element used in the device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4762215B2 JP4762215B2 JP2007227946A JP2007227946A JP4762215B2 JP 4762215 B2 JP4762215 B2 JP 4762215B2 JP 2007227946 A JP2007227946 A JP 2007227946A JP 2007227946 A JP2007227946 A JP 2007227946A JP 4762215 B2 JP4762215 B2 JP 4762215B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- end plug
- nuclear fuel
- wire
- fuel element
- spacer wire
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Description
本発明は、使用済み核燃料要素からのスペーサーワイヤー除去装置に係わり、特に、燃料ピンとワイヤーとの安定的な分離を可能とした使用済み核燃料要素からのスペーサーワイヤー除去装置に関するものである。 The present invention relates to a spacer wire removing device from a spent nuclear fuel element, and more particularly to a spacer wire removing device from a spent nuclear fuel element that enables stable separation of a fuel pin and a wire.
高速増殖炉(以下、FBRとする)燃料要素(以下、燃料ピンともいう)には、燃料ピンの間の冷却材流路を確保するためにスペーサーワイヤー(以下、単にワイヤーとする)がらせん状に巻かれている。 A fast breeder reactor (hereinafter referred to as “FBR”) fuel element (hereinafter also referred to as “fuel pin”) has a spiral spacer wire (hereinafter simply referred to as “wire”) to secure a coolant passage between the fuel pins. It is wound around.
図13は、ワイヤスペーサ型炉心燃料集合体に用いられる燃料ピンの一般的な構成を示す図である。図に示すように、燃料ピン1000は、上部端栓部1000aと下部端栓部1000bと被覆管部1000cとを有し、上部端栓部1000aと下部端栓部1000bとの間の被覆管部1000cには、φ1mm程度のスペーサの役目のワイヤー1000dが所定のピッチ(200mm程度)で数回らせん状に巻かれている。ワイヤー1000dの両端は、上部端栓部1000aと下部端栓部1000bとにそれぞれ溶接されている。また、燃料ピン1000はおおよそ直径約φ10mm、長さ約3mの外形寸法を有する。
FIG. 13 is a diagram showing a general configuration of a fuel pin used in a wire spacer type core fuel assembly. As shown in the figure, the
国内におけるFBR使用済み燃料の再処理においては、非常に多数の燃料ピンをまとめてせん断することが想定されており、これまではワイヤーを巻いたまま燃料ピンをせん断し、溶解工程に送ることを前提に技術開発が進められている。ただし、限られた燃料ピンを処理することを目的とした照射後試験設備では、オペレータがマニュピュレーターを利用してワイヤーを除去している。また、米国の高速実験炉EBR−IIの燃料安定化処理施設(以下、FCFとする)においては、遠隔自動でワイヤーを除去している。 In the domestic reprocessing of FBR spent fuel, it is assumed that a large number of fuel pins are sheared together. Until now, the fuel pins are sheared with the wire wound and sent to the melting process. Technological development is underway on the premise. However, in a post-irradiation test facility intended to process a limited number of fuel pins, the operator uses a manipulator to remove the wires. Moreover, in the fuel stabilization processing facility (hereinafter referred to as FCF) of the fast experimental reactor EBR-II in the United States, the wire is removed remotely and automatically.
ワイヤーを巻いたまま燃料ピンをせん断する場合には、せん断に伴って一方を切断されたワイヤーが開放され、十分にせん断されないまま溶解工程に送られる可能性があり、溶解槽や途中の配管に引っかかって閉塞の原因となることが心配される。将来の実用再処理施設のように、毎日1000本以上の燃料ピンを処理することが想定されている場合には、照射後試験のようにオペレータによるワイヤー除去は現実的ではなく、遠隔自動化が必須となる。FCFにおけるワイヤー除去装置の詳細は公開されていないが、実用再処理施設に採用するには、処理速度や信頼性の面で不十分と思われる。このため全く異なる方式によるワイヤー除去装置の開発が必要である。 When the fuel pin is sheared with the wire wound, the wire cut at one end with the shear may be released and sent to the melting process without being sufficiently sheared. It is worried that it will become a cause of blockage. If it is assumed that more than 1000 fuel pins will be processed every day, as in a future practical reprocessing facility, wire removal by the operator is not practical as in post-irradiation tests, and remote automation is required. It becomes. Details of the wire removal device in FCF are not disclosed, but it seems to be insufficient in terms of processing speed and reliability to be adopted in a practical reprocessing facility. For this reason, it is necessary to develop a wire removal device using a completely different method.
