JPH0219798A - 核燃料集合体受入れ取りはずし用セル - Google Patents

核燃料集合体受入れ取りはずし用セル

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JPH0219798A
JPH0219798A JP1129043A JP12904389A JPH0219798A JP H0219798 A JPH0219798 A JP H0219798A JP 1129043 A JP1129043 A JP 1129043A JP 12904389 A JP12904389 A JP 12904389A JP H0219798 A JPH0219798 A JP H0219798A
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jaw
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JP1129043A
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Jean A Beneck
ジャン、アルベール、ベネク
Claude Quayre
クロード、ケール
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Fragema
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    • G21C3/00Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
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    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C19/00Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
    • G21C19/34Apparatus or processes for dismantling nuclear fuel, e.g. before reprocessing ; Apparatus or processes for dismantling strings of spent fuel elements
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、タイロッドにより相互に連結した2個の端部
ピースと前記タイロッドに沿い互いに間隔金隔てたグリ
ッドとから形成した骨組により、規則正しい格子の各節
点に保持した燃料棒の束から成る核燃料集合体用の受入
れ取りはずしセルに関する。
〔発明の背景〕
このような燃料集合体を照射後に原子炉から取りはずす
ときは、これ等の燃料集合体は、放射能の消滅程度が各
燃料棒を取出すことができるのに十分になるまでスイミ
ングプール内に貯蔵しなければならない。このスイミン
グプールの貯蔵容量を増すように、放射能の消滅中に集
合体の燃料要素の占める容PRヲできるだけ減小させる
ことが望ましい。
〔従来の技術〕
燃料集合体を最も放射性の強い要素全形成する骨組及び
燃料棒に分離し、各燃料棒を三角形の格子に従って配分
した接合棒の群の形に結合する装置は従来からよく知ら
れている(IIP−A−0218,494号明細書)。
この装置は、逐次端部ピースを取りはずし次いで燃料棒
を抜き出すために取りはずそうとする燃料集合体を受入
れるセル金偏えている。このセルは、受入れようとする
集合体に対応する横断面を持つ上下方向の構造金偏えて
いる。この構造は、グリッド及び下端部ピースを保持す
る機構と、燃料棒が集合体の外側にある位置と各くし形
相状片が各燃料棒の間にはまりあう位置との間に可動な
くし形により上端部ピースの取りはずし後に残りの最高
のグリッドの上方に各燃料棒をその公称の間隔に保持す
る機構とを持つ。
〔発明の要約〕
本発明の目的は、燃料集合体を定位置に確実に保持し、
上端部ピースの分離中に(一般に案内管により形成した
タイロッドを切断することにより)燃料棒の損傷のおそ
れを防ぎ、燃料棒の逐次の抜き出し中にこれ等の燃料棒
の詰まりを防ぐ燃料集合体受入れ取りはずし用セルを提
供することにある。
このために本発明は、クシ形機構に、上下方向の構造体
に固定して接合したフレームに支えた少なくとも2組の
くし形を設け、これ等の各組のくし形を前記フレームに
沿って案内し、前記各くし形に、これ等のくし形tその
他方の組の各くし形が相互に近づき又遠ざかる向きに沿
って移動する移動方向を横切る方向で相互に近づき又遠
ざかる向きに動かすジヤツキを設けたこと’kW長とす
る燃料集合体受入れ取りはずしセルを提供するものであ
る。グリッド保持機構は、前記構造体に枢動自在に取付
けられ前記各ジヤツキに同時に制御するように連結した
ジョーを備えている。前記ジヤツキは、各ジョーをこれ
等のジョーが前記くし形機構のすぐ下方に位置するグリ
ッドを解放する位置と前記構造体に対し前記ジョーがグ
リッドをその全部の側部でつかむ所定の位置との間に動
かすように配置しである。
このよう力構造では各燃料棒の頂端部は、燃料集合体の
上端部ピースと切断により分離した案内管部分とおそら
くは燃料集合体の最上部グリッドとから形成した単位を
抜き出したときに、規則正しい格子の節点の定位置に正
確に保持される。
燃料集合体が正方形の横断面を持ち各燃料棒を正方形の
格子の節点に保持する場合に、くシ形機構は、互いに直
交する向きに可動な2組のくし形を備え、又上端部ピー
スの取シはずし後に残る最高位置のグリッドを保持する
機構は、2組の2個のジョーを備えている。これ等の組
の少なくとも一方は、グリッドに衝合しその上向きの運
動を防ぐスタッドを備えている。
〔実施例〕
実施例について図面を参照して説明すると、以下に述べ
る取りはずし用セル12は、一般に現在900Mweの
回圧水型原子炉に使われる第1図に示したような燃料集
合体を受入れるようにしである。このような集合体は、
骨組と、正方形の格子の各節点に配分した燃料棒2の束
とから成っている。骨組は、若干の節点における燃料棒
の代りの案内管6により相互に接合した2個の端部ピー
ス3.4と、各案内管6に沿い互いに間隔を隔てたグリ
ッド8とから形成しである。この実施例では8個のグリ
ッド8は、案内管6に固定され、各燃料棒全定位置に案
内し保持する各通路を形成する。
セル12は、この説明に参照したEP−A−Oj、2.
