JPS60219591A - 燃料集合体の燃料棒の操作装置 - Google Patents

燃料集合体の燃料棒の操作装置

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JPS60219591A
JPS60219591A JP60062228A JP6222885A JPS60219591A JP S60219591 A JPS60219591 A JP S60219591A JP 60062228 A JP60062228 A JP 60062228A JP 6222885 A JP6222885 A JP 6222885A JP S60219591 A JPS60219591 A JP S60219591A
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rods
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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
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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】 本発明は一般に、放射性の燃料棒を操作するための3つ
の装置部分から成る操作装置に関し、より詳細には、燃
料集合体内に列状に配設され、使用済み燃料プールにお
いて貯蔵のため水中におかれている、放射性の燃料棒を
、遠隔からそのまま広範に目視により点検するだめの、
そうした操作装置に関するものである。
水冷却型原子炉においては、複数の細長い燃料棒及び制
御棒案内シンブルは、燃料集合体として知られる単一の
構造体中に密な間隔の列状に配列されている。燃料棒は
一般に、細長い円筒状の金属管によって形成され、この
金属管は、燃料ペレットを収容し、両端は端栓により封
止されている。これらの燃料集合体は、垂直に格子状に
配列され、垂直方向に隔たてられた位置決め用支持格子
によって保持され、原子炉の炉心を形成している。この
形式の典型的な原子炉の炉心は、米国特許第’1.3 
g /、2 g ’I号明絽書に記載され図示されてい
る。燃料棒は、冷却材の水力作用、原子炉の温度及び圧
力、核分裂カスの圧力、燃料の膨張、照射による膨張な
どの、原子炉の作動環境のいろいろの効果に耐えうるよ
うに設計されているが、それでもなお、放射性の核分裂
生成物の漏洩を生じさせるような燃料棒の欠陥を生ずる
ことがある。
そのため、核燃料開発の一連の過程の一部として、割れ
、厚みの減少、変形、圧こん及び腐食、クラッド、湾曲
、ふくらみ、長さの変化その他の欠陥について、使用済
み燃料集合体を”そのままで目視により点検し、欠陥又
は故障を生じた燃料棒の交換及び/又は修理のような修
正処置を取るように、才だ将来の燃料棒の構造の設計変
更を試みうるようにすることが望ましく、また屡々必要
になる。使用済み燃料集合体は、原子炉の炉心から取出
す間冷対又は遮蔽の目的のために、約/、2.0−/3
−!;m(’IO〜’13フィー1−)の深さの水中に
一般に保持され、使用済み燃料プール中に配置されたラ
ック内に垂直に貯蔵される。
燃料集合体について必要な種々の形式の検査の1つは、
周辺にある燃料棒の高倍率の目視チェックである。一方
では、成る燃料集合体内の成る燃料棒を位置決めし点検
することは燃料集合体が放射性であり、数ioo本の密
な間隔の燃料棒及び案内シンプルを収納しているため、
非常に困難である。他方では、燃料集合体を分解し再組
立てする作業は、多くの時間を必要とし、それ自体とし
て、燃料棒を損傷させることがある。更に、フレツチン
クのような損傷を受ける燃料棒の領域は、一般に、燃料
棒の格子によってかくされている。そのため、燃料集合
体の外面に指向した燃料棒の側面にのみ目視による点検
のために近付きうるにすぎ14い。
そのため、燃料集合体を少くとも部分的に分解すること
も必要とせずに遠隔の場所から周辺の燃料棒を高倍率で
目視により点検し、更に周辺の燃料棒を操作することに
よって、かくされた欠陥を検出し探知するために、密な
間隔に配列された燃料棒を目視により点検することを可
能とするように、原子炉の燃料集合体の放射性の燃料棒
を操作するための高信頼性の操作装置が要望されている
本発明の広義の目的は、周辺にある燃料棒を点検するた
めに燃料集合体を少くとも部分的に分解する要求に由来
する不具合を回避又は克服し、使用済み燃料プールの水
面下の放射性環境におかれた燃料集合体の周辺域の燃料
棒をそのまま遠隔から高倍率で目視により点検するため
に使用する装置の特定的な要求を満たすための、燃料集
合体の放射性燃料棒の操作装置を提供することにある。
本発明のより特定的な目的は、近接不可能な全部のかく
された部分、例えば、燃料棒の内方に指向する部分及び
燃料集合体の格子内ζこ延長する燃料棒の部分の目視に
よる点検を行なうために、燃料集合体の燃料棒をその長
手方向軸線の回りに回動させると共にこれらの燃料棒を
その長手方向軸線に沿って交互に上下動させることによ
って、燃料集合体の放射性の燃料棒を操作する操作装置
を提供することにある。
本発明は、遠隔の場所からそのまま操作され、種々の燃
料集合体の構造と共に使用するように適合され、目視に
よる点検について従来は接近できなかった損傷し易い燃
料棒の領域を目視により点検できるようにし、取除き不
可能な燃料棒のために設計された燃料集合体について燃
料集合体をその長手方向軸線に沿って移動させるうえに
必要な力を測定することに適合され、また水中の環境に
おいて使用することに適合された、放射線に曝される放
射性燃料棒の操作装置を提供し、燃料棒の内部の欠陥を
検出するために燃料集合体を少くさも部分的に分解する
こさを必要とせずに、周辺域の燃料棒を目視により点検
できるようにする。
本発明は、その広範な形式として、原子炉の燃料集合体
内に配設された燃料棒を遠隔から目視点検するために遠
隔から操作するJ:うにした装置であって、燃料集合体
に固着された取付具と、燃料集合体内にある間に該燃料