燃料棒からのスペーサーワイヤーを除去する公知の技術としては、 基準部分の電位とは異なる切断用電位へ切断の際にもたらされる燃料棒用スペーサーワイヤーの切断を制御する制御装置において、スペーサーワイヤーに接触する様に意図される1つの接触部分と、該接触部分の電位と基準部分の電位との間の差を測定する装置とを備え、接触部分が、棒のまわりに設置され切断装置の下流で変位軸線に沿って移動しスペーサーワイヤーでその外側面をこすられる円錐形の中空円錐状部分である制御装置がある(例えば、特許文献1参照)。 A known technique for removing the spacer wire from the fuel rod is to contact the spacer wire in a control device that controls the cutting of the fuel rod spacer wire that occurs when cutting to a cutting potential different from the reference portion potential. And a device for measuring the difference between the potential of the contact portion and the potential of the reference portion, the contact portion being placed around the rod and downstream of the cutting device There is a control device that is a conical hollow conical portion that moves along a displacement axis and rubs its outer surface with a spacer wire (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1によれば、接触部分10は、その最初の作用がスペーサーワイヤー1を棒20から離すことであるため、形状が中空円錐状である。接触部分10は、接触円錐としても周知であり、主軸線4および燃料棒20に同心状に設置される。
しかしながら、燃料ピンは、炉内照射により外径が最大5%増加することが知られている。また、燃料ピンは、スペーサーワイヤーの張力によりらせん状に変形しており、炉内照射による熱応力により最大5cm程度の曲がりも発生する。このように、使用済み核燃料ピンは様々な態様で変形が生じている。 However, it is known that the outer diameter of the fuel pin increases by up to 5% by irradiation in the furnace. In addition, the fuel pin is helically deformed by the tension of the spacer wire, and a maximum bending of about 5 cm is also generated by the thermal stress caused by irradiation in the furnace. Thus, the spent nuclear fuel pin is deformed in various ways.
特許文献1の制御装置によれば、スペーサーワイヤー1を棒20から離すために、形状が中空円錐状の接触部を用いているが、中空円錐状の接触部を用いた場合には、外径が変化し変形が生じた燃料ピンを接触部の中空部分に挿入する難易度の高い作業が必要となるため、複雑な挿入機構が必要となる。また、変形や曲がりが生じた燃料ピンに対して中空円錐状の接触部を追従させるための機構がさらに必要となる。
According to the control device of
また、分離したスペーサーワイヤーは長いため回収時に容積が大きくなる。このため、特許文献1の制御装置では、スペーサーワイヤーを所定の長さでその都度切断している。しかしながら、切断動作回数が多くなると処理時間の面からは不利であり、また、切断機構が複雑になるという問題があった。
Moreover, since the separated spacer wire is long, the volume becomes large at the time of collection. For this reason, in the control apparatus of
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、使用済み核燃料要素から安定的にスペーサーワイヤーを除去できる装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide an apparatus capable of stably removing a spacer wire from a spent nuclear fuel element.
本発明の使用済み核燃料要素からのスペーサーワイヤー除去装置は、本体両端に第1の端栓部と第2の端栓部とを有し、スペーサーワイヤーが螺旋状に巻きつけられるとともに、スペーサーワイヤーの両端は各々第1の端栓部と第2の端栓部とに接合され、第1の端栓部と本体との境界の少なくともスペーサーワイヤーが巻きつく位置に凹部を有した核燃料要素からスペーサーワイヤーを除去する除去装置であって、核燃料要素の第1の端栓部を把持する第1の端栓掴み機構部と、核燃料要素の第2の端栓部を把持する第2の端栓掴み機構部と、第1の端栓部と核燃料要素本体との境界でスペーサーワイヤーを切断せずに、核燃料要素の第1の端栓部のみを切断するせん断刃と、第1の端栓部と核燃料要素本体との境界におけるスペーサーワイヤーをせん断刃のせん断方向に干渉しない位置で検知する検知部と、を有する第1の端栓切断機構部と、第2の端栓掴み機構部を、スペーサーワイヤーを解く方向に回転させる核燃料要素燃料ピン回転機構部とを備え、核燃料要素回転機構部は第2の端栓掴み機構部に把持された核燃料要素を回転させ、検知部がスペーサーワイヤーを検知した場合には、核燃料要素回転機構部は核燃料要素の回転を停止し、第1の端栓切断機構部はせん断刃をせん断方向に移動させ第1の端栓部を切断することを特徴とする。 The apparatus for removing a spacer wire from a spent nuclear fuel element according to the present invention has a first end plug portion and a second end plug portion at both ends of the main body, and the spacer wire is spirally wound. Both ends are joined to the first end plug portion and the second end plug portion, respectively, and the spacer wire from the nuclear fuel element having a recess at a position where the spacer wire winds at the boundary between the first end plug portion and the main body. A first end plug gripping mechanism for gripping the first end plug of the nuclear fuel element, and a second end plug gripping mechanism for gripping the second end plug of the nuclear fuel element , A shear blade that cuts only the first end plug portion of the nuclear fuel element without cutting the spacer wire at the boundary between the first end plug portion and the nuclear fuel element body, the first end plug portion, and the nuclear fuel Spacer at the boundary with the element body A nuclear fuel element that rotates a first end plug cutting mechanism section and a second end plug gripping mechanism section in a direction to unwind the spacer wire. A fuel pin rotation mechanism, the nuclear fuel element rotation mechanism rotates the nuclear fuel element gripped by the second end plug gripping mechanism, and when the detection unit detects the spacer wire, the nuclear fuel element rotation mechanism Stops the rotation of the nuclear fuel element, and the first end plug cutting mechanism section moves the shear blade in the shear direction to cut the first end plug section.
