JPS6124678B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、チヤンネルボツクスの処理装置に係
り、特に、処理操作が容易でしかも処理済の切断
片の保管スペースが小さいチヤンネルボツクスの
処理方法およびその装置に関するものである。

原子炉の炉心部から取出された使用済の燃料集
合体のチヤンネルボツクスは、燃料集合体から取
外されて貯蔵される。しかし、チヤンネルボツク
スの内部は中空であるので、貯蔵には大きな空間
が必要になる。このために、チヤンネルボツクス
を減容する処理方法が考えられている。

チヤンネルボツクスの処理方法の一例として、
特開昭53―27795号公報に記載されている方法が
ある。この従来の処理方法は、チヤンネルボツク
スの壁部に重なりあう複数の孔部を打抜いて軸方
向に延びる切断線を形成するものである。チヤン
ネルボツクスの切断のためにその壁部から打抜か
れた塊状物は、収納容器内に導かれる。切断され
たチヤンネルボツクス片も、また、別の専用の収
納容器内に挿入される。この収納容器内へのチヤ
ンネルボツクス片の移動は、取扱い工具で保持す
ることによつて行なわれる。チヤンネルボツクス
の切断作業中においても、ホイストに吊下げられ
ている取扱い工具にチヤンネルボツクスが取付け
られている。このように、従来の方法では、塊状
物およびチヤンネルボツクス片の取扱操作が容易
ではない。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな
くし、処理操作が容易でしかも減容効果の大きい
チヤンネルボツクスの処理装置を提供することに
ある。

本発明の特徴は、チヤンネルボツクスを収容す
るケーシングを設け、前記ケーシングの一端から
他端に向つて押圧装置によりチヤンネルボツクス
を移動するよう構成し、この押圧装置によつてチ
ヤンネルボツクスを移動しながら２つの切断手段
によつて、チヤンネルボツクスの稜線の連続切断
及びこの切断方向と交差する方向に細断すること
にある。

本発明は、燃料集合体の筒状体の減容をはかる
のに好適である。燃料集合体の筒状体としては、
沸騰水型原子炉用の燃料集合体のチヤンネルボツ
クスおよび高速炉用の燃料集合体のラツパ管があ
る。

燃料集合体の筒状体、例えば、沸騰水型原子炉
に適用される燃料集合体のチヤンネルボツクスの
処理について説明する。沸騰水型原子炉に適用さ
れる燃料集合体は、上部タイプレートと下部タイ
プレートとの間に配置されかつ上部および下部タ
イプレートに上下端部が取付けられる複数の燃料
棒と、上部タイプレートと下部タイプレートとの
間に配置されてかつ燃料棒相互間を所定の間隔に
保持するスペーサと、上部タイプレートに取付け
られて燃料棒束の周囲を取囲むチヤンネルボツク
スとからなる。

沸騰水型原子炉の炉心部から取出された使用済
の燃料集合体からチヤンネルボツクスが取外され
る。チヤンネルボツクスの上端のコーナ部に取付
けられてチヤンネルボツクスを上部タイプレート
上に取付ける三角形状のクリツプを取除いた後、
チヤンネルボツクスは、軸方向に切断される。チ
ヤンネルボツクスの軸方向切断の原理を、第１
図、第２図、第３図および第４図に基づいて以下
に説明する。

第１図およ第２図は、ローラカツタ装置１を示
す。ローラカツタ装置２は、本体３および円形刃
５からなつている。円形刃５は、本体３の四隅に
形成される縦溝４内に挿入され、ピン６によつて
回転可能に本体３に取付けられる。円形刃５は本
体３の軸方向に複数個設置される。本体３の軸心
を挾んで対向する一対の円形刃５の外面間の距離
Ｌは、本体３の一端部（第１図では上端部）付近
では小さく、本体３の他端部（第１図では下端
部）付近では大きくなつている。このような構造
にするためには、本体３の軸方向におけるピン６
の取付位置を同じにして円形刃５の直径を第１図
のように変える代わりに、円形刃５の直径を同じ
にしてピン６の取付位置を、本体３の下端にいく
にともなつて、本体３の外周縁側に移動させても
よい。