・18,494号明細書に記載しである第2図に示4□
した一般構造を持つ取りはずし装置に使うのにと(に適
している。原子炉の炉心から抜き出した集合体全骨ける
ようにスイミングプールに入れたこの装置は、支持ケー
ジ10を備えている。取りはずそうとする集合体14を
受入れ取りはずすためのセル12はこの装置の底部に乗
る。セル12は、公称の間隔金持つ格子の各節点に各燃
料棒を定位置に保持するくし形機構18と各燃料棒の下
端部ピース4及びグリッドを定位置に保持する保持手段
とを支える剛性構造を持つ。
この装置は又、水平方向及び上下方向に可動で取りはず
し用セル内に入れた集合体14に作用できるようにした
工具を備えている。
各端部ぎ一ス3,4全相互に接合する案内管6を上部グ
リッド8a(第3図)のレベルの下方で切断し端部ピー
ス3と各案内管6の切断部分と上部グリッド8aとから
形成したアセンブリを抜き出す切断工具24を設けであ
る。
往復台30からつり下げたつかみ工具28により、各燃
料棒を抜き出しこれ等を取り扱うことができる。工具2
8は図示のように、FR−A−2,460,027号明
細書に記載しであるようなくし形34’z持つ、燃料棒
の上下方向案内用フレーム構造32t−備えている。フ
レーム構造32内ではジヤツキ38によりヘッド36が
上下方向に可動である。
第2図に示した装置はさらに、欠陥棒用の振動体39と
各棒をふたたび束にまとめる角すい形振動体42を持つ
再まとめセル又は統合セル4oと全備えている。
第4図に示した本発明の取りはずしセルでは、上下方向
構造体16は、正方形横断面を持ち、各フレームにより
相互に組合せた山形材から形成しである。構造体16の
高さは、集合体が定位置にあるときに上端部ピース3が
セル12の上方になるような寸法である。構造体16は
、底部から頂部まで、 セル12内に入れた集合体14の下端部ピースを固定し
心合せする機構20と、 集合体1402つのグリッド金定位置に保持だけする機
構22と、 上端部ぜ一スを備えた集合体の取りはずし後にこの集合
体の畢高のグリッド8b’t−保持し心合せする機構4
4と、 2組のくし形を持ち、各燃料棒の上端部をこれ等の棒の
公称の間隔に保持し、構造体16の上端部に支えた機構
18と を支える。
前記した種種の機構を以下に述べる。
くし形機構(第5図、第6図、第7図及び第8図) 第5図及び第6図はくし形機構18の全体を示す。分り
やすいように一方のくし形だケ全挿入位置で示しである
が、実際には対向するくし形も同時に動(。
くし形機構18は、それぞれ1組2つの互いに対向する
くし形に割当てられた2つの段を持つフレーム46を備
えている。上部の組は、互いに間隔を隔てた位置と各く
し彩画50が実際上圧いに接触する最大挿入位置との間
で図面の平面内で水平に移動する2つのくし形4B&、
48aから形成しである。第6図に示した実施例では各
