JPS62121397A - 制御棒駆動機構交換装置 - 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】 し発明の技術分野］ 本発明は制御棒駆動機構（以下ＣＲＤという）の搬入・
搬出をなす制御棒駆動機構交換装置に関する。

［発明の技術的背景］ 例えば沸騰水型原子力発電プラント（以下ＢＷＲという
）においては、定期点検時に全ＣＲＤの内約２０％程度
が交換される。従来このＣＲＤの交換作業はＣＲＤ交換
作業至（以下ペデスタル室という）内で行なわれており
、このベデスタルヱ内は比較的放射線線ｍ率が高いため
に作業員の被曝が９念されていた。そこで交換作業を可
能な限り１緘化しかつ遠隔操作が可能なものとしていた
。

そこで第４図を参照して従来のＣＲＤ交換作業について
説明する。第４図はＣＲＤ交換装置によりＣＲＤを交換
する作業を示した断面図であり、図中符号１は原子炉圧
力容器である。原子炉圧力容器１は原子炉格納容器２内
に収容され、原子炉圧力容器用ペデスタル３上に載置・
固定されている。上記原子炉圧力容器１内には図示しな
い冷却材および炉心が収容されており、この炉心は襟数
の燃料集合体および制御棒等から構成されている。

そして上記制′ｎ棒を制御するのがＣＲＤ４である。

このＣＲＤ４は通常は原子炉圧力容器１の底部に固着さ
れたＣＲＤハウジング５内に下方から挿入され、上端を
制御棒と連結される。かかる状態でアリ仰捧を炉心内に
挿入・引抜することにより炉心出力の制■をなす。また
上記原子炉圧力容器用ペデスタル３内はペデスタル室６
となっており、ＣＲＤの交換作業はこのペデスタル室６
内で行なわれる。

上記ペデスタル室６には開ロアが形成されており、この
間ロアと連通ずるようにＣＲＤ走行通路８が設置されて
いる。このＣＨＤ走行通路８の先にはｖ９が形成されて
いる。この室９と上記間ロアとの間にはペデスタル室外
走行台車用レール１１Ａが敷設されており、またこれと
平行してペデスタル室外ＣＲＤカート走行用レール１２
Ａが敷設されている。上記走行台車用レール１１Ａに沿
って走行台車１３が走行するとともに、ＣＲＤカート用
レーし１２Ａに沿ってＣＲＤカート１４が走行する。ま
た上記走行台車用レールＩＩＡの延長上であって前記ペ
デスタル室６内にはプラットホーム１５が設置されてお
り、このプラットホーム１５上にペデスタル室内走行台
車用レール１１Ｂが延長して敷設されている。一方上記
ＣＲＤカート用レール１２Ａの延長上であってペデスタ
ル室６内には、ペデスタル室内ＣＲＤカー１〜用レール
１２Ｂが敷設されている。上記室９内にはＣＲＤカート
牽引用ウィンチ２１が設置されており、ＣＲＤカート１
４はこのウィンチ２１によりワイヤローブ２２を介して
牽引される。また走行台車１３には回転フレーム２４が
設置されているとともに、この回転フレーム２４には掴
み腕２５が取付けられている。図中符号２６は昇降台車
、２７はボルト脱Ｉｎ台車、２８はこのポルｌ−税＠機
台車２７に設置されたボルト脱着機である。

また走行台車１３には給電装置３１から給電される。

上記構成によるとまずＣＲＤ４をペデスタル室６内に搬
入する場合には、室９内にてＣＲＤカート１４上にＣＲ
Ｄ４を載置させ、ＣＲＤカート用レール１２Ａｒｊよび
１２Ｂに沿って至９からペデスタル室６内まで走行させ
る。尚その際ＣＲＤカート１４の一旦側はカート牽引用
ウィンチ２１により支持されている。その際走行台車１
３に支持された回転フレーム２４はＣＲＤカート用レー
ル１２Ｂと平行となるように回転せられている。そして
ＣＲＤカー１−１４がＣＲＤ４の受渡し可能な位置にき
た後、掴み腕２５によりＣＲＤ４をＣＲＤカート１４上
から昇降台車２６上に移動させる。そして空になったＣ
ＲＤカート１４は上記ＣＲＤカート牽引用ウィンチ２１
によりペデスタル室６内から至９内に戻す。次にＣＲＤ
４を装着する作業を開始する。又これに対してＣＲＤ４
を取外し、ペデスタル室６内から室９内に搬出する場合
には、上）ホしたと逆の動作により行なう。またこれら
の作業は原子炉格納容器２の外に設置された図示しない
制′ａ室にて遠隔によりなされる。

