JPH087278B2 - 高速増殖炉のナトリウム除去装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、使用済の燃料集合体に付着しているナトリ
ウムを除去する高速増殖炉のナトリウム除去装置に関す
る。

［従来の技術］ 従来、高速増殖炉の燃料取扱系は、例えば第８図に示
す通りで、使用済の燃料集合体は、原子炉容器1aとルー
フスラブ1bとで構成される閉空間１内の炉心２から燃料
交換機３により直立機構４の燃料バケットに装入され、
使用済の燃料集合体が装入された燃料バケットは、燃料
移送セル５内のバケット駆動装置６によりチェーン７を
介して吊り上げられて燃料出入斜道８を経て可動トラッ
ク９内に入れられ、可動トラック９のスイングにより燃
料炉外中継槽10の斜道11の位置で停止された後、バケッ
ト駆動装置６によりチェーン７を介して吊り下げられて
燃料炉外中継槽10内に装入される。

次いで、燃料移送セル５内に水平移動可能に設けられ
たインセルクレーン12のグリッパ（図示せず）を下降さ
せて燃料バケットから使用済の燃料集合体を把持してイ
ンセルクレーン12内に引き上げ、インセルクレーン12を
左方に移動し、燃料移送セル５とこれに隣接した使用済
燃料貯蔵セル13との間の地下に設けられた回転式洗浄装
置14の上方で停止させ、インセルクレーン12のグリッパ
に把持した使用済の燃料集合体を挿入孔15を経て回転式
洗浄装置14の洗浄槽16内に装入する。

洗浄槽16内に収容された使用済の燃料集合体に付着し
たナトリウムは、水蒸気供給管17からの水蒸気と不活性
ガス供給管18からの不活性ガスとからなる混合ガスを吹
き付けることにより、水酸化ナトリウムに変換された
後、純水タンク19からの純水により洗い落とされる。発
生した洗浄廃液は、廃液タンク20に貯蔵される。また、
ナトリウムと未反応の水蒸気等を含んだ不活性ガスは、
ミストセパレータ21に送られ、分離される。

そして、ナトリウムを除去された使用済の燃料集合体
は、洗浄槽16の180゜の回転によって引上孔22の下方に
移送され、使用済燃料貯蔵セル13内に設けられたインセ
ルクレーン23のグリッパ（図示せず）に把持されて引上
孔22を経てインセルクレーン23内に引き上げられ、イン
セルクレーン23が左方に移動されて図示しない水プール
へ移送される。

一方、炉心２に装荷される新しい燃料集合体は、炉外
のトンネル24内を走行する台車25によって搬送されて燃
料移送セル５の下側で停止され、インセルクレーン12の
グリッパに把持されて新燃料引上孔26を経てインセルク
レーン12内に引き上げられた後、インセルクレーン12を
右方に移動して燃料炉外中継槽10の位置で停止し、この
中継槽10内にグリッパで把持した新しい燃料集合体を下
降し、燃料炉外中継槽10内に収容された燃料バケット内
に装入する。しかる後、燃料バケット内に装入された新
しい燃料集合体は、前述した工程とは逆の工程を経て直
立機構４内に装入された後、燃料交換機３により炉心２
に装荷される。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記燃料取扱系のナトリウム除去装置
によれば、不活性ガス供給管，水蒸気供給管，純水タン
ク，廃液タンク，ミストセパレータ等の付属設備が多
く、装置の規模が大きくなる。

又、洗浄水を使うため、使用済燃料に付着したナトリ
ウムをほぼ完全に除去できるが、放射性物質を含有する
洗浄廃液が大量に発生し、この廃液処理のための設備
費，運転費の負担が大きくなる。

そこで、本発明は、規模を小さくし、放射性廃棄物量
を減少し得るようにした高速増殖炉のナトリウム除去装
置を提供しようとするものである。

［問題点を解決するための手段］ 前記問題点を解決するため、本発明は、ルーフスラブ
の燃料出入孔の上方における燃料移送セル内に、燃料集
合体を把持する昇降可能なグリッパを備えたインセルク
レーンを水平方向へ移動可能に設け、前記グリッパを内
装しかつ下端部を前記燃料出入孔と接続可能になした風
胴をインセルクレーンに垂設し、前記燃料移送セル内に
充填された不活性ガスを加熱してグリッパの内部を経て
使用済の燃料集合体の内部に吹き付けその下端から吹き
出させるブロワを前記インセルクレーンに搭載し、前記
風胴の下端部とルーフスラブとの間にガスもれ防止構造
を設けたものである。

［作 用］ 上記手段によれば、使用済の燃料集合体に付着したナ
トリウムは、ブロワによって直に吹き付けられる高温の
不活性ガスによって流下し、燃料移送セル内に飛散する
ことなく風胴及び燃料出入孔を経て原子炉容器内に戻さ
れる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を第１図〜第７図と共に説明す
る。なお、以下の説明において第８図と同一の構成部材
等には同一の符号を付してその説明を省略する。