本発明の使用済み核燃料要素からのスペーサーワイヤー除去装置によれば、使用済み核燃料要素から安定的にスペーサーワイヤーを除去することが可能となる。 According to the spacer wire removing device from the spent nuclear fuel element of the present invention, it is possible to stably remove the spacer wire from the spent nuclear fuel element.
以下に、本発明の実施形態である使用済み核燃料要素からのスペーサーワイヤー除去装置について、図を参照して説明をする。 Below, the spacer wire removal apparatus from the spent nuclear fuel element which is embodiment of this invention is demonstrated with reference to figures.
(1)全体構成
図1は、本実施形態の使用済み核燃料要素からのスペーサーワイヤー除去装置の全体構成を示す図である。本実施形態の使用済み核燃料要素からのスペーサーワイヤー除去装置100は、燃料ピン供給機構部10と、下部端栓掴み機構部20と、燃料ピン回転機構部30と、上部端栓掴み機構部40と、上部端栓切断機構部50と、ワイヤー引っ張り機構部60と、スクレープ機構部70と、下部端栓切断機構部80と、分別機構部90とを備える。
(1) Overall Configuration FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of the spacer wire removing device from the spent nuclear fuel element of the present embodiment. The spacer
(2)燃料ピン
図2は、本実施形態の使用済み核燃料要素からのスペーサーワイヤー除去装置でワイヤー除去の対象となる燃料ピンの構成を示す図である。図に示すように、本実施形態の燃料ピン1は、上部端栓部1aと下部端栓部1bと燃料ピン本体部1cとを有し、上部端栓部1aと下部端栓部1bとの間の燃料ピン本体部1cには、φ1mm程度のスペーサの役目のワイヤー1dが所定のピッチ(200mm程度)で数回らせん状に巻かれている。ワイヤー1dの両端は、上部端栓部1aと下部端栓部1bとにそれぞれ溶接されている。
(2) Fuel Pin FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a fuel pin that is a target of wire removal by the spacer wire removing device from the spent nuclear fuel element of the present embodiment. As shown in the figure, the
本実施形態の燃料ピン1は、従来の燃料ピンとは異なり、上部端栓部1aと燃料ピン本体部1cとの間にくびれ部1eを有しており、下部端栓部1bと燃料ピン本体部1cとの間にくびれ部1fを有する。
Unlike the conventional fuel pin, the
後述する端栓の切断箇所は、上部、下部端栓ともにくぼみ部分1e、1fとする。せん断面積が狭く、必要せん断力を低減することが可能となるとともに、せん断位置を検出しやすいためである。
End plugs to be described later are recessed
また、くびれ部1eを切断部とすることにより、ワイヤー1dと燃料ピン1との間に所定の隙間が形成されるため、ワイヤー1dを切断せずに上部端栓部1aのみを切断することが容易になる。
Moreover, since a predetermined gap is formed between the
なお、本実施形態の燃料ピン1ではくびれ部を形成したがこれに限られず、ワイヤー1dと燃料ピン1本体との間に所定の隙間ができる形状であれば良い。例えば、燃料ピン1本体に切り欠き等を設けてもよい。
In addition, although the constriction part was formed in the
(3)燃料ピン供給機構
図3は、本実施形態の燃料ピン供給機構部の構成を示す図である。本実施形態の燃料ピン供給機構部10は、燃料ピン供給駆動モータ11、燃料ピン送りリンク機構12、一対の燃料ピン送りガイド13、及び、一対の燃料ピン受け台14などから構成されている。
(3) Fuel Pin Supply Mechanism FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the fuel pin supply mechanism unit of the present embodiment. The fuel
燃料ピン送りガイド13は、上部に所定のピッチで、燃料ピン1を収容可能なV字溝13a〜13eを備える。また、燃料ピン受け台14は、燃料ピン送りガイド13のV字溝13a〜13eと同一のピッチで、燃料ピン1を収容可能なU字溝14a〜14eを備える。
The fuel
燃料ピン供給駆動モータ11の駆動により、燃料ピン送りリンク機構12を介して燃料ピン送りガイド13が定常円動作(送り動作)を行う。
By driving the fuel pin supply drive motor 11, the fuel
供給待ちの燃料ピン1は、燃料ピン受け台14のU字溝14a〜14eに各々配置され、燃料ピン送りガイド13のV字溝13a〜13eの定常円動作により、1ピッチずつ隣接するU字溝14a〜14eに搬送されるとともに、最終的には、後述する上部端栓掴み機構部40及び下部端栓掴み機構部20の把持位置に供給される。
The
(4)下部端栓掴み機構部
図4は、本実施形態の下部端栓掴み機構部及び燃料ピン回転機構部の構成を示す図である。
(4) Lower end plug gripping mechanism section FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the lower end plug gripping mechanism section and the fuel pin rotation mechanism section of the present embodiment.