また走行台車１３および回転フレーム２４の保守点検お
よび保管は以下のようにしてなされる。

まずペデスタル室６内は放射線徂が高いためにペデスタ
ル室６内で保守・点検を行なうことはできず、よってペ
デスタル室６の外に搬出する必要がある。その際まず走
行台車１３側の給電装置３１のケーブルコネクタを外す
。尚給電装置３１はＣＲＤプラットホーム１５および走
行台車１３との間をキャタピラ方式により接続してあり
、ＣＲＤプラットホーム１５側を固定端とし、走行台車
１３側を移動端としている。そして走行台車１３および
回転フレーム２４の回転用単独操作箱に外部電源を接続
する。かかる状態で走行台車１３の近傍に作業員が位置
して走行台車１３をペデスタル室６の外に搬出する。尚
プラントによっては建屋の形状等より走行台車用レール
１１Ａおよび１１Ｂが、大きく（例えば１０数度）傾斜
している場合があり、この場合には作業員のみで移動さ
せるのは困難である。そのような場合には、前記カート
牽引用ウィンチ２１により走行台車１３を牽引してペデ
スタル室６の外に搬出することとなる。

［背景技術の問題点］ 上記構成によると以下のような問題がある。すなわちＣ
ＲＤ４の搬入・搬出作業については全て遠隔操作で行な
うことができるが、走行台車１３自体の保守・点検を行
なう場合には、走行台車１３の近傍に作業員が位置して
これをペデスタル室６の外に搬出しな（ブればならない
。またその際給１ｆｇ置３１から走行台車１３を切離し
たり、外部＠源に接続したりといった作業を行なわなけ
ればならず、放射線量の高いペデスタル室６内にて煩雑
な作業を余儀なくされるとともに作業時間ら長びき、作
業員の被曝低減およびプラン１〜の稼動率の向上を図る
上で問題があった。

［発明の目的］ 本発明は以上の点に基づいてなされたものでその目的と
するところは、走行台車のペデスタル室内への搬入・搬
出を遠隔操作で行なうことを可能とし、作業員の被曝低
減、プランｉ〜の稼ＩＩＩ率向上を図ることが可能な制
御棒駆動機構交換装置を提供することにある。

［発明の概要］ すなわち本発明による制御棒駆動機構交換装置は、原子
炉圧力容器を支持するペデスタルの内側に形成されたペ
デスタル室内に設置されたプラットホームと、このブラ
、ットホームの上に敷設されたペデスタル室内走行台車
用ラックレールと、上記ペデスタル室の外であって上記
ペデスタル室内走（テ台車用ラックレールの延長上にｔ
設されたペデスタル室外走行台車用ラックレールと、上
記ペデスタル室内走行台車用ラックレールおよびペデス
タル室内走行台車用ラックレール上をビニオン状車輪を
介して走行可能に配置され制御捧駆動成構の搬送をなす
走行台車と、この走行台車に設置され制御棒駆動機構の
着脱をなすとともに制御棒駆動機構を保持する制御棒駆
動機構取扱機構と、上記ペデスタル室外走行台車用ラッ
クレールに設置され走行台車との間で制御棒駆ｖＪ機構
の受渡しをなす制６０棒駆動機構受渡し機構と、上記ブ
ラッｉ〜ホームと走行台車との間でケーブルを介して給
電をなす給電機構と、遠隔より上記走行台車、制御棒駆
動機構取扱機ｖ４および受渡し機構を制御する制■装置
とを具備したことを特徴とするものである。

