JPH052280B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 本発明は、一般に原子炉の燃料集合体に関し、
特に、燃料集合体の再構成中に案内シンブルの破
損もしくは損傷した上端部を補修（即ち、修理或
は除去）するための方法及び装置に関するもので
ある。

先行技術の説明 多くの原子炉において、炉心は細長い多数の燃
料集合体から構成されている。これ等の燃料集合
体の従来の構造は、燃料集合体の長さに沿つて隔
置された複数の格子によつて組織的な配列に保持
された複数の燃料棒と複数の制御棒案内シンブル
とを含んでおり、格子は制御棒案内シンブルに取
着されている。燃料集合体の両端にある上部ノズ
ル及び下部ノズルは、燃料棒の端部よりも若干上
方及び下方に延びるこれ等の案内シンブルに取着
される。燃料集合体の上端では、案内シンブルは
上部ノズルのアダプタ板に形成された通路内に装
着される。各案内シンブルは上部ノズルへの取着
のための上部インサート、即ちスリーブを有して
いてよい。

原子炉におけるこのような燃料集合体の運転
中、主に内部応力により、燃料棒の少数のものに
その長さに沿つて割れが時々生じて、放射性の核
分裂生成物がしみ出し、原子炉の一次冷却材に入
る可能性がある。このような欠陥燃料棒を有する
燃料集合体の交換に関連した高コストのために、
最近、再構成可能な燃料集合体が開発されてき
た。燃料集合体を再構成可能にする一般的な解決
策は、燃料集合体に着脱自在な上部ノズルを設け
ることである。

上部ノズルを着脱自在とする１つの解決策は、
ヨーロツパ特許出願第036821号明細書に記載され
開示されている。この解決策の１つの実施例にお
いては、上記ヨーロツパ特許出願の第３図，第６
図及び第７図に示されているように、上部ノズル
の取り外しを可能とするため、上部ノズルのアダ
プタ板の直ぐ下方で案内シンブルを切断してい
る。次いで、案内シンブルの外径よりも若干大き
な直径を有する短管を備えた新しい上部ノズルを
案内シンブルの切断された上端部に取り付けてそ
こに膨出により固定する。しかし、この解決策
は、新しい上部ノズルを必要とする点と、燃料集
合体の再構成が１回のみしかできない点とで不具
合である。

再構成可能な燃料集合体構造に対する別の解決
策は、本出願人による米国特許願連番第644758号
明細書に記載され開示されている。この解決策
は、上部ノズルを制御棒案内シンブルの上端部に
着脱自在に装着するための取り外し可能の取付構
造を含んでいる。上部ノズルを取り外し交換する
ために取付構造を取り外したり装着したりするの
に使用される種々の工具及び装置は特願昭60−
249142号、特願昭60−251005号、特願昭61−832
号及び特願昭61−14891号各明細出書に記載され
開示されている。取付構造のための最近考え出さ
れた再使用可能なロツク管は特願昭61−72646号
明細書に記載され開示されている。

この取付構造は、上部ノズルのアダプタ板に画
成された複数の外側ソケツトと、案内シンブルの
上端部にそれぞれ形成された複数の内側ソケツト
と、内側ソケツトを外側ソケツトに対して係合状
態に維持するため内側ソケツトに挿入される複数
の着脱自在在なロツク管とを有する。各外側ソケ
ツトは、アダプタ板を貫通する通路の形態であつ
て、環状の溝を有する。各内側ソケツトは、環状
の膨出部を有する案内シンブルの中空上端部の形
態であつて、膨出部は、案内シンブルの上端部が
アダプタ板の通路に挿入される時に、環状の溝内
に着座する。案内シンブルの上端部には細長い複
数の軸方向スロツトが設けられていて、該スロツ
トが形成された部分が内方へ弾性的に収縮するの
を許容し、膨出部の大きな直径がアダプタ板の通
路にある環状の円周方向溝内に挿入されたり該円
周方向溝から抜け出たりするのを可能にしてい
る。このようにして、案内シンブルの内側ソケツ
トは外側ソケツトとのロツク係合状態に挿入され
たり該ロツク係合状態から離脱されたりする。

ロツク管は、上部ノズルの上方から、内側ソケ
ツトを形成する案内シンブルの中空上端部内にロ
ツク位置に挿入される。ロツク管は、そのロツク
位置に挿入されると、内側ソケツトの膨出部を環
状の溝との拡張した係合状態に保持すると共に、
内側ソケツトが外側ソケツトから離脱しうる収縮
した解放位置に内側ソケツトが移動するのを防止
する。このようにして、ロツク管は内側ソケツト
を外側ソケツトとのロツク係合状態に保持し、そ
れにより案内シンブルの上端部に対して上部ノズ
ルを取り付ける。

起こり得ないことではあるが、燃料集合体の再
構成作業中に、どんな欠陥燃料棒にもアクセスで
きるように上部ノズルを放射化した燃料集合体か
ら取り外す間に、案内シンブルの上端部、即ち挿
入スリーブが工具により或は案内シンブルの上端
部に衝突する落下物体により不都合にも損傷を受
ける可能性が存在する。このようにな不都合が起
きると、損傷した部分が上部ノズルのアダプタ板
の通路に入ることができず且つロツク管によつて
適正に取着されなければ、この燃料集合体は原子
炉において更に使用するのには不適であるとされ
る。

従つて、成功裡に燃料集合体の再構成を行うこ
とを危うくさせる、起こりそうにもないが可能性
はある損傷に関連した潜在的問題を効果的に解決
する、破損した案内シンブル上端部を補修（即
ち、修理又は除去）し収容する実行可能な修理策
の必要性がある。

本発明は、上述した先行出願と共に、損傷した
案内シンブル上端部を補修（即ち、修理又は除
去）し収容するように設計された再構成装置及び
上部ノズル・案内シンブル継手構造を提供するこ
とによつて、上述した必要性を満たすようにして
いる。