本実施形態の下部端栓掴み機構部20は、クランプ用シリンダ21、クランプアーム22、クランプ台23から構成される。下部端栓掴み機構部20は、クランプ台23にセットされた燃料ピン1を、クランプ用シリンダ21の駆動によりクランプアーム22で燃料ピン1の下部端栓部1bを掴む機構である。
The lower end
クランプアーム22は回り止めプランジャ24を備え、下部端栓部1bの掴み後の燃料ピン1の回転時に万が一回転方向の滑りが発生した場合には、燃料ピン1の下部端栓部1bに設けられている穴に回り止めプランジャ24の先端部が挿入されることによって滑りを防止し確実に掴むことができる。
The
(5)燃料ピン回転機構部
本実施形態の燃料ピン回転機構部30は、燃料ピン回転モータ31、回転駆動部32などから構成される。燃料ピン回転モータ31は、回転駆動部32に回転力を供給する。回転駆動部32は複数のギアとフランジにより構成される。
(5) Fuel Pin Rotating Mechanism Unit The fuel pin rotating
下部端栓掴み機構部20は、フランジの回転軸と下部端栓掴み機構部20に把持された燃料ピン1の中心軸とが同軸上になるように、フランジに取り付けられている。そして、燃料ピン回転機構部30の回転により下部端栓掴み機構部20を回転させ、下部端栓掴み機構部20に把持固定された燃料ピン1を回転させる。
The lower end
(6)上部端栓掴み機構部
図5は、本実施形態の上部端栓掴み機構部の構成を示す図である。本実施形態の上部端栓掴み機構部40は、クランプ用シリンダ41、クランプアーム42a〜42c、回転ドラム機構43、スラスト方向位置決めスイッチ44などから構成される。
(6) Upper end plug gripping mechanism section FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the upper end plug gripping mechanism section of this embodiment. The upper end
上部端栓掴み機構部40は、セットされた燃料ピン1に対して、後述するワイヤー引っ張り機構部60のXYテーブルによって、燃料ピン1のスラスト方向(軸方向)に、掴み位置まで移動する。
The upper end plug
この際の上部端栓掴み機構部40のスラスト方向(軸方向)の位置決めは、スラスト方向位置決めスイッチ44によって燃料ピン1の端面の位置検出をし、掴み位置で停止することにより実行される。
The positioning of the upper end
スラスト方向位置決めスイッチ44の不具合等の発生により、万が一所定の位置で位置決めができず、さらにスラスト方向(軸方向)へ上部端栓掴み機構部40が移動すると、燃料ピン1の所定位置から外れた位置(例えばペレット部分)で切断される危険性がある為、スラスト方向メカストッパ45を設けている。
If the thrust
スラスト方向位置決めスイッチ44によって上部端栓掴み機構部40が位置決めされた後、クランプ用シリンダ41の駆動にて3つのクランプアーム42a〜42cによって燃料ピン1の上部端栓部1aを掴む。
After the upper end
(7)上部端栓切断機構部
図6は、本実施形態の上部端栓切断機構部の構成を示す図である。本実施形態の上部端栓切断機構部50は、切断機構上下シリンダ51、せん断用シリンダ54、せん断刃52、受け台53、ワイヤー検知用マイクロスイッチ55、及び、ワイヤー検知用プレート56などから構成される。
(7) Upper End Plug Cutting Mechanism Unit FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the upper end plug cutting mechanism unit of this embodiment. The upper end
図6(a)から(c)に示すように、本実施形態の上部端栓切断機構部50は、上部端栓部1aを把持後に(図6(c))、切断機構上下シリンダ51によって、切断位置まで下降する(図6(b))。その後、せん断用シリンダ54を駆動し、せん断刃52により、燃料ピン1の切断を行う(図6(a))。
As shown in FIGS. 6A to 6C, the upper end
図7は、本実施形態の上部端栓切断機構部によるワイヤー検知用マイクロスイッチ及びワイヤー検知用プレートの構成を示す図である。図に示すように、燃料ピン回転機構30により燃料ピン1を回転させ、ワイヤー1dがワイヤー検知用プレート56に接触しワイヤー検知用マイクロスイッチ55がONした位置を、燃料ピン1のワイヤー1dの位置とする。なお、ワイヤー検知の方法は、これに限られず、公知の接触式または非接触式センサを用いて構成することも可能である。
FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the wire detection microswitch and the wire detection plate by the upper end plug cutting mechanism of the present embodiment. As shown in the figure, the position where the
図8は、本実施形態の上部端栓切断機構部による上部端栓部の切断の手順を示す図である。切断位置まで下降後に、燃料ピン回転機構30により燃料ピン1を回転させ、ワイヤー1dがワイヤー検知用プレート56に接触しワイヤー検知用マイクロスイッチ55がONした位置で燃料ピンの回転を停止する。すなわち、切断位置で停止する(図8(a))。
FIG. 8 is a diagram showing a procedure for cutting the upper end plug portion by the upper end plug cutting mechanism portion of the present embodiment. After descending to the cutting position, the
せん断用シリンダ54の駆動によって、受け台53を燃料ピンに当てた後(図8(b))、せん断刃52にて燃料ピン1のくびれ部1eを切断する。このとき、ワイヤー1dを残して上部端栓部1aのみが切断される(図8(c))。
By driving the
なお、ワイヤー1dの切断を防止するため、切断時にワイヤー1dに近接するせん断刃52の部分(図中のA部)を下へ傾斜させるとともに、せん断刃を設けずワイヤーを切断できない面とするのがよい。
In order to prevent the
(8)ワイヤー引っ張り機構部とスクレープ機構部
図9は、本実施形態のワイヤー引っ張り機構部とスクレープ機構部の構成を示す図である。
(8) Wire Pulling Mechanism Unit and Scraping Mechanism Unit FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the wire pulling mechanism unit and the scrape mechanism unit of this embodiment.
