JPH02249997A - 高速増殖炉の燃料交換装置 - Google Patents

高速増殖炉の燃料交換装置

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JPH02249997A
JPH02249997A JP1071540A JP7154089A JPH02249997A JP H02249997 A JPH02249997 A JP H02249997A JP 1071540 A JP1071540 A JP 1071540A JP 7154089 A JP7154089 A JP 7154089A JP H02249997 A JPH02249997 A JP H02249997A
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reactor
plug
arm
refueling machine
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Katsuhiro Tozawa
戸澤 克弘
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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  • Carriers, Traveling Bodies, And Overhead Traveling Cranes (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

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】
この発明は、液体金属を冷却材とする高速増殖炉の炉心
構成要素を交換する燃料交換機に関する。
【従来の技術】
従来、この種の高速増殖炉に炉内中継位置を設けた燃料
交換機として、アームの折りたたみができない固定アー
ム式燃料卒換機を大回転プラグ上に設置して、炉心内の
中継位置及び中央部炉心構成要素の外側の炉心構成要素
を取り扱う装置が知られている。(特公昭63−455
57号参照)以下図面に基づいて説明する。第4図は従
来の燃料交換装置を含む高速増殖炉の断面図である。 第4図において垂直に整理された原子炉容器11内に配
置され、かつ支持グリッド内に位置決めされた一群の炉
心構成要素12からなる炉心7と、前記容器11の上方
の水平スラブと、この水平スラブ内の大回転プラグ3と
、この大回転プラグ3内にあり、かつこの大回転プラグ
3に対して偏心している小回転プラグ4と、炉心構成要
素12を前記容器11から除去可能にせしめる炉内中継
槽ボット19からなり、小回転プラグ4は直動式燃料交
換機2を有し、また炉心7に対して同軸的に位置してい
る大回転プラグ3は固定アーム式燃料交換機15を有し
、前記の直動式燃料交換機2は特に炉心7の中央部にあ
る炉心構成要素12の部分に到達し、それらを取り上げ
てステーションPに搬送することを可能にし、この炉心
7の中央部にある炉心構成要素12の部分は前記固定ア
ーム式燃料交換機15の固定アーム16の到達の範囲外
となっており、炉心7の中央部から取り上げてステーシ
ョンPに搬送された炉心構成要素12、ないし炉心7の
中央部の炉心構成要素12の部分の周縁にある炉心構成
要素は前記の固定アーム式燃料交換機15によって取り
上げられ、それにより前記炉内中継槽ポット19内に置
くことができる。 第5図は従来例による燃料交換装置を含む原子炉の平面
図である。第5図において、大回転プラグ3は直径70
00mmであり、この大回転プラグ3に対し偏心した位
置に直径5400[+1の小回転プラグ4が配置され、
直径3000 mmの炉上部機構5の中に直動式燃料交
換機2を備えている。6は炉内中!!槽、7は炉心で炉
心7の直径は3500 mmである。大回転プラグ3の
中心から炉内中継槽6の中心までは3500mmである
。また炉心7に対し同軸的に位置している大回転プラグ
3には、直径1500mmの固定アーム式燃料交換機1
5を有し、固定アーム16の回転半径は2350m+n
である。
【発明が解決しようとする課題] 従来の燃料交換装置においては下記のような課題がある
。 (1)燃料引き抜き、挿入させるための力の増大に伴う