棒のうち選択されたものを操作するために燃料集合体の
一部分の付近において該取付具に配設することのできる
操作手段と、選択されて操作された燃料棒を目視により
点検するための遠隔可視化手段とを有する操作装置に存
する。
本発明の一実施例1こよれば、燃料集合体の人ν・料棒
をその目視による点検のために操作する操作装置が提供
される。この操作装置は、燃料棒を燃料集合体の一部分
においてその長手方向軸線に沿って、移動させる手段と
、燃料棒を燃料集合体の周辺域においてその長手方向軸
線の回りに回動させることにより燃料棒のかくされた部
分を目視点検しうるようにするための回動手段とを備え
ている。
本発明の別の実施例によれば、燃料集合体内に配列され
た燃料棒を、それを目視により点検するために操作する
操作装置部分が記載され、この操作装置部分は、燃料集
合体に固着された操作手段と、燃料集合体内にある間に
燃料棒をその目視点検を可能とするように操作するため
に燃料集合体の一部分に近接して配置された操作手段と
を備えている。
本発明の別の変形によれば、燃料集合体内にある燃料棒
を移動させる移動装置部分が記載され、この移動装置部
分は、燃料集合体を支持するための取付具と、燃料集合
体の一部分内において長手方向軸線に沿って燃料棒を上
方に移動させるために、燃料集合体の一部分に近接して
取付具に配設された変位手段とを備えている。
燃料集合体の周辺部分の回りに配設された燃料棒に整列
された複数の開口を有する、燃料集合体に配設された取
付具と、1つの該開口に収納され、この開口に整列され
た燃料棒をその長手方向軸線の回りに、その係合時に回
動させるための回動手段とを備えた、燃料集合体の燃料
棒を回動させる装置部分も記載されている。
燃料集合体に配設された取付具と、燃料集合体の成る部
分において燃料棒をその長手方向11ql+線に沿って
下動させるために、該取伺具に固着され、燃料集合体に
配設された変位手段とを備えた、燃料集合体内の燃料棒
を変位させるための装置部分も記載されている。
次に、本発明の好ましい実施例を示した添付図面を参照
して説明する。
図面を参照して、本発明に従って遠隔からそのまま広汎
な目視検査を行なうために燃料集合体内の放射性ツ4・
料棒を操作する操作装置の構造及び作用について説明す
る。各図において、同様の部分は、同一の符号により示
されている。
操作装置は、一般に、第1〜左図を参照して以下に説明
する燃料棒リフト装置又は工具10θさ、第6,7図を
参照して以下に説明する燃料棒回転装置10λと、第3
〜70図を参照して以下に説明する燃料棒押下げ装置1
0t/−とを備えている。特に第1図には、燃料集合体
10乙の一部分が示され、この燃料集合体は、密な間隔
の列に配列された複数の垂直配向燃料棒iogを有する
一般的な構造を備えている。燃料棒、・iogは、燃料
集合体10乙の長さに沿って配設された複数の格子//
θによって、列中のそれぞれの位置に保持されている。
図には1つの格子/10のみ図示されている。燃料棒1
0gの下端//コの下方には燃料集合体/θ6の下部ノ
ズル//りがある。同様に、第6.ざ、9図に示すよう
に、燃料棒10gの上端は、燃料集合体iotの上部ノ
ズルiigの下方に配置されている。
簡単に説明すると、本発明による操作装置によれば、燃
料棒リフト装置/θ0によって周辺の燃料棒/θgを上
動させるE]能性か与えられることにより、格子/10
によって一般にかくされた領域は、遠隔の位置から細密
に目視点検するために露出される。リフ1−装置100
は、燃料集合体iobのどの面においても、どの燃料棒
10gにも遠隔から近接でき、それに横からの力を及ぼ
し、燃料集合体/θ乙内に落下して下部ノズル//り上
に載置されている燃料棒を上動させることができる。リ
フ1〜装置/θOは、長いハンドルを備えた工具(図示
しない)L空圧りによって操作することかできる。個別
の燃料棒iogは、複数の保持はね(図示しない)によ
って、格子//θ内の所定位置に保持されているため、
個別の燃料棒10gの上動に必要な力(リフト装置/θ
Oの操作中に空圧をモニターすることによって測定され
る)は、格子ばねの弛緩の明確な指標である。この格子
はねの弛緩は、部分的には、燃料集合体101.の健全
性を示し、また、はねの交換及び/又は修理の要求を示
す。
燃料棒回転装置102は、外側列内において燃料集合体
IOAの周辺部りに配設された燃料棒iogのかくされ
た裏側を観察する可能性を与える。回転装置102は、
液圧を用いて、燃料棒10gの上端//A内に配置され
た上部端栓/2θ(第6図参照)々係合するために、燃
料棒iogの上方にある燃料集合体/θ乙の上部ノスル
//g上に位置されている。係合した周辺燃料棒10g
は、この時に、長いハンドルのレンチ(図示しない)を
用いて1.? A 00まで回動させるこ吉ができる。
回転装置/θλを利用するには、問題の燃料棒iogを
他の燃料棒の上方に突出させ、その上部端栓/201こ
係合しうるようにすることが、最初に必要になる。
この目的のために、燃料棒押下げ装置ioeが利用され
る。燃料棒押下げ装置ioqは、燃料集合体iot内の
燃料棒10gの上方にある上部ノズル//gに取付けら
れる。長いハンドルをもったレンチ(図示しない)にょ
°って、押下げ装置/θグを操作し、選択された周辺部
1’44 FJ/θgに近付くために押下げ装置10グ
を押下げることかできる。燃料集合体IOA中の外側の
2列の全部の周辺側燃料棒/θgを押下げた後、リフト
装置100を用いて、問題の周辺側燃料棒を上動させ、
その上部端栓/、2oを露出させる。リフト装置10θ
と同様に、押下げ装置70ケは、横向きの力を及ぼさず
、上部ノズル//gに接触する位置まで上動した燃料棒
iogを押下げることはできない。燃料集合体106中
の最も外側の列の燃料棒10gを上動させたり押下げた
りするほかに、リフト装置100は、最も外側の列から
燃料集合体内に向かって、3列までの燃料棒/θglこ
近付き、押下げ装置10グは、2列までの燃料棒i、o
gに近付く。内側の燃料棒/θgを上方又は下方に操作
することによって、格子/10によってかくされた!域
を、例えばファイバースコープによって検査できる。