本実施形態の使用済み核燃料要素からのスペーサーワイヤー除去装置100では、ワイヤー1dを緩めて燃料ピン1から除去する方法とワイヤー1dをスクレープさせて燃料ピン1から除去する方法とを実行することが可能である。
In the spacer
ワイヤーを緩めて除去する場合は、ワイヤー引っ張り機構部60の動作のみであるが、スクレープさせて除去する場合は、ワイヤー引っ張り機構部60の動作と共にスクレープ機構部70の動作も行う。
When removing the wire by loosening, only the operation of the wire pulling
なお、本説明に於いては、ワイヤー引っ張り動作とスクレープ動作を同時に行う場合について説明するが、もちろん個々に行うことも可能である。 In this description, the case where the wire pulling operation and the scraping operation are performed simultaneously will be described, but it is of course possible to perform them individually.
本実施形態のワイヤー引っ張り機構部60は、リニアガイド及びボールねじからなるX軸スライド機構61、リニアガイド及びボールねじからなるY軸スライド機構62、ワイヤー引っ張り用X軸モータ63、及び、ワイヤー引っ張り用Y軸モータ64によって構成される。
The
また、本実施形態のスクレープ機構部70は、スライド用X軸モータ71と、スクレープ用丸棒上下用シリンダ72と、スクレープ用丸棒73と、把持された燃料ピン1と略平行に設けられたリニアガイド及びボールねじからなるX軸スライド機構74とによって構成される。
Further, the
図10と図11は、本実施形態のワイヤー引っ張り機構部とスクレープ機構部の動作を示す図である。 10 and 11 are views showing the operation of the wire pulling mechanism unit and the scraping mechanism unit of the present embodiment.
上部端栓部1aを切断後、燃料ピン1をワイヤー1dが解ける方向に回転させながら、ワイヤー引っ張り機構60のY軸動作により、上部端栓部1aを手前方向に移動し、燃料ピン1とワイヤー1dとの間に所定の隙間を形成する。スクレープ機構部70のスクレープ用丸棒73を下降させ、燃料ピン本体部1cと移動した上部端栓部1aにつながっているワイヤー1dの隙間に、スクレープ用丸棒73を挿入する(図11(b))。
After cutting the upper
スクレープ用丸棒73は、ワイヤー1dのスクレープ機能と燃料ピン1の変形やたわみ、スクレープ時に発生するワイヤー引っ張り方向への燃料ピン1の曲がり等を抑え、ガイドする機能を持つ。
The
燃料ピン1をワイヤー1dの巻きつけ方向と反対方向に回転させながら、ワイヤー引っ張り機構60のY軸動作により、上部端栓部1aを手前方向に移動する(図10(b))。
While rotating the
燃料ピン1をワイヤー1dが解ける方向に回転させながら、ワイヤー引っ張り機構60により、上部端栓部1a部分を装置右手前方向に移動させ、ワイヤー1dを除去していく(図10(c)、図11(c))。
While rotating the
ワイヤー除去終盤では、スクレープ用丸棒73の燃料ピン1と反対側のワイヤー側(前面側)に設置してある棒状の曲げ突起73aに、除去されたワイヤー1dが入り込む機構としている。これは下部端栓部1b切断時のピン落下と共にワイヤー1dがピン回収側へ落ちるのを防止する為のものである。
At the end of wire removal, the scraped
(9)下部端栓切断機構部
本実施形態の下部端栓切断機構部80の構成は、上部端栓切断機構部50とほぼ同様であるので、説明は省略する。但し、上部端栓切断機構部50と違い、下部端栓部1bの切断ではワイヤー1dも同時に切断する為、ワイヤー検知用マイクロスイッチ、ワイヤー検知用プレートは設置されていない。
(9) Lower end plug cutting mechanism section The configuration of the lower end plug
(10)分別機構部
図12は、本実施形態の分別機構部の構成を示す図である。本実施形態の分別機構部90は、分別切換えシリンダ91、可動シューター92、ワイヤー回収箱93、及び、ピン回収箱などから構成される。
(10) Sorting Mechanism Unit FIG. 12 is a diagram showing a configuration of the sorting mechanism unit of the present embodiment. The
分別切換えシリンダ91の駆動により、可動シューター92がある程度の角度の範囲で、前後にあおり動作をして、ピン回収及びワイヤー回収を行うものである。
By driving the
初期位置は、ピン回収の方向に可動シューター92が位置している。下部端栓部1bの切断後、燃料ピン1が落下し、可動シューター92によって分別され、ピン回収箱93に回収される。
In the initial position, the
ピン回収後、可動シューター92をワイヤー1dの回収の方向に移動させ、上部端栓掴み機構部40及び下部端栓掴み機構部20を解除し、ワイヤー1dをワイヤー回収箱93に落下させて回収する。
After the pins are collected, the
次に、本実施形態の使用済み核燃料要素からのスペーサーワイヤー除去装置の実際の動作について順に説明をする。 Next, the actual operation of the spacer wire removing device from the spent nuclear fuel element of this embodiment will be described in order.