本発明は、破損した案内シンブル上端部を補修
する装置及び方法に関係している。特に、遠隔操
作される装置は、適度に破損した案内シンブル上
端部を補修し、そして修理不能なまでに破損した
案内シンブル上端部を切断するように作動可能で
あり、従つて、案内シンブルの修理され、切断さ
れた上端部に上部ノズルを再装着し、そして原子
炉において、再構成された燃料集合体を続けて使
用することを可能にする。

破損した案内シンブル上端部が修理不能であり
切り落とさなければならない場合、本出願人の米
国特許願連番第797333号明細書記載の発明が、幾
つかの切断された案内シンブル上端部、即ち挿入
スリーブを有する燃料集合体骨格構造に適合する
改良型上部ノズルの取付思想を提案している。特
に、改良型上部ノズルにおいては、上部ノズルの
アダプタ板に前から構造継手を設けていた切断さ
れた案内シンブル上端部に代わつて、非構造継手
を用いている。特定の燃料集合体構造に依存する
が、少なくとも４〜６個の取り外し可能な上部ノ
ズル・案内シンブル構造継手を、残りの構造継手
によつて支持される負荷を認容し得ないレベルま
で増すことなく、無くすことができる。

従つて、本発明は、上部ノズルが取り外されて
複数の案内シンブルが露出した状態で作業ステー
シヨン内に保持されており、案内シンブルの少な
くとも１つが幾種類かの損傷の１つを持つてい
る、再構成可能な燃料集合体に使用するための、
案内シンブルの損傷補修方法及び装置を提供して
いる。

この案内シンブルの損傷の補修装置、(a)燃料集
合体の案内シンブルに整合するパターンで画成さ
れた複数の工具位置決め開口を有する基板と、(b)
基板をその工具位置決め開口が燃料集合体の案内
シンブルに整列するように作業ステーシヨンに装
着する装着手段と、(c)案内シンブルの幾種類かの
損傷の１つをそれぞれが補修するように操作可能
である、基板の工具位置決め開口内に選択的に装
着できる複数の種類の工具と、を含んでいる。ま
た、損傷補修装置は、案内シンブルとの係合を生
起させるように、且つそれと同時に、修理可能な
幾種類かの案内シンブル損傷のそれぞれ１つを補
修するようになつている、基板に装着された複数
の工具の各々の作動を生起させるように、基板を
案内シンブルに向かつて移動させる移動手段を含
んでいる。この移動手段は、修理不能な幾種類か
の案内シンブル損傷のそれぞれ１つを補修するよ
うになつている、基板に装着された複数の工具の
各々を、案内シンブルに関する作動位置に置くよ
うに、基板を案内シンブルに向かつて移動させ
る。

更に具体的には、工具の１つは、外方に湾曲し
た上端部の形態である案内シンブルの１つに対す
る修理可能な損傷を、湾曲した部分をその元の位
置に向かつて内方へ圧縮することによつて、修理
するように作動可能な圧縮ソケツトである。別の
工具の１つは、内方に湾曲した上端部の形態であ
る案内シンブルの１つに対する修理可能な損傷
を、湾曲した部分をその元の位置に向かつて外方
へ拡張もしくは拡開することによつて、修理する
ように作動可能な拡開ピンである。更に別の工具
の１つは、案内シンブルの１つの上端部に対する
修理不能な損傷を、修理不能なまでに損傷した部
分を切断し捕捉することによつて、補修するよう
に作動できるカツターである。

更に、損傷補修装置は、基板の対応する数の位
置決め開口内に選択的に取り付けられる複数の位
置決め要素を含んでいて、各工具による損傷補修
作業を正確に遂行するため、損傷補修装置を案内
シンブルに対して正確に位置決めする。特に、各
位置決め要素は、損傷していない案内シンブルの
１つの上端部に装着するようになつている非圧縮
ソケツトである。

案内シンブルの損傷を補修する方法は、(a)燃料
集合体の案内シンブルに整合するパターンで画成
された複数の工具位置決め開口を有する基板を用
意し、(b)基板をその工具位置決め開口が燃料集合
体の案内シンブルに整列するように作業ステーシ
ヨンに装着し、(c)案内シンブルの幾種類かの損傷
の１つをそれぞれが補修可能な複数の種類の工具
を用意し、(d)複数の種類の工具から選択し、該選
択された工具によつて補修しうる幾種類かの損傷
を有する案内シンブルの各々と整列するように、
選択された工具を基板の工具位置決め開口の各々
に装着する、諸ステツプからなつている。また、
この損傷補修方法は、案内シンブルとの係合を生
起させるように、且つそれと同時に、修理可能な
幾種類かの案内シンブル損傷のそれぞれ１つを補
修するようになつている、基板に装着された複数
の工具の各々の作動を生起させるように、そし
て、修理不能な幾種類かの案内シンブル損傷のそ
れぞれ１つを補修するようになつている、基板に
装着された複数の工具の各々を、案内シンブルに
関する作動位置に置くように、基板を案内シンブ
ルに向かつて移動させるステツプを含んでいる。

本発明によるこれ等の利点及び結果、並びにそ
の他の利点及び結果は、本発明の好適な実施例を
示した添付図面に関する以下の詳細な説明を読む
ことにより当業者にとつて容易に明らかとなろ
う。

発明の詳細な説明 以下の説明において、全図面を通し同一参照数
字は同一部分もしくは対応部分を指すものとし、
そして「前方」、「後方」、「左方」、「右方」、「上
方
向もしくは上向き」、「下方向もしくは下向き」そ
の他の同様の術語は、説明の便宜上の表現として
用いたまでであつて、制限的な意味に解釈されて
はならない。