前述したように使用済の燃料集合体から取外さ
れたチヤンネルボツクス１の一端（第３図では下
端）は、第３図に示すように、カツタ装置２の上
端部に接触させられる。この時、カツタ装置２が
チヤンネルボツクス１内に挿入された状態にあ
る。カツタ装置２の本体３の四隅に設けられた
各々の円形刃５は、第４図に示すようにチヤンネ
ルボツクス１の各稜線７の内側部分に対向してい
る。カツタ装置２は、固定されている。チヤンネ
ルボツクス１が、下方に移動されるにともなつ
て、本体３の軸方向に配置された複数の円形刃５
が、チヤンネルボツクス１の稜線７に沿つてチヤ
ンネルボツクス１を軸方向に内側より切断する。
この切断される状態を、第５図に示す。円形刃５
による切込み８が、チヤンネルボツクス１の稜線
７に沿つて発生し、チヤンネルボツクス１の下降
にともなつて、切込み８は稜線７に沿つて上方に
移動する。切込み８が、チヤンネルボツクス１の
上端に達した時、チヤンネルボツクス１は、完全
に切断されて４枚の板になる。チヤンネルボツク
ス１を４枚の板に切断することによつて、著しい
減容が可能であり、チヤンネルボツクスの貯蔵に
要するスペース効率が増大する。チヤンネルボツ
クス１を固定し、チヤンネルボツクス１内をカツ
タ装置２を移動させてもよい。

円形刃５は回転しながらチヤンネルボツクス１
を軸方向に連続的に切断するのでチヤンネルボツ
クスに付着しているクラツドがほとんど剥離しな
い。

第６図に示すように、カツタ装置９のように本
体３の軸方向で本体３の一端から他端に向けて、
順次、直径の大きくなる円形刃５Ａ，５Ｂ，５Ｃ
および５Ｄを配置する。したがつて、距離Ｌも、
一端４（第６図では上端）から他端（第６図では
下端）に向つて大きくなる。距離Ｌの小さいほう
からチヤンネルボツクス１が接触を開始する。距
離Ｌを、本体３の一端から他端に向つて順次大き
くすることによつて、チヤンネルボツクス１への
切込み量を軸方向に配置されたすべての円形刃に
均等に分配することができ、１つの円形刃に大き
な負担が生じることを防止できる。したがつて、
円形刃の寿命が延びる。最上部の円形刃５Ａは、
単なるチヤンネルボツクス１のガイドとして用い
てもよい。

本発明の好適な一実施例を、第７図に基づいて
述べる。チヤンネルボツクス処理装置１０は、沸
騰水型原子炉の運転停止時の燃料交換作業時に、
燃料貯蔵プール９内に挿入されてその中に据付け
られる。チヤンネルボツクス処理装置１０は、チ
ヤンネルボツクス１の処理が終了した後、燃料貯
蔵プール９内より引上げられる。

チヤンネルボツクス処理装置１０は、カツタ装
置９、駆動装置１２、ケーシング１３，１４，２
１および２３、シヤー３８および切断片収納容器
４０からなる。遮蔽水が充填される燃料貯蔵プー
ル９の底面２６上に、架台２４が設置される。切
断片収納容器４０が出入りする開口３１を有する
ケーシング２３が、架台２４上に固定される。ケ
ーシング２３上に、ケーシング２１，１４，４３
および１３がこの順序で配置される。ケーシング
２３とケーシング２１はフランジ２２Ａと２２Ｂ
によつて、ケーシング２１とケーシング１４はフ
ランジ１０Ａとフランジ１０Ｂによつて、それぞ
れ固定される。四角錐台３７が、ケーシング２１
内に設けられる。四角錐台３７の上端にカツタ装
置９が設置される。シヤー３８が、四角錐台３７
に対向してケーシング２１に取付けられる。さら
に、ケーシング２１内には、シユータ３９が設け
られる。ケーシング１４の上端部付近に吸引配管
４５が接続される。

