JPH05107387A - 高燃焼度燃料の脱燃料方法およびその装置 - Google Patents
高燃焼度燃料の脱燃料方法およびその装置Info
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- JPH05107387A JPH05107387A JP16405791A JP16405791A JPH05107387A JP H05107387 A JPH05107387 A JP H05107387A JP 16405791 A JP16405791 A JP 16405791A JP 16405791 A JP16405791 A JP 16405791A JP H05107387 A JPH05107387 A JP H05107387A
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- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 被覆管に強固に固着した高燃焼度燃料を、被
覆管に熱的および機械的影響を与えることなく、脱燃料
する方法および装置を提供する。 【構成】 水槽１１内において、被覆管内の燃料棒の中
心にダイヤモンドドリル４によって貫通孔を開孔し、こ
の貫通孔をダイヤモンドドリル４により拡大し、被覆管
内面に残った薄い円筒状のペレットをペレット除去工具
によって振動を与えながら除去した後、被覆管の内面を
回転するワイヤーブラシ４により内面仕上げすることに
よって被覆管に強固に固着した高燃焼度燃料を脱燃料す
る。水槽１１内で行うため燃料のペレット粉１５の飛散
がなく、また水槽１１内のペレット粉１５は水容器１２
に集められ回収される。
覆管に熱的および機械的影響を与えることなく、脱燃料
する方法および装置を提供する。 【構成】 水槽１１内において、被覆管内の燃料棒の中
心にダイヤモンドドリル４によって貫通孔を開孔し、こ
の貫通孔をダイヤモンドドリル４により拡大し、被覆管
内面に残った薄い円筒状のペレットをペレット除去工具
によって振動を与えながら除去した後、被覆管の内面を
回転するワイヤーブラシ４により内面仕上げすることに
よって被覆管に強固に固着した高燃焼度燃料を脱燃料す
る。水槽１１内で行うため燃料のペレット粉１５の飛散
がなく、また水槽１１内のペレット粉１５は水容器１２
に集められ回収される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高燃焼度燃料の脱燃料
方法およびその装置に関する。最近の燃料集合体は高燃
焼度化が進んでおり、その特性は照射後試験を行うこと
により明らかにすることができる。この照射後試験の中
で、照射済被覆管の材料強度試験は、長さ約４ｍの燃料
棒から材料試験に必要な長さに切断した後、被覆管内の
燃料ペレットを除去して被覆管のみの状態にして行われ
る。この被覆管内面の燃料の除去を脱燃料と言う。
方法およびその装置に関する。最近の燃料集合体は高燃
焼度化が進んでおり、その特性は照射後試験を行うこと
により明らかにすることができる。この照射後試験の中
で、照射済被覆管の材料強度試験は、長さ約４ｍの燃料
棒から材料試験に必要な長さに切断した後、被覆管内の
燃料ペレットを除去して被覆管のみの状態にして行われ
る。この被覆管内面の燃料の除去を脱燃料と言う。
【０００２】
【従来の技術】これまで程度の燃焼度（約３００００Ｍ
ｗｄ／ｔ以下）では、被覆管内面とペレットとの固着が
比較的少ないため、燃料棒の下部からバイブレーター等
によりペレットに振動を与えることによって、被覆管内
のペレットが小片となって除去されるので、セル内に汚
染を拡大する恐れも比較的少なく、したがって、脱燃料
は、燃料棒に振動を与える程度で比較的容易に行うこと
ができた。また、使用する装置もバイブレーターとペレ
ットを集める容器のみで、比較的簡単なもので可能であ
った。
ｗｄ／ｔ以下）では、被覆管内面とペレットとの固着が
比較的少ないため、燃料棒の下部からバイブレーター等
によりペレットに振動を与えることによって、被覆管内
のペレットが小片となって除去されるので、セル内に汚
染を拡大する恐れも比較的少なく、したがって、脱燃料
は、燃料棒に振動を与える程度で比較的容易に行うこと
ができた。また、使用する装置もバイブレーターとペレ
ットを集める容器のみで、比較的簡単なもので可能であ
った。
【０００３】しかしながら、燃焼度が高くなると被覆管
とペレットとの固着が強くなり、容易に脱燃料を行うこ
とができない。このような高燃焼度燃料の脱燃料は、日
本をはじめとして世界的にも苦心している技術の１つで
あり、今までに確立された技術は知られていない。
とペレットとの固着が強くなり、容易に脱燃料を行うこ
とができない。このような高燃焼度燃料の脱燃料は、日
本をはじめとして世界的にも苦心している技術の１つで
あり、今までに確立された技術は知られていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】高燃焼度燃料棒は、一
般に、被覆管内径が８．２２ｍｍと細く、またペレット
と被覆管が強固に固着しているため、脱燃料を行うため
には以下の問題点を解決する必要がある。 （１） 被覆管に熱的、機械的な損傷を与えないこと。
脱燃料後の被覆管は内圧破裂試験等の材料強度試験に使
用するため脱燃料時に不要な損傷を与えないことが必要
である。これを解決するには、新たな脱燃料手法を開発
し、その手法に適した装置等の開発が必要である。 （２） 脱燃料時のペレット粉の飛散を防止すること。
ペレット粉がセル内に飛散すると、セル内の汚染レベル
が上昇し、セル内除染及び保守点検時の作業時間及び線
量当量の増大等が生じてくる。 （３） 取り扱いが容易なこと。 （４） 脱燃料に要する時間が短いこと。 本発明の目的は、このような問題点の解決された高燃焼
度燃料の脱燃料方法およびその装置を提供することにあ
る。
般に、被覆管内径が８．２２ｍｍと細く、またペレット
と被覆管が強固に固着しているため、脱燃料を行うため
には以下の問題点を解決する必要がある。 （１） 被覆管に熱的、機械的な損傷を与えないこと。
脱燃料後の被覆管は内圧破裂試験等の材料強度試験に使
用するため脱燃料時に不要な損傷を与えないことが必要
である。これを解決するには、新たな脱燃料手法を開発
し、その手法に適した装置等の開発が必要である。 （２） 脱燃料時のペレット粉の飛散を防止すること。
ペレット粉がセル内に飛散すると、セル内の汚染レベル
が上昇し、セル内除染及び保守点検時の作業時間及び線
量当量の増大等が生じてくる。 （３） 取り扱いが容易なこと。 （４） 脱燃料に要する時間が短いこと。 本発明の目的は、このような問題点の解決された高燃焼
度燃料の脱燃料方法およびその装置を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本願発明者は、この目的
達成のため鋭意研究の結果、本願発明の高燃焼度燃料の
脱燃料方法およびその装置を発明するに到った。先ず、
上記の問題点を解決するための手段について各項目毎に
説明する。 （１） 被覆管に熱的、機械的な損傷を与えないこと。
被覆管に損傷を与えずに脱燃料するためには、以下の手
法を開発し、各段階に必要な装置を開発した。開発した
脱燃料手法は、次の４段階の手順によって脱燃料を終了
する。 第１段階 燃料棒中心に貫通孔を開ける。ダイヤモンド
ドリル式脱燃料装置を用いて、燃料棒の中心に直径６ｍ
ｍの貫通孔を開ける。使用ドリルは、有効長約８５ｍ
ｍ、６ｍｍ孔用のダイヤモンドコアドリルを用いる。全
長１５０ｍｍの試料を貫通させるには、両端から７５ｍ
ｍづつ孔を開けていく。なお、貫通孔と被覆管中心の芯
ずれは０．１ｍｍ以内とした。高燃焼度燃料の脱燃料装
置の概要を図１に示す。 第２段階 貫通孔を７ｍｍまで拡大する。同じ装置によ
り７ｍｍ孔用ダイヤモンドドリルを用いて貫通孔を拡大
する。この際の芯ずれも同様に０．１ｍｍ以内とする。
この状態では、被覆管内面に厚さ約０．５ｍｍの円筒状
となったペレットが残る。 第３段階 薄いペレットを取り除く。ドリルチャック
に、ダイヤモンドドリルの代わりに、ペレット除去工具
を取り付ける。ペレット除去工具は、先端が外径７ｍｍ
となっておりダイヤモンドドリルで開孔した内径と同じ
になっている。この部分をガイドとして、外径が７．６
ｍｍの刃の部分で、振動を与えながら、少しずつ回転さ
せると、ペレットが砕け落ちていく。これを試料全長に
わたり行い、内部ペレットを全て取り除く。 第４段階 内面を仕上げる。被覆管の内面に残った僅か
なペレット片を取り除くため、被覆管の内径より僅かに
大きい直径のワイヤーブラシをドリルチャックに取付
け、回転数を約２００ｒｐｍにして内面を仕上げる。 以上の手順によって被覆管内に固着したペレットが全て
除去できる。
達成のため鋭意研究の結果、本願発明の高燃焼度燃料の
脱燃料方法およびその装置を発明するに到った。先ず、
上記の問題点を解決するための手段について各項目毎に
説明する。 （１） 被覆管に熱的、機械的な損傷を与えないこと。
被覆管に損傷を与えずに脱燃料するためには、以下の手
法を開発し、各段階に必要な装置を開発した。開発した
脱燃料手法は、次の４段階の手順によって脱燃料を終了
する。 第１段階 燃料棒中心に貫通孔を開ける。ダイヤモンド
ドリル式脱燃料装置を用いて、燃料棒の中心に直径６ｍ
ｍの貫通孔を開ける。使用ドリルは、有効長約８５ｍ
ｍ、６ｍｍ孔用のダイヤモンドコアドリルを用いる。全
長１５０ｍｍの試料を貫通させるには、両端から７５ｍ
ｍづつ孔を開けていく。なお、貫通孔と被覆管中心の芯
ずれは０．１ｍｍ以内とした。高燃焼度燃料の脱燃料装
置の概要を図１に示す。 第２段階 貫通孔を７ｍｍまで拡大する。同じ装置によ
り７ｍｍ孔用ダイヤモンドドリルを用いて貫通孔を拡大
する。この際の芯ずれも同様に０．１ｍｍ以内とする。
この状態では、被覆管内面に厚さ約０．５ｍｍの円筒状
となったペレットが残る。 第３段階 薄いペレットを取り除く。ドリルチャック
に、ダイヤモンドドリルの代わりに、ペレット除去工具
を取り付ける。ペレット除去工具は、先端が外径７ｍｍ
となっておりダイヤモンドドリルで開孔した内径と同じ
になっている。この部分をガイドとして、外径が７．６
ｍｍの刃の部分で、振動を与えながら、少しずつ回転さ
せると、ペレットが砕け落ちていく。これを試料全長に
わたり行い、内部ペレットを全て取り除く。 第４段階 内面を仕上げる。被覆管の内面に残った僅か
なペレット片を取り除くため、被覆管の内径より僅かに
大きい直径のワイヤーブラシをドリルチャックに取付
け、回転数を約２００ｒｐｍにして内面を仕上げる。 以上の手順によって被覆管内に固着したペレットが全て
除去できる。
【０００６】（２） 脱燃料時のペレット粉の飛散を防
止すること。ダイヤモンドドリルによるペレット粉の飛
散防止のため、試料および試料固定バイスを水槽内に納
め、貫通孔を開ける際は、試料が水没するまで水を入れ
てから行う。ダイヤモンドドリルによって削り取られた
ペレット粉は、全て水槽内に集まり、周囲への飛散が防
止される。また、水槽内の水は、ダイヤモンドドリルの
冷却の作用をする。
止すること。ダイヤモンドドリルによるペレット粉の飛
散防止のため、試料および試料固定バイスを水槽内に納
め、貫通孔を開ける際は、試料が水没するまで水を入れ
てから行う。ダイヤモンドドリルによって削り取られた
ペレット粉は、全て水槽内に集まり、周囲への飛散が防
止される。また、水槽内の水は、ダイヤモンドドリルの
冷却の作用をする。
【０００７】（３） 取り扱いが容易なこと。脱燃料装
置はセル内で取り扱うため、遠隔操作性が可能なように
以下の点を考慮する。 （ａ） モータの回転数を無段変速とする。駆動モータ
に三相モータを使用すると共に、モータ電源にインバー
タを使用することによりモータの回転数を無段変速とし
た。 （ｂ） 水槽内の水抜きを容易にする。水槽内の水抜き
は、小型真空ポンプで水容器内を負圧にし、水槽下部の
バルブを開にすることにより水槽内の水が水容器に流れ
込んでいく。この際、水槽内のペレット粉の１部も水と
一緒に水容器内に集められるため、脱燃料後のペレット
の回収が容易に行うことができる。また、使用する水の
量も１．４リッターと少なく、再使用も可能であるた
め、作業後の水処理が容易である。 （ｃ） 押しつけ加重を調整できるようにする。ウエイ
トを全て外すと、駆動部がバランスウエイトにより均衡
が取れるようにし、ウエイトを乗せることにより穿孔す
る際の押しつけ加重を調節する。 （ｄ） 駆動部のストロークを大きくする。ダイヤモン
ドドリル脱燃料装置は、燃料棒の穿孔、拡大、ペレット
除去工具によるペレットの剥離、およびワイヤーブラシ
による内面仕上げが同じ装置でできるようにする。この
ためダイヤモンドドリルの他にペレット除去工具および
ワイヤーブラシも使用できるように駆動部の上下ストロ
ークを２５０ｍｍとする。
置はセル内で取り扱うため、遠隔操作性が可能なように
以下の点を考慮する。 （ａ） モータの回転数を無段変速とする。駆動モータ
に三相モータを使用すると共に、モータ電源にインバー
タを使用することによりモータの回転数を無段変速とし
た。 （ｂ） 水槽内の水抜きを容易にする。水槽内の水抜き
は、小型真空ポンプで水容器内を負圧にし、水槽下部の
バルブを開にすることにより水槽内の水が水容器に流れ
込んでいく。この際、水槽内のペレット粉の１部も水と
一緒に水容器内に集められるため、脱燃料後のペレット
の回収が容易に行うことができる。また、使用する水の
量も１．４リッターと少なく、再使用も可能であるた
め、作業後の水処理が容易である。 （ｃ） 押しつけ加重を調整できるようにする。ウエイ
トを全て外すと、駆動部がバランスウエイトにより均衡
が取れるようにし、ウエイトを乗せることにより穿孔す
る際の押しつけ加重を調節する。 （ｄ） 駆動部のストロークを大きくする。ダイヤモン
ドドリル脱燃料装置は、燃料棒の穿孔、拡大、ペレット
除去工具によるペレットの剥離、およびワイヤーブラシ
による内面仕上げが同じ装置でできるようにする。この
ためダイヤモンドドリルの他にペレット除去工具および
ワイヤーブラシも使用できるように駆動部の上下ストロ
ークを２５０ｍｍとする。
【０００８】（４） 脱燃料に要する時間が早いこと。
燃料ペレットのようなセラミックに孔を開通するために
は、一般的に超音波加工機またはダイヤモンドドリルが
用いられている。ダイヤモンドドリル法と超音波法の両
方で模擬試料の穿孔試験を行った結果、ダイヤモンドド
リル法が、約３倍早く穿孔できる。また、開けられた貫
通孔と被覆管との芯ずれ精度もダイヤモンドドリルの方
が良好である。依って、本発明の脱燃料装置において
は、ダイヤモンドドリルを用いてペレットの孔開けを行
った。
燃料ペレットのようなセラミックに孔を開通するために
は、一般的に超音波加工機またはダイヤモンドドリルが
用いられている。ダイヤモンドドリル法と超音波法の両
方で模擬試料の穿孔試験を行った結果、ダイヤモンドド
リル法が、約３倍早く穿孔できる。また、開けられた貫
通孔と被覆管との芯ずれ精度もダイヤモンドドリルの方
が良好である。依って、本発明の脱燃料装置において
は、ダイヤモンドドリルを用いてペレットの孔開けを行
った。
【０００９】次に、本発明の装置を図面について具体的
に説明する。図１において、セルＩ内に装置本体および
排水処理系が設置され、操作室ＩＩ側に駆動モータ電源
用のインバータ２３が設置される。駆動部は、駆動モー
タ１、変速機２、ドリルチャック３から構成されてお
り、これらは、２本のガイドレール５により、最大２５
０ｍｍの上下ストロークを有している。また、駆動部
は、バランスウエイト６とワイヤー８で連結されてお
り、ウエイト７を外した状態で均衡が取れている。駆動
部とバイス９に固定された試料１０との芯ずれ誤差は１
００ｍｍの間で０．０５ｍｍ以下に調整される。孔開け
作業時の押し付け加重はウエイト７を調整することによ
り決められる。通常は、約２〜３ｋｇである。脱燃料を
行う試料１０は、水槽１１内のバイスに固定される。水
槽１１は、試料１０の着脱が容易に行えるように、上下
に２分割できる構造となっている。駆動モータ１は、イ
ンバータ２３を使用してモータ回転数を上げるように三
相モータ２４が使用される。水槽１１内の水は、排水処
理系により水抜きされるとともに、ペレット粉１５の回
収も行われる。水槽１１の容量は約１．４リットルであ
り、その下部にバルブ１６がついた排水管１４が設けら
れ、水容器１２に排水ホース１７で接続されている。水
容器１２は約２リットルのステンレス容器であり、閉口
部にフランジ１３を乗せる。フランジの下面にはネオブ
レンゴムが張り付けられており、水容器との気密が保た
れている。また、排水ホース１７および排気ホース１８
が取り付けられている。排気ホース１８から小型真空ポ
ンプ１９で水容器内を負圧にすることにより、水槽１１
内の水とペレット粉１５が排水ホース１８を通して水容
器１２内に集められる。集められた水は約３０分間放置
しておくと、ペレット粉１５が沈澱する。上澄みは再使
用され、沈澱したペレット粉は別の容器に集めて処分す
る。ダイヤモンドドリル４は、約３０００ｒｐｍの高回
転が必要とし、ワイヤーブラシ４は約２００ｒｐｍでよ
いので、駆動モータ電源としてインバータを使用して、
モータ回転数を定格回転数の０〜２倍まで可変できるよ
うにする。装置本体の仕様は表１に示すとおりである。
に説明する。図１において、セルＩ内に装置本体および
排水処理系が設置され、操作室ＩＩ側に駆動モータ電源
用のインバータ２３が設置される。駆動部は、駆動モー
タ１、変速機２、ドリルチャック３から構成されてお
り、これらは、２本のガイドレール５により、最大２５
０ｍｍの上下ストロークを有している。また、駆動部
は、バランスウエイト６とワイヤー８で連結されてお
り、ウエイト７を外した状態で均衡が取れている。駆動
部とバイス９に固定された試料１０との芯ずれ誤差は１
００ｍｍの間で０．０５ｍｍ以下に調整される。孔開け
作業時の押し付け加重はウエイト７を調整することによ
り決められる。通常は、約２〜３ｋｇである。脱燃料を
行う試料１０は、水槽１１内のバイスに固定される。水
槽１１は、試料１０の着脱が容易に行えるように、上下
に２分割できる構造となっている。駆動モータ１は、イ
ンバータ２３を使用してモータ回転数を上げるように三
相モータ２４が使用される。水槽１１内の水は、排水処
理系により水抜きされるとともに、ペレット粉１５の回
収も行われる。水槽１１の容量は約１．４リットルであ
り、その下部にバルブ１６がついた排水管１４が設けら
れ、水容器１２に排水ホース１７で接続されている。水
容器１２は約２リットルのステンレス容器であり、閉口
部にフランジ１３を乗せる。フランジの下面にはネオブ
レンゴムが張り付けられており、水容器との気密が保た
れている。また、排水ホース１７および排気ホース１８
が取り付けられている。排気ホース１８から小型真空ポ
ンプ１９で水容器内を負圧にすることにより、水槽１１
内の水とペレット粉１５が排水ホース１８を通して水容
器１２内に集められる。集められた水は約３０分間放置
しておくと、ペレット粉１５が沈澱する。上澄みは再使
用され、沈澱したペレット粉は別の容器に集めて処分す
る。ダイヤモンドドリル４は、約３０００ｒｐｍの高回
転が必要とし、ワイヤーブラシ４は約２００ｒｐｍでよ
いので、駆動モータ電源としてインバータを使用して、
モータ回転数を定格回転数の０〜２倍まで可変できるよ
うにする。装置本体の仕様は表１に示すとおりである。
【表１】
【００１０】次に、本発明におけるペレット除去の態様
を図２について具体的に説明する。貫通孔が７ｍｍに拡
大された燃料棒３１は、厚さ約０．５ｍｍの管状のペレ
ット３２となって被覆管３３の内面に固着した状態にあ
る。これを取り除くために、ペレット除去工具３５を使
用する。ペレット除去工具３５は、高速度鋼（ＳＫＨ）
製で、先端は外径が７ｍｍで、貫通孔の孔径と同じにな
っている。この部分をガイドとして、外径が７．６ｍｍ
のタップの様な刃となっている部分でペレットを砕いて
いく。ペレット除去工具３５を使用するには、貫通孔と
ペレット除去工具の芯ずれ精度が０．１ｍｍ以内である
ことが必要である。芯ずれが大きいと、ペレット除去工
具のガイド部が貫通孔に円滑に入って行かなくなるとと
もに、被覆管内径とのギヤップが少なくなり、被覆管内
面に傷を付ける恐れが生じてくる。
を図２について具体的に説明する。貫通孔が７ｍｍに拡
大された燃料棒３１は、厚さ約０．５ｍｍの管状のペレ
ット３２となって被覆管３３の内面に固着した状態にあ
る。これを取り除くために、ペレット除去工具３５を使
用する。ペレット除去工具３５は、高速度鋼（ＳＫＨ）
製で、先端は外径が７ｍｍで、貫通孔の孔径と同じにな
っている。この部分をガイドとして、外径が７．６ｍｍ
のタップの様な刃となっている部分でペレットを砕いて
いく。ペレット除去工具３５を使用するには、貫通孔と
ペレット除去工具の芯ずれ精度が０．１ｍｍ以内である
ことが必要である。芯ずれが大きいと、ペレット除去工
具のガイド部が貫通孔に円滑に入って行かなくなるとと
もに、被覆管内径とのギヤップが少なくなり、被覆管内
面に傷を付ける恐れが生じてくる。
【００１１】
【実施例】本発明の脱燃料装置をセル内に搬入し、約４
８０００Ｍｗｄ／ｔの高燃焼度燃料の脱燃料を実施し
た。脱燃料を行った試料は表２のとおりである。
８０００Ｍｗｄ／ｔの高燃焼度燃料の脱燃料を実施し
た。脱燃料を行った試料は表２のとおりである。
【表２】 高燃焼度燃料の脱燃料作業は、前記の手順に従って実施
した。 第１段階 燃料棒中心に貫通孔を開けた。６ｍｍのダイ
ヤモンドコアドリルを用い、押しつけ加重を約２ｋｇと
して、ペレットの中心に貫通孔を開けた。１５０ｍｍの
貫通孔を開けるのに要した平均時間は、約９８分／本で
あった。また、試料と被覆管の芯ずれもほとんど認めら
れなかった。 第２段階 貫通孔を７ｍｍまで拡大した。７ｍｍのダイ
ヤモンドドリルを用い、押しつけ加重を２ｋｇとして、
貫通孔を７ｍｍに拡大した。貫通孔を拡大するのに要し
た平均時間は、約２４分／本であった。また、試料と被
覆管の芯ずれもほとんど認められなかった。 第３段階 薄いペレットを取り除いた。ペレット去除去
工具をドリルチャックに取付け、被覆管の内面に残った
厚さ約０．５ｍｍのペレットを除去した。ペレットを除
去するに要した平均時間は、約６０分／本であった。ま
た、被覆管内面の外観検査を行った結果、傷等の損傷は
ほとんど認められなかった。 第４段階 内面仕上げを行った。全長約２００ｍｍ、ブ
ラシの外径が約１０ｍｍのワイヤーブラシをドリルチャ
ックに取付け被覆管内面の仕上げを行った。 以上の手順によって脱燃料を行った被覆管は、内圧破裂
試験、ＳＣＣ試験に使用され正常な試験データを得るこ
とができた。なお、超音波法によっても長さ１３５ｍｍ
の高燃焼度燃料の脱燃料を行った。前記と同様の手順で
行ったが、貫通孔を開けるのには、超音波加工機を使用
した。穴開け作業は、はじめ５ｍｍの中空ホーンで全長
にわたり貫通孔を開け、次に６．５ｍｍの中実ホーンに
より拡大した。ダイヤモンドドリル法と超音波法の比較
を表３に示す。
した。 第１段階 燃料棒中心に貫通孔を開けた。６ｍｍのダイ
ヤモンドコアドリルを用い、押しつけ加重を約２ｋｇと
して、ペレットの中心に貫通孔を開けた。１５０ｍｍの
貫通孔を開けるのに要した平均時間は、約９８分／本で
あった。また、試料と被覆管の芯ずれもほとんど認めら
れなかった。 第２段階 貫通孔を７ｍｍまで拡大した。７ｍｍのダイ
ヤモンドドリルを用い、押しつけ加重を２ｋｇとして、
貫通孔を７ｍｍに拡大した。貫通孔を拡大するのに要し
た平均時間は、約２４分／本であった。また、試料と被
覆管の芯ずれもほとんど認められなかった。 第３段階 薄いペレットを取り除いた。ペレット去除去
工具をドリルチャックに取付け、被覆管の内面に残った
厚さ約０．５ｍｍのペレットを除去した。ペレットを除
去するに要した平均時間は、約６０分／本であった。ま
た、被覆管内面の外観検査を行った結果、傷等の損傷は
ほとんど認められなかった。 第４段階 内面仕上げを行った。全長約２００ｍｍ、ブ
ラシの外径が約１０ｍｍのワイヤーブラシをドリルチャ
ックに取付け被覆管内面の仕上げを行った。 以上の手順によって脱燃料を行った被覆管は、内圧破裂
試験、ＳＣＣ試験に使用され正常な試験データを得るこ
とができた。なお、超音波法によっても長さ１３５ｍｍ
の高燃焼度燃料の脱燃料を行った。前記と同様の手順で
行ったが、貫通孔を開けるのには、超音波加工機を使用
した。穴開け作業は、はじめ５ｍｍの中空ホーンで全長
にわたり貫通孔を開け、次に６．５ｍｍの中実ホーンに
より拡大した。ダイヤモンドドリル法と超音波法の比較
を表３に示す。
【表３】
【００１２】
【発明の効果】本発明の高燃焼度燃料の脱燃料装置は、
被覆管に熱的、機械的影響を与えることなく、高燃焼度
燃料（約４８０００Ｍｗｄ／ｔ）の脱燃料を対象とした
ものであるが、今後予想されるより高い燃焼度にも対応
できる技術である。
被覆管に熱的、機械的影響を与えることなく、高燃焼度
燃料（約４８０００Ｍｗｄ／ｔ）の脱燃料を対象とした
ものであるが、今後予想されるより高い燃焼度にも対応
できる技術である。
【図１】本発明の高燃焼度燃料の脱燃料装置の概要の説
明図である。
明図である。
【図２】本発明の高燃焼度燃料の脱燃料装置によるペレ
ット除去方法の説明図である。
ット除去方法の説明図である。
【図３】図２のＡの部分の断面図である。
Ｉ セル内 ＩＩ 操作室 １ 駆動モータ ２ 変速器 ３ ドリルチャック ４ ダイヤモンドコアドリル、ペレット除去工具または
ワイヤブラシ ５ ガイドレール ６ バランスウエイト ７ ウエイト ８ ワイヤ ９ バイス １０ 試料 １１ 水槽 １２ 水容器 １３ フランジ １４ 排水管 １５ ペレット粉 １６ バルブ １７ 排水ホース １８ 排気ホース １９ 小型真空ポンプ ２０ ベース ２１ 支柱 ２２ プーリ ２３ インバータ ２４ 三相２００Ｖ ２５ モータ電源 ２６ 遮蔽壁 ３１ 燃料棒 ３２ ペレット ３３ 被覆管 ３４ ペレット除去工具 ３５ ドリルチャック
ワイヤブラシ ５ ガイドレール ６ バランスウエイト ７ ウエイト ８ ワイヤ ９ バイス １０ 試料 １１ 水槽 １２ 水容器 １３ フランジ １４ 排水管 １５ ペレット粉 １６ バルブ １７ 排水ホース １８ 排気ホース １９ 小型真空ポンプ ２０ ベース ２１ 支柱 ２２ プーリ ２３ インバータ ２４ 三相２００Ｖ ２５ モータ電源 ２６ 遮蔽壁 ３１ 燃料棒 ３２ ペレット ３３ 被覆管 ３４ ペレット除去工具 ３５ ドリルチャック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 相沢 作衛 茨城県那珂郡東海村白方字白根２番地の４ 日本原子力研究所 東海研究所内 (72)発明者 山原 武 茨城県那珂郡東海村白方字白根２番地の４ 日本原子力研究所 東海研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】水槽内において、被覆管内の燃料棒の中心
にダイヤモンドドリルによって貫通孔を開孔し、該貫通
孔をダイヤモンドドリルにより拡大し、被覆管内面に残
った薄い円筒状のペレットをペレット除去工具により振
動を与えながら除去した後、被覆管内面を回転するワイ
ヤーブラシにより内面仕上げすることから成る高燃焼度
燃料の脱燃料方法。 - 【請求項２】セル内に設置され、駆動モータ、変速器、
およびダイヤモンドコアドリル、ペレット除去工具およ
びワイヤブラシを交替して着脱し得るドリルチャックか
ら成り、バランスウエイトとワイヤで連結され、ガイド
レールにより最大２５０ｍｍのストロークを有する駆動
部と試料を固定するためのバイスを設置し、上下に二分
割できる構造の水槽とから構成された装置本体と排水処
理系とから成る高燃焼度燃料の脱燃料装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16405791A JPH0727062B2 (ja) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | 高燃焼度燃料の脱燃料方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16405791A JPH0727062B2 (ja) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | 高燃焼度燃料の脱燃料方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05107387A true JPH05107387A (ja) | 1993-04-27 |
| JPH0727062B2 JPH0727062B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=15785969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16405791A Expired - Fee Related JPH0727062B2 (ja) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | 高燃焼度燃料の脱燃料方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0727062B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07278851A (ja) * | 1994-09-19 | 1995-10-24 | Tokai Carbon Co Ltd | プラズマエッチング用電極板とその製造方法 |
| KR100446351B1 (ko) * | 2001-08-01 | 2004-09-01 | 한국원자력연구소 | 사용후 핵연료봉 피복관 세척장치 |
-
1991
- 1991-04-10 JP JP16405791A patent/JPH0727062B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07278851A (ja) * | 1994-09-19 | 1995-10-24 | Tokai Carbon Co Ltd | プラズマエッチング用電極板とその製造方法 |
| KR100446351B1 (ko) * | 2001-08-01 | 2004-09-01 | 한국원자력연구소 | 사용후 핵연료봉 피복관 세척장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0727062B2 (ja) | 1995-03-29 |
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