第1〜s図を参照して、リフト装置iooの構造につい
て説明する。リフト装置iooは、燃料集合体104を
支持するための取付具7.22と、燃料集合体/θtの
周辺部分にある燃料棒10gをその長手方向軸線に沿っ
て上方に移動させるために燃料集合体iotの一部分に
近接して取付具/λコに取外し自在に配設された燃料棒
リフト装置/コクとを備えている。取付具/、22は、
第1図に示すように、はぼ矩形状の扁平な基部/2Aを
有し、基部/26の矩形状の中空ガイド/2gは、基部
/コロの底面に対し直角に延びるテーパ一端/30を備
えている。
ガイド/2gは、区画されたラック73りの複数の口1
32(使用済み燃料プール内の水中に配置され、各7つ
の燃料集合体/θ6を受けいれるようになっている)の
うち7つに取外し自在に挿入されるに適した寸法に形成
され″ている。
高い位置の支持体/36は、基部/2乙の上面よりも上
方にあり、tつのアングルブラケット73g(支持体/
3Aの遠隔の隅角部に配設されている)によって、該上
面から隔たてられている。アングルブラケットiagは
、同じ高さを有するため、支持体/、?乙は、その下方
の基部/コロを含む平面と平行な平面内にある。
/対のテーパー状案内ピン/QOは、支持体/36の向
かい合う隅角部にあり、それから上方に延長している。
案内ピン/グθは、区画されたラックi、yq内の下方
開口/32の/っから取出された燃料集合体iobを支
持体/、3Aの上方において整列させるために、燃料集
合体/θ6の下部ノズル//り内に形成した開口/’1
2中に挿入されるようになっている。面取り開口l11
.lIは、区画されたラックi3qの開口13ユの1つ
に取付具/ユコを位置決めするための図示しない位置決
め工具を受けいれるように、支持体/36の中心部に形
成されている。
面取り開口/ククの両側に配設された/対の隔置された
リフトラグフグ6と係合するための、やはり図示しない
横棒が設けられている。第λ図に最もよく示すように、
基部/2乙に複数の整列孔/’Igが形成してあり、こ
れらの整列孔は、支持体/36の一つの隣接した側辺に
沿って、3行1g列のマトリックスに配列されている。
整列孔ilIgの列数は、使用されている特定の燃料集
合体104に従って変更される。複数の指示溝/30は
、基部/2乙の上面に設けられ、最も外側の行から基部
/コロの外周縁まで、整列孔iitgの列に沿って平行
整列関係において延長し、光輝色の塗料その他により満
たされていることによって、燃料集合体10t内の燃料
棒10gに対応する各列の整列孔itigの位置の可視
表示がなされる。
次ζこ第3〜左図を参照して、燃料棒リフト組立体/2
ケについて詳細に説明する。リフト組立体72ケは、基
部/Sλと、その上方に隔だてられた可動支持板lりl
とを備えている。ピストンロッド/Sgを備えた空圧シ
リンダ156は、空圧シリンダ15Aの作動中にピスト
ンロッドisgが移動した時に支持板/j9の上下方向
の往復運動を惹起させるように、基部/ζさ支持板15
グとの間の中心位置に固着されている。/対の案内組立
体/AOは、空圧シリンダist、の作動によって支持
板154か往復運動した際に、基部isaを含む平面と
平行な平面内に支持板/左りを保持するように、空圧シ
リンダ/36の両側において、基部/タコと支持板/S
グとの間に取付けられている。各々の案内組立体/AO
は、大体において、支持棒/乙コによって形成され、こ
の支持棒は、基部/左λと支持板1stiとの向かい合
う表面に固着した/対の向かい合う管状支持部材/6り
中に摺動自在に収納されている。/対のテーパー状案内
ピン/乙乙は、基部/タコの下面に固着され、それから
横向きに延長している。案内ピン/66は、第3図に示
すように、成る行内のl対の整列孔/’Igに挿入され
つるように、相互から隔だてられている。
保合組立体/乙7は、空圧シリンダitgによって形成
され、空圧シリンダ/l、gのピストンロッド/’70
は、支持板154’に取付けてあり、ピストンロッド/
70の長手方向軸線は、空圧シリンダ/S6及び案内組
立体/6θを含む平面と直角に延長している。二叉状端
/?りが面取りU字間口/り6に終端する二叉状部材/
7.2は、ピストンロッド/70の自由端に固着されて
いる。l対の面取り開口i’tgは、二叉状端/74’
に形成してあり、燃料集合体106の周辺部分内に同一
直線上に整列された複数の対応する燃料棒10gの下端
部を収納するように、面取りU字間口/76と同一直線
上に配設されている。二叉状部材/72の往復運動は、
案内板/gθによって案内され、案内板ig。
は、支持板/!i’lの一部分の上方に固定され、通し
孔を有し、この通し孔には、空圧シリンダibgの作動
の間に二叉状部材が摺動状に受けいれられる。U字形の
リフト組立体/g2は、使用済み燃料プール内の水中に
おいて取付具1.22上に燃料棒リフト組立体/コクを
遠隔から位置決めするために、支持板isq上に跨座す
るように、基部/りλに固着されている。
本発明による燃料棒リフ1−装置/θ0の作用を第1〜
s図について説明する。特に第1図を参照して、燃料集
合体106は、区画されたラック/31/Lの開口/3
2の1つから取出され、使用済み燃料プール内の水中に
吊下される。燃料集合体106が取出されたあとの区画
されたラック73ケの該開口/32に取付具1.22の
矩形状の中空ガイド/λgを挿入するために、リフトラ
グフグ乙によって取付具/、221と、長いハンドルの
工具(図示しない)を取付ける。
燃料集合体/θ乙の下部ノズル/フケの向かい合う隅角
部に形成した開ロ/グコ内に案内ビンiyoを係合させ
ることによって、取付具/2λの高い位置の支持体/3
Aの上部に、燃料集合体104を配置し、かつそれに整
列させる。図示したように、燃料集合体/θ乙内の燃料
棒iogは、取付具/22の高い位置の支持体/3Aを
含む平面と直角の方向に使用済み燃料プール内において
上方に長手方向軸線が延長するように配設されている。
U字形のリフト組立体7g2は、第1図に最も良く示す
ように、燃料集合体106の一側」に近接して取付具/
λコの基部75ノの上部にリフト組立体/2グを位置さ
せるように、長いノ1ントルの工具(図示しない)をポ
