JPH0638116B2

JPH0638116B2 - ブレ−ドガイド

Info

Publication number: JPH0638116B2
Application number: JP61201843A
Authority: JP
Inventors: 秀信長谷川; 友已佐藤; 伸一郎立道
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-08-29
Filing date: 1986-08-29
Publication date: 1994-05-18
Anticipated expiration: 2009-05-18
Also published as: JPS6358295A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は沸騰水型原子炉の制御棒駆動機構の点検等の際
に炉心に燃料集合体と置換して取付けられ、制御棒の引
抜きまたは挿入時の転倒防止用の縦方向ガイドとなるブ
レードガイドに係り、特に中性子吸収機能を付与するこ
とにより、燃料集合体の取出し本数の減少を図ったブレ
ードガイドに関する。

（従来の技術）沸騰水型原子炉の重要機器として、炉心の核反応を制御
する制御棒と、この制御棒を駆動する制御棒駆動機構と
があり、制御棒駆動機構は原子炉の定期検査時に所定本
数取外され、分解、点検の対象とされる。

この制御棒駆動機構の分解、点検に際しては、まず制御
棒を最大限下方に引抜き、制御棒と制御棒駆動機構との
連結を解除した後、制御棒駆動機構を取外す。

ところで、原子炉の炉心から制御棒を引抜くに当って
は、未臨界性を維持するために、予め燃料集合体を炉心
から取外しておく必要があるが、制御棒ブレードの上部
が燃料集合体により外周側から支持されていることか
ら、燃料集合体の取外しにより制御棒の支持が失われる
と、制御棒が転倒し、その引抜き動作が行なえなくな
る。このため、一般に燃料棒を取外した後に生じる炉心
の隙間部分には、ブレードガイドを挿入し、制御棒ブレ
ードを支持させるようにしている。

第１０図および第１１図は従来使用されているブレード
ガイドの構成を示し、第１２図（Ａ）〜（Ｄ）は燃料集
合体の取出しおよびブレードガイドを使用した制御棒の
引抜き状態を示している。

第１０図および第１１図に示すように、ブレードガイド
１は、例えば燃料集合体２と類似の外形を有するボック
ス状の一対のガイド体３を有する。この各ガイド体３を
対角線方向に連結板４で連結し、連結板４の上方に吊上
げ用のハンドル５を設けている。

また、各ガイド体３の上端に吊金具６および燃料集合体
挿入時の案内となるガイド片７をそれぞれ設けている。

そして、図示しない燃料掴み具等により、吊金具６を介
してブレードガイド１を吊上げ、運搬操作等が行なえる
ようになっている。

定期検査初期には、第１２図（Ａ）の如く、各上部格子
板８内に燃料集合体２が４体収納され、その中央に制御
棒９が挿入された状態となっており、その格子内のセル
の未臨界が維持されるとともに、制御棒９が支持されて
いる。

この状態から、上部格子板８の対角線方向に位置する一
対の燃料集合体２を取出し、それにより生じた隙間部分
に、第１２図（Ｂ）に示すように、ブレードガイド１を
装荷する。

その後、第１２図（Ｃ）の如く、残りの燃料集合体２を
取出す。燃料集合体２はブレードガイド１で支持され、
転倒することはない。

燃料集合体２の取出し後、第１２図（Ｄ）に示すよう
に、ブレードガイド１を案内として、制御棒９を引抜け
ば、制御棒駆動機構の取出し、および分解、点検の準備
が整う。

ところで、上記の操作においては、制御棒駆動機構に対
応する制御棒９を引抜くために上部格子板８の対角線上
に位置する燃料集合体２を２体取り出し、これを燃料プ
ール内に搬送した後、燃料プールからブレードガイド１
を搬送し、燃料集合体を取り出した部分へ装荷し、次に
残りの燃料集合体２を取り出し、これを燃料プールへ搬
送しなければならない。

従って、制御棒駆動機構の取外し、分解、点検に当って
は、各セルにおいて燃料集合体２を４体全て取出して燃
料プールへ搬送する必要があり、これが完了するまで
は、原子炉内で他の作業が行なえず、原子炉の検査作業
の能率をそれだけ低下させている。

（発明が解決しようとする問題点）従来では、制御棒駆動機構の取外し、分解、点検に当っ
て、各セルで燃料集合体を全て取り出す必要があり、原
子炉の検査作業能率がそれだけ低下する不具合があっ
た。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、燃料
集合体の取出し数を減少することができ、原子炉の定期
検査時における作業能率の向上が図れるブレードガイド
を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）本発明は、原子炉に装荷する燃料集合体と置換可能な形
状を有するガイド体を備え、原子炉内に燃料集合体と置
換して設置することにより、制御棒の縦方向の案内とさ
れるブレードガイドにおいて、前記ガイド体を、中性子
吸収能力の大きい物質からなる中性子吸収部を有するも
のとしている。