くし形の歯50は燃料棒束の半分の幅に相当する長さを
持つ。各くし形48aは、フレーム46に形成した2つ
の案内斜面52.52に沿って滑動する。
2つのくし形48a、4Ba全同時に動かす手段は2個
の流体圧ジヤツキ54.54から成っている。各ジヤツ
キ5407リンダはフレーム46に支えられ、又そのピ
ストンは横ピース56により2つのくし形の一方に連結
しである。各くし形48akなめらかに均等に移動させ
又その引っかかり?防ぐように、各くし形48aに2つ
の側部ラック58.5El設けである。各ランク58は
、フレーム46に固定した軸受内で回転する共通の@6
2に取付けた対応するピニオン60とかみあう。
下方の組の各くし形48bは各くし形48aと同様にし
て取付けられ作動する。しかし一方の組のくし形の運動
は他方の組のくし形の運動に直交して生ずる。簡略化の
ために、各くし形48a。
48bに協働する対応部品を指示するのに第5図では同
じ参照数字を使っである。
少数の燃料棒2だけしか示してない第7図において、フ
レーム46は、各くし形48a、48bが各案内管6を
切断したレベルのすぐ上方で各燃料棒2間に挿入される
ようなレベルで構造体16の頂部フランジに固定しであ
る。この構造では、各燃料棒がこれ等を取りはずす手段
によりつかまれる位置のすぐ下方で第8図に示したこう
しじま模様の通路が得られる。
下端部ピース固定心合せ機構 第9図及び第10図に示した機構20は、下端部ピース
4の対応する形状の凹みにはまるように構造体16の底
部に支えた2個の心合せスタッド64.64’!r備え
ている。機構20は又、端部ピース4に対して対称に配
置され端部ピース4の互いに対向する2つの面に作用す
る単一の組のジョ66を備えている。各ジョー66は、
端部ピース4全締付げる位置(第9図に実線で示しであ
る)と、各ジョー66が端部ピース4を解放する位置(
鎖線で示しである)との間に可動である。“各ジョー6
6は、これにより端部ピース4を定位・・置に確実に保
持し又端部ピース4を心合せするこ逅のできる支持面を
持つ。第9図及び第10図に示した実施例では各ジョー
66の支持面に、互いに隣接する燃料棒2の間全通り端
部ピース4の上面に当たり又端部ピース4が上方に動か
ないようにするスタッド68と設けである。
各ジョー66はその運動中に、構造体16に固定され各
ジョー66の細長い穴72内に閉じ込めたピン70によ
り案内する。各ジョー66の運動は各ジヤツキ74(第
9図)により制御する。各ジヤツキ74の/リングは構
造体16に属する出張り76に枢動自在に取付けられ、
又各ジヤツキ74のピストンは各ジョー66を貫通する
軸78に連結しである。
グリッド保持機構(第11図及び第12図)第4図に示
したセル12は燃料集合体の2個の現用のグリッド8,
8を定位置に保持する作用だけをする2つの機構22.
