JPS6140955B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は原子力発電所の燃料貯蔵プール壁に取
付けられて、核燃料集合体を燃料バンドルと燃料
チヤンネルとに分解し、また再び組立を行う燃料
チヤンネル着脱機に関する。

沸騰水型原子炉で用いられる核燃料集合体は細
長い形状の燃料ピンを多数束ねて形成した燃料バ
ンドルの周囲に四角筒形状の燃料チヤンネルを挿
入固定したもので縦横13cm長さ４ｍで重量は300
Kg程度である。

核燃料集合体を原子炉で燃焼させた後も外側の
燃料チヤンネルは再使用できるので燃料チヤンネ
ルと燃料バンドルを分離、また組立する必要が生
じる。

本発明はこの核燃料集合体の分解および組立を
行なう燃料チヤンネル着脱機を改良するものであ
る。

従来の燃料チヤンネル着脱機の構成を第１図を
参照して説明する。使用済燃料を貯蔵するプール
を側壁１にはこの側壁１に沿つて鉛直にフレーム
２が固定されており、このフレーム２に案内され
て上下動可能に可動台３が設けられている。可動
台３には燃料集合体を塔載できるようになつてお
り、この図では外側を覆う燃料チヤンネル４と燃
料バンドル５とに分離した状態で示している。

燃料プールは放射線遮蔽のために水で満たされ
ており水面６上のプール側壁上部には操作台７が
プールに向つて張り出して設けられている。また
側壁上にはチヤンネル取扱ブーム８が設けられて
おり、ここからチヤンネル取扱具９を吊り下げて
支持している。チヤンネル取扱具の下部にはつめ
の開閉動作によつて燃料チヤンネル４の上端部を
把持できる把持部１０があり、また中程には大径
のブロツク１１が形成されていて、このブロツク
１１で引抜用ホルダー１２に係合して保持される
ようになつている。この引抜用ホルダー１２は操
作台７に設けられた手すり１３に保持されてい
る。また操作台の下部には巻上装置１４が取付け
られており、可動台３の上部に取付けられてチエ
ーン１５を巻上げ巻戻すことによつて可動台を昇
降動作できるようになつている。

ここでチヤンネル取扱具９の詳細構造を第２図
を参照して説明する。

第２図はチヤンネル取扱度９を一部断面で示す
側面図で中程にあるパイプ２０の上方には肉厚の
ブロツク１１が取付けられて太径部が形成されて
いる。またパイプ２０の下部には燃料チヤンネル
の把持部１０が取付けられている。パイプ２０の
上方には取手２２および把持部１０を開閉操作す
る為のノブ２３が取付けられている。このノブ２
３はパイプと同軸にパイプ内に挿入されたシヤフ
ト２４と固定されており、シヤフト下端部にはネ
ジが切つてある。シヤフト２４はサポート内で回
転できるが、上下しない様になつている。

燃料チヤンネル把持用の２つのアーム２５はサ
ポートブロツク２６にピン２７で支持されている
と同時にＨ型ナツト２８でシヤフトと連結されて
いる。ノブ２３を反時計方向に回転することによ
り、シヤフト２４が反時計方向に回転し、Ｈ型ナ
ツト２８が下方へ移動し、アーム２５を開かせ燃
料チヤンネル４のクリツプ部下側につめ２９をも
ぐり込ませて支持するようになつている。またノ
ブ２３を時計方向に回転させることにより、シヤ
フト２４が反時計方向に回転し、Ｈ型ナツト２８
が上方へ移動し、アーム２５を閉じて燃料チヤン
ネル４のクリツプ部よりつめ２９を取外す。ガイ
ド３０は燃料チヤンネル４の位置決め用であり、
燃料チヤンネル４の外側対角線上のコーナ部を支
持するようになつている。ストツパ３１は燃料チ
ヤンネル４のセツト高さを決める為のものであ
る。又、ブロツク１１は燃料チヤンネル着脱機の
燃料チヤンネル引抜き用ホルダのベアリングプレ
ートに取付ける為のものである。

