JPS5938694A - 原子炉施設の炉外燃料貯蔵装置 - Google Patents

原子炉施設の炉外燃料貯蔵装置

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JPS5938694A
JPS5938694A JP57149571A JP14957182A JPS5938694A JP S5938694 A JPS5938694 A JP S5938694A JP 57149571 A JP57149571 A JP 57149571A JP 14957182 A JP14957182 A JP 14957182A JP S5938694 A JPS5938694 A JP S5938694A
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JP
Japan
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fuel
gas
tank
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transfer
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Pending
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JP57149571A
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English (en)
Inventor
修 小林
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Fuji Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Control And Safety Of Cranes (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は原子炉容器から取出されたf吏用済燃料を洗
浄2缶詰膜f+I’ff等の使用済燃料取扱設備へ送り
込む以前の段階で、崩壊発熱■〕が十分低減するまで使
用済燃料を冷却貯蔵しておくための炉外燃料貯蔵装置の
改良に194する。
第1図は良く知られた通常ナトリウムを用いる液体金H
1冷却高速増殖炉に対する燃料取扱経路図である。特に
使用済燃料の貯蔵を炉容器外に独立して設鮪、シた貯蔵
槽で行わせる方式は空間的制約もあまり受けず、炉容器
内に貯蔵ラックを設置した方式と較べて、同時に多数の
燃料を貯蔵することができで燃料の取扱い」二崩利であ
る。かかる炉外燃料貯蔵槽に対する使用済燃料の取扱い
は次のように行われCいる。即し炉心から引抜きされた
使用済燃料は高い崩壊熱を保有しているたrV)、−・
旦液体金p3冷却利であるす) IJウムを満たした移
送ボット内に収容し、不活性ガス雰囲気の燃料出入機に
おりるコツ・fンへ引き入れた状態で使用済燃料貯蔵槽
へ移送される。Fノ貯R惰内にはナトリウムが満たされ
ており、ここで崩壊発熱へ士が十分減少し、裸のままガ
ス雰囲気内に引上げても燃料破損の恐れがなくなるまで
貯蔵される。その後使用済燃料は前記の移送ポットより
取出され、単体の裸燃料のままで燃料移送機、トランス
ファロータなどを経由して燃料取扱建屋内へ運び込まれ
、ここでナトリウム洗浄、検査2缶詰、キャスク装荷工
程などを経て所外へ搬出される。なお、貯蔵槽以降の各
段階では、使用済燃料の取扱いは全て不活性ガス雰囲気
のもとで行われる。
ところで使用済燃料は新燃料と異なり数多い取扱工程を
要するために、貯蔵槽から取り出して更に後段の取扱設
備へ移送する際には、裸燃料のまま長い作業時間が行わ
れること、および冷却貯蔵後といえどもかなり高いレベ
ルの崩壊発熱珀を・11していることなどから、不活性
ガスの雰囲気による冷却性能の十分大なることが必要で
ある。かかる不活性ガスとして従来一般には原子炉容器
内のカバーガスき同様に安価に入手できるアルゴンガス
が採用され、ている。しかしながらアルゴンガスは伝熱
特性が低く、前記のように貯蔵槽から取り出した使用済
燃料を閉のまま燃料移送(幾で移送する際の雰囲気形成
に用いる用台には、そのままでは熱除去が十分得られな
いので燃料が危険温度に上昇する恐れもある。また崩壊
熱を安全値までに低下させるには貯蔵槽における冷却貯
蔵期間が長くなる。そのために従来では燃料移送機には
、アルゴンガスを燃料へ強制貫流さぜるなどの特別な手
段を備えていた。しかしこのような方式は冷却装置内の
各所におけるナトリウムの飛散付着など不具合な点が新
たに生じ、これがメンテナンス性。
信頼性を低下さぜる(・11点となっている。一方同じ
不活性ガスとしてアルゴンガスよりもはるかに伝熱特性
の優れたヘリウムガスあるいは窒素ガスを採用すること
も考えられている。このヘリウムガスあるいは窒素ガス
雰囲気の中で燃料貯蔵槽から取り出した裸燃料を移送す
ることにより、前述の如き移送途中での不活性ガスの強
制冷却循環を省略しても十分な冷却性能が得られて好都
合である。
しかしながらここで問題となるのはヘリウムガス等の消
費−11である。通常の炉外燃料貯蔵槽ては容器内にお
けるナトリウム液面上の大きな空間が原子炉容器のカバ
ーガスと同じアルゴンのカバーガスで満たされており、
この貯蔵槽に燃料移送機を結合し、使用済燃料をヘリウ
ムガス雰囲気内へ取出すにはその都度前記貯蔵槽内にお
けるカバーガスの全問をヘリウムガスに置換し、才た使
用済燃料の搬入時には再びアルゴンガスに11−1換し
なければならない。このことは多量のヘリウムガスを消
・θして運転コストを高めることになり、この点がヘリ
ウムガス採用化への大きな障害となっている。
この発明は上記の点にかんがみなされたものであり、そ
の目的は、炉外燃料貯蔵槽内に冷却貯蔵されていた使用
済燃料を移送ポットから取出して裸燃料単体のままで貯
蔵槽から後段の使用済燃料取扱設備へ向けて振込移送す
るに際し、貯蔵槽内のカバーガスをアルゴンガスに保持
したまま、一方ではガス置換を行うことなしにヘリウム
ガスあるいは窒素カス雰囲気の燃料出入通路を通じて使
用υ゛テの裸燃料を槽外へ搬出でき、これにより、燃料
の冷却性能の向上、並びに旨価なヘリウノ・ガス等の使
用量のf:l−f減;′が図れるようにした有利な炉外
燃料貯蔵槽VLを提供することにある。
かかる目的はこの発明により、槽内が液体全屈冷却材お
よびアルコンカバ・−ガスで酒だされている燃f’)貯
