JPH0546516B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は燃料チヤンネルボツクスのふくらみ、
曲りおよび捩れ等を検査する燃料チヤンネルボツ
クス検査装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕 原子炉例えば沸騰水型原子炉（以後BWRと称
す）の炉心は複数の燃料集合体および制御棒等か
ら構成されている。上記燃料集合体は燃料棒を格
子状（例えば８行×８例）に配列したものを燃料
チヤンネルボツクス内に収容した構成である。上
記チヤンネルボツクスは炉心の高速中性子束およ
び材料特性の不均一性に起因するふくらみ、曲り
あるいはねじれ等の経時変化を示す。この燃料チ
ヤンネルボツクスの変形量が大きくなると、制御
棒の通路がせばめられ、制御棒の挿入、引抜きが
妨げられる恐れがある。また燃料チヤンネル下端
からのリーク量が増大して適正な量の冷却材が供
給されなくなることがある。このように燃料チヤ
ンネルボツクスの変形は原子炉の安全性を考えた
場合きわめて重要な問題であり、変形状態を正確
に把握しておく必要がある。また燃料チヤンネル
ボツクスの変形は材料の腐食に起因する場合があ
る。すなわち材料の腐食が進行すると母材の減肉
を引起し、それによつて機械的強度が低下すると
ともに変形が促進される。

このような状況の下に従来燃料チヤンネルボツ
クスの変形を検出して、再使用可能か否かを判別
するといつたことは行なわれておらず、一方燃料
チヤンネルボツクスの材質を向上させて再使用に
供するといつた要求は強く、燃料チヤンネルボツ
クスの変形を正確に検出する検査装置が要求され
ていた。

〔発明の目的〕

本発明の目的とするところは、実際に炉心に装
架した状態を模擬的に再現した状態で燃料チヤン
ネルボツクスの変形を検査することを可能とし、
それによつて燃料チヤンネルボツクスの変形を正
確に把握して燃料チヤンネルボツクスが再使用可
能か否かを判別することができる燃料チヤンネル
ボツクス検査装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明による燃料チヤンネルボツクス検査装置
は、燃料プール内に出入可能に設けられ下端部に
実際の燃料支持金具を模擬した形状の模擬燃料支
持部を有する案内部と、この案内部に設置され検
査する燃料チヤンネルボツクスとの距離を測定す
るセンサを軸方向に複数段隣接する２面に設けた
検査部と、この検査部の上部に設けられ前記燃料
チヤンネルボツクスの上端部を支持する模擬燃料
格子と、この模擬燃料格子と前記模擬燃料支持部
との間に間隔を存して前記模擬燃料支持部に支持
され前記燃料チヤンネルボツクスの水平方向のふ
くらみを検出する検出部と、この検出部にて測定
された燃料チヤンネルボツクスの水平方向のふく
らみと検査部にて測定されたチヤンネルボツクス
と隣接する２面のセンサの距離からこの燃料チヤ
ンネルボツクスの曲り、捩れを求める電子計算機
設備とを具備したものである。

したがつて模擬燃料支持部および模擬燃料格子
による実際に炉心に装架した状態を模擬的に再現
することができ実際に即した状態で燃料チヤンネ
ルボツクスの変形等の検査を行なうことができ高
精度の検査が可能となり、燃料チヤンネルボツク
スが再使用可能か否かを適切に判定することがで
きる。