概 説 図面、特に第１図を参照すると、符号１０で総
括的に示された再構成可能な燃料集合体が垂直方
向に短縮された形態で図示されている。基本的に
は、燃料集合体１０は、原子炉（図示せず）の炉
心領域において下部炉心板（図示せず）上に燃料
集合体を支持するための下端構造、即ち下部ノズ
ル１２と、この下部ノズル１２から上方に長手方
向に延びる多数の案内管もしくは案内シンブル１
４とを含んでいる。更に、燃料集合体１０は、案
内シンブル１４に沿つて軸方向に離間して設けら
れている複数の横格子１６と、該格子１６によつ
て横方向に離間した関係で支持された燃料棒１８
の配列とを備えている。また、燃料集合体１０は
その中央に位置する計装管２０と、諸部材を破損
することなく通常のように取り扱うことのできる
一体のユニツトを形成するために、後述する態様
で案内シンブル１４の上端に着脱自在に取り付け
られる上端構造、即ち上部ノズル２２とを有して
いる。

前述したように、燃料集合体１０における燃料
棒１８の配列は、燃料集合体の長さに沿つて離間
して設けられた格子１６によつて互いに離間した
関係で保持されている。各燃料棒１８は核燃料ペ
レツト２４を収容しており、その両端は、燃料棒
を気密に封止するために、上部端栓２６及び下部
端栓２８によつて閉塞されている。通常、上部端
栓２６と核燃料ペレツト２４との間のプレナムに
はばね３０が配置されていて、核燃料ペレツトを
燃料棒１８内で密に詰まつた関係に保持してい
る。核分裂性物質からなる核燃料ペレツト２４
は、原子炉の炉心の反応出力源となる。水又はほ
う素含有水のような液体減速材・冷却材が炉心の
燃料集合体を通つて上向きにポンプ送りされて、
該炉心内に発生される熱を有用な仕事を行わせる
ために取り出す。

核分裂過程を制御するために、多数の制御棒３
２が燃料集合体１０において所定位置に配置され
た案内シンブル１４内を往復動可能である。具体
的には、上部ノズル２２は、半径方向に延びる複
数のフルークないしは腕３８を備えた円筒形部材
３６を有するロツドクラスタ制御機構３４を含ん
でいる。円筒形部材３６には内部にねじが切られ
ている。各腕３８は１つ以上の制御棒３２に相互
接続されているので、該ロツドクラスタ制御機構
３４が、案内シンブル１４内で制御棒３２を上下
に移動させることにより燃料集合体１０における
核分裂過程を制御するように、全て周知の態様で
作動可能である。

上部ノズル取付構造 第２図及び第７図に示すように、上部ノズル２
２は下方にアダプタ板４０を有しており、該アダ
プタ板４０にはそこを貫通するように複数の制御
棒通路４２が形成されている（１個のみ図示）。
制御棒案内シンブル１４の最上方の端部（上端
部）４４は、アダプタ板４０にある通路４２内に
同軸関係で配置されてる。燃料集合体１０の再構
成の際に燃料棒１８に対してアクセス可能とする
ために、上部ノズル２２のアダプタ板４０は、総
括的に符号４６で示された取付構造によつて案内
シンブル１４の上端部４４に着脱可能に接続され
ている。この取付構造４６は、燃料集合体骨格構
造の上部ノズルと案内シンブルとの間に複数の構
造継手を与える。取付構造４６は、前述した特願
昭61−72646号明細書に記載されたものとほぼ同
様であり、ここでは、本発明の理解を容易にする
ために必要な程度だけ説明する。

第２図〜第７図に最も良く示すように、再構成
可能な燃料集合体１０の取付構造４６は、各々環
状の周方向溝４８（図には１個のみ示す）を含む
複数の通路４２によつて上部ノズルのアダプタ板
４０に画成された複数の外側ソケツト（図には１
個のみ示す）と、案内シンブル１４の上端部４４
上に画成された複数の内側ソケツト（図には１個
のみ示す）と、内側ソケツトを外側ソケツト内に
ロツク係合状態に保持するために内側ソケツトに
挿入される取り外し可能且つ再使用可能な複数の
ロツク管（図には１個のみ示す）５０とを有す
る。

各内側ソケツトは、１つの案内シンブル１４の
中空上端部４４に、その上縁５４より若干下方の
ところに設けられた周方向の環状膨出部５２によ
つて画成されている。各案内シンブル１４の上端
部４４には軸方向に延びる細長い複数のスロツト
５６が形成されているので、スロツトの付いた上
端部４４は内方の圧縮位置へ弾性的に収縮可能で
あり、該上端部４４にある周方向の膨出部５２を
アダプタ板の通路４２を介して環状の溝４８内に
挿入したり該溝４８から取り出したりするのを可
能にしてい。案内シンブルの上端部４４がアダプ
タ板の通路４２に挿入され拡張位置を取つた時に
は、環状の膨出部５２は環状の溝４８内に座着す
る。このようにして、各案内シンブル１４の内側
ソケツトは、アダプタ板４０の外側ソケツトの１
つとのロツク係合状態に挿入されたり該外側ソケ
ツトから取り出されたりする。

具体的には、アダプタ板４０内を軸方向に延び
て外側ソケツトを画成する通路４２は、上方の孔
５８と下方の孔６０とから構成されている。下方
の孔６０は、上方の孔５８よりもかなり軸方向の
長さが長く、また、上方及び下方の孔５８，６０
の接続部に形成された棚部６２より若干下方に隔
置された環状の溝４８を含んでいる。下方の孔６
０は上方の孔５８よりも大きい直径を有している
ので、棚部６２は下方に面している。棚部６２の
主な目的は、内側ソケツトが外側ソケツト内に挿
入される時に、上端部４４を通路４２内で軸方向
に適切に位置決めするためのストツパないしは整
列ガイドとして作用することである。第７図に見
られるように、案内シンブル１４の上縁５４は棚
部６２に当接する。

