JPS60219590A - 燃料チヤンネルボツクス測定装置 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は既に運転を開始している原子力発電所の燃料プ
ール内に据付けて燃料チャンネルボックスのふくらみ、
曲りまたは捩れ等を測定する燃料チャンネルボックス測
定装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

原子炉例えば沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）の炉心は複数の
燃料集合体および制御棒等から構成されている。上記燃
料集合体は燃料棒を格子状（例えば８行×８列）に配列
したものを燃料チャンネルボックス内に収容した構成で
ある。上記燃料チャンネルボックスは炉心の高速中性子
束および材料特性の不均一性に起因するふくらみ、曲り
または捩れ等の経時変化を示す。この燃料チャンネルボ
ックスの変形量が大きくなると、制御棒の通路がせばめ
られ、制御棒の挿入、引抜きが妨げられるおそれがある
。このように燃料チャンネルボックスの変形は原子炉の
安全性を考えた場合きわめて重要な問題であり、変形状
態を正確に把握しておく必要がある。

このような状況の下に、燃料チャンネルボックスの変形
を検出して、再使用可能か否かを判別すること、また燃
料チャンネルボックスの材質を向上させて再使用に供す
ること等が強く望まれ、燃料チャンネルボックスの変形
を正確に検出する測定手段が要望されている。

一方、使用中の燃料チャンネルボックスを燃料棒の集合
体である燃料バンドルから取外さずに測定するには、放
射能の被曝を避けるため原子炉内の燃料プール水中で遠
隔操作することが必要となる。

従来、このように燃料プール水中で燃料チャンネルボッ
クスの測定を行なう装置は種々考えられているが、この
ような測定装置を専用架台によって燃料プール中に据付
ける場合、プール周辺の既設設備との干渉により所定の
設置状態を得るのが困難で、据付は誤差により測定精度
が低下するなどの問題がある。一方、据付けられた測定
装置に燃料チャンネルボックスを取付ける場合、把持ア
ーム等によって複数個所を把持するような従来の手段で
は、燃料チャンネルボックスの炉心への取付は状態と測
定状態が異なり、実際的な変形が測定できず、したがっ
て信頼性の高い測定精度を得難いという問題もある。

〔発明の目的〕

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、燃料
チャンネルボックスの変形を高精度で測定することがで
き、しかも燃料プールへの据付は誤差による測定精度へ
の影響も生じない燃料チャンネルボックス測定装置を提
供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明に係る燃料チャンネルボックス測定装置では、燃
料プール内底部に設けられた破損燃料または制御棒等の
貯蔵ラックに略垂直に取付けられる筒状の測定装置フレ
ームを設け、この測定装置フレームの上端部に燃料チャ
ンネルボックスの上端部を水平方向で支持する模擬上部
格子を設けるとともに、前記測定装置フレームの下端部
に燃料チャンネルボックス下部のタイプレートを嵌合支
持する燃料支持部を設け、前記測定装置フレームの前記
模擬上部格子と燃料支持部との間に燃料チャンネルボッ
クスの外周面形状を検出する複数のセンサを設けている
。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例をａｔ図〜第５図を参照して説
明する。

燃料チャンネルボックス１を挿通し得る矩形筒状の測定
装置フレーム２ｔｌ−設けている。この測定装置フレー
ム２の上端部には、炉心の上部格子ｌセル分の大きさを
模擬した模擬上部格子３を連設している。この模擬上部
格子３の上端部に燃料チャンネルボックス１の下端を導
入するチー・ソ状の挿入ガイド４を設けるとともに、吊
金具５を介して吊下げ用ローゾロｔｌ−取付けている。

模擬上部格子３の二面は原子炉の上部格子板と同一軸方
向長さを有する模擬格子板フレーム３ｍとし、この模擬
格子板フレーム３ａの格子対角コーナ部には、燃料チャ
ンネルボックス１を固定するチャンネルファスナ７を、
後述するチャンネルファスナプレート８と保合可能に取
付けている。模擬上部格子３の下端には、燃料チャンネ
ルボックス１を位置決めする矩形筒状のり動フレーム９
を複数本の針金ｌＯヲ介して吊下している。即ち、この
可動フレーム９の隣接する二つの内面に抑圧はね１１を
設け、異なる二つの内面に位置決め用ガイドブロック１
２を設けている。なお、押圧ばね１１の下側部に接触型
または非接触型のセンサ１３を設け、挿入した燃料チャ
ンネルボックス１の位置を検出するようにしている。