蔵4゛ハに下端を槽内カバーガス雰囲気中に開口して設
置した第一の燃料出入案内筒さ、下端を槽内の液体金属
冷力1材のr(1面下に浸漬開口して設置6.シた第二
の燃料出入筒とを備え、かつ第二の燃料出入案内筒内の
液面上方空間をヘリウムガス。
窒素ガス等の熱伝導性のよい不活性ガス雰囲気に維持引
るとともに、前記第一の案内筒を通じて燃料を液体金属
入りの移送ポットに収容したまま原子炉容器内との間で
燃料の受は渡しを行い、鷹二の案内筒を通じて燃料を裸
燃料のまま後段の燃料取扱設備側との間で燃料の受は渡
しを行うよう構成したことにより達成される。
以下この発明の実施例を図面に基づいて詳述する。
第2図において、■は第1図に示す燃料取扱紅路の途中
に設置された炉容器外設置形の燃料貯蔵装置であり、そ
の貯蔵槽2内には回転式燃料ラック3が装備され、後記
する燃料出入案内筒に対して位置決めを行う駆動機構4
に速結して吊り下げ支持されている。5は槽2の上部し
ゃへいプラグである。才た槽2内は液体全屈冷却材、例
えばナトリウムNaとアルゴンカバーガスArで満たさ
れており、ナ) IJウムNaは槽2と外M冷却器6と
の間に循環送流される。使用済燃料7はナトリウムを満
たした移送ポット8内に収納された状態で前記ラック3
の周上に並べて冷却貯蔵されている。
一方、プラグ5を貫通、して槽内燃料ラック3の上方に
開口するよう第一および第二の2本の燃料出入案内筒9
と10が設置されている。このうち第一の案内筒9は、
その下端が槽内のアルゴンカバーガスArの雰囲気中に
開口するように設置されているのに対し、もう一方の第
二の案内筒10は、その下端が槽内のナトリウム液面下
に浸61?シて開[]するように設置しである。また各
案内前L!:10は、その上端が床面上に開口し、ここ
にぽ下アバルプ11.12が接続設置されている。この
ドアパルプ11.12は常時は閉塞しており、燃料取扱
設備との間を走行する燃料移送機、および原子炉容器側
の間を走行する燃料出入機りの間て燃料の受は渡しを行
うt(j、+にのみ相手側のドアパルプと接続した上で
開放される。更に第二案内筒10の」二部にはヘリウノ
、ガスあるいは窒素ガス等の熱伝導4り1ユのよい不活
性ガス源13が配管接続されており、そのガスj王力を
槽内アルゴンカバーガスArのガス圧と同程度に定めて
ガス源13よりガス供給を行って第二案内筒1o内の液
面上方空間をヘリウムガスHeあるいは卯素ガスN、の
雰囲気に維持している。なお、この場合に第二案内筒l
oの先端がすtllラムNa液面下に浸漬しているので
、筒内空間に封入されている不活性ガスHe或はN、と
槽2内のアルゴンカバーガスArとが混合し合うことは
ない。これに対し、第一案内筒9の内部空間は槽内カバ
ーガスと連通していてアルゴンガス雰囲気となっている
次に上記構成における燃料の移送動作について説明する
。まず原子炉容器と燃料貯蔵装置N1との間の燃料移送
は矢印へのように第一の案内筒9を通じて行われる。す
なわち、炉心から取り出された使用済燃ネ17はナトリ
ウムでイi/fiたした移送ボット8に収容した上で図
示されていない・燃料出入機に移し替えられ、第一案内
筒9の上部まで移送したところで、燃料出入機のグリッ
パ操作により、燃料7を移送ポット8に収容したまま第
一案内筒9を通じて(署内のラック3へ吊り降される。
また予め槽内に搬入されている新燃料を原子炉容器へ移
送する。鴨合は、前記吉逆な順序で第一案内筒9を通じ
て搬出される。この場合に第−輌内筒9内の燃料通路は
原子炉容器側と同じくアルゴンガス雰囲気であってガス
置換の必要はないし、また使用済燃料はナトリウム入り
移送ボットに収イ)−されているので冷却上の問題もな
い。
一方、貯蔵槽内で一定期間冷却保管されていた使用済燃
料を後段の洗)イ)9缶詰設備へ向けて産出する除の燃
料移送は、矢印Bのように第二案内筒IOを通じて行わ
れる。すなわち燃料取扱設備と燃料貯蔵装置lとの間を
走行する・燃料移送機をドアパルプ12に接続し7た1
ζ態て、fり送((表のグリッパを第二学内筒内に吊り
降し、ラック3に支持されている1・′4送ボット8の
中からir、’i 1″・17のみ搾・1國んで吊り上
げ、狸バー刺の:Lまで第二案内筒10侘 l Oを4
(じて岸、ト1不3J矛イy<のコフィンへ+8し唇ミ
えられる。こ6’) 1;4合に?へ二案内1笥内の燃
オ・1通路は熱伝−!誓’1′、′+ I’l、の良い
ヘリウノ・ガスile或いは窒素ガス雰囲気に保たれて
いるので燃料の冷却効果が高く、裸燃料のま才でも安全
に搬出できる。なお、釘1灯料を’feのま才(V〜内
へ1般入する場合も第二案内筒10侘通じて行われる。
また前記したヘリウムガスと窒素ガスのうち、いずれの
不活性ガスを使用するかについては、取り出し燃料の温
度Φ件、および後段の使用済燃料取4)・(設置6ξで
II!玉用する不活性ガス等の売件から決められる。
Jムξ」二述べたようにこの発明による炉外力・;χ料
貯蔵装置1TによA1は、貯蔵4?’lより裸燃料J枦
体のまゴニ使用済燃料を取出す際の第二案内筒10の筒
内雰囲伝が伝熱特性の優れたヘリウムガス或いは窒素ガ
スに維持されており、(ッたがって使用済燃オ・1に対
する!11別な強制冷却手段を備えることなく裸のまま
安全に燃料取扱設備へ移送し得る。また崩壊発熱験をも
つ使用済燃料に対し、ヘリウムガスによる冷却性能が向
上されるので、それだけ貯蔵槽内での冷却貯蔵期間を短
縮することができる。このことは同時に貯蔵槽の利用回
転率を上げてラックの燃料収納容置の削減化、したがっ
て装置の小形化を可能にする。しかも最も大きな利点は
、第一および第二案内筒の巧みな構成配置により、裸燃
料の搬出を行う第二案内筒内のガス雰囲気を、ガス11
・1換の必要なしに槽内のアルゴンカッ(−ガスと切り
離してヘリウムガス或いは窒素ガスの雰囲気番こ維持す
ることができ、それだけ高価なヘリウムガス等の使用歇
を小量に抑える。ことができる。かくして211(転コ
ストに殆ど影響を及ばずことなしにへ′リウムガスの採
用実施化を容易にし、前記に述べた各効果の得られる実
用的価値が高い使用済燃料貯蔵装置を提供することがで
きろ。
【図面の簡単な説明】
第1図は原子炉設備における燃料取扱経路図、第2図は
本発明実施例の構成配置図である。 1・・・炉外燃料貯蔵槽、2・・・燃貯蔵槽、3・・・
燃料ラック、7・・・燃料、8・・・移送ポット、9・
パ第一の燃料出入案内筒、10・・・第二の燃料出入案
内筒、11.12・・・床ドアバルブ、A・・・原子炉
容器との間の燃料移送経路、B・・・燃料取扱設備との
間の燃料移送経路。 T t 記 才2目