固定アーム式燃料交換機の重量増。 現在の高速増殖炉の炉心においては、従来の小型炉心に
比べ炉心構成要素の引き抜き、挿入に要する力が大きく
なり、また数多くの炉心構成要素を取り扱うためにはさ
らに大きな引き抜き。 挿入力を要することも予想されるため、従来型の燃料交
換装置では固定アーム式燃料交換機のアーム強度が不十
分となる。従ってそれに対応して固定アーム式燃料交換
機の構造、特にアーム構造の強化が必要となり重量が増
大する。 (2)炉心の大型化に伴うアーム長の増大。 従来型の燃料交換装置は、炉心径が大型化すると、より
長い固定アームを持つか、または炉内中継位置を経由し
て取り出す炉心構成要素を増す必要がある。炉内中継位
置を経由して取り出す炉心構成要素を増すことは、燃料
交換時間の増大を伴い、原子炉の稼動率低下を伴うため
、連転コストへの影響が大きく、中継する炉心構成要素
数を増すことは好ましくない。従ってアーム長を長くす
る必要があるが、それによって耐震上不利になり、かつ
重量も増大する。 (3)燃料オリエンテーション機能について。 高速増殖炉の炉心は六角柱状の炉心構成要素が互いにガ
イドし合って構成され蜂の巣構造となっている。従って
炉心構成要素を炉心に挿入する際には、方位を合わせて
やる必要がある。従来の小型炉心では、この目的のため
すべての炉心構成要素の上下に王冠状の斜めの突起を設
け、挿入されるにつれて自動的に方位が合うようなセル
フオリエンテーション機能を持たせている。 しかし大型炉心においては、燃料の変形による影響等に
より、セルフオリエンテーションがうまく行かない確率
が増大することにより、燃料交換時間の増大を伴い、原
子炉稼動率の低下につながる。従って能動的に炉心構成
要素の方位を設定してから挿入してやる必要がある。一
般に多重回転プラグを用いた燃料交換装置は位置決めの
ために2つの回転自由度を必要とし、加えて方位を設定
するためには合わせて3つの回転自由度が必要である。 それ故従来型の燃料交換装置においては、直動式及び固
定アーム式のいずれの燃料交換機も、回転自由度は2つ
であり、燃料を取り扱うグリッパ自体の回転機能を設け
る必要がある。これは特に、固定アーム式燃料交換機に
おいては、複雑な構造を必要とし、さらに回転動作を行
うことに伴う燃料交換時間の増加につながる。 この発明は、上記従来装置の課題に鑑みなされたもので
、短いアームで炉心構成要素の交換を可能にし、かつセ
ルフオリエンテーション機能を有する高速増殖炉の燃料
交換装置を提供することを目的とする。 【課題を解決するための手段】 上記目的は、高速増殖炉の炉心を構成する炉心構成要素
を交換する燃料交換装置において、原子炉容器上部のし
ゃへいプラグ内の大回転プラグと、この大回転プラグ内
にあり、かつ前記大回転プラグに対し偏心している小回
転プラグと、この小回転プラグに対し偏心している炉上
部機構の中心に配置され上下移動可能の直動式燃料交換
機と、前記小回転プラグ内の前記炉上部機構の外側に配
置されたパンタグラフアーム式燃料交換機と、前記炉心
構成要素の炉外への出し入れのための炉内中継槽とから
なり、前記直動式燃料交換機は特に前記炉心の中央部に
位置する炉心構成要素に到達し、それらを取り上げて炉
内の中継位置に移送し、前記炉心の中央部の炉心構成要
素は前記パンタグラフアーム式燃料交換機の到達範囲外
にあり、前記パンタグラフアーム式燃料交換機は前記中
継位置に移送された炉心構成要素及び前記炉心中央部以
外の炉心構成要素をパンタグラフアームを折りたたんだ
まま取り上げ、前記パンタグラフアームを伸ばして前記
取り上げた炉心構成要素を前記炉内中継槽へ移送するよ
うにした高速増殖炉の燃料交換装置によって達成される
【作 用】
パンタグラフアーム式燃料交換機を小回転プラグ上に置
いたので、パンタグラフアーム式燃料交換機の取り扱う
炉心構成要素は、すべてアームを折りたたんだ状態で、
垂直的に炉心構成要素を引き抜きまたは挿入できる。 さらに、パンタグラフ式燃料交換機は自身で回転できる
ので、この発明による燃料交換装置は、大回転プラグの
回転、小回転プラグの回転、パンタグラフアーム式燃料
交換機自身の回転の3つの回転自由度を持ち、燃料交換
の際、六角柱状の炉心構成要素が自動的に方位が合うよ
うなセルフオリエンテーション機能を持つことができる
【実施例】
第1図はこの発明の実施例による燃料交換装置を含む高