〔発明の実施例〕

以下第１図ないし第５図を参照して本発明の一
実施例を説明する。第１図は本実施例による燃料
チヤンネルボツクス検査装置の正面図である。図
中符号１Ａはプール水２を収容した燃料プール１
の側壁を示す。この側壁１Ａ近傍には案内部３が
設置されている。この案内部３は断面Ｌ字形のガ
イドアングルと、このガイドアングル４下方にフ
ランジ５Ａおよび５Ｂを介して接続されたガイド
チヤンネル６とから構成されている。上記ガイド
アングル４は第５図に示すように下部い取付けら
れた吊り部７およびこの吊り部７に掛渡されたロ
ープ８を介して例えば図示しない天井クレーン等
により搬送可能な構成となつている。またガイド
アングル４の上端部には、取付板９が溶接されて
おり、側壁１Ａの上端縁部に設けられた保持具１
０にボルト１１Ａにより固定されている。上記保
持具１０は箱形に形成されており、側壁１Ａの上
床面上にアンカーボルト１１Ｂで固定されている
と共に、上床面および側壁１Ａに緩衝材１２を介
してアジヤストボルト１３で固定されている。そ
してこのアジヤストボルト１３を適宜調整するこ
とにより上床面および側壁１Ａに対する接触調整
を行なう構成である。上記ガイドアングル４の側
壁には、複数のガード部材１３Ａが取付けられて
おり、ガイドアングル４と側壁１Ａとの間隔を適
切に保持してガイドアングル４の曲りを防止す
る。そして前記ガイドチヤンネル６の下端には模
擬燃料支持部１４が設けられている。この模擬燃
料支持部１４は実際の燃料支持金具の支受け座を
模擬した形状となつており、実際に即した状態で
燃料チヤンネルの単一体を支受けできる構成であ
る。すなわち上記燃料支持部１４は上部に円錐形
の開口部１４Ａを有し、その下方に燃料支持金具
の形状を模擬した着座孔１４Ｂを有し、この着座
孔１４Ｂを軸方向に貫通する中央通路１４Ｃ、こ
の中央通路１４Ｃに連通する通水口１４Ｄを設
け、燃料プール水２の循環水路を形成した構成で
ある。またガイドアングル４およびガイドチヤン
ネル６には、燃料プール水２循環用の通水穴１５
および１６が形成されている。なおガイドアング
ル４およびガイドチヤンネル６を接続した際の軸
方向長さは、前記模擬燃料支持部１４下端が燃料
プール１の底壁に当接して底壁から支持される程
度の長さである。

上記ガイドチヤンネル６下部には検査部１７が
着脱自在に設けられている。以下この検査部１７
の構成について説明する。第２図中符号１８は断
面Ｌ字形をなすチヤンネルを示す。このチヤンネ
ル１８の上方にはフランジ１９を介して模擬燃料
格子２０が接続されている。この模擬燃料格子２
０は燃料チヤンネルボツクスの上端部を支持する
ものであり、実際の上部格子板の１セル分の大き
さを模擬したものである。なお、模擬燃料格子２
０の上端にはガイド２１が取付けられている。前
記チヤンネル１８内上部には可動フレーム２２が
設置されており、この可動フレーム２２には弾性
体２３が付設されている。この弾性体２３の内側
を燃料チヤンネルボツクスが通過する構成であ
る。上記弾性体２３下方には複数の検出部２４が
軸方向に所定の間隔を有して配置されている。こ
の検出部２４は、第４図に示すようにＬ字形のセ
ンサー取付用ブロツク２４Ａと、このセンサー取
付用ブロツク２４Ａに取り付けられたセンサー２
４Ｂとから構成されている。なお最上位置の検出
部２４は、第３図にも示すように前記可動フレー
ム２２にセンサー２４Ｂを取付けた構成となつて
いる。これら複数のセンサー２４Ｂは図示しない
ケーブルを介して燃料プール１外に設けられた電
子計算機設備（図示せず）に接続されておりこの
電子計算機設備により各センサー２４Ｂの検出信
号を演算処理と表示する構成である。またセンサ
ー２４Ｂは、接触形あるいは非接触形のどちらで
もよい。また前記模擬燃料格子２０の上端外周に
は吊り金具２５が取付けられており、この吊り金
具２５およびロープ２６を介して図示しない駆動
部により着脱自在となつている。図中符号２７は
カギを示し、このカギ２７を介して前記ガイドチ
ヤンネル６に支持される。

燃料チヤンネルボツクスは前記ガイド２１から
挿入されチヤンネル１８を介してガイドチヤンネ
ル６の模擬燃料支持部１４の着座口１４Ｂに着茎
する。このとき着座口１４Ｂは実際の燃料支持金
具を模擬した形状であるために燃料チヤンネルボ
ツクスは実際とほぼ同等の状態に設置されること
になる。なお、上部は燃料格子板と同等すなわち
４体の燃料集合体と１体の制御棒が配設できる１
セル分の大きさのため多少斜めの状態で支持され
ている。その後、図示しないグラツプル等により
燃料チヤンネルボツクスの上端を片側に寄せて検
査する場合にも、燃料チヤンネルボツクスが実際
の制御棒側に片寄つた状態とほぼ同等であるの
で、実際に即した検査を行なうことができる構成
である。なお第１図中符号２８は、吊り起し用の
ロープを示し、また符号２９は前記可動フレーム
２２を吊り下げる弾性体を示す。