22t−備えている。各機構22は上部グリッド8b’
r保持し心合せする後述の機構を加えである。
保持作用だけ全する2つの各機構22はそれぞれグリッ
ドを2つの面だけでつかむ。たとえば下部の機構22は
第6のグリッドを底部から第4図の平面に平行な2つの
面でつかみ、又他方の機構22は第5のグリッドを底部
から第4図の平面に直交する2つの面でつかむ。2つの
機構22゜22は互いに同じである。第11図及び第1
2図に示した機構22は機構20の構造に極めて類似し
た構造を持つ。機構22も又、それぞれ締付は位置及び
解放位置の間にジヤツキ82により可動な2個のジョー
80を備えている。各ジョー80は、グリッド8に当て
る偏平な面と、3角形の横断面金持ちグリッド8を軸線
方向に保持するように容態も橢2vC自由空間にはまる
スタッド84とを持つ。各スタッド84の支持点は、ジ
ョー80の一方に対して第13図に示した配置を持つが
、他方のジョー80に対しては次次の2本の燃料棒間の
距離だけ片寄せた配置にしである。すなわち各グリッド
8は14個所の点で保持される。
第4図に示したセル12で下部機構22は、下端部ぎ一
スを固定し心合せする機構20によりつかまれる面に直
交し又他方の機構22によシ゛つかまれる面に直交する
2つの面′でグリッド8をつかむ。すなわち第14図に
示すような係合スタッド84の配分が得られ確実な保持
の保証ができる。
最上部グリッドを保持し心合せする機構最上部グリッド
8k)(第1図に示した燃料集合体の場合には底部から
7番目のグリッド)ft保持し心合せする機構44はグ
リッド8bをその4面でつかむように設けである。機構
44は、第15図及び第16図に示した構造を持ち、相
互に対向して位置し2個から成る各組内で相互に対向す
る2組のジョー86.871−動かすように配置した2
個だけのジヤツキ88.88?持つ。各ジョー86.8
7t−案内する手段は、これ等が第9図及び第11図に
例示したものと全(同じ構造を持つので説明は省(こと
にする。4個のジョーの同時の制御は、2個のジヤツキ
88.88のピストンを同じ移動水平板92に固定する
ことにより得られる。水平板92は、構造体16を囲み
各ジョー86.87が枢動運動するようにぎン94を設
けた上下方向リンク90を支える。図示の実施例では2
組のうち一方の組だけのジョー86に保持スタッド96
金設けである。
グリッド8bの4面に対する各ジョー86゜87の作用
により、燃料集合体の変形により各燃料棒にたわみ又は
ねじれを生じた場合にこの燃料集合体のひずみ取りが行
われる。
本発明セルは、第1図に示したのとは異なる燃料集合体
に対し、たとえば増大した個数のグリッドを持つ130
0Mwe原子炉用燃料集合体に対し使用することができ
る。前記した種種の機構はこの場合にも使用できる。全
部の機構が簡単な構造金持ち、しかも下端部ピース及び
各グリッドの横方向及び縦方向の保持と与えられた格子
の各節点における燃料棒の保持とを保証して、燃料棒の
抜き出し中にその詰まりのおそれがなくなるようにする
。正方形でな(て六角形の横断面金持ち三角形の格子の
節点に各燃料棒全配分した燃料集合体を取りはずすのに
、前記したのと同様な手段を使うことができる。
本発明セルを使う方法は前記の説明から明らかであり従
って詳しい説明は省(ことにする。取りはずそうとする
燃料集合体は、取扱い工具からつり下げながら本発明セ
ル内に下降させる。この場合互いに異なる機構の各ジョ
ーと各くし形とは互いに間隔を隔てる。下端部ピース4
はその下降運動の終りに各スタッド64に心合せする。
機構20の各ジヤツキT4は、各ジョー66を相互に近
づ(向きに動かし端部ぎ一部4t−その2面でつかむよ
うに作動する。次いでグリッド保持機構22゜44を作
用状態にする。各機構22.44により燃料棒の抜き取
り中にその滑動を容易にすることによって各グリッドが
変形しないようにする。各案内管は頂部グリッド8aの
レベルの下側テ切断し、そしてグリッド8aと上端部ピ
ース3から成るサブアセンブリを取除(。最後に機構1
8のくし形を互いに近づ(向きに動かして、それぞれ公
称の配分格子の節点に各燃料棒の上端部全保持するよう
にする。
以上本発明をその実施例について詳細に説明したが本発
明はなおその精神を逸脱しないで種種の変化変型を行う
ことができるのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明取りはすし用セルに受入れることのでき