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ■)原子炉容器と使用済燃料取扱設備との間の燃料移送
    経路の中間に設置され、かつ槽内が液体金属冷却材およ
    びアルゴンカバーガスで満たされている炉外燃料貯蔵装
    置において、下端を槽内のアルゴンカバーガス雰囲気中
    に開口して設置した第一の燃料出入案内筒と、下端を槽
    内の液体金属冷却材の液面下に浸漬開口して設置した第
    二の燃料出入案内筒とを備え、かつ第二の燃料出入案内
    的内の液面上方空間をヘリウムガス、窒素ガス等のN〜
    伝導性のよい不活性ガス雰囲気に維持するとともに、前
    記第一の案内筒を通じて燃料を液体全国入りの移送ポッ
    トに収容したま才原子炉容器側との間で燃料の受り渡し
    を行い、第二の案内筒をJiilして燃料を裸燃料のま
    ま後段の燃料取扱設備側との間で燃料の受は渡しを行う
    よう(ずζ成したことを特徴とする原子炉施設の炉外燃
    料貯蔵装置。
JP57149571A 1982-08-28 1982-08-28 原子炉施設の炉外燃料貯蔵装置 Pending JPS5938694A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62245193A (ja) * 1986-04-04 1987-10-26 ロツクウエル インタ−ナシヨナル コ−ポレ−シヨン 炉心組立体格納構成体

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62245193A (ja) * 1986-04-04 1987-10-26 ロツクウエル インタ−ナシヨナル コ−ポレ−シヨン 炉心組立体格納構成体
US4737336A (en) * 1986-04-04 1988-04-12 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Core assembly storage structure

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