次に第３図を参照しながら引抜用ホルダー１２
の細部構成について説明する。

引抜用ホルダー１２は操作台７の手すり１３に
上部カツプリング３２及び下部カツプリング３３
を挿入して回転自在に支持される。この上下部カ
ツプリングにはプレート３４を介して有底円筒形
のハウジング３５が取付けられており、このハウ
ジング３５の底に開設された孔を貫通してシヤフ
ト３６が設けられている。このシヤフト３６の下
端にはベアリングプレート３７が、上端にはピス
トン３８が取付けられており、ハウジング３５の
底とピストン３８の間にはピストン３８、シヤフ
ト３６およびベアリングプレート３７を上方に付
勢するばね３９が設けられている。またハウジン
グ３５内の上部にはシリンダ４０が固定されてお
り、このシリンダ４０内には下端をピストン３８
に固定されたピストンロツド４１が挿入されてい
る。

シリンダ４０内には空気等の気体が封入されて
おり、シヤフト３６の動きを緩衝する役割を果た
している。さらにハウジング３５の上部にはハン
ドル４２が固設されていて引抜き用ホルダー１２
の向きを設定できるようになつている。ベアリン
グプレート３７にはハウジング３５を覆うカバー
４３が取付けられており、ベアリングプレートの
上下動に伴なつてハウジング３５の下部に塗り分
けられた青色、黄色、赤色が順次カバー４３から
現われることによつてベアリングプレート３７に
かかつている荷重を表示できるようになつてい
る。ここで青色は作業可能、黄色は作業注意、赤
色は作業停止を意味するものとしている。ベアリ
ングプレート３７の側方にはチヤンネル取扱具９
の取付溝４４が形成されており、チヤンネル取扱
具のブロツク２１をはさんで保持できるようにな
つている。

これら各器具を用いて燃料バンドル５から燃料
チヤンネル４を引抜く場合には何等支障なく作業
が行なえるが燃料チヤンネル４を燃料バンドル５
に挿入する場合に次のような問題点があつた。

すなわち挿入作業手順は下記の通りである。

可動台３上に燃料バンドル５を載せ、燃料チヤ
ンネル４の上部をチヤンネル取扱具９のアーム２
５を開くことによりアーム２５の先端に取付けら
れたつめ２９と係合させて保持する。

操作台７の手すり１３に固定した引抜き用ホル
ダー１２のベアリングプレートの取付溝４４にチ
ヤンネル取扱具９のブロツク２１を載せて操作台
７にセツトし、さらにブロツク２１と、ベアリン
グプレート３７上に架台４５を載せこの架台上に
作業員が乗る。巻上装置１５を駆動してチエーン
１５を巻上げるとチエーンの下端に取付けられて
いる可動台３げフレーム２に沿つて上昇し可動台
に載せられている燃料バンドル５も上昇する。燃
料バンドル５が燃料チヤンネル４の入口に入りか
かると摩擦抵抗によつて燃料チヤンネルは上向き
の力を受けるが、この力はチヤンネル取扱具のブ
ロツクをおさえている架台および架台に乗つてい
る作業員の体重によつておさえられる。

このように燃料チヤンネルと燃料バンドルとを
組立てて燃料集合体にする作業においては架台の
取付および取外しのための作業時間を必要とす
る。これは特に分解と組立を交互に行なう場合に
おいて多くの作業時間を要するものとなる。さら
に燃料プール上の操作台においてはプール中に貯
蔵された燃料集合体から発せられる放射線のため
に放射線量率が相当に高くなつている。従つて架
台上に乗つて燃料集合体の組立作業をする作業員
の受ける放射線量も多くなるという問題点があつ
た。また作業員の乗る架台からバランスをくずし
て作業員が落下する危険すらあつた。

本発明は上記問題点を除去するためになされた
もので架台や荷重代りの作業者を用いないことに
よつて危険や放射線被曝を低減させ、短時間で容
易に作業ができる燃料チヤンネル着脱機を提供す
ることを目的とする。

本発明ではこの目的を達成するために従来のホ
ルダーにかえて上下両方向へ動き、かつスプリン
グ力の働きホルダーを用いている。このホルダー
は操作台７の手すりに固定される中空円筒状のサ
ポートの上下両端に端部に孔を有するハウジング
を取付け、この中にサポート部にその太径部を挿
入し、上下の細径部をハウジングの孔に挿通した
ピストンを入れ、このピストンの太径部とハウジ
ングとの間に上部スプリング及び下部スプリング
を介挿し、このピストンの下方細径部の下端にチ
ヤンネル取扱具のブロツクを上下両方向に拘束す
るベアリングプレートを取付けたものである。