第１図は第１実施例のナトリウム除去装置を備えた高
速増殖炉の燃料取扱系の縦断面図である。

ルーフスラブ1bの周辺部には、燃料移送セル５内と連
通する垂直な燃料出入孔29が設けられており、この燃料
出入孔29の下端部は、直立機構４の上端部と斜道30によ
って連結され、燃料出入孔29,斜道30及び直立機構４に
よりＳ字状に屈曲した燃料移送路31が形成されている。
燃料移送路31内には、燃料バケット32を滑動自在に案内
するバケットガイドレール33が設けられており、燃料バ
ケット32は、燃料移送セル５の上部に設けたバケット駆
動装置34によりチェーン35によって吊り下げられて昇降
可能に設けられている。

燃料移送セル５内の燃料出入孔29の上方には、水平に
延在するクレーンレール36が架設されており、このクレ
ーンレール36には、燃料集合体37を把持し、グリッパ昇
降装置38によりチェーン39によって吊り下げられて昇降
するグリッパ40を備えたインセルクレーン41が走行装置
（図示せず）により走行可能に設けられている。インセ
ルクレーン41には、前記グリッパ40を昇降可能に内装し
た風胴42が垂設されており、風胴42の下端部は、燃料出
入孔29を開閉するポートバルブ43の適宜上方まで延在さ
れている。又、インセルクレーン41には、燃料移送セル
５内に充填された不活性ガスを、加熱器44により加熱し
て風胴42内に供給し、風胴42内の使用済の燃料集合体37
に吹き付けるブロワ45が搭載されている。

一方、ボートバルブ43上には、燃料出入孔29と風胴42
の下端部とを接続可能にする接続カバー46が設けられて
いる。接続カバー46は、第２図〜第４図に詳記するよう
に、軸受47により燃料出入孔29を挟んでポートバルブ43
上に支持した回転軸48に取り付けられた有底半円筒状の
一対のセグメント46aからなり、両セグメント46a同士の
当接面には、風胴42及びチェーン35を通す切欠き49,50
が天井部に設けられ、かつ密封構造に近い状態とする耐
熱性ラバー51が貼り付けられている。そして、接続カバ
ー46の回転軸48は、燃料移送セル５の外部に設けた駆動
装置（図示せず）と連動されている。

なお、第１図において52は燃料バケット32のベイルで
あり、燃料集合体37を通過可能に設けられている。53は
燃料移送路31における燃料出入孔29と斜道30との接続部
に設けたアイドラで、燃料バケット32を牽引するチェー
ン35を案内してその燃料移送路31内面との摺接を防止す
るものである。

上記構成のナトリウム除去装置において、使用済の燃
料集合体37は、燃料交換機３により炉心２から直立機構
４内の燃料バケット32内に装入され、使用済の燃料集合
体37が装入された燃料バケット32は、バケット駆動装置
34の作動によりチェーン35によって吊り上げられバケッ
トガイドレール33に沿って上昇し、燃料出入孔29内に直
立状態で停止される。次いで燃料出入孔29の上方に移動
されたインセルクレーン41のグリッパ40を下降し、燃料
バケット31内の使用済の燃料集合体37を把持した後、バ
ケット駆動装置34を作動して燃料バケット32を直立機構
４内に移動する。このとき、使用済の燃料集合体37は、
インセルクレーン41のグリッパ40に吊り下げられた状態
で燃料出入孔29内にとどまる。そして、接続カバー46の
両セグメント46aを当接して風胴42の下端部と燃料出入
孔29とをほぼ密封状態で接続した後、ブロワ45及び加熱
器44を作動すると、燃料移送セル５内に充填された不活
性ガスは高温となり、第２図中の矢印で示すように風胴
42内に供給されると共に、グリッパ40の内部を経て使用
済の燃料集合体37の内部に吹き付けられ、その下端部か
ら燃料出入孔29内に吹き出される。使用済の燃料集合体
37に付着したナトリウムは、流下した不活性ガスと共に
下端から燃料出入孔29内に吹き出された後、斜道30を経
て原子炉容器1a内に戻される。また、燃料出入孔29内に
吹き出された不活性ガスは、図示しない環流ラインによ
り燃料移送セル５内に戻される。

ナトリウムが除去された使用済の燃料集合体37は、接
続カバー46の開放後グリッパ昇降装置38の作動によるグ
リッパ40の上昇により風胴42内に引き上げられた後、イ
ンセルクレーン41の走行により水プール等の所要の場所
へ移送される。