測定装置フレーム２の下端部には、燃料チャンネルボッ
クスｌ下部のタイプレート１ａを嵌「支持する燃料支持
部１４を設けている。この燃料支持部１４は、測定装置
フレーム２の下端を塞ぐシートブロック１５の上面に筒
状の支持体１６を突設したもので、この支持体１６の上
端縁内側をチー・に面１６ａにしてタイゾレート１ａを
嵌合し易くしている。

なお、シートブロック１５の下面には、後述するラック
ベースに嵌合するための測定装置位置決め用の柱状の挿
入ブロック１７ｔ−突設している。

測定装置フレーム２の模擬上部格子３と燃料支持部１４
との間には、燃料チャンネルボックス１の外周面形状を
検出する複数の非接触型センサ１８をセンサ取付ブロッ
ク１８ａを介して内方に突設している。各センサ１８は
、センサケーブル１９ヲ介してプール外方の制御器筒に
接続している。

また、測定装置フレーム２各而の中間部外周には、この
測定装置フレーム２を後述するラックに保持させるため
の保持装置２１を設けている。この保持装置２１は第３
図に示すように、測定装置フレーム２外面に設けたガイ
ドレール乙に沿って上下動可能なくさび２３ヲ、ブラケ
ットＵを介して取付けた調整ボルトδによって昇降操作
するようにしたものである。このくさびおの外部保合面
２３ａがラックのパイプ上縁に当接し得るようになって
いる。

このように構成した燃料チャンネルボックスを燃料プー
ル内に既設の破損燃料または制岬俸貯蔵用のラックＩに
据付ける場合は、第２図に示すように、吊下げ用のロー
ゾロを図ボしない天井クレーンまたは第４図の燃料交換
機２７を使用しで、燃料チャンネルボックス測定装置全
体？燃料ゾールあ内に吊降ろし、ラックあのパイプ３内
に挿入する。そして、測定装置フレーム２の下部の挿入
ブロック１７をラックベース刃にあけられた孔に挿入し
、７−トノロック１５ヲラツクベース（２）上に着座さ
せる。次に測定装置フレーム２を中間部の保持装置２１
によりパイプ四に固定する。即ち、燃料プール路に上方
から挿入したボルト調整ポール３１によって調整ボルト
２！５を回転させ、くさび２３ヲ丁降させて／ｅイゾ四
の上端縁に接触させる。くさび乙は測定装置フレーム２
の各面に取付けであるので、各くさび乙の下降度合を調
整することにより測定装置フレーム２の水平度を出すこ
とができる。

次に燃料チャンネルボックスｌの測定子Ｊ＠を第４図お
よび第５図によって説明する。

燃料チャンネルボックス１を燃料プール田土の燃料交換
機ｎによって、プール内に設置した燃料チャンネルボッ
クス測定装置の模擬上部格子３内に挿入ガイド４を介し
て吊降す。燃料チャンネルボックス１は、可動フレーム
９内を通過する際、押圧ばね１１に押されてガイドグロ
ック１２側に位置決めされる。

この時、可動フレーム９は針金ｌＯの回転によシ、挿入
された燃料チャンネルボックス１の中心位置の変化に水
平方向に追従する。押圧ばね１１と同一面に設けたセン
サ１３によって、燃料チャンネルボックス１の挿入時に
燃料チャンネルボックス１の各断面の対辺距離を検出す
ることができる。

燃料チャンネルボックス１の下端の下部タイシレー）１
ｍが燃料支持部１４に着座すると、燃料チャンネルボッ
クス１の上部に設けたチャンネルファスナ８がチャンネ
ルファスナプレート７を押動し、その反力によってこれ
と反対側の燃料チャンネルボックス１の二面が模擬上部
格子３の模擬格子板プレー）３ｍに支持され、燃料チャ
ンネルボックス１は炉心装荷状態を模擬した状態で自立
する。この段階で測定装置フレーム２内のセンサ１８に
より、燃料チャンネルボックス１の外面に対するギャッ
プ計測を行なう。得られたデータは、制御器筒において
信号変換、演算処理され、記憶回路に記録される。

測定に際しては、正確な寸法で作られた較正面を有する
燃料チャンネルボックスと同一形状の較正用模擬燃料体
（図示しない）を、予め燃料チャンネル測定装置内に装
荷して、夫々各センサ１８の基準とゲインを較正してお
けばよい。この作業を行なうことによって、燃料チャン
ネルボックス１が常に模擬上部格子３と燃料支持部１４
で定まる絶対位置に装荷されている限り、即ち炉心での
燃料集合体の保持状態を常に再現していれば、測定精度
は燃料チャンネルボックス測定装置の据付は精度には何
ら影響されない。

