JP5975479B2 - 作業用部材導入装置 - Google Patents

Description

本発明は高速増殖炉の原子炉容器の上部を塞いでいる遮蔽プラグ上に不活性ガスバウンダリ形成設備によって形成された不活性ガスバウンダリ内へ、棒状で且つ断面が円形状の作業用部材を導入するための作業用部材導入装置に関する。

高速増殖炉は、ウランとプルトニウムの混合酸化物を燃料として用いた複数体の燃料集合体が装荷された炉心部を原子炉容器内に有しており、前記プルトニウムを高速中性子によって核分裂させる一方、前記ウランに高速中性子を吸収させて前記核分裂をするプルトニウムよりも多くの量の新たなプルトニウムを生成することができるため、今後のエネルギー源として大きな期待がかけられている。

かかる高速増殖炉では、前記炉心部の冷却材として液体金属ナトリウムが用いられており、前記原子炉容器内における液体金属ナトリウムの液面と、前記原子炉容器の上部を塞いでいる遮蔽プラグとの間の空間部に不活性ガス（アルゴンガス）が充填されている。前記遮蔽プラグとしては、大回転プラグとそれに偏心して組み込まれた小回転プラグとを有して成る二重回転プラグ式のものが知られている。また、前記原子炉容器内には、前記炉心部の他、前記炉心部の上方に配置された炉心上部機構などの炉内構造物も設けられている。

特開平１１−１０９０７１号公報 特開昭６４−６４９９号公報

現在、既設の高速増殖炉においては、炉心上部機構の交換作業が計画されている。この交換作業では炉心上部機構を遮蔽プラグ（小回転プラグ）に形成されている搬出孔（貫通孔）から出し入れする必要があり、このときに原子炉容器内に充填されている不活性ガスが前記搬出孔から流出する。このため、作業員が不活性ガスを吸い込んで酸欠状態になることや、放射性の塵を含んでいる可能性のある不活性ガスがそのまま大気中に放出されるのを防止する必要がある。

そして、この交換作業においては、例えば炉心上部機構と搬出孔の間にどの程度の隙間があるかを観察するため、不活性ガスバウンダリ内にファイバースコープを挿入する必要がある。しかしながら、これまでは不活性ガスバウンダリ内から不活性ガスを漏洩させずに不活性ガスバウンダリ内にファイバースコープを挿入する手段がなかったため、不活性ガスバウンダリの内部観察が困難であった。

従って本発明は上記の事情に鑑み、不活性ガスバウンダリ内から不活性ガスを漏洩させずに不活性ガスバウンダリ内にファイバースコープなどのような棒状で且つ断面が円形状の作業用部材を挿入することができ、且つ、装置構成が簡素なファイバースコープ導入装置などの作業用部材導入装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決する第１発明の作業用部材導入装置は、高速増殖炉の原子炉容器の上部を塞いでいる遮蔽プラグ上に不活性ガスバウンダリ形成設備によって形成された不活性ガスバウンダリ内へ、棒状で且つ断面が円形状の作業用部材を導入するための作業用部材導入装置であって、
前記不活性ガスバウンダリ形成設備に挿通され、先端側が前記不活性ガスバウンダリ内に位置している円筒状の作業用部材導入管と、
前記作業用部材導入管に設けられた円板状で且つ可撓性のものであり、中央部には前記作業用部材の外径よりも小さな円形状の挿通孔を有し、前記作業用部材を前記挿通孔に挿通したときに内側部分が前記挿通方向に撓んで前記作業用部材の外周面に密着する構成の仕切り弁と、
を有することを特徴とする。

また、第２発明の作業用部材導入装置は、第１発明の作業用部材導入装置において、
前記作業用部材導入管の先端には、弾性部材の弾性力によって前記作業用部材導入管の開口を塞ぐようにキャップが取り付けられていることを特徴とする。

また、第３発明の作業用部材導入装置は、第２発明の作業用部材導入装置において、
前記作業用部材導入管には、前記作業用部材導入管における前記仕切り弁と前記キャップの間の空間部に不活性ガスであるシールガスを注入するためのシールガス注入装置が設けられていることを特徴とする。

また、第４発明の作業用部材導入装置は、第１〜第３発明の何れか１つの作業用部材導入装置において、
前記作業用部材導入管は複数の導入管部に分割され、
前記仕切り弁の外周部の一方の側面には円環状の凹部である第１嵌合部が形成され、且つ、前記外周部の他方の側面には円環状の凹部である第２嵌合部が形成されており、
前記第１嵌合部には前記導入管部の端部が嵌合され、前記第２嵌合部には他の前記導入管部の端部が嵌合されていること、
を特徴とする。

また、第５発明の作業用部材導入装置は、第１〜第４発明の何れか１つの作業用部材導入装置において、
前記仕切り弁は、中央部に向かうにしたがって肉厚が薄くなっていることを特徴とする。

また、第６発明の作業用部材導入装置は、第１〜第５発明の何れか１つの作業用部材導入装置において、
前記作業用部材は、ファイバースコープであることを特徴とする。

また、第７発明の作業用部材導入装置は、第１〜第６発明の何れか１つの作業用部材導入装置において、
前記不活性ガスバウンダリ形成設備は、金属製で円環状に形成され、前記遮蔽プラグの上面における搬出孔の周縁部に配設されて前記搬出孔の周囲を囲んでいるカラーと、金属製で円筒状に形成され、前記搬出孔の上方に配設されている案内管と、可撓性の材料製で円筒状に形成され、上端部が前記案内管の下端部に接続され、下端部が前記カラーに接続された可撓性バックとを有するものであり、
前記作業用部材導入管は、前記可撓性バックの側面に挿通されて、先端側が前記不活性ガスバウンダリ内に位置していること、
を特徴とする。

