JPH0836084A - 中性子源ホルダー落下防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 中性子源ホルダーを移送中に誤って放し操作
を行った場合においても、落下を防止可能な中性子源ホ
ルダー落下防止装置を提供することを目的とする。 【構成】 本発明に係る中性子源ホルダー落下防止装置
は、上面に円形状の凹部を有し中心部より周辺部にわた
って切り欠き部を有して中性子源ホルダー３２に設けら
れた突起部４２に下方から勘合する上部支持部５０と、
下面に円形状の凹部を有し中心部より周辺部にわたって
切り欠き部を有して前記突起部５０の下方に設けられた
別の突起部５６に上方から勘合する下部支持部５１と、
この下部支持部５１と前記上部支持部５０とを係合し伸
縮自在に距離を調整可能な支柱５３と、前記中性子源ホ
ルダー３２を吊持するワイヤー４５に端部を繋止するワ
イヤー４４とから構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は沸騰水型原子力発電所等
における中性子源ホルダー落下防止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、沸騰水型原子炉（以下ＢＷＲと
いう）は原子炉圧力容器内に炉心が収容され、この炉心
に４体１組の燃料集合体が多数組装荷される。各組の燃
料集合体間に横断面十字状の制御棒が挿入され、この制
御棒を炉心に挿入・引抜させることによって原子炉の起
動・停止や炉出力がコントロールされるようになってい
る。

【０００３】図５は１１０万ＫＷ級のＢＷＲにおける燃
料集合体初装荷前の炉心構造を示す平面図である。図５
において、炉心１内には制御棒セル２が構成され、その
制御棒セル２内には４体１組で燃料集合体（図示せず）
が装荷される。

【０００４】炉心１には低レベルの中性子線を検出する
中性子源領域モニタ３が設けられており、この中性子源
領域モニタ３で制御棒全挿入時にも中性子線量を測定
し、未臨界状態を確認できるようになっている。

【０００５】初装荷炉心の場合、燃料集合体の燃料自体
は自発的に核分裂を行わないため、中性子が自動的に放
射されない。そこで、中性子源４を炉心１に予め装荷し
ておく必要がある。１１０万ＫＷ級の原子炉の場合、中
性子源４は例えば７本あり、この７本の中性子源４が燃
料集合体を炉心１に装荷する前に、炉心位置の上部から
装荷される。中性子源４は全炉心１の燃料に中性子線を
与えるため、非常に強い中性子放射強度となっている。

【０００６】この中性子放射強度を考慮し、原子炉の初
装荷炉心１への中性子源４の据え付け作業は全て水中、
あるいは一部作業員を待避させ遠隔操作によって気中で
行われている。

【０００７】中性子源４は遮蔽能力の高い輸送コンテナ
を使用し、ピンのかたちで輸送され、輸送コンテナから
この中性子源ピンが取り出され、中性子源ホルダーに装
荷される。図６にこの中性子源ホルダーを示すが、中性
子源ホルダー３２は長い棒状をしており、炉心支持板２
４と炉心上部格子板２５の間にはめ込まれて炉心（図示
せず）内に装荷される。また、中性子源ホルダー３２は
上端から約２／３の高さにかけて中心に穴３６が開けら
れている。中性子源ピン３０は中性子源ホルダー３２上
端からこの穴３６に挿入され、自重で約２／３の高さま
で落下させて中性子源ホルダー３２に装着される。

【０００８】図７（ａ），（ｂ），（ｃ）に、図６中記
号ＶＩＩで示される中性子源ホルダー３２の上端部の詳
細を示す。ホルダー上端部４６は中性子源ホルダー本体
５６にホルダー上端部４６がはめ込まれた形をしてお
り、ホルダー上端部４６は上下にスライド可能に構成さ
れている。また、図７（ｂ）及び図７（ｃ）は、図７
（ａ）におけるＡ−Ａ線矢視断面図である。図７（ｂ）
に示されるようにホルダー上端部４６下部に装着された
スプリング４７によってホルダー上端部４６は常に上方
に押し上げられている。このため、図７（ｃ）に示され
るようにホルダー上端部４６は下方の力を加えることに
より下方にスライドさせることが可能であり、この結
果、中性子源ホルダー３２の全長は長短調節可能であ
る。