つまり従来のＣＲＤカートによりＣＲＤを搬送するので
はなく、走行台車にＣＲＤを保持させて走行台車により
搬送するものであり、その際走行台車の走行はラックレ
ールと走行台車側のビニオン状車輪とによりなすもので
あり、これを制御装置により遠隔操作して走行させるも
のである。さらに制御棒駆動機構の着脱および保持を制
御棒駆ｌ１ｌｌｒＲ″構取扱機構により行ない、制鉗棒
駆動礪偶の受渡しは走行台車側の制御棒駆動機構取扱機
構とペデスタル室外走行台車用ラックレール側に設置さ
れた受渡し機構とにより行なうものである。

［発明の実施例］ 以下第１図乃至第３図を参照して本発明の一実施例を説
明する。第１図は本実施例によるＣＲＤ交換装置の構成
を示す断面図であり、図中符号１０１は原子炉圧力容器
である。この原子炉圧力容器１０１内には図示しない冷
即材および炉心が収容されており、上記炉心は図示しな
い？！２数の燃料集合体および制御棒等から構成されて
いる。上記原子炉圧力容器１０１は原子炉格納容器１０
２内に収容されており、原子炉圧力容器用ペデスタル１
０３上にｒｉ、置・固定されている。上記制御棒はＣＲ
Ｄ１０４により制御され、炉心内への挿入・引接を調整
され、それによって炉心出力の制御がなされる。ＣＲＤ
１０４は通常運転時には原子炉圧力容器１０１の底部に
固着されたＣＲＤハウジング１０５内に挿入されている
。上記ＣＲＤ１０４のペデスタル至１０６内への搬入・
搬出は、ＣＲＤ交換装置によりなされる。

以下このＣＲＤ交換装置の構成について説明する。まず
上記ペデスタル１０３には開口１０７が形成されている
。この間口１０７からペデスタル室１０６の外の至１０
９までにはペデスタル室外走行台車用ラックレール１２
１Ａが敷設されている。このペデスタル室外走行台車用
ラックレール１２１Ａの延長上であってペデスタル室１
０６内にはペデスタル掌内走行台車用ラックレール１２
１ＢがＣＲＤプラットホーム１２２に支持されて敷設さ
れている。これらラックレール１２１Ａおよび１２１Ｂ
に沿って走行台車１２３が走行する。すなわち走行台車
１２３にはピニオン状の走行車輪１２４が設置されてお
り、この走行車輪１２４がラックレール１２１Ａ、１２
１Ｂに歯合しながら回転することにより走行台車１２３
が走行する。上記ＣＲＤブラットボーム１２２の図中右
側端部にはケーブルリール１２６が設置されている。こ
のケーブルリール１２６にはケーブル１２７が巻回され
、このケーブル１２７の一端が走行台車１２３に接続さ
れている。

図中符号１２８はその移動端である。またケーブル１２
７は滑車１２９によりガイドされている。

上記ラックレール１２１Ａおよび１２１Ｂ上にはケーブ
ルローラ１３１および１３２が設置されている。ケーブ
ルローラ１３２はケーブルローラ１３１に比べて高い位
置にある。これらケーブルローラ１３１および１３２に
より第２図に示すように上下方向からケーブル１２７を
ガイドする。

これによってケーブル１２７の浮上がり等を防止する。

上記走行台車１２３には回転フレーム１４１が設置され
ており、この回転フレーム１４１には掴み腕１４２が設
置されている。この掴み腕１４２によりＣＲＤ１０４を
把持する。また上記回転フレーム１４１には昇降台車１
５１が設置されている。また館記ＣＲＤプラットホーム
１２２にはポル１ル脱着機台車１６１が設置されており
、このポル１−税着別台車１６１にはボルト脱着磯１６
２が設置されている。