なお、燃料チャンネルボックス装置の重量は、燃料支持
部１４の下方のシートブロック１５によって支持される
。この時、ラック渓への据付は精度は例えば燃料チャン
ネルボックス測定装置が極端な倒れにより燃料チャンネ
ルボックス１の模擬炉心装荷状態を維持できないような
場合を除き、燃料チャンネルボックス１の変形量の測足
棺度には影響を及ぼさない。このように、プール内での
厳しい据付は精度を要求されない構成としたことにより
、プール内既存設備である破損燃料または制御棒等の貯
蔵ラック局を装置架台として使用することが可能となる
ものである。

なお、前記実施例では、測定装置フレーム２の水平保持
を他の外部機構に依存しない構成としているが、例えば
第６図に示すように、破損燃料または制御棒等の貯蔵ラ
ック渓近傍に配置する稠密燃料集合体貯蔵ラック３２を
介して水平保持するようにしてもよい。例えば模擬上部
格子３にアーム謁を水平に突設し、このアームおの先端
下部に垂下した保持グロック３４を稠密燃料集合体貯蔵
ラックあ内に挿入することにより、水平保持を行なうよ
うにしてもよい。また、同様に、燃料ゾール路内に底部
から約３ｍ程度上方位置に水平に配設されるラック支持
ビームあに図示しないが所定のフックを掛止して測定装
置フレーム２を保持することも可能である。

〔発明の効果〕

以上のように、本発男に係る燃料チャンネルボックス測
定装置によれば、筒状の測定装置フレーム内で、燃料チ
ャンネルボックスの上端部を模擬上部格子により、また
下端部のタイプレートを燃料支持部に嵌合することによ
り、実際の炉心装荷状態を再現した状態で支持し、この
状態で燃料チャンネルボックスの外形をセンサで検出す
るようにしたので、特別の把持手段で燃料チャンネルボ
ックスを把持するようなものと異なり、実際の使用時と
殆ど同一据付は状態下でふくらみ、曲り、捩れ等を測定
することができ、測定精度の向上が図れるものである。

また、以上のことから測定装置自体の据付は誤差が測定
精度に反映することもないので、スペース上の制約が多
い燃料プール内に特殊な測定装置専用架台を据付ける必
要もなく、既存の設備を利用した比較的簡単な据付けが
可能となる。そして、本発明では燃料プール内に既設の
破損燃料または制御棒等の貯蔵ラックを架台として据付
けるようにしたので、据付は誤差による測定精度への影
響もなく、簡単な据付は構成が実現できる。したがって
、専用架台やスペース確保の困難性もなく、容易に、か
つ経済的に水中測定できるようになり、燃料チャンネル
ボックスのメンテナンス等について大きい効果が奏され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の一実施例を示すもので、第１
図は燃料チャンネルボックス測定装置の構成を示す断面
図、第２図は装置据付は状態を示す断面図、第３図はラ
ックへの保持装置部を示す拡大断面図、第４図は使用状
態を示す概略説明図、第５図は測定状態を示す断面図、
第６図は本発明の他の実施例を示す概略構成図である。 １・・・燃料チャンネルボックス、１ａ・・・Ｆ部タイ
ゾレート、２・・・測定装置フレーム、３・・・模擬上
部格子、９・・・可動フレーム、１４・・・燃料支持部
、１８・・・センサ、２１・・・保持装置。 出願人代理人　波　多桁　久 第１図 第２図 （） 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、燃料プール内底部に設けられた破損燃料または制御
   棒等の貯蔵ラックに略垂直に取付けられる筒状の測定装
   置フレームを設け、この測定装置フレームの上端部に燃
   料チャンネルボックスの上端部を水平方向で支持する模
   擬上部格子を設けるとともに、前記測定装置フレームの
   下端部に燃料チャンネルボックス下部のタイプレートを
   嵌合支持する燃料支持部を設け、前記測定装置フレーム
   の前記模擬上部格子と燃料支持部との間に燃料チャンネ
   ルボックスの外周面形状を検出する複数のセンサを設け
   たことを特徴とする燃料チャンネルボックス測定装置。 ２、測定装置フレームは、模擬上部格子下方に燃料チャ
   ンネルボックス位置決め用の可動フレームを有する特許
   請求の範囲第１項記載の燃料チャンネルボックス測定装
   置。 ３、測定装置フレームは、その中間部外面にラック上端
   と係合する水平保持用の保持装置を有する特許請求の範
   囲第１項記載の燃料チャンネルボックス測定装置。