【０００９】ホルダー上端部４６には二か所にリング状
の突起があり、このうち一方は、中性子源ホルダー上部
突起４１は中性子源ホルダー３２移送時に治具がつかむ
ためのもの、他方は中性子源ホルダー下部突起４２はホ
ルダー上端部４６を下方にスライドさせた時のストッパ
ーの働きをするためのものである。

【００１０】次に、図８及び図９を用いて一般的な中性
子源４の据え付け作業を説明する。原子炉建屋２１内に
は、原子炉ウェル５を中央に使用済燃料プール６及びド
ライヤ・セパレータプール７が水路を介して連設されて
いる。原子炉ウェル５は原子炉圧力容器２０を収容して
いる。この原子炉圧力容器２０の上蓋（図示せず）、原
子炉圧力容器２０の内部構造物であるドライヤ（図示せ
ず）、セパレータ（図示せず）はドライヤ・セパレータ
プール７に収容されている。また、燃料は炉心上部格子
板２５と炉心支持板２４の間に装荷されるが、図９に示
される状態ではまだ装荷されていない。中性子源４はこ
のような状況において、水中で中性子源ホルダーラック
８に装着された中性子源ホルダー３２に装荷される。そ
の後、中性子源ホルダー３２は、オペレーティングフロ
ア３７上に設置された燃料交換機３４の補助ホイスト３
５の端部に備えられたＬＰＲＭドライチューブ取扱具３
３に固定される。そして、その状態で燃料交換機３４を
炉心２２上の所定の位置に移動させ、図５に示される中
性子源４の位置に補助ホイスト３５で吊り降ろす。中性
子源ホルダー３２は上端及び下端をそれぞれ炉心支持板
２４と炉心上部格子板２５で支持されるように据え付け
られる。

【００１１】ここで、図１０を用いてＬＰＲＭドライチ
ューブ取扱具３３のＬＰＲＭドライチューブ取扱具スラ
イド４０について説明する。ＬＰＲＭドライチューブ取
扱具スライド４０は燃料交換機３４の操作スイッチ（図
示せず）によって、遠隔で掴み操作、放し操作が可能で
あり、中性子源ホルダー上部突起４１を掴むことが可能
である。この掴み操作は中性子源ホルダーラック８上で
行われ、その手順については、図１１（ａ），（ｂ）を
参照して説明する。まず、中性子源ホルダー３２の中性
子源ホルダー上部突起４１を下からＬＰＲＭドライチュ
ーブ取扱具スライド４０の切り欠き部に挿入する。次
に、掴み操作によりＬＰＲＭドライチューブ取扱具スラ
イド４０を引込めて、ＬＰＲＭドライチューブ取扱具ス
ライド４０とＬＰＲＭドライチューブ取扱具フォーク４
８とで中性子源ホルダー３２を固定する。図１１
（ｃ），（ｄ）に、それぞれ図１１（ｂ）におけるＢ−
Ｂ線矢視断面図及びＣ−Ｃ線矢視断面図を示す。

【００１２】以上のように中性子源ホルダー３２とＬＰ
ＲＭドライチューブ取扱具３３との固定は機械的方法に
よって行われるが、中性子源ホルダー３２を掴む場合、
中性子線の遮蔽を考慮して中性子源ホルダー３２を水没
させる必要があるため、ＬＰＲＭドライチューブ取扱具
３３をホルダー上端部４６まで水中テレビを用いて誘導
したり、あるいはホルダー上端部４６が水面に来るまで
中性子源ホルダー３２を引き上げて手で誘導したりして
掴み操作ができる位置まで移動させて掴み操作を行う。