ルト締めすることによって係合させる。取付具/2.2
の基部/λ6の/対の対応する隔置された整列孔iqg
に案内ピン/66を挿入することによって、燃料集合体
IOAの周辺側の燃料棒/θgに対して燃料棒リフト組
立体/λlを整列させる。リフト組立体/、2’lは、
燃料集合体/θ6の最初の3列にある周辺域のどの燃料
棒iogに対しても作用しつる。燃料集合体10乙は、
慣用されるように、燃料棒/θgの/グ×/グ配列、/
に×/に配列又は/7×/7配列に従って形成すること
ができる燃料棒リフト組立体72グは、二叉状部材/7
2のU半開ロ/7乙が上動させるべき所望の燃料棒/θ
gと整列されるように取付具/ココの基部/コル上に位
置される。燃料集合体ノθ乙の最も外側の周辺燃料棒/
θgのうち7つを上動させるには、最も外側の行の/対
の整列孔111gにリフト装置/2’lの案内ピン/6
6が係合するように取付具/22によってリフト組立体
/2’lを支持する。空圧シリンダitgを作動させて
、燃料棒iogの長手方向軸線と直角の方向に二叉状部
材/72を移動させ、その下端部//、2を二叉状部材
/クコのU字間ロ/7Aと係合させる。空圧シリンダ/
3−6の付勢によって、二叉状部材/72は、燃料棒/
θgの長手方向軸線と直角の方向に移動し、係合した燃
料棒iogを燃料集合体106内の長手方向軸線に沿っ
て上方に変位させる。ピストンロッドlSgのストロー
クは、燃料棒10gの上向き運動の大きさを定め、これ
は、好ましい一例として、約x、qvcm(/インチ)
である。個別の燃料棒/θgを変位させるには、燃料集
合体lθ6の格子//θ内に個別の燃料棒iogを保持
している格子//θのはね(図示しない)の保持力に打
勝つに足りる力を空圧シリンダistにより加えること
が必要である。従って、空圧シリンダ/り6によって生
ずるリフト力を測定するために、格子ばねの弛緩の対応
した表示が与えられる。格子ばねの弛緩が妥当な限度よ
りも大きければ、交換その他の修正処置が必要になる。
周辺部の燃料棒70gが今や燃料集合体106内におい
て上方に変位されたので、格子//θによって以前はか
くされていた燃料棒部分が遠隔から燃料棒をそのまま目
視点検するためのモニターを備えたファイバースコープ
その他の装置を用いて目視により点検するために露出さ
れている。燃料集合体101.の使用中に格子のばねに
燃料棒/θgがこすられることによる機械的摩擦による
フレツチング損傷についてこれらのかくされた領域を目
視により点検できることは特に有利である。しかし格子
/ LOによってそれまでかくされていた領域を露呈さ
せるように燃料集合体/θ6中において燃料棒1013
をその長手方向軸線に沿って上方に移動させた後は、割
れ、孔あき、ふくらみなどの、前記領域の他の欠陥も、
目視チェックによって容易に検出できる。燃料集合体1
04の周辺部にある隣接燃料棒10gと整列するように
燃料棒リフト組立体/2グを再位置決めすることによっ
て、燃料集合体10t、の外側列内に配設された燃料棒
/θgを目視チェックのためにリフト組立体/2弘によ
って上方に変位させる−ことができる。
このようにして、燃料集合体iot、の一側に沿って周
辺側の燃料棒/ O’gを目視による点検のために上方
に次々に移動させることができる。
リフト組立体/2グは、その案内ピン/46を受けいれ
るための第2図に示した第2列の整列孔/’Igを用い
て、燃料集合体iot、の隣接側辺に沿って位置させる
ことができる。個別の整列孔/4’&と整列するための
案内ピン/乙乙の位置決めは、指示溝/Sθの存在によ
って容易にされる。以上に説明したように、燃料棒リフ
ト組立体/2グは、燃料集合体iotの2つの隣接した
側辺の周囲部分内において個別の燃料棒/θgを上向き
に変位させるようになっている。燃料集合体106の他
の2辺に含まれる燃料棒10gを操作するには、燃料集
合体/θ6を高い位置の支持体/3乙よりも上方の位置
として、/g00回動させ、取付具/22に形成した複
数の整列孔/4tgと向かい合いに、前記他の隣接側辺
を位置させるだけでよい。
燃料集合体/θ乙の周辺側燃料棒/θgの上向きの変位
について、リフト装置iooを以上に説明したが、リフ
ト装置10θは、燃料集合体101.の周辺域の3列ま
での燃料棒iogに作用することができる。リフト組立
体/2グによって、最も外側の燃料棒/θgを上向きに
移動させた後、二叉状部材/72を、空圧シリンダ76
gによって後退させ、更に空圧シリンダ/S乙によって
下動させ、燃料棒10gの下端//2から離脱させる。
リフト組立体/2グは、U字形リフト組立体/g2を用
いて上動させ、次の隣接した内側の行内の対応した整列
孔/何に案内ピン/乙乙を挿入することによって、取付
具/22の基部/2乙上に再位置決めすることができる
。このようにして、二叉状部材/72の二叉状端/71
IのU半開ロ/7乙を、燃料集合体10乙のコ番目の周
辺列の燃料棒/θgと係合させ、空圧シリンダ/’、t
AO付勢によってそれを上方に変位させる。同様に、燃
料棒リフト組立体72グは、第9図に示すように、燃、
札集合体iotの3番目の周辺列内の燃料棒/θgを上
方に変位させるために、最も内側の行の対応する整列孔
/グsに挿入される。即ち、7番目と1番目の周辺列に
ある燃料棒が燃料棒リフト組立体72グによって上方に
変位された後、空圧シリンダIAIの操作によって、二
叉状部材/72の二叉状端/7Qを燃料棒iogの下端
//コに係合させることができる。燃料集合体106の
3番目の周辺列に収納された燃料棒lO8が空圧シリン
ダ154の操作によって上方に変位すると、燃料集合体
/θ6の7番目及び2番目の周辺列内にある燃料棒10
gの各々の下端//2は、各々の対応した下方の面取り
開口/7gに収容される。
以上に説明したように、燃料棒リフト装置10θは、一
連の整列孔iqgに対し燃料棒リフト組立体72グを強
く位置決めするための取付具/22によって、一般に形
成されている。
燃料棒リフト組立体/2グは、適切な整列孔/’Ig中
に案内ピン/乙乙を挿入することによって位置決めされ
る。燃料集合体/θ乙の側面に沿ったどの燃料棒にも、
またそれから内側へ3列目までのどの燃料棒にも作用す