駆動部ベース１１が、燃料貯蔵プール９の上部
床面４２に設置される。駆動装置１２は、駆動部
ベース１１上に据付けられる駆動装置ガイド４９
に取付けられる。下方に延びるケーシング１３が
駆動装置２２に取付けられ、ケーシング１３の下
部にはケーシング４３が取付けられる。ケーシン
グ１３とケーシング４３は、フランジ４４Ａとフ
ランジ４４Ｂで固定される。押込金具３５がケー
シング４３内に存在する。送りねじ３４が押込金
具３５の上端に取付けられる。送りねじ３４は、
ケーシング１３内を通つて駆動装置１２内に達し
ている。送りねじ３４の下部は、ケーシング１３
内に存在する一対のガイドローラ１９間に挿入さ
れる。このガイドローラ１９によつて、送りねじ
３４の支えと心出しが行なわれる。駆動装置１２
内の減速装置３３が、送りねじ３４と噛合つてい
る。減速装置３３は、駆動装置１２内のモータ３
２に連結される。

ケーシング１３，１４および４３の剛性を増
し、かつチヤンネルボツクス処理装置１０の組立
時の真直度を得るために、駆動部ベース１１に、
上部ガイド１５および下部ガイドからなるガイド
が取付けられる。上部ガイド１５が駆動部ベース
１１に固定され、上部ガイド１５と下部ガイド１
６はフランジを介して接合される。ケーシング１
３に取付けられるアーム４６は、上部ガイド１５
に取付けられる。ケーシング１４に取付けられる
アーム１７Ａおよび１７Ｂは、ピン１８Ａおよび
１８Ｂを介して下部ガイド１６に取付けられる。

チヤンネルボツクス１の切断作業を以下に説明
する。沸騰水型原子炉の炉心部から取出された使
用済の燃料集合体（図示せず）は、燃料貯蔵プー
ル９内に移送される。ここで、長さ約4mのチヤ
ンネルボツクス１が、チヤンネル着脱機（図示せ
ず）によつて燃料集合体から取外される。このチ
ヤンネルボツクス１は、燃料貯蔵プール９内のチ
ヤンネル貯蔵ラツク（図示せず）内に一時貯蔵さ
れる。第８図に示すようにロープ４７に取付けら
れる吊金具４８が、チヤンネルボツクス１の上端
付近の前述したクリツプに取付けられ、チヤンネ
ルボツクス１は吊上げられる。チヤンネルボツク
ス１は、チヤンネルボツクス処理装置１０のケー
シング１４のそばまで、ロープ４７に吊下げられ
た状態で移送される。第８図は、その状態を示
す。駆動部ベース１１上に取付けられる駆動装置
ガイド４９に設けられたハンドル５０を回転し
て、駆動装置１２が上昇する。これにともなつ
て、ケーシング１３および４３も上昇する。所定
量、ケーシング４３が上昇した時、駆動装置１２
を、駆動装置ガイド４９を中心に旋回させる。ケ
ーシング４３は、ケーシング１４の上端から取外
され、ケーシング１４の上端が、燃料貯蔵プール
９内に開口する。その後ロープ４７に吊下げられ
たチヤンネルボツクス１を、ケーシング１４上に
移動させる。ロープ４７を下降しながら、チヤン
ネルボツクス１をケーシング１４内に挿入する。
ケーシング１４の断面は、第１０図に示すように
チヤンネルボツクス１と同様、正方形をしいる。
ケーシング１４内へのチヤンネルボツクス１の挿
入が完了した後、吊金具４８は、トング（図示せ
ず）によつてチヤンネルボツクス１から取外す。
その後、チヤンネルボツクス１の上端に取付けら
れているクリツプが、図示されていないトングを
用いてチヤンネルボツクス１から取外される。除
去されたクリツプは、前述のトング内に収容され
てチヤンネルボツクス処理装置１０の外部に取出
される。駆動装置１２を旋回させ、ケーシング４
３をケーシング１４上に移動させる。ハンドル５
０を逆回転すると駆動装置１２が下降し、ケーシ
ング４３はケーシング１４と接触する（第９図の
状態）。ケーシング４３とケーシング１４との芯
合せが完了した後、駆動装置１２に設けられるハ
ンドル５１を回転させ、ハンドル５１に連結され
る回転ロツド５の下端に設けられるボルトレンチ
５３を回転させる。この操作によつて、ケーシン
グ４３とケーシング１４とが接合される。図示さ
れていないが、検出装置を用いて、チヤンネルボ
ツクス１がケーシング１４内に挿入されているこ
とを、チヤンネルボツクス１の上端の位置を確認
する。

