JPH02221897A - インコアモニタ取扱具 - Google Patents

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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は沸騰水型原子炉等の原子炉に装着された中性子
計装管の交換に使用するインコアモニタ取扱具に関り、
特に原子炉内に浸漬した状態において中性子計装管の取
外しおよび取付けを連続的に実施することが可能であり
、作業性が優れたインコアモニタ取扱具に関する。

（従来の技術） 一般に、沸騰水型原子炉においては原子炉内の中性子束
分布の監視が行なわれ、その中性子束分布の監視により
運転期間中は炉内の中性子束分布状態が常に適正な状態
に保持される。そして、この中性子束分布の監視は原子
炉内に装設された複数本の中性子計装管により行なわれ
る。

中性子計装管は、その上端部にスプリングホルダを有し
、このスプリングホルダの上端をスプリングにより上部
格子板の交差部の底部に押圧して係合される。そして中
性子計装管の下端部は原子炉圧力容器の底部を貫通する
インコアハウジング内に収容される。

上記中性子計装管の中性子検出部の表面にはウラン２３
５がコーディングされており、このウラン２３５が燃料
集合体等からの熱中性子を吸収して分裂破片となり、検
出器内のアルゴンガスを電離し、この電離電流が各電極
内に入って中性子の数に比例した電離信号となる。この
電離信号は中央＆＋制御室へ送信され、中央制御室から
原子炉内の中性子束分布を監視することができるように
なっている。

中性子計装管は原子炉内で長期間運転されることにより
中性子検出部のコーティングされたウラン２３５が減損
するため検出感度が低下する。検出感度が低下した中性
子計装管は定期点検時に新しい中性子計装管と交換され
る。

中性子計装管の交換作業は、中性子計装管が高線量であ
ることから、水中下で遠隔操作により実施される。従来
この交換作業においては第５図に示すような専用のイン
コアモニタ取扱具が使用されていた。

この種のインコアモニタ取扱具は、一般にＬＰＲＭ（高
所出力領域モニタ系）ドライチューブ取扱具またはイン
ストルメントハンドリンクツールの略称でＩＨＴと称さ
れている。

第５図に示す従来のインコアモニタ取扱具は、オペレー
ションフロア上から吊設され、原子炉の上部格子板１の
間隙に挿通可能な取扱具本体２と、この取扱具本体２に
装着された爪３であり、上部格子板１に装着すれる中性
子計装管４に係合可能な爪３と、この爪３を中性子計装
管４方向に進退自在に作動させるシリンダー機構５と、
取扱具本体２と上部格子板１との間隙を調整するために
上部格子板１方向に進退自在となるように取扱具本体２
に装着されたストップローラ６とを備えて構成される。

またシリンダ機構５は、エアシリンダー７と、エアシリ
ンダー７を駆動する流体を供給するチューブ８とから構
成される。エアシリンダー７の上下端はそれぞれアーム
９．１０を介してローラ受１１、爪３に結合され、エア
シリンダー７の動作に対応して爪３およびストップロー
ラ６が同時に′ＩＩＬＩＪ］シて進退動作を行うように
構成されている。

さらに取扱具本体２上部には、天板１２が固着されてお
り、この天板１２には、取扱具本体２を吊持するための
ブラケット１３、スタッド１４が配設されるとともに、
水平方向に進退するローラ受１１の動作を拘束するロッ
クビン１５が設けられる。

また作動流体を供給するチューブ８の上端は、継手１６
、プラグ１７、ソケット１８等を介して、オペレーショ
ンフロア上の図示しない流体供給源に接続される。チュ
ーブ８の上端部はブラケット１３から突設したＬ形ブラ
ケット１９によって固定される。ストップローラ６を軸
支するローラ受１１は、ガイド２０上にスライド自在に
配置される。またアーム１０の動作範囲を規制するスト
ッパービン２１．２２が取扱具本体２内に配設される。