ることができる。リフト操作はコ段階の一連の操作であ
る。
第1に、空圧シリンダ/Allを作動させて、選択され
た燃料棒10gの下端//2の下方にある二叉状部材/
クコの二叉状端77グを伸長させる。所定位置になった
時に、空圧シリンダ/3Aを作動させ、格子iioによ
ってかくされた領域を露出させることによって検査を行
なうために燃料棒10gを上方に変位させる。次に二叉
状部材/72を下動させ、逆の順序で後退させ、次の内
側の燃料棒/θgを−F動及び目視チェックについて選
択することができる。
第鶴7図を参照して、本発明の別の態様に従った燃料棒
回転装置102の構造及び作用について説明する。回転
装置/θユは、矩形の中空取付具/g’lから成り、取
付具/8グの外周部の回りには複数の位置決め孔/8乙
が形成されている。/対のテーパー状案内ピン1g&は
、下方の燃料集合体101.中にある複数の燃料棒10
gの上方に燃料棒回装置102を支持するように、上部
ノズル//S中の/対の対応した開口/′?θに挿入さ
れるように、取伺具/gelの向かい合った隅角部から
下方に延長している。
第6図に示すように、燃料集合体IOAの外周の回りに
配置された下方の/っおきの燃料棒iogと整列して、
対応した数の位置決め孔igtが形成されている。位置
決め孔/gtは、図示したように、奇数の番号の燃料棒
iogに対応しているため、偶数の番号の下方の燃料棒
/θgと整列して配置された位置決め孔を備えた第一の
取付具igqを用いることか必要になる。交互に奇数番
号及び偶数番号の下方の燃料棒/θgに整列するように
配置された位置決め孔/g6を有するl対の取付具/8
μを使用することの必要性は、燃料集合体/θ乙内の各
々の燃料棒/θgに対応した位置決め孔を備えた単一の
取付具の使用を排除するに足りる寸法を位置決め孔/g
Aが備えていることに由来する。
燃料棒回転装置/θコは、燃料集合体/θ6の上部ノズ
ル//gの上方に、長いハンドルをもった工具(図示し
ない)によって位置決めされ、この工具は、リフトラグ
/92(取付具igqの向かい合う壁部の間に配設され
た横プレース79グから上方に延長するように設けられ
ている)と、燃料棒リフト装置/2グについて以上に説
明したように係合する。このように回転装置102は、
燃料集合体106の上部ノズル//gの開口iqoに案
内ピン/ggが挿入されるように、燃料集合体10乙の
上方の使用済み燃料プール内の水中に遠隔から位置決め
することができる。
燃料棒回転装置/9乙は、長手方向に延長する第1部材
iqgを有し、この第1部材は、下方に突出したピン−
〇〇を一端に、また上方に突出したコネクタλ02を他
端に、それぞれ有し、コネクタλθλは、第1部材iq
gのピボット式の回動を制御するために、長いハンドル
のレンチ(図示しない)に取付けられる。第1部材/9
ygは、取付具igqの一側の外周部分の上方に水平配
向で取付けてあり、長手軸線の回りに回動させようとす
る燃料棒iogの上方にある位置決め孔/8乙に挿入さ
れるピン200を備えている。長手方向に延長する第一
部材20’lは、水平面内に配設されており、第1部材
/9gの自由端に、その間に垂直゛に配設されて長手方
向に延長する第3部材20乙によって、ピボット式に取
付けられている。第3部材20乙は、一般に中心回転軸
20gによって形成され、軸受、21O内において回動
自在であり、外側の一体的な支持部材2ノ2から延長し
ている。中心回転軸20gの下端部は、第2部材λθl
の一端に強く連結され、その他端は、第1部材/9gを
経て上方に延長し、コネクタxi+によって第1部’J
fl、’19gに固着されている。コネクター/4’は
、使用済み燃料プール内の水中において第2部材コθグ
を第3部材20乙の長手方向軸線の回りに遠隔の場所か
ら回動させるために、長いハンドルのレンチ(図示しな
い)と係合するようになっている。第1部材/911は
、以上に説明したように、燃料集合体iot、中の燃料
棒10gの長手方向軸線と直角の方向に位置決め孔ig
t中においてピン200の回りにピボット式に回動する
。同様に第2部材20’1は、第1部材79gを含む平
面と平行な平面内において、燃料棒70gの長手軸線方
向と直角の方向に、第3部材20乙の回りにピボット式
に回動する。第1部材iqgと第2部材20ダとのこの
回動は、第7図に7点鎖線により示されている。
把持組立体2/乙は、第コ部材λθ弘の自由端に固着し
てあり、把持板21gと1.向かい合いに隔置された把
持棒コ20とから成っている。
!対の凹凸状ノツチ222は、把持棒22θと把持板2
/gとの一端に向かい合う関係に形成されている。液圧
シリンダコ、2グは、把持板2/gに取付けてあり、ピ
ストンロンド、22乙の自由端は、把持棒220に固着
してあり、把持棒220を把持板2/gに対して往復運
動させ、l対の凹凸状ノツチ22’2の間に形成された
開口の大きさを変更する。案内組立体22gは、第3図
に示した案内組立体/60とほぼ同様に形成され、把持
板2/gに固着されている。
案内組立体2sgは、支持棒23θを有し、支持棒コ3
0は、把持棒、22oと把持板2/gとの間の成る共通
平面内の平行関係を液圧シリンダ22りの作動中に維持
するように、自由端が把持棒220に固着されている。
燃料集合体/θ乙の最も外側の列に含まれる周辺側の燃
料棒iog=をその長手方向4軸線回りに回動させるた
めの燃料棒回転装置702の作用について以下に説明す
る。燃料棒回転装置102の使用前に、回動させようと
する特別の燃料棒10gを垂直に上動させ、その上端/
/乙を他の残留燃料棒IO&の上端よりも上方に延長さ
せることが、一般に必要である。この目的のために、燃
料棒押下げ装置70グを以下に説明するように使用して
、第6図に示すように、少くとも外側の2列の燃料棒i
ogを押下げる。外側の2列の燃料棒/θgを押下げた
後、燃料棒回転装置102によって回転させられるべく
選定された燃料棒/θgを、燃料棒回転装置102によ
って上動させる。第6図に示すように、燃料棒押下げ装
置IO’lによって、隣接した残りの燃料棒iogを押
下げる間に、最も右側の燃料棒iogを上動させる。開
口/90中に案内ピン/ggを挿入した後に、燃料集合