（作用）ブレードガイドが中性子吸収部を有することから、所定
位置の燃料集合体を取り出した後、その部分にブレード
ガイドを装荷すれば、その中性子吸収部の中性子吸収効
果によって未臨界性が維持される。従って、燃料集合体
を全て取り出す必要がなくなる。これにより、制御棒廻
りの燃料集合体の取出し本数が減少し、制御棒駆動機構
の分解、点検等に係る作業が能率よく行なわれる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を第１図〜第４図を参照して説
明する。

第１図および第２図はブレードガイドの構成を示してい
る。

第１図および第２図に示すように、ブレードガイド１１
は燃料集合体１２と類似の外形を有するボックス状の一
対のガイド体１３を備え、この各ガイド体１３を対角線
方向に連結板１４で連結し、連結板１４の上方に吊上げ
用のハンドル１５を設けている。

また、各ガイド体１３の上端に吊金具１６および燃料集
合体挿入時の案内となるガイド片１７をそれぞれ設けて
いる。そして、図示しない燃料掴み具等により、吊金具
１６を介してブレードガイド１１を吊上げ、運搬操作等
が行なえるようになっている。

ガイド体１３の燃料集合体１２と対向する外側の２面に
は、中性子吸収能力の大きい物質からなる中性子吸収部
１８を設けている。

この中性子吸収部１８の構成物質としては、例えばハフ
ニウム、ボロン入りステンレス鋼、ボロン入りアルミニ
ウム、ボラル板等を適用している。

なお、所定の中性子吸収機能を有するものであれば、こ
れらに限定されるものではない。

ガイド体１３は少なくとも燃料集合体の燃料有効長とほ
ぼ同様の縦方向長さを有し、かつ中性子吸収部１８の総
量をもって、制御棒１本以上の中性子吸収能力を有する
ものとしている。

第３図は冷温状態での原子炉内熱中性子束の分布状態の
一例を示したものである。

第３図に示すように、沸騰水型原子炉においては、一般
に燃料設計上、および燃焼に伴なうプルトニウムの蓄積
により、定期検査時の冷温状態では熱中性子束が炉心上
方に歪みやすい性質をもつている。このため、中性子吸
収部１８については、上部の中性子吸収能力を下部より
も高め、中性子吸収の効率化を図っている。

なお、中性子吸収部１８のガイド体１３への取付けは、
例えばリベット止め、ねじ止め、溶接、圧着等によって
行なっている。ただし、これらの手段については、特定
の手段に限定されるものではく、種々の手段が採用でき
る。

また、ハンドル１５は、図示しない燃料交換機により取
扱い得る形状とし、通常の貯蔵場所である燃料プール内
の専用ラックと原子炉炉心との間では、燃料交換機にて
ブレードガイド１１の搬送を行なえるようにしている。

次に第４図（Ａ）、（Ｂ）によって作用を説明する。

まず、第４図（Ａ）に示すように、上部格子板１９内に
挿入されている４体の燃料集合体１２のうち、対角線上
に位置する一対の燃料集合体１２を順次取出し、燃料交
換機にて燃料プール内の専用ラック内に搬送し、保管す
る。

その後、第４図（Ｂ）に示すように、燃料プール内の専
用ラック内に保管されているブレードガイド１１を燃料
交換機で吊り上げ、燃料集合体１２を取り去った後の隙
間部分に装荷する。

この場合、ブレードガイド１１のガイド体１３は燃料集
合体１２と対向する面に中性子吸収部１８を有し、しか
も、この中性子吸収部１８の中性子吸収能力の総量が制
御棒２０の一本分以上の中性子吸収能力となっているか
ら、この時点で直ちに制御棒２０を引抜くことができ
る。

この制御棒２０の引抜き後、制御棒２０と制御棒駆動機
構との連結を解除し、これにより、制御棒駆動機構の取
外し、分解および点検等が行なえる。

このような構成によれば、制御棒駆動機構の分解、点検
に伴なう制御棒２０の引抜きに際し、その制御棒２０廻
りの燃料集合体１２の全てを取出す必要がなく、燃料集
合体１２を２体のみ取出すだけでよくなる。