(1)運転準備
運転準備として、本実施形態の使用済み核燃料要素からのスペーサーワイヤー除去装置100の燃料ピン供給機構部10は燃料ピンを受け取る位置に移動し、下部端栓掴み機構部20は把持機構を開放し、燃料ピン回転機構部30は停止し、上部端栓切断機構部50及び下部端栓切断機構部80は退避し、ワイヤー引っ張り機構部60は上部端栓掴み機構部40を開放した状態で退避位置に移動し、運転準備とする。
(1) Preparation for operation In preparation for operation, the fuel
(2)燃料ピン供給
燃料ピン供給機構部10により、燃料ピン1を1本ずつ下部端栓掴み機構部20及び上部端栓掴み機構部40に供給する。
(2) Fuel Pin Supply The
(3)燃料ピン下部端栓把持
下部端栓掴み機構部20により燃料ピン1の下部端栓部1bを把持する。
(3) Fuel pin lower end plug gripping The lower end plug gripping
(4)上部端栓切断位置探知
下部端栓掴み機構部20を燃料ピン回転機構部30により回転させる。上部端栓切断機構部50に配置したワイヤー検知用マイクロスイッチ55により、ワイヤー1dの位置を検出し、切断位置にワイヤー1dが来た際に、燃料ピン1の回転を停止させる。
(4) Upper end plug cutting position detection Lower end
ワイヤー引っ張り機構部60を動作させ、上部端栓掴み機構部40を燃料ピン1の上部端栓部1aの位置に位置決めする。このとき、スラスト方向位置決めスイッチ44により、上部端栓部1aの位置を検出し、ワイヤー引っ張り機構部60の移動を停止させる。
The wire pulling
(5)上部端栓把持
上部端栓掴み機構部40により燃料ピン1の上部端栓部1aを把持する。
(5) Upper end plug gripping The upper end
(6)上部端栓切断
上部端栓切断機構部50にて上部端栓部1aを切断する。このときワイヤー1dは切断せずに、上部端栓部1aに接続されたままとする。なお、上述したように上部端栓切断機構部50は、ワイヤー引っ張り機構部60と一緒に移動可能な構造であり、上部端栓部1aの位置が探知できれば、上部端栓切断機構部50を所定の切断位置で上部端栓部1aの切断が可能な構成である。
(6) Upper end plug cutting The upper end
(7)ワイヤー除去(ワイヤー引っ張りなし)
ワイヤー1dを緩めて分離し上部端栓部1aとともにワイヤー1dを回収する方式では、下部端栓掴み機構部20を燃料ピン回転機構部30によりワイヤー1dを解く方向に回転させ、ワイヤー1dを燃料ピン1から解いてワイヤー除去を実施する。
(7) Wire removal (no wire pull)
In the method of loosening and separating the
(8)ワイヤー除去(ワイヤー引っ張りあり)
ワイヤー1dを緩めて分離し、上部端栓部1aとともにワイヤー1dを回収する方式では、さらに、下部端栓掴み機構部20を燃料ピン回転機構部30によりワイヤー1dを解く方向に回転させワイヤー1dを燃料ピン1から解きつつ、ワイヤー引っ張り機構部60にて上部端栓掴み機構部40を燃料ピン1の軸方向に引っ張り、ワイヤー1dを除去する。
(8) Wire removal (with wire pull)
In the system in which the
(9)ワイヤー除去(スクレープ動作あり)
ワイヤー1dをスクレープ用丸棒73で分離し、上部端栓部1aとともに回収する方法では、下部端栓掴み機構部20を燃料ピン回転機構部30によりワイヤー1dを解く方向に回転させ、順次ワイヤー1dを燃料ピン1から解きつつ、上部端栓掴み機構部40をワイヤー引っ張り機構部60にて燃料ピン1から斜め方向に引っ張り、燃料ピン1とワイヤー1dの間に隙間をつくる。
(9) Wire removal (with scraping operation)
In the method of separating the
その隙間にスクレープ用丸棒73を挿入し、ワイヤー1dの燃料ピン1への巻きつけピッチ(燃料製造時の設計値を採用する)に従い、燃料ピン1をワイヤー1dを解く方向に回転させつつ、スクレープ用丸棒73を上部端栓部1a側から下部端栓部1b側に燃料ピン1に沿って軸方向に動作させて行く。このとき、スクレープ用丸棒73の挿入位置は燃料ピン1の変形を加味して、5cm以上離れた位置とするのがよい。
A
燃料ピン1とワイヤー1dとは、FBR運転時の冷却材により固着している場合があり、燃料ピン1をワイヤー1dを解く方向に回転させることのみで、燃料ピン1とワイヤー1dとを分離することが困難な場合も想定される。本実施形態では、ワイヤーを引っ張る動作を加えること、及び、スクレープ動作を加えることにより、燃料ピン1とワイヤー1dとの安定的な分離を可能としている。
The
(10)下部端栓切断
下部端栓切断機構部80にて下部端栓部1bとワイヤー1dをともに切断する。
(10) Lower end plug cutting The lower end
(11)燃料ピン回収
可動シューター92をピン回収の方向に位置させ、上下端栓部1aとワイヤー1dを除去した燃料ピン1を回収する。
(11) Fuel Pin Recovery The
(12)上部端栓、ワイヤー回収
可動シューター92をワイヤー1dの回収の方向に移動させ、上部端栓掴み機構部40を開放し、上部端栓部1aとワイヤー1dを回収する。
(12) Upper end plug and wire recovery The
(13)下部端栓回収
下部端栓掴み機構を開放し、下部端栓部1bを回収する。
(13) Lower end plug recovery The lower end plug gripping mechanism is opened and the lower
最初に戻り、一連の動作を継続する。 Return to the beginning and continue the series of operations.