体106の上部ノズルiigの上端上に取付具/g’l
を支持させることによって、奇数番号又は偶数番号の燃
料棒iogを回動させるように、燃料棒押下げ装置10
11を、燃料棒回転装置102C))適切な取付具ig
ty−と交換する。この目的のために、長いハンドルの
工具(図示しない)を遠隔の位置から利用して、燃料集
合体IOA上に燃料棒回転装置/θノを適切に配設する
間に、リフトラグ/92を係合させる。燃料棒回転装置
/9乙は、回転させようとする特定の燃料棒LOgの上
方にある位置決め孔1gA中にピン200を挿入するこ
とによって、取付具/glI。
にピボット式に取付けられている。把持組立体2/乙を
第3部材204と共に回動させて第7図に破線で示した
位置とするために、長いハンドルのレンチ(図示しない
)をコネクタJ / lIに取付ける。この位置におい
て、選定された燃料棒10gは、把持組立体21A内の
凹凸状ノツチコ22の間に位置される。液圧シリフタ2
2ケを作動させると、把持棒22θは、燃料棒108の
上部端栓/2θを把持するように、把持棒220を、把
持板2/gの方に移動させラレル。次に、長いハンドル
のレンチ(図示しない)をコネクタ20コに連結し、把
持組立体2/6と第1及び第2部材/98.20’lと
を、把持組立体2/Aを燃料棒iogに係合させた状態
で、ピン2θθの回りに900回動させることにより、
燃料棒iogをqO0回動させる。この手順を反復する
ことにより、ファイノく−スコープ又はTVカメラなど
による目視チェックによって種々の欠陥を検出するため
に、燃料棒の全てのかくされた表面を露出させるように
、選択された燃料棒iogを3600回動させることが
できる。燃料棒リフト装置100を使用して゛選択され
た燃料棒を最初に上動させることにより、使用された取
付具igti−に依存して、奇数番号又は偶数番号の燃
料棒IO&を同様に回動させることができる。7個以上
の燃料棒10gを回動のために上動させた場合に、燃料
集合体104中の上動させた隣接燃料棒iogと把持組
立体2/Aとの間の衝突を避けるために、選択された燃
料−を、ゾθ°よりも少ない間隔て、燃料棒回転装置1
02によっ□て回動させることが必要になりつる。所望
ならば、隣接燃料棒IO&を回動させる前に、以前に回
動させた燃料棒108を押下げ装置/θダによって押下
げてもよい。このように、燃料集合体/θ6の最も外側
の周辺列に含まれた燃料棒iogを、遠隔の場所からそ
のまま目視チェックするために、その長手方向軸線の回
りに回動させることができる。
次に、第8〜IO図を参照して、本発明による燃料棒押
下げ装置1oti、の構造について説明する。燃料棒押
下げ装置/θダは、大体平坦な上面233を有する取付
具2.72と、取付具232と向かい合う隅角部から下
向きに突出する/対のテーパー状の案内ピン、23’l
と、案内ピン23弘の間の中心部に配置されてその間に
下向きに突出する矩形状の中空箱体2.3Aとを備えて
いる。固定組立体231<は、取付具23λの向かい合
う側辺に沿って下向きに延長するように取付けられてい
る。各々の固定組立体23gは、同じ構造を有し、第S
図に示すように取付共232に固着された長手方向に延
長する固定部材2弘θを備えている。扇形状の縁2’l
’lを有するアームλlI2の一端は、固定部材241
0の自由端に枢着されている。空圧シリンダ、2り乙の
一端は、固定部材sqoに隣接した部分に枢着されてい
る。空圧シリンダ2’ll、のピストンロッド2’1g
の自由端は、扇形状の縁、!弘りの付近でアーム2グー
に枢着されている。押下げ組立体250は、取付具23
コの一側付近に垂直に配設してあり、その下端部は、係
合組立体25ユに固着され、上端部は、制御組立体2タ
クに連結され、制御組立体u、s−9は、取付具232
の上面233の上方に配設されている。
押下げ組立体230は、第3図に示すように、空圧シリ
ンダー56によって形成され、空圧シリンダ、2.竹6
は、平行に隔置された/対の案内組立体λsgの間に中
心位置に配設されている。
案内組立体25gは、支持部材242中に摺動自在に配
設された長手方向に延長する支持棒2AOを備えている
。支持部材ス乙ユの両端は、係合組立体2Sコと制御組
立体コA−Vの突出部分との間に固着されている。空圧
シリンダ2S&のピストンロッド、241の自由端は、
係合組立体■−の中心部に固着されている。保合組立体
月1のアームコロ6は、案内組立体、2.に8の下端に
おいて、押下げ組立体ユSOに固着されていると共に、
ピストンロッド2A4Lの自由端に固着されている。案
内組立体23gの支持棒ユ乙Oは、空圧シリンダ2左乙
の作動時にアームユ66の上下方向の運動を許容するよ
うに、アーム26乙の開口を通って延長している。アー
ム26乙の自由端部は、下向きの面取りU字間ロ26g
を有し、この開口には、燃料集合体106の最も外側及
び次の外側の列のl対の隣接した燃料棒10gの上端/
/6を収納するようになっている。燃料棒押下げ装置1
0グの構造によって、空圧シリンダ234を付勢させる
と、保合組立体、2&、2のアーム24.6が支持棒コ
ロ0の長手軸線に沿って上下方向に往復運動する。−例
としてアーム2A6の全ストロークを゛約u、j+C1
n(/インチ)としてもよい0制御組立体コ左ダは、燃
料集合体lθ乙の燃料棒iogの長手軸線方向と直角の
方向に沿って押下げ組立体コ5θ及び係合組立体コ5コ
を移動させ、燃料集合体iotの周辺部の選定された燃
料棒iogの上端//6と係合すると共に、燃料集合体
104の側面に沿った第2方向においての前記移動を制
御し、保合組立体2S2を次々隣接する燃料棒10gと
整列させる。制御組立体、2タダは、取付具232の扁
平な上面ユ33の上方に位置された第1板ニア0を備え
ている。第1板、27(7の両端は、取付具23:Lの
扁平な上面ユ33と平行な平面内において第1板270
の運動を許容するように、長手方向に延長する保持棒2
72に係合している。第1板270の制御された運動は
、ラック・ピニオン組立体27’lによって達せられ、
この組立体の長手方向に延長するラックスフ乙は、保持
棒コア、2のうち1つのものの内側縁に沿って固定され
ている。ラック27乙の歯部は、第1板コク0に回動自