【００１３】このようにＬＰＲＭドライチューブ取扱具
３３に固定された中性子源ホルダー３２は燃料プールか
ら原子炉ウェルへ燃料交換機を移動して移送され、補助
ホイストを巻き上げて炉心内に降ろされる。

【００１４】中性子源ホルダー３２の炉心２２への据え
付け方法について図１２を参照して説明する。炉心（図
示せず）内に降下された中性子源ホルダー３２は、まず
中性子源ホルダー３２の下端の突起部（図示せず）を炉
心支持板２４のくぼみに差し込む。そして、図１２
（ａ）に示されるように、ＬＰＲＭドライチューブ取扱
具を降ろすとＬＰＲＭドライチューブ取扱具の自重でス
プリング４７は縮まり、ホルダー上端部４６は下方に押
し下げられる。さらに、この状態でＬＰＲＭドライチュ
ーブ取扱具３３を放し操作をすると、図１２（ｂ）に示
されるようにＬＰＲＭドライチューブ取扱具スライド４
０が出て、ＬＰＲＭドライチューブ取扱具３３の頭部を
炉心上部格子板２５の下面に設けられた切り欠き６０の
下方に位置させることになる。

【００１５】そして、そのままＬＰＲＭドライチューブ
取扱具３３を持ち上げると、図１２（ｃ）に示されるよ
うに、ホルダー上端部４６はスプリング４７の力により
上方に持ち上がり、炉心上部格子板２５に設けられた切
り欠き６０に差し込まれ炉心内に固定される。さらにＬ
ＰＲＭドライチューブ取扱具３３を引き上げると、ＬＰ
ＲＭドライチューブ取扱具スライド４０はホルダー上端
部４６の中性子源ホルダー上部突起４１からはずれて完
全に自由な状態となる。これを中性子源ホルダー３２の
本数だけ繰り返してすべての中性子源を炉心内に装荷さ
せる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来の中性子源
ホルダー落下防止装置においては、移送途中で誤って図
１２（ｂ）で示されるような放し操作を行うと中性子源
ホルダーは落下してしまう。一旦、中性子源ホルダーが
落下すると、水中移動の場合は水面下約４〜５ｍの作業
になり、また気中移動の場合は強い放射線量のために作
業員がそばによることができず、いずれの場合にも中性
子源ホルダーの回収が非常に困難となる。

【００１７】さらに、最悪の場合中性子源ホルダーから
中性子源ピンが落下衝撃によって露出あるいは放出され
る可能性もあり、この場合はさらに回収が困難になる。
本発明は係る従来の事情に対処してなされたものであ
り、その目的は、中性子源ホルダーを移送中に誤って放
し操作を行った場合においても、落下を防止可能な中性
子源ホルダー落下防止装置を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の中性子源ホルダー落下防止装置は、請求項
１記載の発明では、上面に円形状の凹部を有し中心部よ
り周辺部にわたって切り欠き部を有して中性子源ホルダ
ーに設けられた突起部に下方から勘合する上部支持部
と、下面に円形状の凹部を有し中心部より周辺部にわた
って切り欠き部を有して前記突起部の下方に設けられた
別の突起部に上方から勘合する下部支持部と、この下部
支持部と前記上部支持部とを係合し伸縮自在に距離を調
整可能な支柱と、前記中性子源ホルダーを吊持するワイ
ヤーに端部を繋止する補助ワイヤーとを有するものであ
る。

【００１９】また、請求項２記載の発明は、前記支柱が
周方向に溝を有し、前記下部支持部にもうけられたラチ
ェットと歯合する請求項１記載の中性子源ホルダー落下
防止装置である。

