JPS6161323B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、不透明液体中でトランスデユーサよ
り超音波を発射し、障害物からあるいは障害物に
対向した原子炉容器内壁面からの反射波により、
障害物を検出する超音波透視装置に関するもので
ある。

以下、一例としてナトリウム冷却型高速炉へ適
用した例について述べる。ナトリウム冷却型高速
炉は、燃料交換前に炉心を内蔵する原子炉容器の
上部に設けられた制御棒を切離し、炉心上部機構
と一体のプラグを回転して燃料交換を行なう。と
ころで、燃料交換時に制御棒の切離しが確実に行
なわれていない場合、あるいは、炉心構成要素が
浮上り、炉上部機構と干渉している場合に、プラ
グを回転すると、炉心に致命的な損傷を与える恐
れがある。そのため、炉心構成要素と炉上部機構
との間隙が覗ける位置にトランデユーサと反射体
とが設置され、前記トランスデユーサから発射し
た超音波により監視している。この監視をより完
全にするためには、前記トランスデユーサを炉心
上部機構下面に平行な方向に向ける俯抑角運動、
炉心構成要素の全頂部をおおつて走査させる水平
運動、そして炉心構成要素頂部と炉心上部機構下
面との間隙を全てカバーさせる上下運動をさせる
必要がある。又、この装置には高信頼性と、検出
時間の短縮化、取扱いの容易さ、トランスデユー
サの交換の容易さも要求される。

しかしながら従来の方式によると、トランスデ
ユーサと反射体の距離が大きく反射波として得ら
れる信号量が小さくなる。また、原子炉容器内に
特殊な反射体を設ける必要があり、該反射体は原
子炉寿命中に起りえる熱変形等による機能喪失を
防ぐために特殊な面形状したものであるが、その
信頼性は乏しい。また、機能喪失した反射体をメ
ンテナンスするとなれば、さらに困難が予想され
る。上記点を解決する方法として、該トランスデ
ユーサ駆動機構を原子炉容器平面中心に設置し、
該容器内壁を反射面とすることも考えられるが、
１足とびにその様にはいかない。それは該原子炉
容器は中心部に炉心上部機構が設置されており、
その内部には制御棒駆動機構が群をなして取り付
けられているからである。例えば原子炉容器中心
に制御棒が設置された高速増殖炉があるとする。
原子炉の燃料交換時に制御棒駆動機構を取り外す
ことは可能である。しかし、制御棒駆動機構の挿
入孔は前記従来方式のトランスジユーサ駆動装置
を設置するには余りにその挿入孔は小さい。ま
た、これを解決する方法として、垂直浸せき管を
利用する方法もあるが、浸せき管を通して炉心上
部のトランスデユーサまで信号を到達させるには
信号量が減衰し信頼性に欠点がある。

本発明は上記点についてなされたもので、駆動
機構を簡素化しかつ信頼性の高い超音波透視装置
を得ることを目的としている。

以下一実施例の図面を参照して本発明を詳細に
説明する。

第１図は二重回転プラグ方式を示してあり、第
２図は本装置の縦断面図である。回転プラグ１８
上の炉心上部機構１５内に設置された駆動部１は
前記回転プラグ１８を貫通し、冷却材液面１７下
に垂設された案内管７と、この案内管７内にあつ
て端部に軸方向のスリツト８を有する内筒２と接
続されている。内筒２と案内管７の間隙部には、
駆動時の案内をする摺動部９が設けられている。
またトランスジユーサ３は、前記案内管７内に設
けられた保持管２２の下端部に取り付けられ、保
持管２２はフランジ２０により駆動部ケーシング
３５の上面に固定支持される。前記トランスジユ
ーサ３および保持管２２は冷却材中に浸漬されて
いる。前記駆動部１の上部には取扱用および駆動
部上下動用アイボルト３１が設けられ、その下部
には吊り具３０が取り付けられ、この吊り具３０
が内筒２を吊り下げている。アイボルト３１は炉
心上部機構１５上部に設定された駆動部ケーシン
グ３５上の駆動モータ３８、ワイヤロープ巻取ド
ラム３７、ガイドプーリ３６にワイヤロープ３２
を介して接続され、トランスデユーサ上下動機構
を構成している。又内筒２はその上部に歯車２９
を有し、駆動部ケーシング３５内に取り付けられ
た駆動モータ３４に歯車３３を介して接続され、
内筒２の回転機構を構成する。内筒２は回転プラ
グ１８上面でシール機構２５に支えられ、かつ炉
内のカバーガス１９をシールしている。前記保持
管２２はトランスデユーサ３とは溶接により、内
部をナトリウムおよびカバーガス１９をシールし
ており、信号ケーブル２１が貫通している。