在に取付けられたピニオン27gと係合するように内向
きに指向している。ピニオン27gはコネクタ2goに
固着してあり、コネクタ、2goは、円錐形状のハウジ
ング2g2中において上方に延長している。ハウジング
2g2は、その円錐形状のため、遠隔の場所から操作さ
れた時に、コネクタ、Igoと係合するための長いハン
ドルのレンチ(図示しない)の整列を容易にする。コネ
クタ2goを回動させると、ピニオン、27gが回動し
、最終的には、ラックニア6との係をによって、第1板
270が、取付具、2.?、2の上面233を横切って
移動する。複数の凹み2g弘は、取付具23.2の上面
、233に形成してあり、1つの保持棒27.2の内側
縁の付近に同一直線上に整列されている0各々の凹み2
g’lは、下方の燃料棒iogの位置に対応しており、
それぞれの下方の燃料棒iogの長手方向軸線に沿って
位置している。
1以上の凹み2g’lと離脱自在に係合するようにした
7以上の図示しない突部は、第1板コア0の下面から突
出している。これらの突部は、−例として、ばね負荷さ
れたボール又はピンにより形成してもよい。このように
、突部と凹みxgaとの保合によって、係合組立体2g
2が下方の選定された燃料棒iogと整列されるように
、第1板270が一時的に停止する。
第2板2gAは、第1板コアθの上方に可動に位置され
てそれに固着され、一端は、押下げ組立体2SOに連結
されている。第1板270は前方の止め部材2′?Oと
複数の保持棒2ggとによって、その側部縁に沿い摺動
自在に保持されている。保持棒sggは第1板2り0に
固着されているので、第1板2’10のどんな運動も、
第1板270の運動と、押下げ組立体230の対応した
運動とを惹起させる。ラック・ピニオン組立体27’l
と同様の構造のラック・ピニオン組立体29スは、第1
板270の運動を惹起させるために設けられている。簡
単に説明すると、ラック・ピニオン組立体292は、ピ
ニオン、29乙とそれに噛合うラック29グとを有し、
ピニオン組立体は、円錐形のハウジング3θ0を通り上
方に延長するコネクタ、29gに連結されている。コネ
クタ29gから径方向外方に延長する舌片3ooは、第
1板27θの上面に形成した複数の凹み30’l中に離
脱可能に係合するための下方の突部(図示しない)を備
えている。長いハンドルのコネクター?gによってコネ
クタ29gを回動させると、第コ板2gA、従って押下
げ組立体230及び保合組立体2タコが、燃料集合体1
04の燃料棒10gの長手軸線方向と直角の方向に移動
する。凹み、ioyは、取付具23コの上面233に形
成した凹み2g’lと同様に、燃料集合体IOA内の燃
料棒iogの内部位置に対応している。第コ板2gAの
中心位置にあるキー溝状の開口Jobは、燃料集合体i
ot、上に燃料棒押下げ装置/θ≠を位置決めするため
に、長いハンドルのリフト工具(図示しない)と離脱可
能に係合するようになっている。
燃料集合体10乙の内部において周辺側の燃料棒/θg
を下方に移動させるための燃料棒押下げ装置10IIの
作用について次に説明する。
燃料棒押下げ装置ioaは、前述したように、燃料集合
体10乙の周辺部分の燃料棒/θgを、回転装置102
の使用前に下動させるようになっている。また燃料棒押
下げ装置lθグは、燃料集合体iobの格子/10の下
部によってかくされた燃料棒10gの部分の目視による
点検を可能にする。このように、燃料棒押下げ装置IO
’lと組合せて燃料棒リフト装置100を使用すること
によって、燃料集合体106の格子/10によってかく
された燃料棒10gの部分の完全な点検が可能になる。
取付具ユ32は、燃料集合体10乙の上部ノズル//g
の上方に配置してあり、上部ノズル//gの開口/90
に案内ピン231/、を挿入すること、と、中心位置の
箱体23乙とによって、上部ノズル17g上に、燃料棒
回転装置/θコの場合と同様に支持される。押下げ装置
1011.は、空圧シリンダコグ乙の作動によって、燃
料集合体lθ乙の上部ノズル//gに固着される。最初
は、空圧シリンダ2グ乙のピストンロッド27gは、第
3図の右側に示したように伸長されるため、固定部材2
410に枢着されたアーム29コは、開放位置になって
いる。空圧シリンダ;t Q tを作動させると、ピス
トンロッド、211.gは後退し、アーム2弘コは、第
3図の左側部分に示した閉位置に向かってピボット式に
回動する。この閉位置において、アーム2’12は、燃
料集合体10乙の上部ノズル//gの下部縁の下方に係
合し、取付具コ32をその上に固定させる。アーム21
I2の扇形状縁2ググは、アーム2弘2の前縁が燃料棒
lθgの周辺列と係合することを阻止する。
燃料集合体10Aの選択された周辺域の燃料棒iogは
、保合組立体252が押下げ組立体230と整列するよ
うに押下げ組立体、25(1)を位置決めすることによ
って、作用を受けつるようになる。第1板27θに連結
したラック・ピニオン組立体27ダを用いて、押下げ組
立体250を移動させる。アーム2乙乙のU字形開口、
l’Agは、燃料集合体iot、、の任意の側面に沿っ
た周辺域の任意の選択された燃料棒iogと向かい合い
に位置させることができる。燃料棒iogの選択された
ものに対する押下げ組立体2!rOの位置決めは、第1
板27θ上の図示しない突部に凹み2g’lを前記のよ
うに係合させることによって容易になる。ラック・ピニ
オン組立体コ?−の作動によって、保合組立体2S2が
内向きに移動し、最も外側の周辺域にある燃料棒10g
の上端/IAと係合する。
第9図に示すように、係合組立体コ5コは、燃料集合体
106の2つの外側列の燃料棒10gと係合するように
、燃料棒iogの長手方向軸線と直角の方向に内方に移
動している。係合した燃料棒/θgは、空圧シリンダ2
3Aの作動によって、その長手軸線方向に沿って下方に
変位する。即ち、燃料集合体10乙の外周域の燃料棒i
ogは、係合組立体λ52と係合し、所望のように押下
げ組立体によって、長手方向軸線に沿って下行する。押
下げ組立体2kOは、ラック・ピニオン組立体2711
..291を゛作動させるためにコネクタ2gO,29
gに連結される図示しない長いハンドルのレンチを用い