チヤンネルボツクス１がケーシング１４内で所
定の位置に存在することが確認された後、モータ
３２を駆動させる。モータ３２の回転力は、減速
装置３３を介して送りねじ３４に伝達され、送り
ねじ３４が下降する。押込金具３５が送りねじ３
４の下降とともに下降し、ケーシング１４内のチ
ヤンネルボツクス１が押下げられる。チヤンネル
ボツクス１の下端は、カツタ装置９と接触してい
るので、チヤンネルボツクス１の下降とともに、
第５図に示しているように、チヤンネルボツクス
１の下端から４つの稜線７に沿つて切込み８が生
じる。切込み８によつて切断されているチヤンネ
ルボツクス１の下端部は、四角錐台３７に沿つて
下降し、ケーシング２１内に達する。カツタ装置
９によつて切断されたチヤンネルボツクス１は、
四角錐台３７の各面に設けられる角部５４に対向
して設置される４台のシヤー３９のチヤンネルボ
ツクス１の軸方向と交差する矢印５５の方向への
駆動によつて、チヤンネルボツクス１の軸方向に
約150mmの長さに細断される。細断されたチヤン
ネルボツクス１の切断片は、シユータ３９を通つ
て、切断片収納容器４０内に収容される。

チヤンネルボツクス１の切断作業中は、吸引配
管４５に接続されるポンプ（図示せず）を作動し
て、ケーシング１４内の遮蔽水を吸引配管４０を
通して吸出す。カツタ装置９およびシヤー３８に
よるチヤンネルボツクス１の切断によつてチヤン
ネルボツクス１から生じた微細な金属粒子および
チヤンネルボツクス１に付着している鉄クラツド
で剥離したもの（鉄クラツドはシヤー３８の操作
で主に剥離する）等は、遮蔽水を吸引配管４０に
よりケーシング１４内より吸出することによつ
て、ケーシング１４，２１および２３内から除去
することができる。これは、開口３１から流入す
る遮蔽水が、ケーシング２３，２１および１４内
を上昇するためである。吸引配管４０にはフイル
タ等の浄化器（図示せず）が設けられているの
で、微細な金属粒子および鉄クラツドを浄化器で
取除く。金属粒子が取除かれた遮蔽水は、燃料貯
蔵プール９内に吐出される。切断作業によつて生
じる放射能レベルの高い微細な金属粒子が、従来
の方法のように、燃料貯蔵プール９内に拡散する
ことを防止できる。

図示されてはいないが、ストツパが、角部５４
より下方の四角錐台３７の各側面に設けられる。
ストツパと角部５４との間の距離は、約150mmで
ある。ストツパは、シヤー３８による切断作業を
行なわない時には、四角錐台３７から四方に突出
し、軸方向に切断されているチヤンネルボツクス
１の下端を支える。シヤー３８による切断作業を
行なう時は、ストツパは四角錐台３７の方向に移
動し、細断されたチヤンネルボツクス１の切断片
の落下を妨害しない。ストツパは、細断されない
チヤンネルボツクス１の落下を防止する。チヤン
ネルボツクス１の切断片が、所定量、車輪４１を
有する切断片収納容器４０内に収容された時、切
断片収納容器４０は開口３１を通してケーシング
２３外に移動され、燃料貯蔵プール９内に貯蔵さ
れる。切断片収納容器４０の上部が、蓋で密封さ
れる。これは、貯蔵中に切断片収納容器４０内に
存在する細断片に付着しているクラツド等が剥離
して、燃料貯蔵プール９内に拡散することを防止
するためである。