さらに取扱具本体２を上部格子板１内の所定位置に案内
するガイドビン２３がＹ形アーム３４下面から垂下する
ように設けられる。

チューブ８を介して作動流体が供給され、エアシリンダ
７が収縮するように動作すると、アーム１０が反時計廻
りに回転し、爪３を中性子計装管４方向に前進させると
同時にアーム９も反時計廻りに回転してストップローラ
６を取扱具本体２側に後退させる。第１図はストップロ
ーラ６が後退した位置にあるときにロックビン１５を差
し込んでローラ受１１をロックした状態を示す。従って
このロック状態のまま、エアシリンダ７を伸長させる動
作を行うと、爪３は後退するが、ストップローラ６は後
退したままの位置で保持される。

上記のような従来のインコアモニタ取扱具を使用して中
性子計装管を取外し、さらに引き続いて新しい中性子計
装管を取付ける操作を以下に説明する。

まずインコアモニタ取扱具のスタッド１４上に、オペレ
ーションフロアに装備した補助ホイストのワイヤーを接
続し、さらにソケット１８およびプラグ１７に作ｅ流体
源としてのエア配管を接続し、さらにストップローラ６
を固定しているロックビン１５を取外す。

次にエアシリンダ７を伸長動作せしめることにより、爪
３を引っ込めると同時に、ストップローラ６を上部格子
板１方向に前進させる。この状態でインコアモニタ取扱
具（以下取扱具という。）を上部格子板の間に吊り降ろ
し、ストップロー５６が上部格子板１の上に着地される
のを持って、爪３を前進させて、中性子計装管４のスピ
ンドル部４ａを爪３にて係合する。係合と同時にストッ
プローラ６を後退させて取扱具を自重によって降下せし
め、スピンドル部を格子下穴から抜き出し、その状態で
爪３を引き込めて、取扱具のフォーク２４と爪３とで中
性子計装管４のスピンドル部４ａを把持する。そして補
助ホイストを巻上げ、取外した中性子計装管４（以下計
装管という。）を水中の所定位置に搬送する。

次に新しい計装管４を取付ける場合は、爪３を前進させ
ると同時にストップローラ６を後退せしめた状態で一旦
取扱具をオペレーションフロア上に引き上げてストップ
ローラ６部にロックビン１５を差し込んでストップロー
ラ６の進退動作を拘束した上で、新しい計装管４のスピ
ンドル部を、爪３とフォーク２４とで把持する。しかる
後に取扱具と新しい計装管４とを共に上部格子板１内に
挿通し、計装管４の全長の２／３程度の部分を図示しな
いインコア案内管の内側に垂設し、インコアフランジ内
のシート部に新しい計装管４のセルフシールド面を縫着
せしめてから、エアシリンダ７を収縮することにより、
爪３に係合した計装管４のスピンドル部４ａを上部格子
板１下部に送り込み、さらに取扱具を小イストで上方に
引き揚げつつ、スピンドル部４ａを、上部格子板１下面
の穴に嵌着させる。嵌着後、爪３を後退させて取扱具の
みを引き上げて中性子計装管４の交換作業が完了する。

以上が原子炉の定期点検時に実施されている中性子計装
管４の交換作業の標準方法である。

このように従来の取扱具を使用して中性子計装管４の取
外し作業または取付は作業を行う場合、各作業毎にロッ
クビン６を装着し、また解除する必要があった。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら近年、中性子計装管を収納するインコア案
内管内を通水洗浄等を行うことが頻繁に実施される傾向
が轟まり、中性子計装管を一旦炉心上部まで引抜き、イ
ンコア案内管内の通水洗浄等を行った後に直ちに、引抜
かれた中性子計装管を炉心部に取付ける必要が生じてい
る。

この場合従来の取扱具を使用して作業を行う場合には、
中性子計装管を係合した取扱具を、取外し作業と取付は
作業との間に、−旦オペレーションフロア上まで引き上
げてストップローラのロックビンの装着または解除を行
う必要がある。このロックビンの装着または解除操作を
各中性子計装管毎に手作業で実施することは煩雑であり
、作業効率が低くなる上に作業員の被＠線量を大幅に増
加させるおそれがある。