一方、原子炉容器1aの炉心２に装荷される新しい燃料
集合体37は、図示しない新燃料貯蔵セル等から取り出さ
れ、インセルケレーン41のグリッパ40に把持されて引き
上げられて風胴42内に収容される。次いで、インセルク
レーン41の走行により燃料出入孔29の上方へ移動された
後、グリッパ40の下降により予め開放された接続カバー
46及びポートバルブ43を通って燃料出入孔29内にチェー
ン35によって垂直状態で吊り下げられた燃料バケット32
内に装入される。新しい燃料集合体37が装入された燃料
バケット32は、バケット駆動装置34の作動によりバケッ
トガイドレール33に沿って下降し、直立機構４内に装入
される。そして、燃料バケット32内の新しい燃料集合体
37は燃料交換機３によって炉心２に装荷される。

なお、原子炉容器1aに対する燃料集合体37の出入が終
了すると、インセルクレーン41を左方へ移動した後、燃
料バケット32は、バケット駆動装置34により図示しない
燃料移送セル５内のバケットガイドレールに案内されて
燃料移送セル５内に引き上げられて点検・保守が行われ
る一方、ポートバルブ43は閉じられる。

第５図は第２実施例のナトリウム除去装置の縦断面図
で、第２実施例のナトリウム除去装置は、第１実施例の
ナトリウム除去装置が風胴42を一重とし、その下端部と
燃料出入孔29との接続のために接続カバー46を設けたの
に対し、風胴421を伸縮可能な二重とし、その下端部を
燃料出入孔29内に挿入可能にした構成が主に相違する。

すなわち、インセルクレーン41に垂設した風胴421の
内筒421aには、外筒421bが嵌装されており、外筒421b
は、第６図に詳記するように、その内側に取り付けた複
数の車輪54を内筒421aの外側に設けた溝55に係合するこ
とにより内筒421aに沿って円滑に昇降可能に設けられて
いる。外筒421bの下端部内には、チェーン39によって吊
持されたグリッパ40が取り付けられている。又、外筒42
1bの下端部外側には、第７図に詳記するように、フラン
ジ状のカバー56が取り付けられている。カバー56は、燃
料出入孔29を囲んでポートバルブ43上に設けた飛散防止
壁57と協働してナトリウムが燃料移送セル５内に飛散す
るのを防止するものであり、このカバー56には、燃料バ
ケット32を吊持するチェーン35を通すための切欠き58が
設けられている。第５図中の矢印は、不活性ガスの流れ
を示す。

他の構成及び作用は、第１実施例のナトリウム除去装
置とほぼ同様であるので、同一の構成部材等には同一の
符号を付してその説明を省略する。

なお、上記各実施例においては、炉内燃料受渡位置と
燃料移送セル５との間の燃料移送路31をＳ字状に屈曲し
た場合について述べたが、燃料移送路は、Ｓ字状に限ら
ず、垂直な直線状あるいは傾斜した直線状であってもよ
い。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、使用済の燃料集合体に
付着したナトリウムが、ブロワによって直に吹き付けら
れる高温の不活性ガスによって流下し、燃料移送セル内
に飛散することなく風胴及び燃料出入孔を経て原子炉容
器内に戻されるので、従来のような不活性ガス供給管，
水蒸気供給管等の付属設備が削減され、ナトリウム除去
装置の規模を小さくすることができ、かつ放射性廃棄物
の発生量を飛躍的に減少することができ、ひいては燃料
取扱系の簡略化、廃棄物処理のための設備費及び運転費
を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図は本発明の実施例を示すもので、第１図
は第１実施例のナトリウム除去装置を備えた高速増殖炉
の燃料取扱系の縦断面図、第２図は第１実施例のナトリ
ウム除去装置の要部の縦断面図、第３図は第２図におけ
るIII−III線拡大断面図、第４図は接続カバーのセグメ
ントの斜視図、第５図は第２実施例のナトリウム除去装
置の要部の縦断面図、第６図及び第７図はそれぞれ第５
図におけるVI−VI線拡大断面図及びVII−VII線拡大断面
図、第８図は従来の高速増殖炉の燃料取扱系の縦断面図
である。 1a……原子炉容器、1b……ルーフスラブ、２……炉心、
５……燃料移送セル、29……燃料出入孔、37……燃料集
合体、38……グリッパ昇降装置、39……チェーン、40…
…グリッパ、41……インセルクレーン、42……風胴、44
……加熱器、45……ブロワ、46……接続カバー、46a…
…セグメント、56……カバー、57……飛散防止壁、421
……風胴、421a……内筒、421b……外筒

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ルーフスラブの燃料出入孔の上方における
   燃料移送セル内に、燃料集合体を把持する昇降可能なグ
   リッパを備えたインセルクレーンを水平方向へ移動可能
   に設け、前記グリッパを内装しかつ下端部を前記燃料出
   入孔と接続可能になした風胴をインセルクレーンに垂設
   し、前記燃料移送セル内に充填された不活性ガスを加熱
   してグリッパの内部を経て使用済の燃料集合体の内部に
   吹き付けその下端から吹き出させるブロワを前記インセ
   ルクレーンに搭載し、前記風胴の下端部とルーフスラブ
   との間にガスもれ防止構造を設けたことを特徴とする高
   速増殖炉のナトリウム除去装置。