本実施例によれば、軸方向に切断されたプレー
ト４１を従来の方法のように収納容器内に移送す
る操作をする必要がなく、かつチヤンネルボツク
ス１から打抜かれた塊状物も発生しなく、細断さ
れた切断片のみが切断片収納容器４０内に蓄積さ
れ、切断片収納容器４０をチヤンネルボツクス処
理装置１０外に移動させるだけでよいので、切断
されたチヤンネルボツクス１の取扱い作業が容易
である。従来方法のように、塊状物と切断された
チヤンネルボツクスの異なる２種類の収納容器を
設ける必要がなく、従来方法の装置に比べてコン
パクトになる。円形刃５の回転によつて連続的に
軸方向にチヤンネルボツクス１を切断でき、従来
方法のように断続的な孔部の打抜きを行なう切断
機構に比べて、軸方向の切断機構が極めて単純で
あり、円滑な切断ができる。

円形刃５を用いたカツタ装置をケーシング１４
に取付け、円形刃５を用いてチヤンネルボツクス
１の外側からチヤンネルボツクス１の稜線７に沿
つて軸方向に、チヤンネルボツクス１を切断する
こともできる。この場合、ケーシング１４の下端
部の断面形状が大きくなり、ケーシング１４の形
状が複雑になる。

高速炉用の燃料集合体のラツパ管の処理に第７
図の実施例を適用する場合は、ラツパ管の断面が
六角形であるので、ケーシング１４の断面形状を
六角形にし、カツタ装置の円形刃を同一断面に六
個配置する必要がある。

本発明によれば、打抜きによる塊状物が発生し
なく、筒状体の処理操作が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に適用されるカツタ装置の側面
図、第２図は第１図の―断面図、第３図およ
び第５図は本発明によるチヤンネルボツクスの軸
方向切断の原理を示す説明図、第４図は第３図の
―断面図、第６図はカツタ装置の他の実施例
の側面図、第７図は本発明の好適な一実施例であ
るチヤンネルボツクス処理装置の縦断面図、第８
図および第９図は第７図のチヤンネルボツクス処
理装置内にチヤンネルボツクスを挿入する工程を
示す説明図、第１０図は第７図の―断面図で
ある。 １…チヤンネルボツクス、２，９…カツタ装
置、５…円形刃、９…燃料貯蔵プール、１０…チ
ヤンネルボツクス処理装置、１２…駆動装置、１
３，１４，２１，２３，４３…ケーシング、３４
…送りねじ、３５…押込金具、３８…シヤー、４
０…切断片収納容器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 使用済の燃料集合体から取外した断面多角形
   のチヤンネルボツクスが内部に挿入されるガイド
   と、前記ガイドの一端から他端に向つて前記チヤ
   ンネルボツクスを押圧移動させる手段と、軸方向
   への移動が阻止されかつ前記チヤンネルボツクス
   が前記ガイド内を移動している時に前記チヤンネ
   ルボツクスの稜線を連続して切断する第１の切断
   手段と、前記チヤンネルボツクスの移動方向でし
   かも前記第１の切断手段による前記チヤンネルボ
   ツクスの軸方向切断が可能な状態を保持して軸方
   向と交差する方向に切断可能な位置に前記チヤン
   ネルボツクスを軸心と交差する方向に細断する第
   ２の切断手段からなるチヤンネルボツクスの処理
   装置。 ２ 前記第１の切断手段がローラカツタであり、
   前記第２の切断手段がシヤーである特許請求の範
   囲第３項記載のチヤンネルボツクスの処理装置。