至１０９内に位置するラックレール１２１Ａの下方には
ＣＲＤ受渡し台１７１が設置されている。

すなわち走行台車１２３に保持されてペデスタル至１０
６内から搬出されたＣＲＤ１０４は、室１０９にて上記
受渡し台１７１に移行される。これを第３図を参照して
詳細に説明する。上記受渡し台１７１には一対の受取ア
ーム１７２が設置されているとともに、ストッパ１７３
が設けられている。そして走行台車１２３は窄１０９内
まで走行して上記受渡し台１７１にＣＲＤ１０４を受渡
可能な位置にくるとこれを検知して走行を停止する。次
に受渡し台１７１の受取アーム１７２およびスｌ−ツバ
１７３が上昇して掴み腕１４２により保持されているＣ
ＲＤ１０４を受取ることにより、ＣＲＤ１０４の受渡を
行なう。

以上の構成を基にその作用を説明する。まずＣＲＤ１０
４をペデスタル’Ｊ１０６内から搬出する場合について
説明する。ＣＲＤハウジング１０５から取外されたＣＲ
Ｄ１０４は第２図に示すような状態で走行台車１２３の
回転フレーム１４１に保持される。次に回転フレーム１
４１を回転させてラックレール１２１Ｂと平行な状態と
する。

次に走行台車１２３を走行させる。これらの操作は一員
して原子炉格納容器１０２の外に設置された制御至の制
御装置により遠隔でなされる。走行台車１２３はラック
レール１２１Ｂおよび１２１Ａ上を走行して室１０９内
に移動する。そして至１０９内にて受渡し台１７１にＣ
ＲＤ１０４を受渡可能な位置まできたら、これを走行台
車１２３が検知してその走行を停止する。次に受渡し台
１７１側の受取アーム１７２およびストッパ１７３がそ
のシリンダ機構の動作により上昇する。そして掴み腕１
４２による保持を解除するとともに、昇降台車１５１を
下降させることによりＣＲＤＩ０４は受渡される。ＣＲ
Ｄ１０４が受渡された後受取アーム１７２およびスｊ〜
ツバ１７３Ｓ−走行台車１２３の走行に支障を来たすこ
とのない位置まで下降させる。次に走行台車１２３を走
行させてペデスタル至１０６内に戻す。これでＣＲＤＩ
Ｏ４の受渡作業が終了する。

これに対してＣＲＤ１０４をペデスタル室１０６内に搬
入する場合について説明する。この場合には前述した動
作の逆の動作となり、走行台車１２３はＣＲＤ受渡し台
１７１側からＣＲＤ１０４を受取り、至１０９からペデ
スタルｖ１０６内まで走行する。後は回転フレーム１４
１を回転させるとともに昇降台車１５１を昇降させる等
の操作、およびボルト脱着機１６２の操作により所定の
ＣＲＤハウジング１０５内に挿入される。

次に走行台車１２３自体の保守・点検を行なう場合につ
いて説明する。この場合にも遠隔操作により走行台車１
２３をペデスタル室１０６から掌１０９内まで走１１さ
せる。これによって走行台車１２３を高放射線環境下に
あるペデスタル至１０６内から搬出することが出来、安
全な場所にて保守・点検を１１なう事が出来る。そして
筺守・点検作業が終了した後遠隔操作により再度ペデス
タル室１０９内まで走行させればよい。

以上本実施例によれば以下のような効果を奏することが
出来る。

く１）まず走行台車１２３自体を遠隔操作により適宜走
行させることができるので、走行台車１２３の保守点検
を行なう際、従来のように作業員が走行台＄１２３の近
傍に位置して種々の作業を行なうといったことは一切不
要であり、保守・点検作業が容易になるとともに作業時
間ちり縮化され、作業員の被曝低減およびプラントの稼
働率の向上を図る上で橿めて効果的である。

（２）そして従来必要であったＣＲＤカート、ＣＲＤカ
ート牽引用ウィンチ、ＣＲＤカート用レールが一切不要
となり構成の簡略化を図ることが出来るとともに、コス
トの低減をも図ることが出来る。