また、第８発明の作業用部材導入装置は、第７発明の作業用部材導入装置において、
前記可撓性バックは、上端部に設けられた蛇腹状で上下方向へ伸縮可能な上側伸縮部と、下端部に設けられた蛇腹状で上下方向へ伸縮可能な下側伸縮部とを有することを特徴とする。

第１発明の作業用部材導入装置によれば、高速増殖炉の原子炉容器の上部を塞いでいる遮蔽プラグ上に不活性ガスバウンダリ形成設備によって形成された不活性ガスバウンダリ内へ、棒状で且つ断面が円形状の作業用部材を導入するための作業用部材導入装置であって、前記不活性ガスバウンダリ形成設備に挿通され、先端側が前記不活性ガスバウンダリ内に位置している円筒状の作業用部材導入管と、前記作業用部材導入管に設けられた円板状で且つ可撓性のものであり、中央部には前記作業用部材の外径よりも小さな円形状の挿通孔を有し、前記作業用部材を前記挿通孔に挿通したときに内側部分が前記挿通方向に撓んで前記作業用部材の外周面に密着する構成の仕切り弁とを有することを特徴としているため、不活性ガスバウンダリ内の不活性ガスが作業用部材導入管を通って外へ漏れるのを仕切り弁によって防止することができる。しかも、装置構成が簡素であるため、作業にかかる費用を低減することもできる。

第２発明の作業用部材導入装置によれば、第１発明の作業用部材導入装置において、前記作業用部材導入管の先端には、弾性部材の弾性力によって前記作業用部材導入管の開口を塞ぐようにキャップが取り付けられていることを特徴としているため、不活性ガスバウンダリ内の不活性ガスが作業用部材導入管を通って外へ漏れるのを仕切り弁とキャップによって防止することができる。このため、不活性ガス漏洩防止の信頼性が向上する。しかも、不活性ガスバウンダリ内に不活性ガスが流入している状態でも、不活性ガスを漏洩させずに作業用部材を不活性ガスバウンダリ内に導入することができる。従って、不活性ガスバウンダリ内に不活性ガスが流入する前でも後でも、任意の時期に作業用部材を不活性ガスバウンダリ内へ導入することができるため、作業手順の決定が容易になる。

第３発明の作業用部材導入装置によれば、第２発明の作業用部材導入装置において、前記作業用部材導入管には、前記作業用部材導入管における前記仕切り弁と前記キャップの間の空間部に不活性ガスであるシールガスを注入するためのシールガス注入装置が設けられていることを特徴としているため、仕切り弁とキャップの間の空間部に流入した不活性ガスの漏洩も確実に防止することができる。

第４発明の作業用部材導入装置によれば、第１〜第３発明の何れか１つの作業用部材導入装置において、前記作業用部材導入管は複数の導入管部に分割され、前記仕切り弁の外周部の一方の側面には円環状の凹部である第１嵌合部が形成され、且つ、前記外周部の他方の側面には円環状の凹部である第２嵌合部が形成されており、前記第１嵌合部には前記導入管部の端部が嵌合され、前記第２嵌合部には他の前記導入管部の端部が嵌合されていることを特徴としているため、作業用部材導入管（導入管部）への仕切り弁の装着を、簡易な構成で容易且つ確実に行うことができる。

第５発明の作業用部材導入装置によれば、第１〜第４発明の何れか１つの作業用部材導入装置において、前記仕切り弁は、中央部に向かうにしたがって肉厚が薄くなっていることを特徴としているため、仕切り弁の内側部分を確実に撓ませて作業用部材導入管の外周面に密着させることができる。

第６発明の作業用部材導入装置によれば、第１〜第５発明の何れか１つの作業用部材導入装置において、前記作業用部材は、ファイバースコープであることを特徴としているため、ファイバースコープによる不活性ガスバウンダリの内部観察を、不活性ガスを漏洩させることなく容易且つ確実に行うことができる。

第７発明の作業用部材導入装置によれば、第１〜第６発明の何れか１つの作業用部材導入装置において、前記不活性ガスバウンダリ形成設備は、金属製で円環状に形成され、前記遮蔽プラグの上面における搬出孔の周縁部に配設されて前記搬出孔の周囲を囲んでいるカラーと、金属製で円筒状に形成され、前記搬出孔の上方に配設されている案内管と、可撓性の材料製で円筒状に形成され、上端部が前記案内管の下端部に接続され、下端部が前記カラーに接続された可撓性バックとを有するものであり、前記作業用部材導入管は、前記可撓性バックの側面に挿通されて、先端側が前記不活性ガスバウンダリ内に位置していることを特徴としているため、必要に応じて可撓性バックを撓ませることにより、作業用部材の向きを変えて作業を行うことができ、作業性が向上する。

第８発明の作業用部材導入装置によれば、第７発明の作業用部材導入装置において、前記可撓性バックは、上端部に設けられた蛇腹状で上下方向へ伸縮可能な上側伸縮部と、下端部に設けられた蛇腹状で上下方向へ伸縮可能な下側伸縮部とを有することを特徴としているため、必要に応じて可撓性バックの上側伸縮部及び下側伸縮部を上下方向へ伸縮させることにより、作業用部材の上下方向の位置を変えることができ、作業性が向上する。