以上の構成をもとに作用を説明する。まずガイ
ドアングル４とガイドチヤンネル６をフランジ５
Ａおよび５Ｂを介して接合する。そして吊り部７
に掛渡されたロープ８を天井クレーンの補助クレ
ーン用フツクに掛け吊り上げて水平に吊り上げ
る。その際吊り起し用ロープ２８を掛けておく。
そして吊り起し用ロープ２８により取付板９が上
方に位置するように回動する。その後直上して吊
り上げ燃料プール１の図示しないゲートを介して
垂直状態にて燃料プール１の図示しないゲートを
介して垂直状態にて燃料プール１まで運ぶ。そし
てあらかじめ側壁１Ａの上端縁部に取付けられた
保持具１０上に取付板９が載置されるように吊り
下す。そしてボルト１１Ａにより締結する。その
ときの設置状態はアジヤストボルト１３により調
整する。またこのときガード部材１３は側壁１Ａ
に対して軽く当接するかあるいは若干の隙間が有
る程度が理想的である。以上で案内部３の設置は
終了する。

次にロープ２６により燃料プール１に上床面上
にある検査部１７を吊り上げガイドチヤンネル６
内に挿入する。そしてカギ２７がガイドチヤンネ
ル６に接合しかつ下端部が円錐形の開口部１４Ａ
に着座する。そして各センサー２４Ｂのケーブル
を電子計算機設備に接続する。以上で検査準備は
完了する。

次に燃料交換プラツトホームを移動させて燃料
プール１内の燃料ラツク等から使用済の燃料チヤ
ンネルボツクスをグラツプル等で取出し前記検査
部１７上方まで運ぶ。そしてガイド２１を介して
チヤンネル１８内に挿入する。挿入された燃料チ
ヤンネルボツクスは可動フレーム２２内を通過
し、この通過時に弾性体２３に接触する。この接
触によつて弾性体２３は押され、この押圧力によ
つて燃料チヤンネルボツクスの水平面における対
辺距離を求め、ふくらみ量が測定される。そし
て、このふくらみ量が測された後に燃料チヤンネ
ルボツクスは着座孔１４Ｂに着座する。その際燃
料チヤンネルボツクスは、検査部２４のセンサ２
４Ｂによりセンサ２４Ｂの先端から燃料チヤンネ
ルボツクスまでの隣接する２方向の距離が測定さ
れる。可動フレーム２２で求められたふくらみ量
Ｘは燃料チヤンネルボツクスの対向する二面のふ
くらみ量の合計した値である。このため、センサ
２４Ｂの先端から燃料チヤンネルボツクスまでの
距離を求めてまずセンサ２４Ｂに対向する燃料チ
ヤンネルボツクスの一側面のふくらみ量Ｙを求め
る。そして上述の様にして求められたふくらみ量
Ｘから一側面のふくらみ量Ｙを除することによつ
てセンサ２４Ｂに面した位置の燃料チヤンネルボ
ツクスの側面と対向する側面の燃料チヤンネルボ
ツクスのふくらみ量Ｚが求められる。

前記センサ２４Ｂは隣接する２方向に配設され
ているので、同様の測定手順によつてもう一方の
隣接する位置の燃料チヤンネルボツクスの側面の
ふくらみ量を測定することができる。よつて、燃
料集合体の全周にわたつてふくらみ等の変形が検
出される。その後、グラツプルにより燃料チヤン
ネルボツクスの上端を片側に寄せて炉心内で実際
に装荷されている状態、すなわち燃料チヤンネル
ボツクスの上端と下端部が垂直の位置に保持され
る状態とする。そして、センサ２１Ｂの先端と燃
料チヤンネルボツクスまでの距離を測定し、その
値によつて燃料チヤンネルボツクスとセンサ２４
Ｂの距離の差からセンサ２４Ｂに対向する面の燃
料チヤンネルボツクスの曲りが測定される。さら
に水平方向においての燃料チヤンネルボツクスと
センサ２４Ｂとの距離が相違する場合にはその値
によつて捩れの量を検出する。そして、一側面の
曲りと捩れを検出した後、測定した燃料チヤンネ
ルボツクスの側面とセンサ２４Ｂの距離に前述し
た様にして求められた測定面と対向する燃料チヤ
ンネルボツクスの側面との距離を加算してセンサ
２４Ｂと未測定の燃料チヤンネルボツクスの側面
との距離を求め、その距離から前述した様に未測
定面の曲りと捩れを検出する。さらに隣接する位
置に配設されたセンサ２４Ｂによつても同様の手
順で燃料チヤンネルボツクスとセンサ２４Ｂ間の
距離の測定を行ない、よつて燃料チヤンネルボツ
クス４面の曲りと捩れを検出する。これら曲り、
捩れおよび前記ふくらみのデータはケーブルを介
して電子計算機設備に送られる。電子計算機設備
では、あらかじめ設定されたプログラムにより演
算してテレビジヨン等を介して出力表示する。そ
してあらかじめ設定された管理寸法を超える寸法
の燃料チヤンネルボツクスは再使用不可という判
定を下す。なお曲りおよび捩れに関しては２方向
のみの検出であるがふくらみに関しては全周にわ
たつて検出しているので、ふくらみを加算するこ
とにより全周にわたつてのデータを得ることがで
きる。検査が終了したら、グラツプルで燃料チヤ
ンネルボツクスを移動させ使用済燃料ラツク等に
一時収納し、その後再使用分と廃棄分とに区別す
る。そして検査部１７をロープ２６によりガイド
チヤンネル６から抜き出し養生する。また天井ク
レーンの補助クレーン用フツクにロープ２８を掛
け、取付板９と保持具１０とを離し吊りながら、
側壁１Ａから離してその後上方に吊り上げシヤワ
ー等で水洗いをして、ラツク上を自由に動ける程
度に吊り上げる。そしてゲートを介して炉心上に
運び水平吊りして養生する。