速増殖炉の断面図、第2図は第1図の燃料交換装置の取
扱範囲を示す図、第3図はこの発明の実施例による燃料
交換装置の平面図である。 第1図、第2図および第3図において第4図および第5
図と同じ部位は同じ番号を付しである。 第1図において、この発明による燃料交換装置は、原子
炉上部のしゃへいプラグ8内の大回転プラグ3と、この
大回転プラグ3内にあり、かつ大回転プラグ3に対し偏
心して配置された小回転プラグ4と、この小回転プラグ
4に対し偏心して配置された炉上部機構5の中心に備え
られ上下移動可能の直動式燃料交換機2と、小回転プラ
グ4内に炉上部機構5の外側に配置されたパンタグラフ
アーム式燃料交換機1と、燃料の炉外への出し入れのた
めの炉内中継槽6とから構成される。 炉心7の中央部の炉心構成要素12は、直動式燃料交換
機2により引き抜かれた後、大回転プラグ3および小回
転プラグ4の回転により炉内中継位置Pに位置決めされ
、直動式燃料交換機2のグリッパ13を回転させて方位
を決め、炉内中継位置Pへ挿入される。炉内中継位置P
の炉心構成要素および炉心7の中央部の外側に位置する
炉心構成要素はパンタグラフアーム式燃料交換機1によ
って引き抜かれる。その際、第2図に示すように炉心7
はすべてパンタグラフアーム14を折りたたんだ状態で
取り扱える範囲21に含まれる。パンタグラフアーム式
燃料交換機1は、頂部に駆動部を装備して炉内に挿入し
た本体胴と、本体胴より側方に張り出す折り畳み可能な
オフセットアーム14と、オフセットアーム14の先端
に取り付けたホールドダウンチューブと、ホールドダウ
ンチューブ内で昇降操作されるグリッパとから成る。 引き抜いた炉心構成要素12は、その後、大回転プラグ
3および小回転プラグ4の回転およびパンタグラフアー
ム式燃料交換機1自体の旋回の組み合わせにより炉内中
継槽6に位置決めされ吊り降ろされる。このときには、
パンタグラフアーム14を伸ばず必要がある。炉内中継
槽6に移送された炉心構成要素12はその後炉内斜道9
を通って燃料出入機10により炉外へ取り出される。新
炉心構成要素を炉心へ搬入するときは、上記の逆の順序
で行う。 第3図において、大回転プラグ3の直径は7000mm
、小回転プラグ4の直径は5400mm、相互の偏心距
離0.−0.を800閣、炉心7の中心から炉内中継槽
6までの距離3700mm、炉心7の直径3500mm
、炉上部機構5の炉内部最大径3500mm、炉上部機
構5の炉上部径3000mm、パンタグラフアーム式燃
料交換機1の径1500mmとした場合に、パンタグラ
フアーム14の長さは1200IIII11となる。こ
の長さは、パンタグラフアーム13が炉内中継槽6まで
とど(距離である。第5図は第3図と同じ大きさの原子
炉における従来の燃料交換装置の平面図である。この場
合には、固定アーム16の長さは、小回転プラグ4の回
転により炉上部機構5が炉心7の上部から回避したとき
に最もアームが炉心7の中心に近づ(時の長さである。 この場合には固定アーム16の長さは、2350mmと
なる。従って、この発明によりパンタグラフアーム14
のアーム長は1150胴短くなった。 この発明によれば、炉心構成要素の引き抜きおよび挿入
はアームを折り畳んだ状態で行うため、モーメント荷重
は殆ど無視できる。さらにアームを伸ばした状態のとき
は、従来より短いアームに燃料の重量分が加わるのみで
ある。 【発明の効果] この発明によれば、大回転プラグに対し偏心して配置さ
れた小回転プラグと、この小回転プラグに対し偏心して
配置された炉上部機構の中心に備えた直動式燃料交換機
と、小回転プラグ内にかつ炉上部機構の外側に配置され
たパンタグラフアーム式燃料交換機と、燃料の炉外への
出し入れのため炉内中継槽とから燃料交換機を構成し、
直動式燃料交換機は炉心の中央部に位置する炉心構成要
素に到達し、それらを取り上げて炉内の中継位置へ移送
し、パンタグラフアーム式燃料交換機は、中継位置に移
送された炉心構成要素および炉心中央部以外の炉心構成
要素をパンタグラフアームを折り畳んだまま取り上げ、
パンタグラフアームを伸ばして、前記取り上げた炉心構
成要素を炉内中継槽へ移送するようにしたので、 (1)パンタグラフアーム式燃料交換機の取り扱う炉心
構成要素はすべてアームを折り畳んだ状態で摩擦力に抗
して炉心構成要素を引き抜き、挿入ができるため、アー