本発明の実施の形態例に係るファイバースコープ導入装置を備えた不活性ガスバウンダリ形成設備を高速増殖炉の原子炉容器の遮蔽プラグ上に設置した状態を示す概要図である。 図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。 図１のＢ部拡大断面図である。 前記ファイバースコープ導入装置を備えた不活性ガスバウンダリ形成設備を分解して示す斜視図である。 前記不活性ガスバウンダリ形成設備を構成するカラーの他の構成例を示す縦断面図（図６のＦ−Ｆ線矢視断面図）である。 図５のＥ方向矢視図である。 図５のＧ−Ｇ線矢視断面図である。 図３のＣ部拡大断面図である。 本発明の実施の形態例に係るファイバースコープ導入装置の側面図である。 本発明の実施の形態例に係るファイバースコープ導入装置の縦断面図（図１３のＨ−Ｈ線矢視断面図）である。 図９のＩ−Ｉ線矢視断面図である。 図９のＪ−Ｊ線矢視断面図である。 図９のＫ方向矢視図である。 ファイバースコープを不活性ガスバウンダリ内へ導入するときの状態を示す説明図である。 ファイバースコープによって不活性ガスバウンダリの内部観察を行っている状態を示す説明図である。 ファイバースコープを不活性ガスバウンダリ内から引く抜くときの状態を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて詳細に説明する。

まず、図１及び図２に基づき、高速増殖炉の原子炉容器付近及び本発明の実施の形態例に係るファイバースコープ導入装置（作業用部材導入装置）を備えた不活性ガスバウンダリ形成設備の概要について説明する。

高速増殖炉の原子炉容器４内には、炉心部５と、この炉心部５の上方に配設された炉心上部機構２などの炉内構造物（他の炉内構造物については図示を省略している）が設けられている。また、原子炉容器４内には不活性ガス（アルゴンガス）が充填されている。
炉心部５には、ウランとプルトニウムの混合酸化物を燃料として用いた燃料集合体が複数体装荷されている。遮蔽プラグ３は大回転プラグ３Ａとそれに偏心して組み込まれた小回転プラグ３Ｂとを有して成る二重回転プラグ式のものであり、原子炉容器４の上部を塞いで原子炉容器４内に不活性ガスバウンダリ１ａを形成している。

プラグ駆動装置（図示省略）によって大回転プラグ３Ａと小回転プラグ３Ｂを回転させることにより、炉心上部機構２の位置決めや燃料交換機（図示省略）の位置決めなどを行うことができる。図１には大回転プラグ３Ａと小回転プラグ３Ｂの回転により、炉心上部機構２を炉心５からずらした状態を示している。

原子炉容器４はその上端部４ａが炉上部ピット６の床面７に支持され、この床面７の貫通孔７ａに挿入されて下方へ延びている。炉上部ピット６の上部には、炉心上部機構２の交換作業などを行うための仮設の炉上部ピット蓋８が設けられている。

炉心上部機構２の交換作業を行うため、遮蔽プラグ３上には不活性ガスバウンダリ１ａを形成するための不活性ガスバウンダリ形成設備１が仮設されている。そして、この不活性ガスバウンダリ形成設備１にはファイバースコープ導入装置２１が取り付けられている。

次に、図１〜図１３に基づき、不活性ガスバウンダリ形成設備１及びファイバースコープ導入装置２１の構成などについて詳述する。

炉心上部機構２は円筒状の胴部２ａ内に制御棒案内管や計装管など（図示省略）を設けたものであり、遮蔽プラグ３（小回転プラグ３Ｂ）に形成されている円形状（即ち上面視が円形状）の搬出孔３１に挿通されて下方へ延びている。炉心上部機構２の胴部２ａの上端にはフランジ部２ｂが設けられ、このフランジ部２ｂが搬出孔３１内に形成された段部３１ａに支持されている。フランジ部２ｂと段部３１ａの間には２重のＯリング４１が介設されており、通常は、炉心上部機構２（胴部２ａ）と搬出孔３１の隙間から原子炉容器４内の不活性ガスが漏れるのを２重のＯリング４１によって防止している。

しかし、交換作業時には、図示しない引き上げ手段（クレーンやジャッキなど）により炉心上部機構２を図３に一点鎖線で示すように引き上げると、Ｏリング４１によるシールが開放されて原子炉容器４内の不活性ガスが搬出孔３１から流出する。このとき作業員が不活性ガスを吸い込んで酸欠状態になることや、放射性の塵を含んでいる可能性のある不活性ガスがそのまま大気中に放出されるのを防止するため、遮蔽プラグ３（小回転プラグ３Ｂ）上に不活性ガスバウンダリ形成設備１を設置する。

不活性ガスバウンダリ形成設備１は、案内管１１と可撓性バック１２（一般にはプラバックとも称される）とカラー１３とを有するものであり、これらの内部が不活性ガスバウンダリ１ａとなる。不活性ガスバウンダリ形成設備１の外側は空気雰囲気である。図３などには、原子炉容器４内から流出して不活性ガスバウンダリ形成設備１（不活性ガスバウンダリ１ａ）内に流入した不活性ガスの中に放射性の塵４２が含まれている状態を例示している。

カラー１３は金属製（図示例ではＳＵＳ製）で円環状に形成されており、遮蔽プラグ３（小回転プラグ３Ｂ）の上面３ａにおける搬出孔３１の周縁部３ａ−１に配設されて搬出孔３１の周囲を囲んでいる。カラー１３は搬出孔３１の周縁部３ａ−１に点付溶接によって固定され、且つ、この点付溶接部の間がコーキングによって塞がれているため、搬出孔３１の周縁部３ａ−１に密着されている。なお、このような固定方法に限定するものではなく、カラー１３が搬出孔３１の周縁部３ａ−１に密着していればよい。

案内管１１は金属製（図示例ではＳＵＳ製）で円筒状に形成され、搬出孔３１の上方に配設されている。詳述すると、案内管１１は炉上部ピット蓋８に形成されている貫通孔３２に挿通されて下方へ延びており、上端に形成されたフランジ部１１ａが、炉上部ピット蓋８の上面８ａにおける貫通孔３２の周縁部８ａ−１に支持されている。また、案内管１１の上端は蓋部材１４によって塞がれている。この蓋部材１４としては、例えば引き上げ手段を搭載した台座部材やドアバルブなどを用いることができる。蓋部材１４に搭載された引き上げ手段や案内管１１の上方に設置された引き上げ手段によって、炉心上部機構２を引き上げることができるようになっている。