最後に、各ロツク管５０は、上部ノズル２２の
上方から、１つの内側ソケツトを形成する１つの
案内シンブル１４の中空上端部４４にあるそれぞ
れのロツク位置に装入される。ロツク管５０がそ
のロツク位置に挿入されると、第７図に示すよう
に、該ロツク管は内側ソケツトの膨出部５２を環
状の溝４８との拡張されたロツク係合状態に保持
すると共に、内側ソケツトが外側ソケツトから抜
け出せうる収縮された解放位置に移動するのを防
止する。このようにして、各ロツク管５０は各内
側ソケツトを外側ソケツトとのロツク係合状態に
保持し、それにより、外部ノズル２２のアダプタ
板４０を各案内シンブル１４の上端部４４に取着
することによつて形成された構造継手を剛な組立
形態に保持する。

また、ロツク管５０は、若干外方に（例えば、
１〜２度の角度で）開いた上方周縁部６４（第６
図）と、ロツク管をそのロツク位置に固定するた
めの１対の小さなデインプル６６（大きさは誇張
されて示されている）とを有し、上方周縁部６４
の外径は上方の孔５８の直径より若干大きい。拡
開した周縁部６４はアダプタ板４０とのきつい摩
擦嵌合を可能にするのに対して、デインプル６６
はアダプタ板の通路４２に画成された円周方向の
溝４８に延入する。ロツク管５０は、溝４８から
のデインプル６６の離脱とロツク位置からのロツ
ク管の離脱とを許容する際に、一体的に変形し、
その後、ロツク管５０はその最初の形状に弾性的
に戻る。

損傷した案内シンブル 上端部を補修する装置 第８図を参照して、再構成可能な燃料集合体１
０に含まれた燃料棒１８の点検、取り外し、交換
及び／又は再配列を行うためには、放射化された
燃料集合体を原子炉の炉心から取り出して、標準
の燃料集合体取扱工具（図示せず）によつて作業
ステーシヨン６８内に降下させる必要がある。作
業ステーシヨン６８において、燃料集合体１０は
冷却材中に浸漬されており、従つて、保守作業は
遠隔操作される水中の設備を操作することによつ
て行なわれる。かかる水中の設備の１つの要素が
ロツク管を取り外し交換するために使用され、該
ロツク管を取り外した後、別の要素が再構成可能
な燃料集合体１０の案内シンブル１４から上部ノ
ズル２２を取り外したり、その後、該上部ノズル
２２を案内シンブル１４上に戻したりするのに使
用される。これ等の要素は前述の特願昭60−
249142号、特願昭60−251005、特願昭61−842号
及び特願昭61−14891号各明細書に記載されたも
ののような形態を取りうる。

作業ステーシヨン６８は、その頂部フランジ７
２の対角線上の１対の角部に装着されそこから上
方に延びる細長い１対の案内部材７０（弾丸形の
先端を有する）を含んでいる。案内部材７０は、
ロツク管５０を取り外したり、上部ノズル２２を
取り除きそして戻したりするのに使用される種々
の要素の整列を助ける。また、作業ステーシヨン
６８には、燃料集合体１０の最上方の格子１６の
位置で作業ステーシヨンの側壁７６を貫通するよ
うに該側壁７６に設けられた相対する複数対（１
対のみを示す）の可動パツド７４が含まれてい
る。パツド７４は、同様に側壁７６に装着された
シリンダ７８によつて内方に進められ、格子１６
の各側辺に当接して作業ステーシヨン６８と燃料
集合体１０との間に隙間を画成し、かくして燃料
集合体を作業ステーシヨンに対して固定関係に維
持する。

第８図には、案内シンブル１４の上端部（即ち
挿入スリーブ）４４に対して、特に軸方向のスロ
ツトによつて分けられているそれ等の部分８０に
対して、それ等が、上部ノズル２２を燃料集合体
１０から取り外して案内シンブルを上方から露出
させる燃料集合体１０の再構成中に落下した物体
に当たつたり、設備の一部に衝突したりすると、
起こり得ないことではあるが起こる可能性はある
３つの一般的な損傷の種類が示されている。案内
シンブルの上端部４４ａに示されている第１の種
類の該部分の損傷は、１つ或はそれ以上の部分８
０ａが所望の垂直位置から外れて外方へ湾曲する
ことである。該部分８０ａがこのような状態であ
ると、上部ノズルを案内シンブル上に置いた時
に、案内シンブル１４の損傷した上端部４４ａが
上部ノズルのアダプタ板４０にある対応の通路４
２に嵌合しない。案内シンブルの上端部４４ｂに
示されている第２の種類の損傷は、１つ或はそれ
以上の部分８０ｂが所望の垂直位置から外れて外
方へ湾曲することである。部分８０ｂがこのよう
な状態であると、案内シンブル１４ｂの損傷した
上端部４４ｂは、アダプタ板にある対応の通路４
２に嵌合しうるのであろうが、そこにある溝４８
内に適正に着座しないであろうし、また、ロツク
管５０の１つを受け入れもしないであろう。

しかし、本発明によれば、これから説明するよ
うに、上述した部分の第１，第２のどの種類の損
傷でも直接修理しうるように考慮されている。案
内シンブルの上端部４４ｃに示された第３の種類
の損傷の場合にはそのようになつてはいない。第
３の種類の損傷では、１つ或はそれ以上の部分８
０ｃが、それを逆に曲げて所望の垂直状態にする
ようなことによつて直接に修理するには極端に外
方へ湾曲している、即ち損傷している。それにも
拘わらず、本発明は、これから説明するように、
上端部４４ｃの影響を受けた部分を除去すること
によつて、損傷を補修することを可能にしてい
る。また、下記に述べる米国特許願連番第797333
号明細書の発明に従つて、置換もしくは交換用の
構造が除去された部分のために用意されている。