以下第４図および第５図を参照して本発明に係
る燃料チヤンネルの挿入引抜用ホルダーの構造に
ついて説明する。

挿入引抜用ホルダー５０は操作台７の手すりに
回動自在に固定するための固定部として本体の側
方に上部カツプリング５１ａおよび下部カツプリ
ング５１ｂを有し、これらのカツプリングと本体
とをプレート５２で連結している。本体の中央部
には中空円筒状のサポート５３があり、この部分
でプレート５２と連結している。このサポート５
３の上下には端部に孔を有する上部ハウジング５
４および下部ハウジング５５が固定されている。
これらのサポートおよびハウジング中には、ピス
トン５６が挿通している。このピストン５６はサ
ポート５３の部分が太径部５７に上下のハウジン
グにあたる部分が細径部５８になつており、細径
部５８はハウジングの孔から外部に突出してい
る。

また上下ハウジングと太径部との間にはそれぞ
れ上部スプリング５９および下部スプリング６０
が介挿されており、太径部を中心位置に保持する
ように付勢して支持している。

細径部５８の下端突出部にはＵ字型にえぐられ
た溝部６１を有するベアリングプレート６２が設
けられており、この溝部６１にチヤンネル取扱具
９のブロツク１１を側方から挿入するとブロツク
１１は上下両方向とも動かないように拘束され
る。ベアリングプレート６２には下部ハウジング
５５の下部を覆う下部カバー６３が固定されてお
り、ベアリングプレート６２の上下動に伴なつて
下部ハウジング５５の表面に青色、黄色、赤色と
色別けされた部分が順次下部カバー６３から現わ
れることによつてベアリングプレート６２にかか
つている荷重を表示できるようになつている。ま
た上部ハウジング５４から突出したピストンの細
径部５８の端部には上部カバー６４が取付けられ
ており、さらにこの上部カバー６４にはハンドル
６５が取付けられている。またカバーのサポート
５３近傍の上下にはリミツトスイツチ６６，６７
およびリード線６８，６９が取付けられておりベ
アリングプレート６２に所定以上の上向き力また
は下向き力がかかつた場合には巻上装置を停止す
るようになつている。

次に第６図を参照して本発明に係る燃料チヤン
ネル着脱機の動作について説明する。なお第１図
に示した従来品と同一のものには同一符号を付し
て説明を省略する。

まず、燃料集合体を燃料チヤンネルと燃料バン
ドルとに分解する場合には、燃料集合体をフレー
ム２に沿つて上下動可能に設けられ可動台３上に
載せる。次にチヤンネル取扱具９のブロツク１１
を挿作台７の手すりに固定された引抜き挿入用ホ
ルダー５０下部に取付けてあるベアリングプレー
ト６２の溝部６１に側方から挿入して固定する。
次に巻上装置１４を駆動してチエーン１５を巻上
げて可動台３を上昇させ、チヤンネル取扱具９の
保持部１０に燃料チヤンネル４の頭部を挿入させ
る。次にチヤンネル取扱具９のノブ２３を回わし
てアーム２５を開いて先端部にあるつめ２９を燃
料チヤンネル４の上部に係合させる。ついで巻上
装置１４を駆動させて可動台３を下降させると燃
料バンドル５は可動台３とともに降下するが燃料
チヤンネル４はチヤンネル取扱具９に保持されて
上方に残るので両者は分解される。この時燃料チ
ヤンネルと燃料バンドルとの間には摩擦力が働い
ているので燃料チヤンネルには下向きの力が加わ
る。この下向きの力はチヤンネル取扱具９を介し
て引抜き挿入用ホルダー５０のベアリングプレー
ト６２に伝えられる。

ベアリングプレート６２はこれに固定されてい
るピストン５６とともに下部スプリング６０を圧
縮しながら下降し、摩擦力と下部スプリングの反
撥力とが釣合う所でバランスする。この下部スプ
リングが働らくので燃料バンドル５から燃料チヤ
ンネル４を引抜く力は徐々に加わるため、燃料チ
ヤンネル４の上部やチヤンネル４の上部やチヤン
ネル取扱具９のアーム２５やつめ２９を衝撃力に
よつて破損したりすることがない。またベアリン
グプレート６２に取付けられている下部カバー６
３はベアリングプレート６２とともに荷重に応じ
て下がるため、下部ハウジング５５の外側に色別
けされている部分が露出して負荷されている荷重
を知ることができる。

