JPH0644066B2 - 制御棒取扱装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は例えば制御棒を原子炉内から固体廃棄物移送容
器（以下キャスクという）内に搬送する制御棒取扱装置
に関する。

［発明の技術的背景］ 一般に沸騰水型原子炉（以下ＢＷＲという）では原子炉
圧力容器内に冷却材および炉心が収容されている。上記
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。すなわち４体の燃料集合体に１体の割合で制御棒
が設置され、例えば１１００ＭＷ級の原子力プラントで
１８５体の制御棒が設置されている。この制御棒を炉心
内に挿入・引抜することにより炉心の出力制御をなす。

上記制御棒は以下のような構成となっている。断面十字
型をなすブレード内には複数のポイズンチューブが収容
されている。このポイズンチューブ内には、中性子吸収
材としてのボロンカーバイトが充填されている。又上記
ブレードの上端には吊上げハンドルが固着されており、
下端にはスピードリミッタが取着されている。

上記構成をなす制御棒の寿命は一般に４年であり、よっ
て毎年何本かの制御棒は寿命を迎え、使用済となる。こ
のように寿命を迎え使用済となった制御棒は、原子炉圧
力容器内から燃料プール内の専用貯蔵ラック内に移送さ
れる。ここで所定の冷却期間をおかれる。そしてキャス
ク内に移送されて、廃棄物貯蔵施設に搬送される。上記
キャスクに制御棒を移送する場合には、専用の制御棒取
扱装置を使用して行なう。

そこで第５図および第６図を参照して従来の制御棒取扱
装置および該取扱装置を使用しての制御棒の搬送につい
て説明する。第５図中符号１０１は制御棒掴み具であ
り、この制御棒掴み具１０１は走行式補助ホイスト１０
２により垂下されている。図中符号１０３はワイヤーロ
ープである。上記走行式補助ホイスト１０２は、ホイス
ト走行部１０４を介してホイストレート１０５に沿って
走行する。また上記制御棒掴み具１０１は制御棒１０６
を把持している。上記制御棒掴み具１０１は第６図に示
すような構成となっている。制御棒掴み具１０１にはフ
ック１１１が設置されており、このフック１１１はエア
ーシリンダ１１２に連結されている。そしてこのエアー
シリンダ１１２にはエアーホース１１３が接続されてお
り、このエアーホース１１３を介してエアーシリンダ１
１２にエアーが供給され、エアーシリンダ１１２が駆動
する。それによって上記フック１１１が作動する。

上記構成によると、まず走行式補助ホイスト１０２を操
作して、制御棒掴み具１０１を所望の制御棒１０６の上
方に位置させるとともに、所定の位置まで降下させる。
そしてフック１１１をエアーにより駆動して、制御棒１
０６のハンドル１０６Ａを把持する。次に上記走行式補
助ホイスト１０２により制御棒１０６を上昇させる。そ
してレール１０５に沿って走行して、炉内あるいは燃料
プール内の所望の位置まで移送する。

［背景技術の問題点］ 通常燃料プール内で制御棒１０６を取扱う際には全て水
中で行なわれ、かつ充分な水深が確保された状態で行な
われるので、特に遮蔽体を設置することなく放射線の遮
蔽をなすことができるが、万一水深が足りず充分な遮蔽
がなされない状態にあった場合には、作業員の被曝が懸
念される。これは水深が充分である場合であっても、作
業が長期化したような場合にも同様である。従来このよ
うな場合には、作業員を移送場所周辺から遠ざける、あ
るいは作業員交換のローテーションを早める等の方法が
とられていが、作業が煩雑となり、その改善が要求され
ていた。

［発明の目的］ 本発明は以上の点に基づいてなされたものでその目的と
するところは、万一水深が足りないような場合であって
も、又作業が長期化したような場合であっても、作業員
の被曝低減を図ることができ、安全性を大幅に向上させ
ることが可能な制御棒取扱装置を提供することにある。