可撓性バック１２は、可撓性の材料製（図示例ではビニール製）で円筒状に形成されている。可撓性バック１２の上端部１２ａは案内管１１の下端部１１ｂに接続され、可撓性バック１２の下端部１２ｂはカラー１３に接続されている。
詳述すると、可撓性バック１２の下端部１２ｂをカラー１３の外周面１３ａに嵌合し、可撓性バック１２の下端部１２ｂの外周面１２ｃ側からバンド４３によって締め付けることにより、可撓性バック１２の下端部１２ｂをカラー１３に密着させて不活性ガスが漏れるのを防止している。更には、可撓性バック１２の下端部１２ｂ及びカラー１３に外側からアルミニウム製などの接着テープ４４を巻き付けることにより、より確実に不活性ガスの漏洩を防止している。

同様に、可撓性バック１２の上端部１２ａを案内管１１の下端部１１ｂの外周面１１ｃに嵌合し、可撓性バック１２の上端部１２ａの外周面１２ｃ側からバンド４５によって締め付けることにより、可撓性バック１２の上端部１２ａを案内管１１の下端部１１ｂに密着させて不活性ガスが漏れるのを防止している。更には、可撓性バック１２の上端部１２ａ及び案内管１１の下端部１１ｂに外側からアルミニウム製などの接着テープ４６を巻き付けることにより、より確実に不活性ガスの漏洩を防止している。

また、可撓性バック１２は、上端部１２ａに設けられた蛇腹状で矢印Ｄ１の如く上下方向へ伸縮可能な上側伸縮部１２ｄと、下端部１２ｂに設けられた蛇腹状で矢印Ｄ２の如く上下方向へ伸縮可能な下側伸縮部１２ｅとを有している。
上側伸縮部１２ｄは、複数（図示例では５つ）の襞１２ｄ−１を有する蛇腹状のものであり、案内管１１の下端部１１ｂの外周面１１ｃに配設されている。このため、上側伸縮部１２ｄは、上下方向へは伸縮可能である一方、水平方向への変位は案内管１１の下端部１１ｂによって阻止される。このため、炉心上部機構２を引き上げる際、可撓性バック１２の上側伸縮部１２ｄが水平方向の内側へ変位して炉心上部機構２と干渉するのを防止することができる。
下側伸縮部１２ｅは、可撓性バック１２の外側に突き出た１つの襞１２ｅ−１のみを有している。このため、下側伸縮部１２ｅは、上下方向へは容易に伸縮可能である一方、水平方向へは容易には変位し難い構造になっている。このため、炉心上部機構２を引き上げる際、可撓性バック１２の下側伸縮部１２ｅが水平方向の内側へ変位して炉心上部機構２と干渉するのを防止することができる。

図３には可撓性バック１２の上側伸縮部１２ｄ及び下側伸縮部１２ｅが伸縮する前の状態を一点鎖線で示しているが、この状態において作業員による不活性ガスバウンダリ１ａの内部観察作業などにより、例えば下向き力が働くと、図３に実線で示すように上側伸縮部１２ｄが下方へ伸び、下側伸縮部１２ｅが下方へ縮む。

なお、カラー１３は、図５〜図７に例示するように上側の本体部１３Ａと下側のアダプタ部１３Ｂとを有するものであってもよい。
この場合、可撓性バック１２の下端部１２ｂはカラー１３の本体部１３Ａに接続される。具体的には、可撓性バック１２の下端部１２ｂをカラー１３の本体部１３Ａの外周面１３Ａ−１に嵌合し、可撓性バック１２の下端部１２ｂの外周面１２ｃ側からバンド４３によって締め付けることにより、可撓性バック１２の下端部１２ｂをカラー１３の本体部１３Ａに密着させて不活性ガスが漏れるのを防止する。更には、可撓性バック１２の下端部１２ｂ及びカラー１３の本体部１３Ａに外側から接着テープ４４を巻き付けることにより、より確実に不活性ガスの漏洩を防止する。
アダプタ部１３Ｂは円環状であり、且つ、その円周方向の一部に障害物回避部１３Ｂ−１が突設されている。障害物回避部１３Ｂ−１は、遮蔽プラグ３（小回転プラグ３Ｂ）の上面３ａにおける搬出孔３１の周縁部３ａ−１に存在している障害物（例えばフランジ）４７を避けて外側に膨らんでいる。

そして、本実施の形態例ではファイバースコープ導入装置２１が、可撓性バック１２の側面に取り付けられている。ファイバースコープ導入装置２１は、ファイバースコープ導入管２２（作業用部材導入管）と、複数（図示例では２体）の仕切り弁２３と、キャップ２４とを有している（特に図８〜図１３を参照）。

ファイバースコープ導入管２２は、可撓性バック１２の側面に設けられたＳＵＳ等の金属製の導入管取り付け部１２ｆの貫通孔１２ｆ−１に挿通されている。従って、ファイバースコープ導入管２２の基端側は不活性ガスバウンダリ形成設備１の外側に位置している一方、ファイバースコープ導入管２２の先端側は不活性ガスバウンダリ形成設備１によって形成された不活性ガスバウンダリ１ａ内に位置している。ファイバースコープ導入管２２はビニール製（ビニールチューブ）で円筒状に形成されており、接着剤や接着テープなどの固定手段によって導入管取り付け部１２ｆに固定されている。なお、ファイバースコープ導入管２２はビニール製に限らず、例えばプラスチック製やＳＵＳ等の金属製などであってもよい。導入管取り付け部１２ｆも金属製に限らず、例えばプラスチック製などであってもよい。