第８図及び第９図〜第１６図には、本発明の好
適な実施例を構成する損傷補修装置が総括的に符
号８２で図示されている。この装置８２は、必要
が生ずれば燃料集合体１０の再構成中に使用し
て、燃料集合体の案内シンブル１４の軸方向にセ
グメント化されたどの上端部４４の損傷も補修
（即ち、修理又は除去）することができる。上部
ノズル２２を燃料集合体１０から取り外すと、燃
料集合体の再構成作業中に、案内シンブル部分８
０の少なくとも１つが、簡単に上に述べた３つの
種類の修理可能な及び修理不能な損傷の１つを受
ける、可能性が非常に少ないがありうる。

特に第９図及び第１０図に示すように、損傷補
修装置８２は、フレーム８８に囲まれ且つ接続さ
れたほぼ正方形の板８６からなる基板８４を含ん
でいる。この板８６には、案内シンブル１４に整
合するパターンで複数の工具位置決め開口９０が
画成されている。フレーム８８は基板８４を作業
ステーシヨン６８に取り付ける装着手段を有す
る。該装着手段は、作業ステーシヨンの頂部フラ
ンジ７２から上方に突き出る案内部材７０を受け
入れるためにフレームの２つの対向する隅角部に
画成された１対の整列孔９２の形態である。基板
８４が、第８図に示すように、作業ステーシヨン
の上方に位置決めされ、そして、下降して作業ス
テーシヨンの案内部材７０を上から整列孔９２に
ちようど受け入れる時に、第１８図に示すよに、
基板８４の工具位置決め開口９０が燃料集合体の
案内シンブル１４の露出した上端部４４との整列
状態に配置される。

更に、損傷補修装置８２は、上に述べたように
案内シンブル１４が受け得る３つの種類の損傷に
対応する３種の工具９４，９６，９８を有する。
工具９４，９６，９８の各々は、工具の上端に設
けられたナツト及びボルトからなるねじ結合部１
００によつて、工具位置決め開口９０のどれか１
つで板８６に選択的に装着しうる。従つて、基本
的には、各工具は案内シンブル１４の上端部４４
にある部分８０に対する修理可能な及び修理不能
な種々の損傷の１つを補修するように作動するの
に適合している。挿入スリーブの形態を通常取る
上端部４４は、始めに述べたように、上部ノズル
２２を案内シンブル１４上に再装着した時に、上
部ノズルのアダプタ板４０と共に構造継手を形成
する。

損傷補修装置８２は、工具９４，９６，９８の
他に、どの工具によつても占拠されない基板の位
置決め開口９０のうち選択されたものの中に取り
付けられた一群の位置決め要素１０２を含んでい
る。位置決め要素１０２の各々は、第１１図及び
第１２図に最も良く示すように、ねじ結合部１０
６によつて位置決め開口９０の１つで板８６に取
着された円筒形の本体部１０４と、該本体部の下
端に画成された円筒形の空所１０８とを有する非
圧縮ソケツトである。本体部１０４はその下端に
外方にテーパの付いた案内開口１０９を有してお
り、この案内開口１０９が空所１０８内に通じて
いる。空所１０８は、上端部４４のうち未損傷の
ものの外径より若干大きい直径を有し、これは、
第１９図に示すように、位置決め要素１０２を案
内シンブルの未損傷の上端部４４ｄに装着させる
のに適合している。従つて、非圧縮ソケツトであ
る位置決め要素１０２の取り付けのため装置の基
板８４にある特定の位置決め開口９０の選択は、
案内シンブルの未損傷の上端部４４ｄに対応して
おり、この未損傷の上端部は、図面には簡略にす
るためただ１つしか図示しないが、４つが好まし
く、燃料集合体の骨格構造の各象限に１つづつあ
る。位置決め要素１０２の機能は、工具９４，９
６，９８による損傷補修作業を正確に行うのを保
証すべく、案内シンブルの上端部４４に対して損
傷補修装置８２を正確に位置決めすることであ
る。特に、非圧縮ソケツトである位置決め要素１
０２の目的は、案内シンブルの上縁５４の標準面
に対して平行に且つ該標準面の上方において、正
確な距離のところに損傷補修装置８２を位置決め
することである。

第８図並びに第１３図及び第１４図において、
工具９４は、案内シンブルの上端部４４ａ上の部
分８０ａの１つ（又は２つ以上）に関する上述し
た第１の種類の損傷を補修するように構成された
ものである。該工具９４は、ねじ式結合部１００
によつて位置決め開口９０の１つで基板の板８６
に取着された円筒形の本体部１１０と、該本体部
の下端に画成された円筒形の空所１１２とを有す
る圧縮ソケツトの形態である。本体部１１０は、
空所１１２に通じる案内開口１１４を画成する外
方にテーパの付いた下縁１１４を有する。空所１
１２は、上端部４４のうちの未損傷の１つの外径
より若干小さい直径のものであり、これは、案内
シンブルの上端部４４ａの外方に湾曲した部分８
０ａを第１９図に示すようにその最初の位置へ内
方に圧縮することによつて、該上端部４４ａに対
する修理可能な損傷を補修するように圧縮ソケツ
トである工具９４が作動するのに適合する。従つ
て、圧縮ソケツトである工具９４は、第１の種類
の損傷を有する案内シンブルのものに対応する基
板８４の位置決め開口９０で取り付けられる。

第８図並びに第１５図及び第１６図において、
工具９６は、案内シンブルの上端部４４ｂにある
部分８０ｂの１つ（又は２つ以上）関して上述し
た第２の種類の損傷を修理するように構成された
ものである。この工具９６は、ねじ式結合部１０
０によつて位置決め開口９０の１つで板８６に取
着された円筒形の本体部１１８と、本体部の下端
に画成されたテーパ付きの案内端１２２を備えた
縮径下端部１２０とを有する拡開ピンの形態のも
のである。本体部１１８は、上端部４４のうちの
未損傷の１つの内径よりも若干小さい直径を有し
ており、これは、案内シンブルの上端部４４ｂの
内方に湾曲した部分８０ｂを第１９図に示すよう
にその最初の位置へ外方に拡開することによつ
て、該上端部４４ｂに対する修理可能な損傷を補
修するように拡開ピンである工具９６が作動する
のに適合する。従つて、拡開ピンである工具９６
は、第２の種類の損傷を有する案内シンブルのも
のに対応する基板８４の位置決め開口９０で取り
付けられる。

最後に、第３の種類の損傷を補修するためのも
のである工具９８は、参照によつて本明細書の一
部となる米国特許願第649864号明細書に記載され
た２つの実施例のうちのどちらか一方のような精
密内部カツターの形態を取るのが好ましい。カツ
ターであるこの工具９８は、第１９図及び第２０
図に示すように、修理不能な程に損傷した部分８
０ｃを有する案内シンブルの上端部４４ｃの所定
部分１２４を切断して捕捉することによつて、案
内シンブルの上端部４４ｃの湾曲した部分８０ｃ
の１つ（或は２つ以上）に対する修理不能の損傷
を補修するように作動可能である。

第１７図及び第１８図において、損傷補修装置
８２は、案内部材７０の上端が基板８４の整列孔
９２を通つて延びた状態で、作業ステーシヨン６
８に位置決めされ示されている。板８６の中央に
ねじを切つて設けられた孔１２８に下端１２６だ
螺入する長柄付き昇降工具（図示せず）を使用し
て、第１７図及び第１８図に示された出発位置に
損傷補修装置８２を移動させ、更に、同損傷補修
装置を案内シンブル１４に向かつて移動させ、補
修作業を行う。

通常、所与の燃料集合体においては、一度に存
在するのは唯一種の損傷状態であつて、それ以上
は滅多にないことであり、従つて、工具９４，９
６，９８のうち適切なものを使用する各損傷補修
作業は別個に行なわれる。しかし、３種の損傷を
説明すると共に、損傷を補修すべく本発明の損傷
補修装置８２で使用できる３種の工具９４，９
６，９８を説明するために、第１８図における燃
料集合体の案内シンブル１４では一度に３種の損
傷状態が存在するものとし、従つて、これ等の損
傷状態が３種の工具によつて同時に補修されるも
のとする。従つて、第１７図及び第１８図におい
ては、損傷補修装置８２は、圧縮ソケツトからな
る１つの工具９４と、拡開ピンである１つの工具
９６と、カツターである１つの工具９８と、非圧
縮ソケツトからなる４つの位置決め要素１０２と
を案内シンブルの損傷した上端部４４ａ〜４４ｃ
及び未損傷の上端部４４ｄの対応のものに整列さ
せ状態で、示されている。非圧縮ソケツトである
４つの位置決め要素１０２は燃料集合体１０の４
つの象限に対応する板８６の４つの異なる象限に
装着されていることに注目されたい。

下端１２６で基板８４に結合されている長柄付
きの昇降工具（図示せず）の下方への運動によ
り、損傷補修装置８２は、第１８図におけるその
出発位置から、４つの位置決め要素１０２が案内
シンブルの未損傷の４つの上端部４４ｄ上に着座
する第１９図の最下方位置へ移動する。損傷補修
装置８２が下方へ移動する時、圧縮ソケツトであ
る工具９４及び拡開ピンである工具９６は、それ
ぞれ案内シンブル１４ａ，１４ｂの損傷した上端
部４４ａ，４４ｂに向かつて移動し、それ等に接
触する。工具９４のテーパ付き下端縁１１４と工
具９６のテーパ付き下端１２２とがそれぞれ案内
シンブル１４ａ，１４ｂの湾曲した部分８０ａ，
８０ｂに係合すると、損傷補修装置８２が位置決
め要素１０２や工具９４，９６と共に下降するの
と同時に、部分８０ａ，８０ｂを最初の位置へ戻
す補正のための湾曲が始まる。案内シンブルの損
傷した上端部４４ａ，４４ｂの各々は、後から上
部ノズルのアダプタ板４０に進入可能な有効外径
に、強制的に戻され可塑的に設定される。このよ
うにして、２種の修理可能な損傷を補修するよう
になつている工具９４，９６は、案内シンブル部
分の対応する種類の損傷を修理するよう作動す
る。

また、案内シンブル１４に向かう損傷補修装置
８２の上述した運動により、カツターである工具
９８は、そのカツター刃１３０を修理不能の損傷
部分８０ｃのある案内シンブルの部分１２４を切
断する作動位置にして、案内シンブル１４ｃの修
理不能なまでに損傷した上端部４４ｃ内に置かれ
る。カツターである工具９８は長柄付きのカツタ
ー作動工具（図示せず）に接続され該カツター作
動工具によつて作動される。損傷した部分１２４
を切断したり、カツター刃１３０を半径方向に進
めることによつて、損傷補修装置８２を第２０図
に示すように作業ステーシヨン６８から退出させ
る際に、切り落とされた部分を捕捉する。

上部ノズル・案内シンブルの非構造継手 第１及び第２の種類の損傷が補正され、そして
案内シンブル１４ａ，１４ｂの修理済み上端部４
４ａ，４４ｂが上部ノズルアダプタ板４０を受け
入れて該アダプタ板４０の構造継手を完成するば
かりになつていても、案内シンブル１４ｃの切断
された上端部４４ｃは上部ノズルとのかかる継手
を完成することはできない。付加的なある補正手
段を講じないと、案内シンブル１４ｃの切断され
た上端縁１３４とアダプタ板４０との間に開放ス
ペースもしくは隙間が残り、破壊性の冷却材横行
流が、この隙間を通り、切断された案内シンブル
１４ｃの開放上端を横断して流れる。