次に燃料バンドル５に燃料チヤンネル４を挿入
して燃料集合体を組立てる場合の手順について説
明する。

燃料集合体の組立ては上述した分解の場合とほ
ぼ逆順でなされる。

まず燃料バンドル５を可動台３に載せる。次に
チヤンネル取扱具９のアーム２５を開いて燃料チ
ヤンネル４の上部を把持し、このチヤンネル取扱
具９のブロツク１１を引抜き挿入用ホルダー５０
のベアリングプレート６２の溝部６１に側方から
挿入して固定する。次に引抜き挿入用ホルダーの
ハンドル６５を回転操作して燃料チヤンネル４の
中心を燃料バンドル５の中心に合わせる。ついで
巻上装置１４を駆動して可動台３を上昇させ、燃
料チヤンネル４と燃料バンドル５とを組立てる。

燃料バンドル５の頂部が燃料チヤンネル４の下
端に挿入され始めるとき燃料チヤンネルは上向き
の力を受けるがこの力は引抜き挿入用ホルダーの
ピストン５６を介して上部スプリング５９に伝え
られる。上部スプリング５９はその上端を上部ハ
ウジングに支持されて圧縮されながらこの上向き
力に対抗することとなる。このように上向きに加
わる挿入力を上部スプリングで軟らかく受けとめ
るので燃料バンドル上端や燃料チヤンネルに衝撃
力が加わることがない。またベアリングプレート
に所定堕値以上の上向き荷重がかかるとリミツト
スイツチ６７が働いて巻上装置１４を停止するの
で燃料チヤンネル等に損傷を与えることがない。

以上説明したように本発明ではチヤンネル取扱
具のブロツクを引抜挿入用ホルダーのベアリング
プレートの溝部に挿入して上下方向に動かないよ
うに保持し、またこのベアリングプレートに連結
されたピストンをスプリングによつて上下両方向
に弾性をもつて支持したので、燃料集合体の分解
時は勿論組立時においても各部に衝撃力を与える
ことなくスムースに作業が行なえる。従つて従来
に比較して荷重がわりの作業員が不要になること
から操作台上での作業時間が減少するので放射線
被曝線量を低減することができる。また架台を用
いなくても良いので架台の取付および取外しのた
めの作業時間が不要となる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の燃料チヤンネル着脱機を概略的
に示す側面図、第２図は第１図に示されたチヤン
ネル取扱具を示す側面図、第３図は従来の引抜き
用ホルダーを示す側面図、第４図は本発明に係る
引抜挿入用ホルダーを示す側面図、第５図は第４
図に示した引抜き挿入用ホルダーを拡大して示す
もので第５図ａは平面図、第５図ｂは立面図、第
６図は本発明の燃料チヤンネル着脱機を概略的に
示す側面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 燃料プールの側壁に沿つて鉛直に固定された
   フレームと、このフレームに案内されて上下動し
   燃料集合体を保持する可動台と、この可動台を上
   下に動かす駆動装置と、燃料プールの水面上に張
   設された操作台に取付けられるホルダーと、この
   ホルダーにその上部を支持され、かつ下部に燃料
   集合体のチヤンネル部を把む把持機構を備えたチ
   ヤンネル取扱具とからなる燃料チヤンネル着脱機
   において、前記ホルダーは操作台に固定して取付
   けられた円筒状のサポートと、このサポートの上
   下にそれぞれ取付けられ端部に孔を有するハウジ
   ングと、前記サポート内にその太径部を挿入し、
   上下の細径部をハウジングの孔に挿通したピスト
   ンと、このピストンの太径部とハウジングとの間
   に介挿された上部スプリング及び下部スプリング
   と、前記ピストンの下方細径部の下端に取付けら
   れてチヤンネル取扱具のブロツクを上下方向に拘
   束する溝部を有するベアリングプレートとから構
   成したことを特徴とする燃料チヤンネル着脱機。