また、ファイバースコープ導入管２２は、複数の円筒状の導入管部２２Ａに分割されている。図示例では仕切り弁２３を２体用いているため、これに合わせてファイバースコープ導入管２２を３体の導入管部２２Ａに分割している。

仕切り弁２３は可撓性の材料製（ゴム製、ビニール製など）であり、円板状に形成されている。仕切り弁２３の中央部には、ファイバースコープ５１（棒状で且つ断面が円形状の作業用部材：図１１〜図１２を参照）の外径よりも小さな挿通孔２３ａを有している（図１１，図１２を参照）。

従って、通常、図１０に実線で示すように仕切り弁２３は径方向に真直ぐになっているが、一点鎖線で示すようにファイバースコープ５１を、矢印Ｓ１の如く仕切り弁２３の挿通孔２３ａに挿通させたときには、仕切り弁２３の内側部分２３ｂが、図１０に一点鎖線で示すように前記挿通方向（矢印Ｓ１方向）へ撓んでファイバースコープ５１の外周面に密着する。また、ファイバースコープ５１を、矢印Ｓ２の如く挿通孔２３ａから引き抜くときには、仕切り弁２３の内側部分２３ｂが、図１０に一点鎖線で示すように前記引き抜き方向（矢印Ｓ２方向）へ撓んでファイバースコープ５１の外周面に密着する。

また、仕切り弁２３は、内側部分２３ｂが前記挿通方向や前記引き抜き方向に撓み易くなるようにするため、中央部に向かうにしたがって肉厚が薄くなっている。更に、仕切り弁２３の内側部分２３ｂには、挿通孔２３ａから径方向へ放射状に延びたしわ２３ｆを有しており、このことによって内側部分２３ｂが、より撓み易くなっている。

また、仕切り弁２３はその外周部２３ｃが内側に比べて肉厚が厚くなっており、外周部２３ｃの一方の側面には円環状の凹部である第１嵌合部２３ｄが形成され、外周部２３ｃの他方の側面には円環状の凹部である第２嵌合部２３ｅが形成されている。そして、第１嵌合部２３ｄには導入管部２２Ａの端部２２Ａ−１が嵌合され、第２嵌合部２３ｅには他の導入管部２２Ａの端部２２Ａ−１が嵌合されている。

即ち、複数（図示例では３体）の導入管部２２Ａは、複数（図示例では２体）の仕切り弁２３の外周部２３ｃ（第１嵌合部２３ｄ、第２嵌合部２３ｅ）を介して連結されている。かくして仕切り弁２３がファイバースコープ導入管２２に簡易且つ確実に装着され、導入管部２２Ａと導入管部２２Ａの間から不活性ガスが漏れるおそれもない。なお、図示例では更に仕切り弁２３の外周部２３ｃ及び導入管部２２Ａの外周面にアルミニウム製などの接着テープ５２を巻き付けることにより、より確実に不活性ガスの漏洩を防止している。

キャップ２４は、弾性部材２５を介してファイバースコープ導入管２２（最も先端側の導入管部２２Ａ）の先端に開閉可能に装着されており、弾性部材２５の弾性力によってファイバースコープ導入管２２の開口２２ａを塞いでいる。なお、図示例の弾性部材２５はねじりコイルばねであるが、これに限定するものではなく、他の種類のばねやゴムなどを弾性部材２５として用いてもよい。

また、キャップ２４と、複数体の仕切り弁２３のうちのキャップ２４に最も近い仕切り弁２３との間では、ファイバースコープ導入管２２（即ち最も先端側の導入管部２２Ａ）にシールガス注入装置２６が設けられている。シールガス注入装置２６は、ファイバースコープ導入管２２（最も先端側の導入管部２２Ａ）の管壁２２ｂに形成されたシールガス注入孔２２ｃと、このシールガス注入孔２２ｃに連通するようにファイバースコープ導入管２２（最も先端側の導入管部２２Ａ）に先端部が接続されたシールガス注入管２７とを有して成るものである。シールガス注入管２７の基端側は、不活性ガスボンベなどを備えたシールガス供給装置２８に接続さている。従って、シールガス供給装置２８から送給されてくる不活性ガス（アルゴンガス）であるシールガスは、シールガス注入管２７及びシールガス注入孔２２ｃを介して、ファイバースコープ導入管２２（最も先端側の導入管部２２Ａ）における仕切り弁２３とキャップ２４の間の空間部２２ｄへ注入される。

なお、不活性ガス漏洩防止の信頼性を高めるには複数体の仕切り弁２３をファイバースコープ導入管２２に設けることが望ましいが、必ずしもこれに限定するものではなく、ファイバースコープ導入管２２に設ける仕切り弁２３は１体でもよい。仕切り弁２３が１体の場合には、当該仕切り弁２３とキャップ２４との間において、ファイバースコープ導入管２２にシールガス注入装置２６を設ければよい。

次に、図１４〜図１６に基づき、不活性ガスバウンダリ１ａの内部観察作業の手順を説明する。

まず、図１４に示すように、作業員がファイバースコープ５１を矢印Ｓ１方向に移動させることより、ファイバースコープ導入管２２内に挿入して仕切り弁２３の挿通孔２３ａに挿通させる。このときにはキャップ２４がファイバースコープ導入管２２の開口２２ａを塞いでいるため、不活性ガスバウンダリ形成設備１（不活性ガスバウンダリ１ａ）内の不活性ガスがファイバースコープ導入管２２を通って外へ漏れるのをキャップ２４によって防止することができる。