【００２０】

【作用】上記構成の中性子源ホルダー落下防止装置にお
いては、上部支持部及び下部支持部は、中性子源ホルダ
ーラックに装荷された中性子源ホルダーをＬＰＲＭドラ
イチューブ取扱具で掴むときに、人間が手で直接あるい
は遠隔操作によって中性子源ホルダー頭部に取り付けら
れる。その時、支柱の長さを調節しながら上部支持部及
び下部支持部に形成される凹部を中性子源ホルダーに設
けられた突起物にはめて固定する。補助ワイヤーは中性
子源ホルダーを吊持するワイヤーに予め固定しておく。

【００２１】中性子源ホルダーを移送中に、誤ってＬＰ
ＲＭドライチューブ取扱具を開放してしまった場合に
は、中性子源ホルダーは補助ワイヤーを介して中性子源
ホルダーを吊持するワイヤーで支えられる。

【００２２】

【実施例】以下に本発明に係る中性子源ホルダー落下防
止装置の実施例を図１及び図２に基づいて説明する。落
下防止治具４３は落下防止治具上部支持具５０と落下防
止治具下部支持部５１とからなり、これらは落下防止治
具上部支持具５０から伸びた支柱５３が、落下防止治具
下部支持部５１に設けられたガイド５４に挿入されて結
合している。支柱５３には溝が形成されており、ガイド
５４にはビス５７で固定されたラチェット５２が備えら
れているので、支柱５３は、ガイド５４に所定の力を加
えることにより挿入・引抜が可能である。

【００２３】また、落下防止治具上部支持具５０にはリ
ング５５が設けられており、落下防止治具ワイヤー４４
を取り付ける。このように構成された中性子源ホルダー
落下防止装置において、その作用を図３及び図４を参照
して説明する。落下防止治具４３は、中性子源ホルダー
３２をＬＰＲＭドライチューブ取扱具３３に固定する
際、中性子源ホルダー３２の頭部に、中性子源ホルダー
下部突起４２と中性子源ホルダー本体５６の間の細管部
５８に挿入し、落下防止治具上部支持具５０と落下防止
治具下部支持部５１の間を支柱５３を伸ばすことによっ
て拡げる。

【００２４】このとき、落下防止治具上部支持具５０の
凹部に中性子源ホルダー下部突起４２の凸部が勘合す
る。また、落下防止治具下部支持部５１の凹部に中性子
源ホルダー本体太径部５６が勘合する。これにより落下
防止治具４３に取り付けられた落下防止治具ワイヤー４
４により、中性子源ホルダー３２を吊り上げることがで
きるようになる。この状態を示すのが図４（ａ）であ
る。

【００２５】この状態で中性子源ホルダー３２を炉心２
２上に移送した後、中性子源ホルダー３２を据え付ける
ときに、一旦中性子源ホルダー３２頭部を下に下げると
落下防止治具４３は圧縮される。この状態を示すのが図
４（ｂ）である。その後、ＬＰＲＭドライチューブ取扱
具３３を放し操作をして中性子源ホルダー３２頭部が上
に上がると落下防止治具４３は解放されて取り外すこと
ができるようになる。この状態を示すのが図４（ｃ）で
ある。

【００２６】このような中性子源ホルダー落下防止装置
においては、ＬＰＲＭドライチューブ取扱具３３に特別
の改造が不要であり、しかも中性子源ホルダー３２を設
置することによって自動的に取り外すことができる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の中性子源ホ
ルダー落下防止装置においては、中性子源ホルダー移送
時に誤って放し操作を行っても落下することなく、移送
の安全性及び信頼性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に係る中性子源ホルダー落下防止装置
の実施例を示す外形図。

【図２】（ａ）は本願発明に係る中性子源ホルダー落下
防止装置の上部支持部の構造図、（ｂ）は中性子源ホル
ダー落下防止装置の下部支持部の構造図。

【図３】本願発明に係る中性子源ホルダー落下防止装置
の取り付け方法の説明図。

【図４】（ａ）は中性子源ホルダーの取り付け状態説明
図、（ｂ）は中性子源ホルダー上端部引き下げ状態説明
図、（ｃ）は本願発明に係る中性子源ホルダー落下防止
装置の取り外し状態説明図。