本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
あり、中性子計装管の取外し作業と取付は作業とを連続
して行う場合に、各作業間に高い放射量を有する中性子
計装管をオペレーションフロアまで引上げることなく、
水中において連続的に作業を実施することが可能であり
、作業員の被Ｉ！ｇｍを大幅に低減し得るインコアモニ
タ取扱具を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明はオペレーションフロア
上から吊設され、原子炉の上部格子板の間隙に挿通可能
な取扱具本体と、この取扱具本体に装着された爪であり
、上部格子板に装着される中性子計装管に保合可能な爪
と、この爪を中性子計装管方向に進退自在に作動させる
シリンダー機構と、取扱具本体と上部格子板との間隙を
調整するために上部格子板方向に進退自在となるように
取扱具本体に装着されたストップローラとを備えたイン
コアモニタ取扱具において、上記シリンダー機構の動作
から独立して、上記ストップローラを動作せしめ、かつ
その進退動作をオベレーシコンフロア上から遠隔制ａｔ
＋されるストップローラ駆動機構を設けたことを特徴と
する。

（作用） 上記構成に係るインコアモニタ取扱具によれば、ストッ
プローラの駆動位置制御はシリンダー１構の動作に関係
なく、オペレーションフロア上から遠隔制御されるスト
ップローラ駆動機構により実施される。

そのため従来のような中性子計装管の取外し作業と取付
は作業との間に一旦中性子計装管を係合した取扱具をオ
ペレーションフロア上に引上げ、ストップローラ用のロ
ックビンを装着したり解除する煩雑な操作を省略するこ
とが可能となり、取外し作業および取付は作業を全て水
中にて′＆続的に実施することができる。

従って中性子計装管の取外しおよび取付は作業の効率が
改善され、かつ作業員の被曝量を大幅に低減することが
できる。

（実施例） 以下本発明の一実施例について添付図面を参照して説明
する。第１図は本発明に係るインコアモニタ取扱具の一
実施例を示す縦断面図である。

なお第５図に示す従来例と同一要素には同一符号を付し
て、その重複する説明を省略する。

すなわち本実施例に係るインコアモニタ取扱具は、オペ
レーションフロア上から吊設され、原子炉の上部格子板
１の間隙に挿通可能な取扱具本体２と、この取扱具本体
２に装着された爪３であり、上部格子板１に装着される
中性子計装管４に係合可岨な爪３と、この爪３を中性子
計装管４方向に進退自在に作動させるシリンダー機構５
と、取扱具本体２と上部格子板１との間隙を調整するた
めに上部格子板１方向に進退自在となるように取扱具本
体２に装着されたストップローラ６とを備えたインコア
モニタ取扱具において、上記シリンダー機構５の動作か
ら独立して、上記ストップロー５６を動作せしめ、かつ
その進退動作をオペレーションフロア上から遠隔制御さ
れるストップローラ駆動Ｉｔ１構２５を設けて構成され
る。

またストップローラ駆動機構２５は、シリンダー機構５
ａの動作から独立して、ストップローラ６を進退させる
ものである。すなわち従来は第５図に示すようにシリン
ダー機構５を駆動源として爪３およびストップローラ６
を連動して動作せしめる構成であったが、本実施例では
、シリンダー機構５ａは、爪３のみを駆動させるように
構成するとともに、ストップローラ６はストップローラ
駆動機＃４２５によって駆動させるように構成している
。

このストップローラ駆動機構２５は、例えば第４図に示
すように、水圧シリンダ２６とばね２７とを組み合わせ
て構成される。すなわち、ローラ受け１１上部を、天板
１２に設けた抜き穴２８を通し、天板１２上に水平方向
に配設した水圧シリンダ２６のシリンダ本体２６ａと一
体的に結合する。一方、天板１２の側壁１２ａに７ラン
ジ２９を固着し、この７ランジ２９と、水圧シリンダ２
６の本体２６ａの隔１２６ｂとの間にばね２７が介装さ
れる。

またシリンダ本体２６ａ内にはピストン３０が配設され
、ピストン３０を固定するシャフト３１は隔壁２６ｂを
貫通して配置され、その端部はフランジ２９に溶接等に
より固定される。また水圧シリンダ２６のピストン３０
と隔壁２６ｂとの間に形成される水密室３５に高圧水を
供給する高圧水ホース３２が本体２６ａ側面に接続され
ている。