る燃料集合体の正面図、第2図は本発明取りはずしセル
の1実施例全備えた燃料集合体取りはずし兼燃料棒締固
め装置の線図的正面図、第3図は第1図の燃料集合体の
残りの部分から分離した上端部ぎ一部を含むサブアセン
ブリの拡大正面図である。第4図は本発明セルの1実施
例の正面図、第5図は第4図に示したセルのくし形機構
を拡大して示す後述第6図の■−■線に沿う断面図、第
6図は第5図の平面図、第7図は第5図及び第6図のく
し形機構の各くし形を燃料集合体内に挿入したときの相
互配置金示す縮小側面図、第8図は第7図の平面図であ
る。第9図は第4図のセルの下端部ピースを固定し心合
せする機構の要部を一部は上下方向断面にして示す拡大
側面図、第10図は第9図のX−X線に沿う断面図であ
る。 第11図及び第12図は第9図及び第10図と同様でそ
れぞれグリッド保持機構の1つの一部を示す側面図及び
水平断面図である。第13図はグリラドに対する各保持
機構の支持点金示すグリッドの正面図、第14図は次次
の2つのグリッドに対する2つの保持機構の支持点の相
対配置を示す部分平面図である。第15図は本明セル内
の残りの最上部グリッドを保持し心合せする機構の水平
断面図、第16図は第15図の窩−■線に沿う断面図で
ある。 2・・・燃料棒、3・・・上端部ぎ一ス、4・・・下端
部ピース、8・・・グリッド、12・・・セル、14・
・・燃料集合体、16・・・構造体、1B・・・くし形
機構、20゜22.44・・・つかミ機構、46・・・
フレーム、48a、48b・・・くし形、50・・・指
状片、54・・・ジヤツキ手段、66・・・ジョー 7
4・・・ジヤツキ手段FIG 1゜ FIG 2゜ FIG 5 。 FIG 7゜ FIG 8゜ n FIG、’10

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)タイロッドにより相互に連結した下端部ピース及
    び上端部ピースと前記タイロッドに沿い互いに間隔を隔
    てた複数個のグリッドとから形成した骨組により、規則
    正しい格子の各節点に保持した燃料棒の束から成る核燃
    料集合体を受入れ取りはずすためのセルにおいて、 燃料集合体を受入れるように寸法を定めた内部横断面を
    持つ上下方向の構造体と、 それぞれ前記燃料集合体のグリッドの1つ及び下端部ピ
    ースを保持する複数のつかみ機構と、少なくとも2組の
    くし形を持ちこれ等の各組の各くし形を前記構造体に対
    して、前記各くし形が前記構造体内に位置させた燃料集
    合体の外側にある第1の位置と、前記各くし形の指状片
    が前記燃料集合体の燃料棒の間にはまりあう第2の位置
    との間に前記グリッドのうちの最上部グリッドの上方で
    可動にし、前記燃料集合体の各燃料棒を規則正しい格子
    内の前記各燃料棒の正常な間隔に保持するくし形機構と を備え、 前記の各組のくし形を前記構造体に固定したフレームに
    支えかつこのフレームで案内し、前記各くし形をこれ等
    の組のうち他方の組のくし形の運動を横切る方向に前記
    の第1及び第2の位置の間で相互に近づき又遠ざかる向
    きに動かすように配置したジャッキ手段に前記各組のく
    し形を作動的に連結し、 前記つかみ機構のうちの1つに、前記構造体に枢動自在
    に取付けられ付加的なジャッキ手段に連結した複数個の
    ジョーを設けてこれ等のジョーを前記構造体に対して前
    記各ジヨーが前記最上部グリッドを解放する位置と前記
    構造体に対して前記各ジョーが前記最上部グリッドの全
    側部をつかむ所定位置との間に同時に動かすようにして
    成る核燃料集合体受入れ取りはずし用セル。
  2. (2)タイロッドにより相互に連結した下端部ピース及
    び上端部ピースと前記タイロッドに沿い互いに間隔を隔
    てた複数個のグリッドとから形成した骨組により、正方
    形の格子の各節点に保持した燃料棒の束から成り正方形
    横断面を持つ核燃料集合体を受入れ取りはずすためのセ
    ルにおいて、燃料集合体を受入れるように寸法を定めた
    内部横断面を持つ上下方向の構造体と、 それぞれ前記燃料集合体のグリッドの1つ及び下端部ピ
    ースを保持する複数のつかみ機構と、2組のくし形を持
    ちこれ等の各組の各くし形を前記構造体に対して他方の