ることによって、燃料集合体に出入するように、また燃
料集合体iotの側面を横切って往復状に移動させるこ
とができる。燃料棒押下げ装置yolIは、燃料集合体
106の隣接した側面上の燃料棒10gに対して作用す
るように、取出され、900回動され、燃料集合体の上
部ノズル//gの上部に再位置決めされる。前述した凹
み、2g弘。
JOIIの使用によって、1以上の選択された燃料棒1
0ざに対する保合組立体232の位置決め及び整列が容
易になる。
燃料集合体の個別の燃料棒を操作するための3つの装置
又は工具部分から成る操作装置について以上に説明した
が、これらの装置部分は、燃料棒をその長手方向軸線の
回りに3600回動させると共に、燃料棒をその長手軸
線に沿って上下方向に移動させるようになっている。本
発明は、種々の欠陥の検出について日常的な目視による
点検を行なうために、除去不可能に恒久的に取付けられ
た燃料棒を備えた原子炉の燃料集合体に、特別に使用さ
れる。本発明による操作装置は、燃料棒が使用済み燃料
プール内の水中に配置されている間にそのまま遠隔の場
所から燃料棒を操作するために、特別に適合させること
ができる。本発明をその特定の実施例について以上に説
明したが、本発明はそのほかにもいろいろと変形して実
施できるので、前述した特定の構成は、単なる例に過ぎ
ず、本発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
第1図は、使用済み燃料プール内の水中に配置された区
画されたラック内に取外し可能に固着された取付具上に
下部ノズルによって垂直配向に支持された燃料集合体を
示す側面図、第2図は、取付具の2つの隣接した側面に
沿って縦横のマトリックスに配列された複数の整列孔を
示すための、第1図に示した取付具の平面図、第3図は
、燃料集合体中の燃料棒の長手軸線方向に沿って往復運
動を行なうようにしたリフト組立体によって部分的に形
成され第2図に示した取付具上に支持された燃料棒リフ
ト装置を示す側面図、第を図は、燃料棒と係合するよう
に燃料棒の長手軸線方向と直角の方向に往復運動自在な
二叉状端を備えた保合組立体により一部が形成されてい
る、第3図に示した燃料棒リフト装置の側面図、第5図
は、第7図に示した燃料棒リフト装置の上面図、第6図
は、回転組立体(周辺域の燃料棒を把持してその長手軸
線方向の回りに回転させる把持組立体によって一部が形
成される)と取付具とによって一部が形成され燃料集合
体の上部ノズル上に支持された燃料棒回転装置を示す正
面図、第7図は、第6図に示した燃料棒回転装置の部分
的な上面図であり、鎖線によって示した構造物によって
周辺域の燃料棒を回動させる作用釜びに把持組立体(把
持板と往復運動自在な向かい合う把持棒とによって一部
分が形成され、その間の燃料棒と係合する)を示す図、
第3図は、燃料棒押下げ装置を上部ノズルに固着するた
めの固定組立体と燃料棒の長手軸線の方向に沿って往復
運動自在な押下げ装置とによって一部分が形成され、燃
料集合体の上部ノズルに取外し自在固着された、燃料棒
押下げ装置を示す正面図、第7図は、第3図に示した燃
料棒押下げ装置(周辺域の燃料棒の長手軸線と直角の方
向に移動した際に該燃料棒の上部に係合するように燃料
棒押下げ組立体の下部に固着された保合組立体によって
一部分が形成される)を示す側面図、第io図は、燃料
集合体中の燃料棒の長手軸線と直角の第1方向に沿った
保合組立体の移動を制御し燃料集決めするために第1方
向と直角の第2方向に沿った押下げ組立体の移動を制御
する制御手段によって一部−分が形成された燃料棒押下
げ装置の上面図である。 ioo・・燃料棒リフト装置(操作手段〕、102・・
燃料棒回転装置(操作手段)、jolI・・燃料棒押下
げ装置(操作手段)、/θ6・・燃料集合体、10g・
・燃料棒、7.22・・取付具。 FIG、1 FIG、 2 FIG3 ψ = ト − FIG、 7 第1頁の続き 0発 明 者 ジャック・ライオネ アル・ブリッケン
ダーフ ニ ア− o発 明 者 チャールズ・ハーバ アイ・ロス、ジュ
ニア ト

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 原子炉の燃料集合体内に配設された燃料棒を遠隔から目
    視点検するために遠隔から操作するようにした装置であ
    って、燃料集合体に固着された取付具と、燃料集合体内
    にある間に該燃料棒のうち選択されたものを目視検査の
    ために操作するために燃料集合体の一部分の付近におい
    て該取付具に配設することのできる操作手段と、選択さ
    れて操作された燃料棒を目視により点検するための遠隔
    可視化手段とを有する燃料集合体内の燃料棒の遠隔操作
    装置。
JP60062228A 1984-03-28 1985-03-28 燃料集合体の燃料棒の操作装置 Granted JPS60219591A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/594,157 US4696784A (en) 1984-03-28 1984-03-28 System for manipulating radioactive fuel rods within a nuclear fuel assembly
US594157 1984-03-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60219591A true JPS60219591A (ja) 1985-11-02
JPH0481157B2 JPH0481157B2 (ja) 1992-12-22

Family

ID=24377766

Family Applications (1)

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JP60062228A Granted JPS60219591A (ja) 1984-03-28 1985-03-28 燃料集合体の燃料棒の操作装置

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