水圧シリンダ本体２６ａのピストン側端部にはカバー３
３が装着される。

高圧水ホース３２はオペレーションフロア上の図示しな
い水圧ポンプに接続され、高圧水の供給はオペレーショ
ンフロア上から制御される。

しかして高圧水を水密室３５内に供給すると水圧シリン
ダ本体２６ａは天板側壁１２ａ方向に滑動するため、天
板１２の抜き穴２８を通って水圧シリンダ本体２６ａに
固着されたローラ受１１が天板側壁１２ａに当接するま
で移動し、ストップ０−ラ６を上部格子板方向に押し出
す。

反対に高圧水の供給を停止し、高圧水の圧力を解放する
と、ばね２７の弾発力によって水圧シリンダ本体２６ａ
１３よびローラ受１１はピストン３０側に押圧される結
果、ストップローラ６は取付具本体２内に後退する。こ
のように高圧水の水圧力とばね２７の弾発力を交互に利
用することによりストップローラ６の道後動作を自在に
制即することができる。

また第１図に示ずようにエアシリンダ７の上端はアーム
３６を介して、取付具本体２に固定されている。このア
ーム３６は、第５図に示す従来のアーム９がローラ受１
１にも接続されていた構造とは異なり、第１図に示すよ
うにエアシリンダ７の上端部のみを傾動自在に支持する
。ずなわらローラ受１１の動作はシリンダ機構５ａの動
作とは無関係に独立して行なわれる。

さらにストッパーピン２１は爪３が後退する時の限界位
置を規制し、ストッパービン２２は、爪３が前進すると
きの限界位置を規制する。

またガイド２０は第２図に示すように断面形状がコの字
形の滑動部材を取扱具本体２内側面に１対で対向するよ
うに配設して構成され、このガイド２０に、滑動自在に
ローラ受１１が嵌装されており、このローラ受１１の先
端に小円板状のストップローラ６が回転自在に軸支され
る。このストップローラ６は、水平方向に前進すること
により上部格子板の上面に当接し、上部格子板に対する
取扱具の位置を決定する。また第２図に示すように天板
１２の両側面には一対の固定フォーク３７がボルト等で
固定される。

さらに第３図に示すように、Ｌ形ブラケット１９の上面
両端部にはプラグ１７とソケット１８とが配設される一
方、中央部には、長穴が穿設され、この長穴から高圧水
ホース３２が導出される。

また第１図に示すようにガイドビン２３を垂下したＹ形
アーム３４が天板１２の側端面に溶接等で固定される。

ガイドビン２３は、第３図において仮想線で示す上部格
子板１の間隙部に挿通され、挿通されたガイドビン２３
によって、取扱具の上部格子板１に対する方位が決定さ
れ、さらに一対の固定フォーク３７によって上部格子板
１をはさみ込むことによって、格子板に対する取扱具の
幅方向の位置決めがなされる。

次に上記実施例に係るインコアモニタ取扱具の作用につ
いて説明する。

定期点検等において原子炉が停止し、炉心上部の圧力容
器蓋が撤去された後に、所定の燃料集合体の移送が完了
した後に中性子計装管の交換および点検等が実施される
。

本実施例に係る取扱具は、主として計装管を収容してい
る案内管等に異物が？ｌｉ留したときに、計装管を一旦
取外し、案内管を通水洗浄して内部の異物を炉底側の廃
水溝に流出せしめて案内管等を洗浄する場合に偉力を発
揮する。

この洗浄操作は計装管を案内管より一旦取り外し、炉心
内において吊り下げた状態で、案内管炉底側端部のフラ
ンジ部に開閉弁付の排水管を接続し、排水管を廃水溝に
開口して行う。

この場合、まず取扱具のソケット１８、プラグ１７に、
フロア−上より導出した給排チューブの端末を接続し、
また高圧水ホース３２の端末を、フロア−上の水圧ポン
プ（図示せず）の高圧水吐出口および戻り水口に装着自
在にしておく。シリンダー７を駆動するエアーの給排気
は、制御用の電磁弁等のオンオフにより切換えられる。

次に取扱具のエアシリンダ７に作動空気を供給してエア
シリンダー７を伸長させて爪３を（ｌａさせる一方、高
圧水ホース３２を介して第４図に示す水密室３５内に高
圧水を供給しストップローラ駆動機構２５を駆動せしめ
、ストップローラ６を上部格子板方向に前進させる。