    組の各くし形に直交する向きに、前記各くし形が前記構
    造体内に位置させた燃料集合体の外側にある第1の位置
    と、前記各くし形の指状片が前記燃料集合体の燃料棒の
    間にはまりあう第2の位置との間に前記グリッドのうち
    の最上部グリッドの上方で可動にし、前記燃料集合体の
    各燃料棒を正方形の格子内の前記各燃料棒の正常な間隔
    に保持するくし形機構と を備え、 前記の各組のくし形を前記構造体に固定したフレームに
    支えかつこのフレームで案内し、前記各くし形をこれ等
    の組のうち他方の組のくし形の運動を横切る方向に前記
    の第1及び第2の位置の間で相互に近づき又遠ざかる向
    きに動かすように配置したジャッキ手段に前記各組のく
    し形を作動的に連結し、 前記つかみ機構のうちの1つに、前記構造体に枢動自在
    に取付けられ付加的なジャッキ手段に連結した複数個の
    ジョーを設けてこれ等のジョーを前記構造体に対して前
    記各ジョーが前記最上部グリッドを解放する位置と前記
    構造体に対して前記各ジョーが前記最上部グリッドの全
    側部をつかむ所定の位置との間に同時に動かすようにし
    、前記つかみ機構の各ジョーに前記最上部グリッドに衝
    合しその上向き運動を防ぐスタッドを設けて成る、核燃
    料集合体受入れ取りはずし用セル。
  3. (3)各つかみ機構のジョーを、互いに対向する2個の
    ジャッキによりこれ等のジャッキに連結され上下方向構
    造体を囲む同じ板を介して制御するようにした請求項1
    記載のセル。
  4. (4)各つかみ機構にさらに、上下方向構造体に枢動自
    在に取付けられ各別の制御ジャッキに連結した単一の組
    の2個の付加的ジョーを持ちこれ等の付加的ジョーをこ
    れ等のジョーがグリッドの一方の側部に衝合する位置と
    前記各ジョーが前記の一方の側部を解放する位置との間
    に同時に動かすようにし最上部のグリッド以外のグリッ
    ドを保持する少なくとも1つの機構を設け、前記の付加
    的ジョーに互いに隣接する燃料棒の間への挿入と前記の
    他のグリッドの上縁部の衝合とによりこの他のグリッド
    を保持するように位置させたスタッドを設けてこれ等の
    スタッドにより前記の他のグリッドを保持するようにし
    た請求項1記載のセル。
  5. (5)燃料集合体の下端部ピースを上下方向の構造体内
    に保持し心合せする手段を備え、この手段に、前記構造
    体の底部部分により支えた心合せスタッドと、前記下端
    部ピースの互いに対向する2面を締付けるように配置し
    た単一の付加的な組の2個のジョーとを設け、これ等の
    ジョーを、これ等のジョーが前記下端部ピースを締付け
    る位置と前記各ジョーが前記下端部ピースを解放する位
    置との間に前記各ジョーを動かすためのジャッキに作動
    的に連結した請求項2記載のセル。
  6. (6)下端部ピースを保持し心合せする手段の各ジョー
    と各グリッド保持機構の各ジョーとが燃料アセンブリに
    沿い交互の組の互いに対向する2面に作用するようにし
    た請求項5記載のセル。
  7. (7)各ジョーをその運動の際に、上下方向構造体に固
    定され前記各ジョーの細長い穴内に保持したピンにより
    案内し、前記各ジョーをジャッキによりピン継手を介し
    て作動するようにした請求項1記載のセル。
  8. (8)各くし形を、フレームに形成したスライダに支え
    それぞれ駆動ジャッキを備えるようにし、前記各くし形
    に共通の軸に取付けたピニオンにかみあう側部ラックを
    取付けて前記くし形のなめらかな一様な運動を生ずるよ
    うにした請求項1記載のセル。
  9. (9)受入れようとする燃料集合体の高さに比例する高
    さを持ち、この燃料集合体の上端部ピース及び最上部グ
    リッドが上下方向構造体の上方に位置して、各タイロッ
    ドを最上部グリッドの下方で切断し前記の上端部ピース
    、最上部グリッド及び切断部上方のタイロッド部分によ
    り形成したサブアセンブリを取り除くようにした請求項
    1記載のセル。
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