第２１図〜第２４図において、前述の米国特許
願連番第797333号明細書の発明による解決策は、
切断された案内シンブル１４ｃに整列するように
上部ノズルのアダプタ板４０に形成された通路の
各々にアダプタスリーブ１３６を装着することで
ある。アダプタスリーブ１３６は案内シンブル１
４ｃから切断された損傷部分１２４よりも長い長
さのものである。アダプタスリーブ１３６の上部
１３８は切断された損傷部分１２４とほぼ同じ長
さ及び外径寸法を有するのに対し、下部１４０は
長さがもつと短く外径がもつと大きい。アダプタ
スリーブ１３６の下部１４０は、第２４図に示す
ように、案内シンブル１４ｃの切断された上端部
４４ｃに具合良く嵌合して、上部ノズル２２が案
内シンブル１４ｃの未損傷の上端部４４ｄ及び修
理済み上端部４４ａ上に戻される時に、アダプタ
スリーブ１３６と案内シンブル１４ｃとの間に剛
な結合のない滑り嵌め継手を提供するような大き
さに形成されている。例えば、アダプタスリーブ
１３６は、長さが約3.9cm（1.5in）であるが、内
径及び外径は、約2.54cm（1in）の長さを有する
上部１３８上の切断部分１２４と同じにすること
ができる。長さが1.3cm（0.5in）である下部１４
０は、残りの上端部４４ｃ（案内シンブル１４ｃ
に固着されたままになつている挿入スリーブリ部
分）の外径に対して狭いクリアランスの動き嵌め
を行える直径になるよう拡開される。

上述の解決策は、１つ（又は２つ以上）のアダ
プタスリーブ１３６をアダプタ板４０に機械的に
取着することを必要とするだけで、機械加工され
た上部ノズルに対する変更を何等必要としない。
スリーブは、アダプタ板の通路にある溝４８に延
入するようにスリーブ１３６に圧延形成された周
方向の膨出部１４０によつて、アダプタ板に永久
的に結合される。この改変の特質は、燃料集合体
１０から取り外された元の上部ノズル２２、或は
所望ならば新しい交換用上部ノズルを使用しうる
ことである。

アダプタスリーブ１３６は燃料集合体の骨格構
造である上部ノズル２２と各案内シンブル１４ｃ
との間に構造継手を提供しない。しかし、上部ノ
ズルを骨格構造に結合する構造継手に対する安全
サイドの負荷余裕のために、（第７図における取
付構造４によつて提供される）構造継手の或るも
のは設計基準に違背することなく無くすことがで
きる。アダプタスリーブ１３６は、第２４図にお
いて符号１４４で総括的に示された非構造継手の
一部を形成するので、負荷を何も支持しない。燃
料集合体１０の荷重は残りの構造継手（取付構
造）４６によつて支持される。これ等の構造継手
４６の各々は、構造継手の全数が荷重を分担して
いた時に、構造継手が支持していた損傷の起こる
前の荷重より大きな荷重を支持する。しかし、燃
料構造に応じて、少なくとも４〜６個の部分１２
４は残りの構造継手４６に対する設計リミツトを
超えることなく無くすことができる。別の方法で
言えば、24本の案内シンブルを有する燃料集合体
においては、上部ノズルと案内シンブルとの間に
非構造継手の少なくとも３倍の構造継手があるべ
きである。

アダプタスリーブ１３６は上端部４４ｃ（又は
挿入スリーブ）の部分１２４と同じ材料、即ちス
テンレス鋼から形成されている。通常の上部ノズ
ル継手と同じ内法寸法を維持するためにロツク管
５０がスリーブに挿入されているが、該アダプタ
スリーブ１３６は、ロツク管５０を必要としな
い。

アダプタスリーブ１３６は、照射済み上部ノズ
ルのアダプタ板４０内に水中で遠隔的に組み付け
ることができ、また、実地手順（hands‐on
procedure）によつて未照射の新しい交換用上部
ノズルに組み付けることができる。必要な数のア
ダプタスリーブ１３６を切断された案内シンブル
１４ｃに整列した対応のアダプタ板通路４２に装
着した後、標準の再構成のための取着を用いる通
常の態様で、且つ取り外し可能な上部ノズルの標
準の取り扱いのために開発された同じ手順に従つ
て、上部ノズル２２を骨格構造に装着することが
できる。上述した改変は燃料集合体に必要となる
かも知れない以後の再構成を決して危うくするこ
とはしない。

従つて、アダプタスリーブ１３６の目的は、案
内シンブル１４ｃの切断された上縁１３４の頂部
とアダプタ板４０との間の隙間を橋絡し、以て燃
料集合体中に組み込まれた炉心構成要素、即ち制
御棒、シンブルプラグ、或はBPRA棒のための
連続的な保護囲いを提供することである。このア
ダプタスリーブ１３６は、該炉心構成要素に向か
う横行流を阻止すると共に、案内シンブルの内側
及び外側の双方に一次冷却材の通常の上向き流路
を維持する。多分、燃料集合体の骨格構造は上部
ノズルのアダプタ板４０と案内シンブル１４との
間に多数の構造継手４６及び少数の非構造継手１
４４を備えるであろう。