ここで取扱具は、オペレーションフロア上に装備された
補助ボイス１〜のワイヤローブの下端をスタッド１４に
締着して吊持されている。爪３を後退させ、ストップロ
ーラ６を突出させた状態で補助ホイストの巻き戻しを行
って取扱具を上部格子板の内側に吊り降す。このとき第
３図に示すように、ガイドビン２３が上部格子板の内部
に挿通され、ガイドビン２３によって取扱具の方位が決
定され、さらに上部格子板を挾み込む１対の固定フォー
ク３７によって幅方向の位置決めがなされる一方、取扱
具の上下方向の停止位置は、ストップローラ６が上部格
子板１の上面に係止した位置で決定される。なお固定フ
ォーク３７が突き当るまでは取扱具は降下する余裕を持
つ。

この位置決めによって上部格子板下部の所定位置に設定
される。そしてオペレーションフロア上において作動空
気流路を切換えてエアシリンダー７を収縮せしめ、爪３
を前進させて、爪３を中性子計装管４１部のスピンドル
部４ａに係合する。

その後に、オペレーションフロア上の水圧ポンプの戻り
水口に高圧水ホース３２の端部を嵌着すると、ストップ
ローラ６はばね２７の弾発力によって取扱具本体２内部
に押し戻される。すると、取扱具の自重で取扱具が上部
格子内壁に沿って降下するため、爪３はスピンドル部４
ａを支持している計装管４内の支持ばねを圧縮し、計装
管４は上部格子板１より取外される。

次にオペレーションフロア上のエアーコントロールユニ
ットを切換え、エアシリンダ７を伸長動作せしめて爪３
を中性子計装管４とともに取扱具本体２側に後退させる
。この状態で計装管４は把持される。次に補助ホイスト
を巻き上げて計装管４を案内管から引き抜き、炉心内に
そのまま吊り下げた状態に保持する。

一方案内管の炉底側では、案内管から計装管４が引き抜
かれた状態を確認してから案内管下端に接続した排水管
の開閉バルブを開いて案内管内部に滞留する異物をか水
とともに廃水溝に排出する。

こうして案内管内部の炉水洗浄を実施する。

次に取外した計装管を再び案内管に挿入する作業に移る
。まず上部格子板１内に取扱具と共に計装管４を吊り降
ろす。この時点においては、ストップローラ６は、取扱
具本体２内に引き込まれており、また爪３は、フォーク
２４とともに計装管４を把持した状態にある。従って計
装管４の先端は、案内管まで降下する。さらに計装管４
の全長の２／３程度の長さが案内管内部に挿通された段
階で爪３を前進させて、計装＠４の先端部が、上部格子
板１下面に設けた下穴の真下に位置するよう調整する。

次に補助ホイストを巻き上げ取扱具を上昇させて、計装
管４の先端部を上部格子板１下面の下穴に嵌装する。し
かる後にオペレーションフロア上の空気制御用のバルブ
を切り換えて、エアシリンダ７を伸長動作せしめて爪３
をスピンドル部４ａから外す。

その後、補助ホイストを巻き上げて取扱具を引き上げる
と、爪３は後退した状態に保持され、また高圧水ホース
３２内の圧力は解放されてほぼ大気圧に保持されている
ため、ローラ受け１１はばね２７の弾性力により取扱具
本体２側に後退しストップローラ６は引き込まれた状態
で保持される。

次に他の中性子区１装管の取外し作業を行うには、前述
の手順の通り、再度高圧水ホース３２より水圧シリンダ
２６に高圧水を注入してストップローラ６を前進せしめ
、かつシリンダ機構５８のエアシリンダ７を伸長させて
爪３を後退させた状態で取扱具を上部格子板１上に吊り
降ろす等の操作を繰り返す。