ムに対しモーメント荷重はかからない。従って、パンタ
グラフアームの先端に加わる荷重は、従来の約115な
いし1/10となるので、アームの構造を簡単にして重
量を減らすことができる。 (2)パンタグラフアーム式燃料交換機のアーム長さは
、炉内中継槽までの距離で決まるため、炉内中継層の位
置を炉心に近づけることにより、アームを縮小すること
ができる。 (3)大回転プラグの回転と、小回転プラグの回転によ
って炉心の位置を定め、パンタグラフアーム式燃料交換
機自身の回転によって方位を決めることができるので、
従来型の燃料交換装置では困難であったアーム式燃料交
換機による燃料オリエンテーションができるので、燃料
の交換に要する時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実施例による燃料交換装置を含む原
子炉の断面図、第2図は第1図の燃料交換装置の各燃料
交換機の取扱い範囲を示す図、第3図はこの発明の実施
例による燃料交換装置の平面図、第4図は従来例による
燃料交換装置を含む原子炉の断面図、第5図は従来例に
よる燃料ヌ換装置の平面図である。 1:パンタグラフアーム式燃料交換機、2:直動式燃料
交換機、3:大回転プラグ、4:小回転プラグ、5:炉
上部機構、6:炉内中継槽、7:炉心、8:しゃへいプ
ラグ、11:原子炉容器、12:炉心構成要素、14:
パンタグラフアーム、P:炉内中継位置。 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1)高速増殖炉の炉心を構成する炉心構成要素を交換す
    る燃料交換装置において、原子炉容器上部のしゃへいプ
    ラグ内の大回転プラグと、この大回転プラグ内にあり、
    かつ前記大回転プラグに対し偏心している小回転プラグ
    と、この小回転プラグに対し偏心している炉上部機構の
    中心に配置され上下移動可能の直動式燃料交換機と、前
    記小回転プラグ内の前記炉上部機構の外側に配置された
    パンタグラフアーム式燃料交換機と、前記炉心構成要素
    の炉外への出し入れのための炉内中継槽とからなり、前
    記直動式燃料交換機は特に前記炉心の中央部に位置する
    炉心構成要素に到達し、それらを取り上げて炉内中継位
    置に移送し、前記炉心の中央部の炉心構成要素は前記パ
    ンタグラフアーム式燃料交換機の到達範囲外にあり、前
    記パンタグラフアーム式燃料交換機は前記炉内中継位置
    に移送された炉心構成要素及び前記炉心中央部以外の炉
    心構成要素をパンタグラフアームを折りたたんだまま取
    り上げ、前記パンタグラフアームを伸ばして前記取り上
    げた炉心構成要素を前記炉内中継槽へ移送するようにし
    たことを特徴とする高速増殖炉の燃料交換装置。
JP1071540A 1989-03-23 1989-03-23 高速増殖炉の燃料交換装置 Expired - Lifetime JP2520008B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2680273A1 (fr) * 1991-08-07 1993-02-12 Doryokuro Kakunenryo Procede de rechargement de reacteur nucleaire.
FR2963845A1 (fr) * 2010-08-12 2012-02-17 Didier Costes Sommier etendu pour un reacteur refroidi par metal liquide

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JPS59197892A (ja) * 1983-04-26 1984-11-09 株式会社東芝 燃料交換機
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JPS6345557A (ja) * 1986-06-18 1988-02-26 イエドノトネ− ゼムニエジエルスケ− ドルジユストボ アグロコムビナ−ト スルシオビツエ ムコタンパク質ベクタ−の測定のための方法

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