作業員が更にファイバースコープ５１を矢印Ｓ１方向へ移動させると、このファイバースコープ５１はキャップ２４に当接し、弾性部材２５の弾性力に抗して矢印Ｓ３の如くキャップ２４を押し開け、不活性ガスバウンダリ１ａ内に導入される。このときにはキャップ２４が開いても、既に仕切り弁２３の内側部分２３ｂが挿通方向（矢印Ｓ１方向）に撓んでファイバースコープ５１の外周面に密着しているため、不活性ガスバウンダリ１ａ内の不活性ガスがファイバースコープ導入管２２を通って外へ漏れるのを仕切り弁２３によって防止することができる。

そして、図１５に示すように、作業員はファイバースコープによって不活性ガスバウンダリ１ａ内を観察する。特に炉心上部機構２が遮蔽プラグ３（小回転プラグ３Ｂ）の搬出孔３１と干渉するおそれがあるか否かを確認することが重要であるため、炉心上部機構２と搬出孔３１の隙間がどの程度あるかを観察する。ここで用いるファイバースコープは一般的なものであり、ファイバースコープ５１の先端部５１ａにはレンズと照明（図示省略）が設けられており、前記照明で不活性ガスバウンダリ１ａ内を照らしながら、前記レンズを介して不活性ガスバウンダリ１ａ内の状態を観察することができる。また、ファイバースコープ５１の先端部５１ａの向きを、矢印Ｓ４の如く任意の方向に変えながら、内部観察を行うこともできる。

また、このときには必要に応じて可撓性バック１２を撓ませることにより、ファイバースコープ導入管２２及びファイバースコープ５１の向きを変えて内部観察を行うこともできる。更には、必要に応じて可撓性バック１２の上側伸縮部１２ｄ及び下側伸縮部１２ｅを上下方向へ伸縮させることにより、ファイバースコープ導入管２２及びファイバースコープ５１の上下方向の位置を変えて内部観察を行うこともできる。

内部観察が終了すると、図１６に示すように作業員がファイバースコープ５１を、矢印Ｓ２の如くファイバースコープ導入装置２１から引き抜く。このときにはシールガス供給装置２８を作動させて当該シールガス供給装置２８から送給されてくるシールガス（不活性ガス）を、シールガス注入装置２６（シールガス注入管２７、シールガス注入孔２２ｃ）によって矢印Ｓ６の如く仕切り弁２３とキャップ２４の間の空間部２２ｄへ注入する。その結果、不活性ガスバウンダリ１ａ内から空間部２２ｄへ流入していた不活性ガスが不活性ガスバウンダリ１ａ内へ押し出され、且つ、不活性ガスバウンダリ１ａ内の不活性ガスが新たに空間部２２ｄへ流入することも防止される。

また、このときには仕切り弁２３の内側部分２３ｂが引き抜き方向（矢印Ｓ２方向）に撓んでファイバースコープ５１の外周面に密着しているため、不活性ガスバウンダリ１ａ内の不活性ガスやシールガスがファイバースコープ導入管２２を通って外へ漏れるのを仕切り弁２３によって防止することができる。

ファイバースコープ５１の先端部５１ａがファイバースコープ導入管２２内に入ると、キャップ２４が矢印Ｓ５の如く閉じてファイバースコープ導入管２２の開口２２ａを塞ぐため、このキャップ２４によって、不活性ガスバウンダリ１ａ内の不活性ガスがファイバースコープ導入管２２を通って外へ漏れるのを防止することができる。従って、作業員が更にファイバースコープ５１を矢印Ｓ２方向へ移動させて仕切り弁２３から引き抜いても、不活性ガスバウンダリ１ａ内の不活性ガスやシールガスがファイバースコープ導入管２２を通って外へ漏れることはない。

なお、炉心上部機構２を引き上げる前にも不活性ガスバウンダリ１ａ内の観察を行う必要がある場合には、炉心上部機構２を引き上げる前にファイバースコープ導入装置２１によってファイバースコープ５１を不活性ガスバウンダリ１ａ内に導入して内部観察を行い、その後、一旦、炉心上部機構２の引き上げに支障がないようするためにファイバースコープ５１をファイバースコープ導入装置２１から引き抜く。そして、炉心上部機構２をある程度引き上げた後、再度、ファイバースコープ５１をファイバースコープ導入装置２１によって不活性ガスバウンダリ１ａ内に導入して内部観察を行い、その後、再度、ファイバースコープ５１をファイバースコープ導入装置２１から引き抜く。

また、不活性ガスバウンダリ１ａ内に不活性ガスが流入している状態においてファイバースコープ５１を不活性ガスバウンダリ１ａ内に導入する場合にはキャップ２４を設けることが必要であるが、作業手順によっては、必ずしもキャップ２４を設ける必要がない場合もある。即ち、不活性ガスバウンダリ１ａ内に不活性ガスが流入する前にファイバースコープ５１を不活性ガスバウンダリ１ａ内に導入するような作業手順とした場合には、ファイバースコープ導入管２２にキャップ２４を設けず、仕切り弁２３だけを設けるようにしてもよい。

以上のように、本実施の形態例のファイバースコープ導入装置２１によれば、高速増殖炉の原子炉容器４の上部を塞いでいる遮蔽プラグ３上に不活性ガスバウンダリ形成設備１によって形成された不活性ガスバウンダリ１ａ内へ、ファイバースコープ５１を導入するためのファイバースコープ導入装置２１であって、不活性ガスバウンダリ形成設備１に挿通され、先端側が不活性ガスバウンダリ１ａ内に位置している円筒状のファイバースコープ導入管２２と、ファイバースコープ導入管２２に設けられた円板状で且つ可撓性のものであり、中央部にはファイバースコープ５１の外径よりも小さな円形状の挿通孔２３ａを有し、ファイバースコープ５１を挿通孔２３ａに挿通したときに内側部分２３ｂが前記挿通方向に撓んでファイバースコープ５１の外周面に密着する構成の仕切り弁２３とを有することを特徴としているため、不活性ガスバウンダリ１ａ内の不活性ガスがファイバースコープ導入管２２を通って外へ漏れるのを仕切り弁２３によって防止することができる。しかも、装置構成が簡素であるため、内部観察作業にかかる費用を低減することもできる。