以上、説明したように、本実施形態の使用済み核燃料要素からのスペーサーワイヤー除去装置では、まず、上部端栓を掴み、ワイヤーを切断することなく上部端栓のみを切断するため、φ1mm程度のスペーサーワイヤーをハンドリングする必要がなく、ワイヤーのハンドリングの難易度を低減することを可能としている。 As described above, in the spacer wire removal device from the spent nuclear fuel element of the present embodiment, first, the upper end plug is grasped and only the upper end plug is cut without cutting the wire. There is no need to handle the wire, making it possible to reduce the difficulty of handling the wire.
また、下部端栓を把持しワイヤーを緩める方向に燃料ピンを回転させることにより、スペーサーワイヤーを燃料ピンから容易に取りはずすことを可能としている。 In addition, the spacer wire can be easily detached from the fuel pin by gripping the lower end plug and rotating the fuel pin in the direction of loosening the wire.
また、下部端栓を把持しワイヤーを緩める方向に燃料ピンを回転させつつワイヤーを引っ張るため、スペーサーワイヤーを燃料ピンから容易に取りはずすことを可能とするとともに、ワイヤーが燃料ピンに絡まることが防止できる。 In addition, since the wire is pulled while rotating the fuel pin in the direction of loosening the wire by grasping the lower end plug, the spacer wire can be easily detached from the fuel pin and the wire can be prevented from being tangled with the fuel pin. .
さらに、本実施形態のスペーサーワイヤー除去装置では、スクレープ動作を加えることにより、燃料ピンとワイヤーとの安定的な分離を可能としている。 Furthermore, in the spacer wire removal apparatus of this embodiment, the fuel pin and the wire can be stably separated by adding a scraping operation.
100:使用済み核燃料要素からのスペーサーワイヤー除去装置
10:燃料ピン供給機構部
20:下部端栓掴み機構部
30:燃料ピン回転機構部
40:上部端栓掴み機構部
50:上部端栓切断機構部
60:ワイヤー引っ張り機構部
70:スクレープ機構部
80:下部端栓切断機構部
90:分別機構部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100: Spacer wire removal apparatus from spent nuclear fuel element 10: Fuel pin supply mechanism part 20: Lower end plug gripping mechanism part 30: Fuel pin rotation mechanism part 40: Upper end plug gripping mechanism part 50: Upper end plug cutting mechanism part 60: Wire pulling mechanism part 70: Scraping mechanism part 80: Lower end plug cutting mechanism part 90: Sorting mechanism part
Claims (5)
前記核燃料要素の前記第1の端栓部を把持する第1の端栓掴み機構部と、
前記核燃料要素の前記第2の端栓部を把持する第2の端栓掴み機構部と、
前記第1の端栓部と前記核燃料要素本体との境界で前記第1の端栓部のみを切断するせん断刃と、前記第1の端栓部と前記核燃料要素本体との境界における前記スペーサーワイヤーを前記せん断刃の前記せん断方向に干渉しない位置で検知する検知部と、を有する第1の端栓切断機構部と、
前記第2の端栓掴み機構部を、前記スペーサーワイヤーを解く方向に回転させる核燃料要素回転機構部と、
を備え、
前記核燃料要素回転機構部は前記第2の端栓掴み機構部に把持された前記核燃料要素を回転させ、前記検知部が前記スペーサーワイヤーを検知した場合には、前記核燃料要素回転機構部は前記核燃料要素の回転を停止し、前記第1の端栓切断機構部は前記せん断刃をせん断方向に移動させ前記第1の端栓部を切断することを特徴とする使用済み核燃料要素からのスペーサーワイヤー除去装置。 A first end plug portion and a second end plug portion are provided at both ends of the main body, the spacer wire is spirally wound, and both ends of the spacer wire are respectively connected to the first end plug portion and the second end plug portion. A removal device for removing the spacer wire from a nuclear fuel element having a recess at a position where at least the spacer wire is wound around the boundary between the first end plug portion and the main body.