［発明の概要］ すなわち本発明による制御棒取扱装置は、原子炉建屋の
オペレーションフロア上に配置された燃料交換機に取付
けられ走行用レールに沿って走行部を介して走行するホ
イスト機構と、このホイスト機構に吊下げられ上下動す
る制御棒掴み具と、上記走行用レール上に位置するホイ
スト機構の走行部より垂下され上記制御棒掴み具を上方
から包囲するように配置させた遮蔽体と、上記走行部と
遮蔽体との間に介在せられた巻上げ機構とを具備したこ
とを特徴とするものである。

つまり制御棒掴み具を上方から包囲するように遮蔽体を
配置させ、万一プール水の水深が充分でなかったり、あ
るいは作業が長期化するような場合にも確実に遮蔽機能
をなし得るようにしたものであり、その際巻上げ機構を
介在させて、遮蔽体の位置を適宜調節可能としたもので
ある。

［発明の実施例］ 以下第１図乃至第４図を参照して本発明の一実施例を説
明する。第１図中符号１は燃料交換機を示し、この燃料
交換機１には走行式補助ホイスト２が設置されている。
この走行式補助ホイスト２は走行式補助ホイストレール
３に沿って走行する。尚上記燃料交換機１は燃料プール
４の上端縁のフロア５に設置されている。上記走行式補
助ホイスト２は制御棒掴み具６を吊下げており、この制
御棒掴み具６により制御棒７を掴む。一方上記走行用補
助ホイストレール３上に位置するホイスト２の走行部２
Ａからは、遮蔽体８が垂下されている。この遮蔽体８は
第２図にも示すように上記制御棒掴み具６を上方から包
囲するように設置されている。上記遮蔽体８の中央には
貫通孔８Ａが形成され、この貫通孔８Ａにはスタッド９
が配置されている。前記制御棒掴み具６はこのスタッド
９を介してワイヤーロープ１０に連結され、さらにこの
ワイヤーロープ１０を介して前記走行用補助ホイスト２
に垂下されている。

次に前記遮蔽体８の取付状態について説明する。走行式
補助ホイスト２の走行部２Ａには連結棒１１を介して台
車１２が取着されている。この台車１２の下部には吊耳
１３が取付けられ、この吊り耳１３には巻上げ機構１４
が取付けられている。一方前記遮蔽体８の上端の両側に
は一対の吊耳１５が夫々取付けられ、これら各吊耳１５
には、ターンバックル１７を有するワイヤーロープ１６
が連結されている。このワイヤーロープ１６の先端には
リング１８が固着されている。又前記巻上げ機構１４側
からもワイヤーロープ１９が延長され、その先端にはフ
ック２０が取付けられている。そして上記リング１８を
このフック２０に掛ることにより巻上げ機構１４側と遮
蔽体８側とが連結される。

次に上記制御棒掴み具６の構成について説明する。すな
わち第３図に示すように制御棒掴み具６にはフック２１
が取付けられており、このフック２１にはエアーシリン
ダ２２が連結されている。このエアーシリンダ２２には
エアーホース２３が連結されている。エアーホース２３
を介して供給されるエアーによりエアーシリンダ２２が
駆動し、それによってフック２１が動作して、制御棒７
のハンドル７Ａを掴んだり、あるいは離したりする。な
お上記エアーホース２３は遮蔽体８に固着されたガイド
ローラ３１によりガイドされ、遮蔽体８に接触すること
のないような構成となっている。

次に前記遮蔽体８の寸法について説明する。寸法は第４
図に示す使用済制御棒のガンマ線分布によって決定され
る。第４図は横軸にガンマ線量をとり、縦軸に制御棒の
軸方向位置をとり、制御棒軸方向のガンマ線分布を示し
た図である。そして遮蔽体８の上部の板厚は制御棒の上
面からのガンマ線量から決定される。具体的には移動時
の水深を考慮して約１５０mm程度の値となる。次に遮蔽
体８の側面の長さについては、制御棒の側面から屈折し
てプール水面に到達するガンマ線量よって決定され、例
えば上記第４図に示す場合には、制御棒の上部がガンマ
線量か多いので、上端から７５０〜１０００mm程度の位
置まで遮蔽体８が必要となる。但しその際厚みを５０mm
とし、また鉛板を使用する。又側面の長さを決定する場
合には、ガンマ線の量以外にも、制御棒の取扱および走
行式補助ホイスト２の動作等も考慮される。尚第３図に
遮蔽体８の各部の寸法を示す。またこの寸法はあくまで
一例であることは勿論である。