また、本実施の形態例のファイバースコープ導入装置２１によれば、ファイバースコープ導入管２２の先端には、弾性部材２５の弾性力によってファイバースコープ導入管２２の開口２２ａを塞ぐようにキャップ２４が取り付けられていることを特徴としているため、不活性ガスバウンダリ１ａ内の不活性ガスがファイバースコープ導入管２２を通って外へ漏れるのを仕切り弁２３とキャップ２４によって防止することができる。このため、不活性ガス漏洩防止の信頼性が向上する。しかも、不活性ガスバウンダリ１ａ内に不活性ガスが流入している状態でも、不活性ガスを漏洩させずにファイバースコープ５１を不活性ガスバウンダリ１ａ内に導入することができる。従って、不活性ガスバウンダリ１ａ内に不活性ガスが流入する前でも後でも、任意に時期にファイバースコープ５１を不活性ガスバウンダリ１ａ内へ導入することができるため、作業手順の決定が容易になる。

また、本実施の形態例のファイバースコープ導入装置２１によれば、ファイバースコープ導入管２２には、ファイバースコープ導入管２２における仕切り弁２３とキャップ２４の間の空間部２２ｄに不活性ガスであるシールガスを注入するためのシールガス注入装置２６が設けられていることを特徴としているため、仕切り弁２３とキャップ２４の間の空間部２２ｄに流入した不活性ガスの漏洩も確実に防止することができる。

また、本実施の形態例のファイバースコープ導入装置２１によれば、ファイバースコープ導入管２２は複数の導入管部２２Ａに分割され、仕切り弁２３の外周部２３ｃの一方の側面には円環状の凹部である第１嵌合部２３ｄが形成され、且つ、外周部２３ｃの他方の側面には円環状の凹部である第２嵌合部２３ｅが形成されており、第１嵌合部２３ｄには導入管部２２Ａの端部２２Ａ−１が嵌合され、第２嵌合部２３ｅには他の導入管部２２Ａの端部２２Ａ−１が嵌合されていることを特徴としているため、ファイバースコープ導入管２２（導入管部２２Ａ）への仕切り弁２３の装着を、簡易な構成で容易且つ確実に行うことができる。

また、本実施の形態例のファイバースコープ導入装置２１によれば、仕切り弁２３は、中央部に向かうにしたがって肉厚が薄くなっていることを特徴としているため、仕切り弁２３の内側部分２３ｂを確実に撓ませてファイバースコープ５１の外周面に密着させることができる。

また、本実施の形態例のファイバースコープ導入装置２１によれば、不活性ガスバウンダリ形成設備１は、金属製で円環状に形成され、遮蔽プラグ３の上面３ａにおける搬出孔３１の周縁部３ａ−１に配設されて搬出孔３１の周囲を囲んでいるカラー１３と、金属製で円筒状に形成され、搬出孔３１の上方に配設されている案内管１１と、可撓性の材料製で円筒状に形成され、上端部１２ａが案内管１１の下端部１１ｂに接続され、下端部１２ｂがカラー１３に接続された可撓性バック１２とを有するものであり、ファイバースコープ導入管２２は、可撓性バック１２の側面に挿通されて、先端側が不活性ガスバウンダリ１ａ内に位置していることを特徴としているため、必要に応じて可撓性バック１２を撓ませることにより、ファイバースコープ５１の向きを変えて作業を行うことができ、作業性が向上する。

また、本実施の形態例のファイバースコープ導入装置２１によれば、可撓性バック１２は、上端部１２ａに設けられた蛇腹状で上下方向へ伸縮可能な上側伸縮部１２ｄと、下端部１２ｂに設けられた蛇腹状で上下方向へ伸縮可能な下側伸縮部１２ｅとを有することを特徴としているため、必要に応じて可撓性バック１２の上側伸縮部１２ｄ及び下側伸縮部１２ｅを上下方向へ伸縮させることにより、ファイバースコープ５１の上下方向の位置を変えることができ、作業性が向上する。

なお、上記では炉心上部機構２の交換を行う場合について説明したが、これに限定するものでなく、その他の炉内構造物の交換作業を行う場合にも、本発明のファイバースコープ導入装置や不活性ガスバウンダリ形成設備を適用することができる。
また、本発明は特にファイバースコープを不活性ガスバウンダリ内に導入する場合に適用して有用なものであるが、必ずしもこれに限定するものではなく、ファイバースコープ以外の棒状で断面が円形状の作業用部材（例えば棒状の部材の先端に照明みを設けたものや、カメラや照明以外の機器を設けたものなど）を、不活性ガスバウンダリ内に導入する場合にも適用することができる。

本発明は高速増殖炉の原子炉容器の上部を塞いでいる遮蔽プラグ上に不活性ガスバウンダリ形成設備によって形成された不活性ガスバウンダリ内へ、棒状で且つ断面が円形状の作業用部材を導入するための作業用部材導入装置に関するものであり、特に前記作業用部材がファイバースコープである場合に適用して有用なものである。