以上本実施例による燃料チヤンネルボツクス検
査装置によると、模擬燃料格子２０および模擬燃
料支持部１４を設けているので実際の炉心装架状
態を再現することができ、実際に即した高精度の
データを得ることができる。そして安内部３はガ
イドチヤンネル６の模擬燃料支持部１４を介して
燃料プール１の底壁から支持されており、精度が
一定で連続使用に耐えられるので多数の燃料チヤ
ンネルボツクスの検査を行なうことができる。そ
して検査部１７は着脱可能でありまたセンサー２
４Ｂ取付箇所は開放されているので保守点検が容
易である。そしてまず全長のふくらみを検出し、
その後曲り、捩れを測定するので、曲り、捩れに
関しては２方向のみの測定で全周についてのデー
タを得ることができ構成が簡単でかつ取扱いも容
易である。さらに燃料チヤンネルボツクスが高温
な場合でも、通水穴１５，１６が設けられている
こと、模擬燃料支持部１４に循環水路が設けられ
ていること等により、測定雰囲気の温度が過度に
上昇することはなくセンサー２４Ｂの健全性が損
なわれることもない。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明による燃料チヤンネ
ルボツクス検査装置によると、模擬燃料支持部お
よび模擬燃料格子により実際に炉心に装架した状
態を模擬的に再現できるので実際に促した状態で
検査を行なうことができ、高精度の検査それによ
る適切な判定が可能となる。また、検査部によつ
て燃料チヤンネルボツクスの水平方向のふくらみ
を検出し、さらに検査部の隣接する２面に複数段
設けられたセンサによつて燃料チヤンネルボツク
スとセンサとの距離を測定するので、２方向のセ
ンサの測定にふくらみの測定値を加えることによ
つて４方向の燃料チヤンネルボツクスの曲り、捩
れを簡単にかつ正確に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の一実施例を示す
図で、第１図は検査装置の正面図、第２図は検査
部の縦断面図、第３図は第２図の−断面図、
第４図は第２図の−断面図、第５図は第１図
の−断面図である。 １…燃料プール、３…案内部、１４…模擬燃料
格子部、１７…検査部、２０…模擬燃料格子、２
４…検出部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 燃料プール内に出入可能に設けられ下端部に
   実際の燃料支持金具を模擬した形状の模擬燃料支
   持部を有する案内部と、この案内部に設置され検
   査する燃料チヤンネルボツクスとの距離を測定す
   るセンサを軸方向に複数段隣接する２面に設けた
   検査部と、この検査部の上部に設けられ前記燃料
   チヤンネルボツクスの上端部を支持する模擬燃料
   格子と、この模擬燃料格子と前記模擬燃料支持部
   との間に間隔を存して前記模擬燃料支持部に支持
   され前記燃料チヤンネルボツクスの水平方向のふ
   くらみを検出する検出部と、この検出部にて測定
   された燃料チヤンネルボツクスの水平方向のふく
   らみと検査部にて測定されたチヤンネルボツクス
   と隣接する２面のセンサの距離からこの燃料チヤ
   ンネルボツクスの曲り、捩れを求める電子計算機
   設備とを具備したことを特徴とする燃料チヤンネ
   ルボツクス検査装置。