以上の構成を基にその作用を説明する。まず燃料交換機
１自体の走行および走行式補助ホイスト２の走行により
制御棒掴み具６および遮蔽体８を所望の制御棒７の上方
に位置させる。なお走行式補助ホイスト２が走行する場
合には、台車１２も一体に移動するので、遮蔽体８と制
御棒掴み具６は常に一体に移動する。そして所定の位置
まで移動したら、上記走行式補助ホイスイト２を操作し
て制御棒掴み具６を降下させる。その際エアーホース２
３も同時に降下する。この降下動作は上記制御棒掴み具
６の下端部が制御棒７に当接するまで継続される。次に
エアーホース２３を介してエアーシリンダ２２にエアー
を供給し、これを駆動する。これによってフック２１が
制御棒７のハンドル７Ａを把持する。制御棒７を把持し
た後は前記走行式補助ホイスト２を操作して制御棒掴み
具６を上昇させるとともに移動して、第１図に示すキャ
スク４１内に収容する。尚このキャスク４１はショック
ダンパー４２上に載置されている。

以上本実施例によると以下のような効果を奏することが
できる。

（１）すなわち制御棒掴み具６を上方から包囲するよう
に遮蔽体８が設置されているので、放射線遮蔽機能が大
幅に向上し、万一燃料プール４のプール水の水深が充分
でないような場合であっても、充分に遮蔽機能を発揮す
ることができ、作業員の被曝低減を効果的に図ることが
できる。これは又作業が長期化するような場合にも同様
のことがいえ、従来のように作業員の交換のローテーテ
ョンを早めたり、あるいは作業員を遠ざけるといった煩
雑なことは不要とある。

（２）次に上記遮蔽体８は巻上げ機構１４により垂下さ
れているので、この巻上げ機構１４を適宜操作すること
により遮蔽体８を所望の場所に設置することができ、取
扱が容易である。

（３）又上記遮蔽体８は制御棒のガンマ線分布を基にそ
の寸法が決定されているので、その遮蔽効果は確実であ
る。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によると制御棒取扱装置によ
ると、使用済の制御棒を燃料プール内にて取扱う際、燃
料プール中のプール水の水深が充分でなかったり、ある
いは作業が長期化するような場合であっても、確実に放
射線遮蔽をなすことができ、安全性を大幅に向上させる
ことができる。又巻上げ機構を設けているので、遮蔽体
の取扱も容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の一実施例を示す図で、第１
図は燃料および制御棒取扱装置全体を示す図、第２図は
遮蔽体および制御棒掴み具の取付状態を示す図、第３図
は制御棒掴み具および遮蔽体の構成を示す図、第４図は
使用済制御棒の軸方向のガンマ線量分布を示す図、第５
図および第６図は従来例を示す図で、第５図は制御棒掴
み具の取付状態を示す図、第６図は制御棒掴み具の構成
を示す図である。 １…燃料交換機、２…走行式補助ホイスイト、３…走行
式補助ホイストレール、４…燃料プール、６…制御棒掴
み具、７…制御棒、８…遮蔽体、１４…巻上げ機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原子炉建屋のオペレーションフロア上に配
   置された燃料交換機に取付けられ走行用レールに沿って
   走行部を介して走行するホイスト機構と、このホイスト
   機構に吊下げられ上下動する制御棒掴み具と、上記走行
   用レール上に位置するホイスト機構の走行部より垂下さ
   れ上記制御棒掴み具を上方から包囲するように配置され
   た遮蔽体と、上記走行部と遮蔽体との間に介在せられた
   巻上げ機構とを具備したことを特徴とする制御棒取扱装
   置。