【図５】沸騰水型原子炉の初装荷炉心の構成図。

【図６】中性子源ホルダー外形図。

【図７】（ａ）は図６において記号ＶＩＩで示される部
分を拡大して示す中性子源ホルダー上端部の外形図、
（ｂ）は中性子源ホルダーの伸び状態を示す（ａ）にお
けるＡ−Ａ線矢視断面図、（ｃ）は中性子源ホルダーの
縮み状態を示す（ａ）におけるＡ−Ａ線矢視断面図。

【図８】中性子源ホルダーの水平方向における移送経路
を示す説明図。

【図９】中性子源ホルダーの垂直方向における移送経路
を示す説明図。

【図１０】中性子源ホルダー上端部とＬＰＲＭドライチ
ューブ取扱具の結合操作を示す概要図。

【図１１】（ａ）はＬＰＲＭドライチューブ取扱具の掴
み部の機能（放し状態）を説明するための概要図、
（ｂ）はＬＰＲＭドライチューブ取扱具の掴み部の機能
（掴み状態）を説明するための概要図、（ｃ）は、
（ｂ）におけるＢ−Ｂ線矢視断面図、（ｄ）は（ｂ）に
おけるＣ−Ｃ線矢視断面図。

【図１２】（ａ）は中性子源ホルダーの移送時における
取り付け状態を示す縦断面図、（ｂ）は中性子源ホルダ
ーの上端部を引き下げた状態を示す縦断面図、（ｃ）は
中性子源ホルダーの炉心内据え付け状態を示す縦断面
図。

【符号の説明】

１…炉心 ２…制御棒セル ３…中性子源領域モニタ ４…中性子源 ５…原子炉ウェル ６…使用済燃料プー
ル ７…ドライヤ・セパレータプール ８…中性子源ホルダ
ーラック ２０…原子炉圧力容器 ２１…原子炉建屋 ２２…炉心 ２３…シュラウド ２４…炉心支持板 ２５…炉心上部格子
板 ３０…中性子源ピン ３２…中性子源ホル
ダー ３３…ＬＰＲＭドライチューブ取扱具 ３４…燃料交換機 ３５…補助ホイスト ３６…穴 ３７…オペレーティ
ングフロア ４０…ＬＰＲＭドライチューブ取扱具スライド ４１…中性子源ホルダー上部突起 ４２…中性子源ホル
ダー下部突起 ４３…落下防止治具 ４４…落下防止治具
ワイヤー ４５…補助ホイストワイヤー ４６…ホルダー上端
部 ４７…スプリング ４８…ＬＰＲＭドラ
イチューブ取扱具フォ−ク ５０…落下防止治具上部支持部 ５１…落下防止治具
下部支持部 ５２…ストッパー ５３…支柱 ５４…ガイド ５５…リング ５６…中性子源ホルダー本体 ５７…ビス ５８…細管部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上面に円形状の凹部を有し中心部より周
   辺部にわたって切り欠き部を有して中性子源ホルダーに
   設けられた突起部に下方から嵌合する上部支持部と、下
   面に円形状の凹部を有し中心部より周辺部にわたって切
   り欠き部を有して前記突起部の下方に設けられた別の突
   起部に上方から嵌合する下部支持部と、この下部支持部
   と前記上部支持部とを係合し伸縮自在に距離を調整可能
   な支柱と、前記中性子源ホルダーを吊持するワイヤーに
   端部を繋止するワイヤーとを有することを特徴とする中
   性子源ホルダー落下防止装置。
2. 【請求項２】 前記支柱は周方向に溝を有し、前記下部
   支持部に設けられたラチェットと歯合することを特徴と
   する請求項１記載の中性子源ホルダー落下防止装置。