本発明及びそれに付随する利点の多くは上述し
た説明から理解されるであろうし、また、本発明
の精神及び範囲を逸脱することなく、或は本発明
の重要な利点の全てを犠性にすることなく本発明
の形態、構造及び配列に多くの変更を行うことが
可能であつて、上述の形態等は本発明の好適な或
は例示的な実施例に過ぎない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、再構成可能な燃料集合体を、明瞭に
するため部分的に断面で且つ部分的に破断して示
す側面図であり、この燃料集合体に本発明の損傷
補修装置及び方法を実施して、その案内シンブル
の損傷した上端部を補修（即ち、修理又は除去）
することができる。第２図は、再構成可能な燃料
集合体の上部ノズル及び案内シンブルに関連した
取付構造の諸構成要素を断面で示す分解図、第３
図は、制御棒案内シンブルの上端の頂部を第２図
の３−３線に沿つて見下ろした平面図、第４図
は、取付構造の再使用可能なロツク管を第２図の
４−４線に沿つて示す側面図、第５図は、再使用
可能なロツク管の頂部を第４図の５−５線に沿つ
て見下ろした平面図、第６図は、第２図の改良さ
れた再使用可能なロツク管の上端における若干外
側にテーパの付いた、即ち開いた上側周縁部を示
す部分拡大図、第７図は、一緒に組み付けられた
第２図の取付構造の諸構成要素を示す断面図、第
８図は、本発明の損傷補修装置を作業ステーシヨ
ン及び燃料集合体の上方に整列して位置決めした
状態で、且つ燃料集合体の上部ノズルを取り外し
て、本発明の損傷補修装置を作動することによつ
て補修することがきる種々の上端部損傷を有しう
る案内シンブルを露出させた状態で、水中の作業
ステーシヨンに配設された再構成可能な燃料集合
体を示す部分側面図、第９図は、種々の修理及び
切断工具を有する第８図の損傷補修装置の基板を
示す拡大平面図、第１０図は、第９図の１０−１
０線に沿う断面図、第１１図は、第８図において
は損傷補修装置の基板に装着され第９図において
は基板から取り外されて示された非圧縮ソケツト
の形態である位置決め要素を部分的に断面で部分
的に破断して示す拡大側面図、第１２図は、第１
１図の１２−１２線に沿う位置決め要素の断面
図、第１３図は、第８図においては損傷補修装置
の基板に装着され第１０図においては基板から取
り外されて示された圧縮ソケツト（工具）を部分
的に断面で部分的に破断して示す拡大側面図、第
１４図は、第１３図の１４−１４線に沿う圧縮ソ
ケツト（工具）の断面図、第１５図は、第８図に
おいては基板に装着され第１０図においては基板
から取り外されて示された拡開ピン（工具）の拡
大側面図、第１６図は、第１５図の１６−１６線
に沿う拡開ピン（工具）の断面図、第１７図は、
修理又は除去すべき損傷した案内シンブル上端部
即ち挿入スリーブを有する燃料集合体上の作動出
発位置において水中の作業ステーシヨンに装着さ
れた損傷補修装置の平面図、第１８図は、燃料集
合体上の作動出発位置にある作業ステーシヨン及
び損傷補修装置を第１７図の１８−１８線に沿つ
て示す断面図、第１９図〜第２１図は、第１８図
に相当する図であるが、本発明の損傷補修装置に
よつて案内シンブル挿入スリーブの損傷を補修す
る諸段階を示す図であり、第１９図においては、
外側及び内側に開いた又は湾曲した上端部部分を
有する挿入スリーブを修理したり、修理不能の損
傷を有する挿入スリーブを切断したりすべく降下
する損傷補修装置を示し、第２０図においては、
切断された挿入スリーブを支持する損傷補修装置
の取り外しを示し、第２１図においては、上部ノ
ズルが、米国特許願連番第797333号明細書の発明
に従つて切断された案内シンブル挿入スリーブを
有する改変型非構造継手を形成するアダプタスリ
ーブを支持した状態で、上部ノズルを案内シンブ
ル上に戻す再設置を示している。第２２図は、米
国特許願連番第797333号明細書の発明に従つて改
変型非構造継手を形成するのに使用されるアダプ
タスリーブを部分的に断面で部分的に破断して示
す拡大側面図、第２３図は、上部ノズルアダプタ
板の通路の溝におけるアダプタスリーブの膨出嵌
め結合について説明する第２１図の上部ノズルの
拡大部分断面図、第２４図は、第２３図に類似す
る図であるが、切断された案内シンブル挿入スリ
ーブ上に挿入されたアダプタスリーブ及びこのア
ダプタスリーブ内に組み込まれたロツク管を示す
断面図である。 １０…燃料集合体、１４…案内シンブル、２２
…上部ノズル、６８…作業ステーシヨン、８２…
損傷補修装置、８４…基板、９０…工具位置決め
開口、９２…基板の装着手段（整列孔）、９４…
工具（圧縮ソケツト）、９６…工具（拡開ピン）、
９８…工具（カツター）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上部ノズルが取り外されて複数の案内シンブ
   ルが露出した状態で作業ステーシヨン内に保持さ
   れており、前記案内シンブルの少なくとも１つが
   幾種類かの損傷の１つを持つている、再構成可能
   な燃料集合体に使用するための、前記案内シンブ
   ルの損傷補修方法であつて、 (a) 前記燃料集合体の前記案内シンブルに整合す
   るパターンで画成された複数の工具位置決め開
   口を有する基板を用意し、 (b) 前記基板をその前記工具位置決め開口が前記
   燃料集合体の前記案内シンブルに整列するよう
   に前記作業ステーシヨンに装着し、 (c) 前記案内シンブルの幾種類かの損傷の１つを
   それぞれが補修可能な複数の種類の工具を用意
   し、 (d) 前記複数の種類の工具から選択し、該選択さ
   れた工具によつて補修しうる前記幾種類かの損
   傷を有する前記案内シンブルの各々と整列する
   ように、前記選択された工具を前記基板の前記
   工具位置決め開口の各々に装着する、 諸ステツプからなる案内シンブルの損傷補修
   方法。 ２ 上部ノズルが取り外されて複数の案内シンブ
   ルが露出した状態で作業ステーシヨン内に保持さ
   れており、前記案内シンブルの少なくとも１つが
   幾種類かの損傷の１つを持つている、再構成可能
   な燃料集合体に使用するための、前記案内シンブ
   ルの損傷補修装置であつて、 (a) 前記燃料集合体の前記案内シンブルに整合す
   るパターンで画成された複数の工具位置決め開
   口を有する基板と、 (b) 前記基板をその前記工具位置決め開口が前記
   燃料集合体の前記案内シンブルに整列するよう
   に前記作業ステーシヨンに装着する装着手段
   と、 (c) 前記案内シンブルの幾種類かの損傷の１つを
   それぞれが補修するように操作可能である、前
   記基板の前記工具位置決め開口内に選択的に装
   着できる複数の種類の工具と、 からなる案内シンブルの損傷補修装置。