また、保持管２２はシール機構２４に支えら
れ、かつ炉内のカバーガス１９をシールしてい
る。

次に作用について説明する。

燃料交換前にあらかじめ設置されている案内管
７に沿つて駆動装置を挿入、設置する。トランス
デユーサ３を炉上部機構１５下面を平行線にさせ
るためにはプラントの据付時に調整しておく。

まず炉上部機構１５と炉心構成要素１２との間
隙を全てカバーするため、内筒２を上方向に引き
上げておき360゜全方向に超音波を発信し、炉容
器１４内壁面および浮上り炉心構成要素、未切離
し制御棒からの反射波により、制御棒の切離しの
確認、炉心構成要素１２の浮上りの有無を検出す
る。この状態においては位置検出が行えないの
で、浮上りが検出された場合には内筒２を下方向
へ下げ、内筒２の下端にあるスリツト８より超音
波を制限させて発信させる。そして内筒２を駆動
モータ３４により回転(A)させ360゜全域をそのし
ぼつたビームで走査させるので浮上り部材の位置
検出ができる。

以上のように、本発明の超音波透視装置を使用
することにより、ナトリウム冷却型高速炉の燃料
交換時に、制御棒の切離しの確認と、炉心構成要
素の浮上りの有無の検出ができ、原子炉運転の安
全性が向上する。又、駆動装置は、全方向発信型
のトランスデユーサを固定して使用するため極め
て単純な構造となり、ナトリウム中に露出する摺
動部も案内管と内筒間のものだけとなり、駆動機
構部のシール性も良く、コンパクトで精度及び信
頼性の高いものが得られる。

また、ナトリウム等の洗浄も容易で、メンテナ
ンス性が非常に良好である。更に、駆動部からの
動力は歯車で伝達しており、装置全体は軽量で、
取扱いが容易であり、原子炉の稼動率が向上す
る。又トランスデユーサ交換も容易である。ま
た、本発明の超音波透視装置は原子炉容器をその
まま反射体とするため、熱変形に対しても十分に
対処でき信頼性の高いものとなる。しかも炉容器
の中心位置にセツトするため浮上り物がない場合
瞬時に検出操作が終了し、プラントの稼動率向上
にもつながる。更にトランスデユーサおよび保持
管が固定されているため信号ケーブルは端末処理
も容易でねじられることもなく、その寿命も長く
なる。

以上ナトリウム冷却型高速炉への適用例につい
て説明してきたが、本発明による超音波透視装置
は、不透明液中の障害物を検出することが、プラ
ントあるいは機器の安全機能上有用であるものに
対して同様の効果をもつて適用できるのは勿論で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の超音波透視装置を取り付けた
原子炉容器を示す断面図、第２図は本発明の一実
施例による超音波透視装置の断面図である。 ２……内筒、３……トランスジユース、１５…
…炉心上部機構、２２……保持管、２９……歯
車、３４……駆動モータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 原子炉容器外部炉心上部機構上に設置した駆
   動部と、この駆動部ハウジングに支持され原子炉
   容器内に垂設される保持管と、この保持管端部に
   設置される全周面を送受信面とするトランスジユ
   ーサと、前記保持管を包囲するスリツト付き内筒
   と、この内筒を回動および上下動させる駆動機構
   とからなる超音波透視装置。