A first end plug gripping mechanism for gripping the first end plug of the nuclear fuel element;
A second end plug gripping mechanism for gripping the second end plug of the nuclear fuel element;
A shear blade for cutting only the first end plug at the boundary between the first end plug and the nuclear fuel element body; and the spacer wire at the boundary between the first end plug and the nuclear fuel element body A first end plug cutting mechanism having a detection unit that detects the position at which the shearing blade does not interfere with the shearing direction,
A nuclear fuel element rotating mechanism for rotating the second end plug gripping mechanism in the direction of unwinding the spacer wire;
With
The nuclear fuel element rotating mechanism rotates the nuclear fuel element gripped by the second end plug gripping mechanism, and when the detecting unit detects the spacer wire, the nuclear fuel element rotating mechanism is Spacer wire removal from the spent nuclear fuel element, wherein the rotation of the element is stopped, and the first end plug cutting mechanism moves the shear blade in the shear direction to cut the first end plug apparatus.
前記第1の端栓部または前記第2の端栓部と前記核燃料要素本体との境界に、凹部を備えることを特徴とする核燃料要素。 It is used for the spacer wire removal apparatus from the spent nuclear fuel element in any one of Claim 1 to 4, It has a 1st end plug part and a 2nd end plug part at both ends, and a spacer wire is helical. And each end of the spacer wire is a nuclear fuel element joined to the first end plug portion and the second end plug portion,
Nuclear fuel element according to claim and the first end plug portion or the second end plug portion at a boundary between the nuclear fuel element body, be provided with a concave portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007227946A JP4762215B2 (en) | 2007-09-03 | 2007-09-03 | Spacer wire removal device from spent nuclear fuel element and nuclear fuel element used in the device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007227946A JP4762215B2 (en) | 2007-09-03 | 2007-09-03 | Spacer wire removal device from spent nuclear fuel element and nuclear fuel element used in the device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009058470A JP2009058470A (en) | 2009-03-19 |
JP4762215B2 true JP4762215B2 (en) | 2011-08-31 |
Family
ID=40554325
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007227946A Expired - Fee Related JP4762215B2 (en) | 2007-09-03 | 2007-09-03 | Spacer wire removal device from spent nuclear fuel element and nuclear fuel element used in the device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4762215B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108311821B (en) * | 2017-12-29 | 2019-12-20 | 中核北方核燃料元件有限公司 | Automatic wire winding spot welding device for fuel rods |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2539660B1 (en) * | 1983-01-25 | 1986-01-31 | Commissariat Energie Atomique | METHOD AND DEVICE FOR CUTTING A WIRE |
JPS61277090A (en) * | 1985-05-31 | 1986-12-08 | 株式会社神戸製鋼所 | Wrapping wire removal for used nuclear fuel rod |
JPH0325198Y2 (en) * | 1985-08-19 | 1991-05-31 | ||
FR2624300B1 (en) * | 1987-12-07 | 1990-03-23 | Commissariat Energie Atomique | MACHINE FOR REMOVING THE SPACER THREAD FROM NUCLEAR FUEL NEEDLES |
FR2675616B1 (en) * | 1991-04-19 | 1993-12-17 | Commissariat A Energie Atomique | METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING THE CUTTING OF A SPACER THREAD OF NUCLEAR FUEL NEEDLES. |
-
2007
- 2007-09-03 JP JP2007227946A patent/JP4762215B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009058470A (en) | 2009-03-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8234772B2 (en) | Continuous cable processing apparatus | |
CN106816830B (en) | Stripping head and method of operating the same | |
EP0707365B1 (en) | Multiple blade set strip apparatus for cable and wire | |
EP2803811B1 (en) | Method of disconnecting a drill string at a drill rig | |
EP0117273A1 (en) | Apparatus for automatically attaching terminals to cable ends | |
EP0275630B1 (en) | Automatic wire cutting and stripping method and apparatus | |
JP4762215B2 (en) | Spacer wire removal device from spent nuclear fuel element and nuclear fuel element used in the device | |
CN111200226B (en) | System and method for processing shielded cables | |
KR20230031980A (en) | Irradiation target handling device | |
CN109869110B (en) | Underground drill rod salvaging system and method | |
CN111834862B (en) | Stay wire member and wire cutting and stripping device | |
US8967594B2 (en) | Apparatus and method for fitting wires with seals or other elastic wire elements | |
KR20200131338A (en) | Induction heating line billet push-out system and method with jointed push-out rod assembly | |
NO20171810A1 (en) | Rotating Control Line Cutting sub | |
CN114825190A (en) | Automatic processing apparatus is retrieved to switch board cable | |
JP3940104B2 (en) | Wire rod feeding device | |
JP5002247B2 (en) | Peeling device and method of peeling coated wire using the same | |
WO2017104536A1 (en) | Terminal insertion device and terminal insertion method | |
JPS63279586A (en) | Automatic apparatus for attaching connecting tool to end of conductor | |
JP2817049B2 (en) | Nuclear fuel rod spacing line removal machine | |
CN113286671B (en) | Control method and device for reforming tank in wire coil production line | |
KR101180046B1 (en) | Fastening apparatus by using wire | |
US8322257B2 (en) | Installation of sequential loading of bars of material in a machining center | |
US7363693B2 (en) | Wire-processing device | |
JPS63284782A (en) | Contracting apparatus for attaching end piece to electric conductor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100714 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101224 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110125 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110303 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110405 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110413 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110510 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110607 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140617 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |