JPH05126986A - 燃料棒挿脱用キー並びに該燃料棒挿脱用キーによる支持格子に対する燃料棒の挿脱方法 - Google Patents

燃料棒挿脱用キー並びに該燃料棒挿脱用キーによる支持格子に対する燃料棒の挿脱方法

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JPH05126986A
JPH05126986A JP3275804A JP27580491A JPH05126986A JP H05126986 A JPH05126986 A JP H05126986A JP 3275804 A JP3275804 A JP 3275804A JP 27580491 A JP27580491 A JP 27580491A JP H05126986 A JPH05126986 A JP H05126986A
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fuel
spring
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Shuji Yamazaki
修二 山崎
Akihiro Kato
明博 加藤
Masafumi Yoshida
政史 吉田
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Mitsubishi Nuclear Fuel Co Ltd
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Mitsubishi Nuclear Fuel Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃料棒の支持格子に対する挿脱操作を、特に
核燃料集合体の解体時における燃料棒の支持格子からの
取り出し操作を確実に行い、燃料棒を健全な状態で支持
格子に対して挿脱する。 【構成】 燃料棒挿脱用キー１のキー本体２を内ストラ
ップ５の長手方向に沿って開口部５ａに挿入し、次いで
上記キー本体２をその軸線回りに回転させて、キー本体
２の一側面に形成された第１凸部３を上記開口部５ａに
係合すると共に、キー本体２の他側面に形成された第２
凸部４によってスプリング５ｂをディンプル５ｃから離
間する方向にたわませて、十分なセルサイズを確保す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、核燃料集合体の支持格
子に燃料棒を挿通する際に、あるいは上記支持格子から
燃料棒を取り出す際に、燃料棒を円滑に挿脱することが
できる燃料棒挿脱用キー並びに該燃料棒挿脱用キーによ
る支持格子に対する燃料棒の挿脱方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、この種の核燃料集合体として
は、所定間隔離間して配設された上部ノズル及び下部ノ
ズルと、これらのノズル間に所定間隔をおいて配設さ
れ、かつストラップにより形成された格子空間を有する
複数の支持格子と、これらの支持格子の格子空間内に挿
通され、かつ各支持格子に結合されると共に、上記各ノ
ズルに連結された制御棒案内管及び計装用管と、上記各
支持格子の格子空間内に挿通され、かつ各支持格子に形
成されたスプリングによって弾性的に支持された多数の
燃料棒とから構成されたものが知られている。
【０００３】ところで、上記従来の核燃料集合体を組み
立てる場合において、支持格子の格子空間内にそのまま
の状態で燃料棒を挿通すると、支持格子に形成されたス
プリング及びディンプルと燃料棒とが拘束力を持って接
触するため、燃料棒の外周面に傷が付く場合があり、そ
の対策が各種提案されている。例えば、特願昭６４−９
５７号は上記対策の一つとして、上記支持格子にキー挿
入窓を形成しておき、支持格子の格子空間に拡径可能な
スプリングたわませ治具を挿通してスプリングをたわま
せた状態で、上記キー挿入窓を利用して外部からキーを
挿入し、このキーによってスプリングをたわませた状態
のまま保持し、燃料棒を円滑に支持格子の格子空間内に
挿通する構成の核燃料集合体を提案するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記核
燃料集合体を組み立てる場合に用いられる上記キーに
は、スプリングをたわませる機能がないため、まずスプ
リングをたわませる必要があり、上記スプリングたわま
せ治具を用意しなければならない上に、スプリングたわ
ませ治具を用いるだけ工程数が増えるという問題があ
る。
【０００５】また、上記核燃料集合体は仮に製造後に解
体の必要を生じた場合、燃料棒が健全な状態で保持され
ているので、例えば上記キー挿入窓を利用し、キー操作
によって燃料棒の支持格子との拘束状態を解放すること
によって、それらを円滑に取り外すことができれば、再
度新しい核燃料集合体に使用できるという潜在的な利点
を有する。ところが、この核燃料集合体は、一旦組み立
てられると、制御棒案内管及び計装用管がキー挿入窓を
塞ぎ、キーを挿入できなくなっているので、キー挿入に
先立って、キーの挿入スペースを確保することが望まれ
ていた。
【０００６】そこで、本出願人は、キーの挿入スペース
を確保する方法として、上記燃料棒を上記各支持格子の
格子空間内から取り出すのに先立って、上記各支持格子
に形成されたキー挿入窓の近傍で、上記制御棒案内管及
び計装用管を周方向に切断した後、これらの制御棒案内
管及び計装用管に拡管操作を行い、上記制御棒案内管及
び計装用管をその長手方向に縮ませてキーの挿入スペー
スを確保する核燃料集合体の解体方法（特願平３−１２
４０２４号参照）と、上記燃料棒を上記各支持格子の格
子空間内から取り出すのに先立って、上記制御棒案内管
及び計装用管に形成された拡管部に、長手方向にスロッ
トを形成することにより上記制御棒案内管及び計装用管
を上記各支持格子の格子空間内から引き抜く時に拡管部
が絞られ、容易に取り出せる核燃料集合体の解体方法
（特願平３−１２４０２３号参照）とをそれぞれ提案し
た。
【０００７】そして、これらの解体方法にあっては、既
に挿通された燃料棒がじゃまになるため、上記核燃料集
合体の組立時に使用したスプリングたわませ治具が使用
できないことから、スプリングをたわませる機能を有す
る新規のキーを開発した。
【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、スプリングたわませ治具
のような特別の装置を使用することなく、燃料棒に対す
るスプリングとディンプルによる拘束力を無くすること
ができ、かつ円滑にセルサイズを確保することができ
て、燃料棒の支持格子に対する挿脱操作を、特に核燃料
集合体の解体時における燃料棒の支持格子からの取り出
し操作を確実に行うことができる上に、燃料棒を健全な
状態で支持格子に対して挿脱することができる燃料棒挿
脱用キー並びに該燃料棒挿脱用キーによる支持格子に対
する燃料棒の挿脱方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１は、複数の薄板帯状をなすストラ
ップを互いに交差させて多数の格子空間が形成され、こ
れらの格子空間を形成する壁部に燃料棒を支持固定する
ディンプル及びスプリングが互いに対向して突出形成さ
れ、かつ上記各ストラップの交差部に開口部が形成され
てなる支持格子の各格子空間に燃料棒を挿通する際に、
あるいは上記支持格子の各格子空間から上記燃料棒を取
り出す際に、上記ストラップの長手方向に沿って上記開
口部に挿入して上記スプリングを上記ディンプルから離
間する方向にたわませるための燃料棒挿脱用キーであっ
て、キー本体の対向する一対の側面に、それぞれ、上記
開口部に係合する第１凸部と、上記スプリングを上記デ
ィンプルから離間する方向にたわませる第２凸部とが互
い違いに形成されたものである。
【００１０】また、本発明の請求項２は、複数の薄板帯
状をなすストラップを互いに交差させて多数の格子空間
が形成され、これらの格子空間を形成する壁部に燃料棒
を支持固定するディンプル及びスプリングが互いに対向
して突出形成され、かつ上記各ストラップの交差部に開
口部が形成されてなる支持格子の各格子空間に燃料棒を
挿通する、あるいは上記支持格子の各格子空間から上記
燃料棒を取り出す燃料棒の挿脱方法であって、キー本体
の対向する一対の側面に、それぞれ、上記開口部に係合
する第１凸部と、上記スプリングを上記ディンプルから
離間する方向にたわませる第２凸部とが互い違いに形成
されてなる燃料棒挿脱用キーを、上記ストラップの長手
方向に沿って上記開口部に挿入し、次いで上記燃料棒挿
脱用キーをその軸線回りに回転させて上記第１凸部を上
記開口部に係合すると共に、上記第２凸部により上記ス
プリングを押圧して上記ディンプルから離間する方向に
たわませた後、上記支持格子の格子空間に対して燃料棒
を挿脱するものである。
【００１１】
【作用】本発明の燃料棒挿脱用キー並びに該燃料棒挿脱
用キーによる支持格子に対する燃料棒の挿脱方法にあっ
ては、燃料棒挿脱用キーのキー本体を上記ストラップの
長手方向に沿って上記開口部に挿入し、次いで上記キー
本体をその軸線回りに回転させて、キー本体の一側面に
形成された第１凸部を上記開口部に係合すると共に、キ
ー本体の他側面に形成された第２凸部によって上記スプ
リングを上記ディンプルから離間する方向にたわませ
て、十分なセルサイズを確保する。
【００１２】
【実施例】以下、図１ないし図９に基づいて本発明の一
実施例を説明する。
【００１３】図１と図２は、本発明の燃料棒挿脱用キー
の一実施例を示すもので、この燃料棒挿脱用キー（イン
ナーキー）１は、棒状のキー本体２の対向する一対の側
面に、それぞれ、内ストラップ５の交差部に形成された
開口部５ａに係合する第１凸部３と、スプリング５ｂを
ディンプル５ｃから離間する方向にたわませる第２凸部
４とが、適宜間隔で互い違いに形成されている（図３な
いし図７参照）。そして、上記第１凸部３は、キー本体
２の先端側に傾斜面３ａを有する台形状とされ、かつ上
記第２凸部４は、キー本体２の両端側にそれぞれ傾斜面
４ａ，４ｂを有する台形状とされている。
【００１４】上記のように構成された燃料棒挿脱用キー
１を用いて支持格子に対して燃料棒を挿脱する場合につ
いて、上述した特願平３−１２４０２４号記載の核燃料
集合体の解体方法に基づいて説明する。
【００１５】まず、図８に示すような核燃料集合体１０
を組立の際に使用した組立台（もしくはそれと同等品）
の上に横置きする。この核燃料集合体１０は、所定間隔
離間して配設された上部ノズル１１及び下部ノズル１２
と、これらのノズル１１，１２間に所定間隔をおいて配
設され、かつ上記内ストラップ５及び外ストラップ６に
より形成された格子空間を有する複数の（本実施例にお
いては９個の）支持格子Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３〜Ｇ９と、こ
れらの支持格子Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３〜Ｇ９の格子空間内に
挿通され、かつ一端を上部ノズル１１に固定させると共
に、各支持格子Ｇ２〜Ｇ９にスリーブＳ１，Ｓ２を介し
て拡管によって結合され、他端を下部ノズル１２に固定
させる一方、インサートＩを介して支持格子Ｇ１に結合
された多数の制御棒案内管１３と、上記各支持格子Ｇ１
〜Ｇ９の中心部の格子空間内に挿通され、かつ各支持格
子Ｇ２〜Ｇ９にスリーブＳ１，Ｓ２を介して拡管によっ
て結合された１本の計装用管１４と、上記各支持格子Ｇ
１〜Ｇ９の格子空間内に挿通され、かつ各支持格子Ｇ１
〜Ｇ９に形成されたスプリングによって弾性的に支持さ
れた多数の燃料棒１５（図３ないし図６参照）とを主体
として構成されている。
【００１６】そして、上記各支持格子Ｇ１〜Ｇ９は、複
数の薄板帯状をなす内ストラップ５及び外ストラップ６
が互いに交差させられて多数の格子空間が形成され、こ
れらの格子空間を形成する壁部に上記燃料棒１５を支持
固定する上記ディンプル５ｃ及びスプリング５ｂが互い
に対向して突出形成され、かつ上記各内ストラップ５の
交差部に上記開口部５ａが形成されたものであり、上記
各支持格子Ｇ１〜Ｇ９の外ストラップ６にはキー挿入窓
１６がそれぞれ形成されている。また、上記各制御棒案
内管１３は、上部ノズル１１から支持格子Ｇ３より所定
距離下部ノズル１２側に至るまでと、支持格子Ｇ２の上
下部（図８において左右部）とが太径部１３ａとされ、
かつその他の部分が細径部１３ｂとされている。
【００１７】上記のように構成された核燃料集合体１０
を横置き状態で組立台上に取付けた後、上部ノズル１１
を、制御棒案内管１３及び計装用管１４から取り外す。
次いで、カッター２０を、上記組立台に載置されている
上部ノズル１１側に配置した架台（図示せず）上に取付
ける。
【００１８】上記カッター２０の先端部は、図９に示す
ように、外筒２０ａの内部に押し込みロッド２０ｂが摺
動自在に設けられ、上記外筒２０ａの先端に螺着された
スプリング装着筒２０ｃにスプリング装着具２０ｄが摺
動自在に内装され、かつこれらのスプリング装着筒２０
ｃとスプリング装着具２０ｄとの間に、このスプリング
装着具２０ｄを押し込みロッド２０ｂ側に付勢するバネ
２０ｅが装着されると共に、上記スプリング装着筒２０
ｃの先端にガイド部２０ｆが螺着される一方、このガイ
ド部２０ｆの内部に、上記スプリング装着具２０ｄの先
端に螺着された押圧具２０ｇが、この押圧具２０ｇに螺
着された突起２０ｈを上記ガイド部２０ｆに形成された
長孔２０ｉに係合した状態で所定範囲内において移動自
在に設けられ、さらに上記押圧具２０ｇの先端において
上記ガイド部２０ｆ内に、カッター体２０ｊが軸２０ｋ
を中心にして回転自在に設けられてなり、上記押し込み
ロッド２０ｂの前進によって押圧具２０ｇの先端に形成
された傾斜面２０ｌがカッター体２０ｊを押圧してカッ
ター体２０ｊの先端部を、制御棒案内管１３あるいは計
装用管１４の内面に押し付けると共に、外筒２０ａ（ス
プリング装着筒２０ｃ，ガイド部２０ｆ）を回転してカ
ッター体２０ｊを、制御棒案内管１３あるいは計装用管
１４の内面に沿って周回りに回転することにより、制御
棒案内管１３あるいは計装用管１４を切断するようにな
っている。
【００１９】そして、上記カッター２０による制御棒案
内管１３あるいは計装用管１４の切断にあっては、ま
ず、カッター２０を制御棒案内管１３あるいは計装用管
１４の上端（図８において左端）から挿入し、支持格子
Ｇ１のキー挿入窓１６より若干下部ノズル１２側の位置
において切断し、次いで、支持格子Ｇ２〜Ｇ９のキー挿
入窓１６より若干上部ノズル１１側の位置において順次
切断する。なお、制御棒案内管１３の細径部１３ｂの切
断操作においては、細径部用のガイド部２０ｆを使用
し、制御棒案内管１３の太径部１３ａ及び計装用管１４
の切断操作においては、太径用のガイド部２０ｆを使用
する。
【００２０】このようにして、各制御棒案内管１３ある
いは計装用管１４が複数の切断管Ａ１〜Ａ８，Ｂ１〜Ｂ
８に分割された後、内視鏡により管内面を検査し、切断
が良好に行われたことを確認し、カッター２０を架台か
ら取り外す。次いで、拡管装置（図示せず）を架台上に
取付け、上記切断管Ａ１〜Ａ８（Ｂ１〜Ｂ８）の順に拡
管操作を行うことにより各切断管が長手方向に縮み、そ
の結果各キー挿入窓１６から切断管Ａ１〜Ａ８，Ｂ１〜
Ｂ８が排除される。
【００２１】続いて、障害物がなくなった各キー挿入窓
１６に、外ストラップ６のスプリングをたわませるため
のアウターキー（組立時と同型のもの）と、内ストラッ
プ５のスプリング５ｂをたわませるための上記インナー
キー１を装着する。
【００２２】このインナーキー１の装着操作は、まず上
記キー挿入窓１６から各開口部５ａにインナーキー１を
挿入し（図３参照）、次いでこのインナーキー１を９０
°回転させて（図４参照）、さらにインナーキー１をそ
の先端側に移動させることにより（図５参照）、インナ
ーキー１の一側面側の第１凸部３が、その傾斜面３ａに
案内されながら上記開口部５ａ内に挿入されて開口部５
ａに係合すると共に、上記第２凸部４の先端側の傾斜面
４ａが、上記スプリング５ｂに当接しながらスプリング
５ｂを押圧して、最終的には、上記第２凸部４の突出面
が上記スプリング５ｂに当接してスプリング５ｂをディ
ンプル５ｃから離間する方向に十分にたわませる。そし
て、上記操作を繰り返して多数のインナーキー１を支持
格子Ｇ１〜Ｇ９内に挿入することにより（図６と図７参
照）、燃料棒１５に損傷を与えることなく内ストラップ
５のスプリング５ｂを確実にたわませることができる。
【００２３】さらに、燃料棒１５が各支持格子Ｇ１〜Ｇ
９から容易に取り出せることを確認するために、燃料棒
保持（引き抜き）力の測定を行った後、上記拡管装置を
架台上から取り外し、次いで下部ノズル１２を取り外
す。続いて、燃料棒をプルインマシーン（図示せず）に
より支持格子Ｇ１〜Ｇ９から引き抜いた（または押し出
した）後、取り出した燃料棒１５の検査を行う。
【００２４】なお、本実施例においては、既に支持格子
に挿通されている燃料棒を、健全な状態で支持格子から
取り外す一例として、特願平３−１２４０２４号の記載
に基づいて説明したが、これに限らず、本発明は、上記
特願平３−１２４０２３号に記載の、燃料棒を各支持格
子の格子空間内から取り出すのに先立って、制御棒案内
管及び計装用管に形成された拡管部に、長手方向にスロ
ットを形成することにより制御棒案内管及び計装用管を
各支持格子の格子空間内から引き抜く時に拡管部が絞ら
れ、容易に取り出せる核燃料集合体の解体方法において
も適用できる。また、本発明は、核燃料集合体を組み立
てる場合にも適用できることは言うまでもなく、この場
合には、上記スプリングたわませ治具を使用することな
く、燃料棒挿脱用キー１を用いるだけで、支持格子に燃
料棒を円滑に挿通させることができる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
は、複数の薄板帯状をなすストラップを互いに交差させ
て多数の格子空間が形成され、これらの格子空間を形成
する壁部に燃料棒を支持固定するディンプル及びスプリ
ングが互いに対向して突出形成され、かつ上記各ストラ
ップの交差部に開口部が形成されてなる支持格子の各格
子空間に燃料棒を挿通する際に、あるいは上記支持格子
の各格子空間から上記燃料棒を取り出す際に、上記スト
ラップの長手方向に沿って上記開口部に挿入して上記ス
プリングを上記ディンプルから離間する方向にたわませ
るための燃料棒挿脱用キーであって、キー本体の対向す
る一対の側面に、それぞれ、上記開口部に係合する第１
凸部と、上記スプリングを上記ディンプルから離間する
方向にたわませる第２凸部とが互い違いに形成されたも
のであり、また本発明の請求項２は、複数の薄板帯状を
なすストラップを互いに交差させて多数の格子空間が形
成され、これらの格子空間を形成する壁部に燃料棒を支
持固定するディンプル及びスプリングが互いに対向して
突出形成され、かつ上記各ストラップの交差部に開口部
が形成されてなる支持格子の各格子空間に燃料棒を挿通
する、あるいは上記支持格子の各格子空間から上記燃料
棒を取り出す燃料棒の挿脱方法であって、キー本体の対
向する一対の側面に、それぞれ、上記開口部に係合する
第１凸部と、上記スプリングを上記ディンプルから離間
する方向にたわませる第２凸部とが互い違いに形成され
てなる燃料棒挿脱用キーを、上記ストラップの長手方向
に沿って上記開口部に挿入し、次いで上記燃料棒挿脱用
キーをその軸線回りに回転させて上記第１凸部を上記開
口部に係合すると共に、上記第２凸部により上記スプリ
ングを押圧して上記ディンプルから離間する方向にたわ
ませた後、上記支持格子の格子空間に対して燃料棒を挿
脱するものであるから、燃料棒挿脱用キーのキー本体を
上記ストラップの長手方向に沿って上記開口部に挿入
し、次いで上記キー本体をその軸線回りに回転させて、
キー本体の一側面に形成された第１凸部を上記開口部に
係合すると共に、キー本体の他側面に形成された第２凸
部によって上記スプリングを上記ディンプルから離間す
る方向にたわませることにより、スプリングたわませ治
具のような特別の装置を使用することなく、燃料棒に対
するスプリングとディンプルによる拘束力を無くするこ
とができ、かつ円滑にセルサイズを確保することができ
て、燃料棒の支持格子に対する挿脱操作を、特に核燃料
集合体の解体時における燃料棒の支持格子からの取り出
し操作を確実に行うことができる上に、燃料棒を健全な
状態で支持格子に対して挿脱することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す正面図である。
【図２】図１の基部の拡大図である。
【図３】インナーキーを挿入した状態の説明図である。
【図４】インナーキーを９０°回転させた状態の説明図
である。
【図５】インナーキーを引張った状態の説明図である。
【図６】最終的にインナーキーがセットされた状態の説
明図である。
【図７】図６の要部を示す斜視図である。
【図８】本発明の一実施例を適用する核燃料集合体の一
例を示す模式図である。
【図９】カッターの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 燃料棒挿脱用キー（インナーキー） ２ キー本体 ３ 第１凸部 ４ 第２凸部 ５ 内ストラップ ５ａ 開口部 ５ｂ スプリング ５ｃ ディンプル ６ 外ストラップ １５ 燃料棒 １６ キー挿入窓 Ｇ１ 支持格子 Ｇ２ 支持格子 Ｇ３ 支持格子 Ｇ９ 支持格子

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の薄板帯状をなすストラップを互い
    に交差させて多数の格子空間が形成され、これらの格子
    空間を形成する壁部に燃料棒を支持固定するディンプル
    及びスプリングが互いに対向して突出形成され、かつ上
    記各ストラップの交差部に開口部が形成されてなる支持
    格子の各格子空間に燃料棒を挿通する際に、あるいは上
    記支持格子の各格子空間から上記燃料棒を取り出す際
    に、上記ストラップの長手方向に沿って上記開口部に挿
    入して上記スプリングを上記ディンプルから離間する方
    向にたわませるための燃料棒挿脱用キーであって、キー
    本体の対向する一対の側面に、それぞれ、上記開口部に
    係合する第１凸部と、上記スプリングを上記ディンプル
    から離間する方向にたわませる第２凸部とが互い違いに
    形成されたことを特徴とする燃料棒挿脱用キー。
  2. 【請求項２】 複数の薄板帯状をなすストラップを互い
    に交差させて多数の格子空間が形成され、これらの格子
    空間を形成する壁部に燃料棒を支持固定するディンプル
    及びスプリングが互いに対向して突出形成され、かつ上
    記各ストラップの交差部に開口部が形成されてなる支持
    格子の各格子空間に燃料棒を挿通する、あるいは上記支
    持格子の各格子空間から上記燃料棒を取り出す燃料棒の
    挿脱方法であって、キー本体の対向する一対の側面に、
    それぞれ、上記開口部に係合する第１凸部と、上記スプ
    リングを上記ディンプルから離間する方向にたわませる
    第２凸部とが互い違いに形成されてなる燃料棒挿脱用キ
    ーを、上記ストラップの長手方向に沿って上記開口部に
    挿入し、次いで上記燃料棒挿脱用キーをその軸線回りに
    回転させて上記第１凸部を上記開口部に係合すると共
    に、上記第２凸部により上記スプリングを押圧して上記
    ディンプルから離間する方向にたわませた後、上記支持
    格子の格子空間に対して燃料棒を挿脱することを特徴と
    する燃料棒挿脱用キーによる支持格子に対する燃料棒の
    挿脱方法。
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