１ 不活性ガスバウンダリ形成設備
１ａ 不活性ガスバウンダリ
２ 炉心上部機構
２ａ 炉心上部機構の胴部
２ｂ 胴部のフランジ部
３ 遮蔽プラグ
３Ａ 大回転プラグ
３Ｂ 小回転プラグ
３ａ 遮蔽プラグ（小回転プラグ）の上面
３ａ−１ 搬出孔の周縁部
４ 原子炉容器
４ａ 原子炉容器の上端部
５ 炉心部
６ 炉上部ピット
７ 炉上部ピットの床面
８ 炉上部ピット蓋
８ａ 炉上部ピット蓋の上面
８ａ−１ 貫通孔の周縁部
１１ 案内管
１１ａ 案内管のフランジ部
１１ｂ 案内管の下端部
１１ｃ 案内管（下端部）の外周面
１２ 可撓性バック
１２ａ 可撓性バックの上端部
１２ｂ 可撓性バックの下端部
１２ｃ 可撓性バック（上端部、下端部）の外周面
１２ｄ 可撓性バックの上側伸縮部
１２ｄ−１ 上側伸縮部の襞
１２ｅ 可撓性バックの下側伸縮部
１２ｅ−１ 下側伸縮部の襞
１２ｆ 導入管取り付け部
１２ｆ−１ 導入管取り付け部の貫通孔
１３ カラー
１３ａ カラーの外周面
１３Ａ カラーの本体部
１３Ａ−１ 本体部の外周面
１３Ｂ カラーのアダプタ部
１３Ｂ−１ アダプタ部の障害物回避部
１４ 蓋部材
２１ ファイバースコープ導入装置
２２ ファイバースコープ導入管
２２Ａ ファイバースコープ導入管の導入管部
２２Ａ−１ 導入管部の端部
２２ａ ファイバースコープ導入管の開口
２２ｂ ファイバースコープ導入管（導入管部）の管壁
２２ｃ シールガス注入孔
２２ｄ 仕切り弁とキャップの間の空間部
２３ 仕切り弁
２３ａ 仕切り弁の挿通孔
２３ｂ 仕切り弁の内側部分
２３ｃ 仕切り弁の外周部
２３ｄ 仕切り弁の第１嵌合部
２３ｅ 仕切り弁の第２嵌合部
２３ｆ 内側部分のしわ
２４ キャップ
２５ 弾性部材
２６ シールガス注入装置
２７ シールガス注入管
２８ シールガス供給装置
３１ 遮蔽プラグ（小回転プラグ）の搬出孔
３１ａ 搬出孔の段部
３２ 炉上部ピット蓋の貫通孔
４１ Ｏリング
４２ 放射性の塵
４３ バンド
４４ 接着テープ
４５ バンド
４６ 接着テープ
４７ 障害物
５１ ファイバースコープ
５１ａ ファイバースコープの先端部
５２ 接着テープ

Claims (8)

1. 高速増殖炉の原子炉容器の上部を塞いでいる遮蔽プラグ上に不活性ガスバウンダリ形成設備によって形成された不活性ガスバウンダリ内へ、棒状で且つ断面が円形状の作業用部材を導入するための作業用部材導入装置であって、
   前記不活性ガスバウンダリ形成設備に挿通され、先端側が前記不活性ガスバウンダリ内に位置している円筒状の作業用部材導入管と、
   前記作業用部材導入管に設けられた円板状で且つ可撓性のものであり、中央部には前記作業用部材の外径よりも小さな円形状の挿通孔を有し、前記作業用部材を前記挿通孔に挿通したときに内側部分が前記挿通方向に撓んで前記作業用部材の外周面に密着する構成の仕切り弁と、
   を有することを特徴とする作業用部材導入装置。
2. 請求項１に記載の作業用部材導入装置において、
   前記作業用部材導入管の先端には、弾性部材の弾性力によって前記作業用部材導入管の開口を塞ぐようにキャップが取り付けられていることを特徴とする作業用部材導入装置。
3. 請求項２に記載の作業用部材導入装置において、
   前記作業用部材導入管には、前記作業用部材導入管における前記仕切り弁と前記キャップの間の空間部に不活性ガスであるシールガスを注入するためのシールガス注入装置が設けられていることを特徴とする作業用部材導入装置。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載の作業用部材導入装置において、
   前記作業用部材導入管は複数の導入管部に分割され、
   前記仕切り弁の外周部の一方の側面には円環状の凹部である第１嵌合部が形成され、且つ、前記外周部の他方の側面には円環状の凹部である第２嵌合部が形成されており、
   前記第１嵌合部には前記導入管部の端部が嵌合され、前記第２嵌合部には他の前記導入管部の端部が嵌合されていること、
   を特徴とする作業用部材導入装置。
5. 請求項１〜４の何れか１項に記載の作業用部材導入装置において、
   前記仕切り弁は、中央部に向かうにしたがって肉厚が薄くなっていることを特徴とする作業用部材導入装置。
6. 請求項１〜５の何れか１項に記載の作業用部材導入装置において、
   前記作業用部材は、ファイバースコープであることを特徴とする作業用部材導入装置。
7. 請求項１〜６の何れか１項に記載の作業用部材導入装置において、
   前記不活性ガスバウンダリ形成設備は、金属製で円環状に形成され、前記遮蔽プラグの上面における搬出孔の周縁部に配設されて前記搬出孔の周囲を囲んでいるカラーと、金属製で円筒状に形成され、前記搬出孔の上方に配設されている案内管と、可撓性の材料製で円筒状に形成され、上端部が前記案内管の下端部に接続され、下端部が前記カラーに接続された可撓性バックとを有するものであり、
   前記作業用部材導入管は、前記可撓性バックの側面に挿通されて、先端側が前記不活性ガスバウンダリ内に位置していること、
   を特徴とする作業用部材導入装置。
8. 請求項７に記載の作業用部材導入装置において、
   前記可撓性バックは、上端部に設けられた蛇腹状で上下方向へ伸縮可能な上側伸縮部と、下端部に設けられた蛇腹状で上下方向へ伸縮可能な下側伸縮部とを有することを特徴とする作業用部材導入装置。

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