（３）またＣＲＤ交換作業をとってみても、例えば従来
はＣＲＤカートより走行台車側にＣＲＤが移（テされて
もＣＲＤカートがペデスタル室内から搬出されなければ
、ＣＲＯ取付は作業を開始することができなかったのに
対して、本実施例の場合にはＣＲＤカートを必要とする
構成ではないので、走行台車１２３によりペデスタル至
１０６内にＣＲＤ１０４を搬入した後ただちに取付は作
業を開始する事ができる。これによってＣＲＤ交換作業
も簡略化され作業時間も大幅に短縮されることとなる。

（４）さらに本実施例の走行台車１２３の走行方式は、
ラック・ビニオン方式であるので、ごみ、汚れすべり等
により位＠精度が低下することはなく、位置決め精度を
向上させることができる。またラックレール１２１Ａ及
び１２１Ｂを位置検出装置用のラックレールとしても使
用する事が出来、従来位置検出用として設置していた位
置検出用のラックレールを不要とすることができる。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明による制御棒駆動機構交換装
置によると、走行台車自体の保守・点検作業を行なう場
合には、遠隔操作により走ｉテ台中を走行させてペデス
タル室の外に搬出ざぜればよく、その際従来のように作
業員が走行台車の近傍に位置して手作業で行なうといっ
たことは一切不要である。よって作業員の被曝低減を図
ることができるとともに保守・点検作業を容易にするこ
とができる。また従来必要であったＣＲＤカー１−な必
要としない構成であるので、制御棒駆動機構交換作業自
体が容易かつ短時間ですむようになり、プラントの稼働
率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示す図で、第１
図は制御棒駆動機構交換装置を示す図、第２図は制御棒
駆動機構交換装置の一部を詳細に示す斜視図、第３図は
制御棒駆動機構交換装置の一部を詳細に示す断面図、第
４図は従来の制御棒駆動機構交換装置構成を示す図であ
る。 １０１・・・原子炉圧力容器、１０３・・・原子炉圧力
容器用ペデスタル、１０４・・・ＣＲＤ　（制御棒駆動
（幾購）、１０６・・・ペデスタル室、１２１Ａ・・・
ペデスタル７外走１１台車用ラックレール、１２１Ｂ・
・・ペデスタル室内走行台車用ラックレール、１２２・
・・プラットホーム、１２３・・・走行台車、１２４・
・・走行車輪、１４１・・・回転フレーム、１４２・・
・掴み腕、１５１・・・昇降台車、１７１・・・受渡し
台、１２７・・・ケーブル。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）原子炉圧力容器を支持するペデスタルの内側に形
   成されたペデスタル室内に設置されたプラットホームと
   、このプラットホームの上に敷設されたペデスタル室内
   走行台車用ラックレールと、上記ペデスタル室の外であ
   つて上記ペデスタル室内走行台車用ラックレールの延長
   上に敷設されたペデスタル室外走行台車用ラックレール
   と、上記ペデスタル室内走行台車用ラックレールおよび
   ペデスタル室内走行台車用ラックレール上をピニオン状
   車輪を介して走行可能に配置され制御棒駆動機構の搬送
   をなす走行台車と、この走行台車に設置され制御棒駆動
   機構の着脱をなすとともに制御棒駆動機構を保持する制
   御棒駆動機構取扱機構と、上記ペデスタル室外走行台車
   用ラックレールに設置され走行台車との間で制御棒駆動
   機構の受渡しをなす制御棒駆動機構受渡し機構と、上記
   プラットホームと走行台車との間でケーブルを介して給
   電をなす給電機構と、遠隔より上記走行台車、制御棒駆
   動機構取扱機構および受渡し機構を制御する制御装置と
   を具備したことを特徴とする制御棒駆動機構交換装置。
2. （２）上記ペデスタル室内走行台車用ラックレールおよ
   びペデスタル室外走行台車用ラックレールには高さ方向
   にその位置を異ならせた複数のケーブルローラが設置さ
   れており、これらケーブルローラにより給電機構のケー
   ブルを上下方向からガイドすることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の制御棒駆動機構交換装置。