即ち、燃料集合体を燃料交換機により取出し、燃料プー
ルへ搬送して貯蔵する２工程が省略できることになる。

また、制御棒駆動機構の分解、点検の後の炉心の復旧に
際しても、同様に２工程が省略でき、原子炉定期検査期
間の短縮に寄与することができる。

なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではな
く、中性子吸収部１８の構成を変更した以下の態様によ
っても実施することができる。

例えば第５図に示したものは、ガイド体１３自体をボロ
ン入りステンレス鋼等の中性子吸収材料で構成したもの
である。

第６図に示したものは、チューブ２１内に例えばボロン
カーバイド等の粒状の中性子吸収材２２を装備して中性
子吸収部１８を構成し、この中性子吸収部１８をガイド
体１３の内部に挿入したものである。なお、ガイド体１
３内に直接ボロンカーバイド等の粉粒状の中性子吸収材
を充填してもよい。

また、第７図に示したものは、例えばハフニウム等から
なる板状の中性子吸収材を格子状に組合わせて中性子吸
収部１８を構成し、この中性子吸収部１８をガイド体１
３内に装填したものである。

さらに第８図に示したものは、ハフニウム等からなる板
状の中性子吸収部１８をガイド体１３の内面に添装した
ものである。

さらにまた、第９図に示したものは、一本のガイド体１
３によって、ブレードガイド１１を構成したものであ
る。即ち、単体としての一本のガイド体１３にハンドル
１５およびガイド片１７を取付け、いわゆるシングルブ
レードガイドとしたものである。この場合、中性子吸収
部１８の取付け構成については、前記各実施例の構成を
適用することができる。

なお、第９図のシングルブレードガイドに制御棒一本分
以上の中性子吸収能力を与えれば、燃料集合体の取出
し、燃料プールへの搬送工程が３工程省略できる。

また、ガイド体１３は燃料集合体と置換して、制御棒２
０を炉心部で縦方向に案内、支持し得る形状であればよ
いから、必ずしも前記実施例のように燃料集合体１２と
同様の矩形形状にする必要はなく、例えば円形、多角形
等にしてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明に係るブレードガイドによれば、
炉心で燃料集合体と置換され、制御棒を縦方向に案内す
るためのガイド体を、中性子吸収能力の大きい物質から
なる中性子吸収部を有する構成としたので、ブレードガ
イドによる炉心部の未臨界状態が可能となり、制御棒駆
動機構の分解、点検等の際に、全ての燃料集合体を炉心
から取出す必要がなくなり、燃料集合体取出し数の減少
が図れる。従って、原子炉定期検査等を能率良く行なう
ことができ、作業工程の短縮ひいては原子炉の稼動率の
向上および被曝低減等に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るブレードガイドの一実施例を示す
一部省略斜視図、第２図は第１図の平面図、第３図は冷
温状態での原子炉内熱中性子の分布状態を示すグラフ、
第４図（Ａ）、（Ｂ）は前記実施例の作用を示す平面
図、第５図〜第８図はそれぞれ異なる本発明の他の実施
例を示す横断面図、第９図はさらに他の実施例を示す一
部省略斜視図、第１０図はブレードガイドの従来例を示
す一部省略斜視図、第１１図は第１０図の平面図、第１
２図（Ａ）〜（Ｄ）は従来例の作用を示す平面図であ
る。１１……ブレードガイド、１２……燃料集合体、１３…
…ガイド体、１８……中性子吸収部、２０……制御棒。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原子炉に装荷する燃料集合体と置換可能な
形状を有するガイド体を備え、原子炉内に燃料集合体と
置換して設置することにより、制御棒の縦方向の案内と
されるブレードガイドにおいて、前記ガイド体は、中性
子吸収能力の大きい物質からなる中性子吸収部を有する
ことを特徴とするブレードガイド。
【請求項２】中性子吸収部は、ガイド体の複数の面に配
置されている特許請求の範囲第１項記載のブレードガイ
ド。
【請求項３】中性子吸収部は、ガイド体の内部に装填さ
れている特許請求の範囲第１項記載のブレードガイド。
【請求項４】中性子吸収部の中性子吸収能力は、ガイド
体の上部が下部よりも大きく設定されている特許請求の
範囲第１項記載のブレードガイド。
【請求項５】ガイド体は複数体備えられ、それらが互い
に連結されている特許請求の範囲第１項記載のブレード
ガイド。
【請求項６】ガイド体による中性子吸収能力は、少なく
とも一本の制御棒の中性子吸収能力と同等以上である特
許請求の範囲第１項記載のブレードガイド。