このようにして本実施例に係るインコアモニタ取扱具に
よれば、オペレーションフロア上からの遠隔制御により
高圧水をストップローラ駆動機構の水圧シリンダ２６に
作用させることにより、ストップロー５６を上部格子板
方向に前進させることが可能であり、その状態で中性子
計装管を引扱き、洗浄後、高圧水の供給を停止し、ばね
２７の弾発力によりストップローラ６を後退させて中性
子計装管を取付けることができる。すなわち、ストップ
ロー５６の進退動作を爪部の進退動作に関係なく、全て
取扱具を水中においたまま、遠隔操作で実施することが
できるため、作業性が極めて向上する。

また従来のストップビンでストップローラの進退をロッ
クして作業を行う方式においては、計装管の取外しと取
付けとの間に取扱具を一旦液面上に引き上げて手作業に
よってロックビンを１ｉＪＢ２する必要があったが、本
実施例によれば取扱具を水中に浸漬した状態でストップ
ローラの進退を制御することができるため、作業員の被
曝量も大幅に低減することができる。

以上本実施例においては、案内管内部を洗浄するために
中性子計装管を取外しまたは取付けるために使用するイ
ンコアモニタ取扱具の例を示しているが、本実施例は、
本用途に限らず、他の長尺な炉内構造物を取外し、引き
続き取付ける場合にも広く適用することができる。

〔発明の効果〕

以上の通り本発明に係るインコアモニタ取扱具によれば
、ストップローラの駆動位置制御はシリンダー機構の動
作に関係なく、オペレーションフロア上から遠隔制御さ
れるストップローラ駆動機構により実施される。

そのため従来のような中性子計装管の取外し作業と取付
は作業との間に一旦中性子計装管を係合した取扱具をオ
ペレーションフロア上に引上げ、ストップローラ用のロ
ックビンを装着したり解除する煩雑な操作を省略するこ
とが可能となり、取外し作業および取付番プ作業を全て
水中にて連続的に実施することができる。

従って中性子計装管の取外しおよび取付は作業の効率が
改善され、かつ作業員の被曝鑓を大幅に低減することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るインコアモニタ取扱具の一実施例
を示す縦断面図、第２図は第１図に示す実施例の側面図
、第３図は第１図に示す実施例の平面図、第４図はスト
ップローラ駆動機構の構成を示す拡大断面図、第５図は
従来のインコアモニタ取扱具の構成例を示す断面図であ
る。 １・・・上部格子板、２・・・取扱具本体、３・・・爪
、４・・・中性子計装管、４ａ・・・スピンドル部、５
，５ａ・・・シリンダ機構、６・・・ストップローラ、
７・・・エアシリンダ、８・・・チューブ、９・・・ア
ーム、１０・・・アーム、１１・・・ローラ受、１２・
・・天板、１２ａ・・・側壁、１３・・・ブラケット、
１４・・・スタッド、１５・・・ロックビン、１６・・
・継手、１７・・・プラグ、１８・・・ソケット、１９
・・・Ｌ形ブラケット、２０・・・ガイド、２１・・・
ストッパービン、２２・・・ストッパービン、２３・・
・ガイドビン、２４・・・フォーク、２５・・・ストッ
プローラ駆動機構、２６・・・水圧シリンダ、２６ａ・
・・シリンダ本体、２６ｂ・・・隔壁、２７・・・ばね
、２８・・・抜き穴、２９・・・フランジ、３０・・・
ピストン、３１・・・シャフト、３２・・・高圧水ホー
ス、３３・・・カバー、３４・・・Ｙ形アーム、３５・
・・水密室、３６・・・アーム、３７・・・固定フォー
ク。 高圧水

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. オペレーションフロア上から吊設され、原子炉の上部格
   子板の間隙に挿通可能な取扱具本体と、この取扱具本体
   に装着された爪であり、上部格子板に装着される中性子
   計装管に係合可能な爪と、この爪を中性子計装管方向に
   進退自在に作動させるシリンダー機構と、取扱具本体と
   上部格子板との間隙を調整するために上部格子板方向に
   進退自在となるように取扱具本体に装着されたストップ
   ローラとを備えたインコアモニタ取扱具において、上記
   シリンダー機構の動作から独立して、上記ストップロー
   ラを動作せしめ、かつその進退動作をオペレーションフ
   ロア上から遠隔制御されるストップローラ駆動機構を設
   けたことを特徴とするインコアモニタ取扱具。