JPS62185111A - チヤンネルボツクスの寸法測定装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、沸騰水型原子炉における燃ｌ′ｌＩ集合体の
チャンネルボックスの縦方向良さを測定するためのチャ
ンネルボックスの寸法測定装置に関する。

（従来の技術） 一般に沸騰水型原子炉は、第３図に示すように構成され
ている。

すなわち、第３図において、原子炉圧力容器１はその下
端部に垂設された円筒形の支持スカート２を支持構造物
３上に固定されて支持されており、この原子炉圧力′８
器１内には、複数の燃ｖ１集合体４．４・・・が整列配
置された炉心５が形成され、この炉心５の出力は、それ
ぞれ制御棒駆動！￥１構６により炉心５の燃料集合体４
．４間に挿脱される制御棒７によって制御されるように
なっている。炉心５の上方の原子炉圧力容器１内にはシ
ュラウドヘッド８が形成されており、このシュラウドヘ
ッド８は、その上方に配設されている複数の気水分１ｉ
ｆｆ器９．９・・・と連通されている。また、各気水分
離器９は上方に配設されている然気乾燥器１０の下部に
より囲繞されてＪ３す、この蒸気乾燥２！ｉ１０の外周
部位の原子炉圧力容器１には図示しない蒸気タービンに
蒸気を供給する主蒸気管１１が接続されている。さらに
、主蒸気管１１との接続部位より下方の原子炉圧力容器
１には蒸気タービンにおいて仕事をし、復水器（図示Ｕ
ず）・において凝縮された復水を原子炉圧力容器１に還
流する給水管１２が接続されでいる。さらにまた、炉心
５の外周側の原子炉圧力容器１内には複数のジェットポ
ンプ１３．１３・・・が配設されていおり、入口管１４
から図示しない再循環系に供給された冷却材たる炉水を
再循環ポンプ（図示Ｕ°ず）により出口管１５から各ジ
ェノｉ・ポンプ１３に案内して炉心５に通過ｕしめるよ
うになっている。

燃Ｉｔ集合体４は、第４図に訂示す、るように、ペレッ
ト状の核燃ｒ１を収納した複数の燃￥３１捧１６゜１６
・・・をイ１しており、これらの燃料棒１６【よ正方格
子状に配列され、上端には、口字状の把手１８が接続さ
れた上部タイプレート１７が取（＝Ｊけられ、下端には
下部タイプレート１９が取付けられている。また、燃料
棒１６はスベーリ２０ににり保持されてＪ３す、さらに
、燃料棒１６の外周は、上部タイプレート１７の上方か
ら下部タイプレート１９にまで達する角筒状のチャンネ
ルボックス２１により被覆されでいる。このチャンネル
ボックス２１は炉心５内における６月１材の流れを均一
化するとともに、制御１１捧７の挿入空間あるいは炉心
５内への図示しない計装ヒンリの挿入空間を確保するた
めのものであり、このためチ１１ンネルボックス２１は
一般に燃料交換時に新規なものと交換され、使用済のチ
１１ンネルボックス２１は放射性廃棄物として処理され
ることになるが、放射性廃棄物を低減させるために、こ
の使用済のチャンネルボックス２１を再利用することが
考えられている。そのためにはチャンネルボックス２１
に十分な検査を施して、その健全性を確認し、再使用に
耐えられるチャンネルボックス２１のみを選別する必要
がある。すなわら、チャンネルボックス２１を原子炉圧
力容器１内において長時間使用していると原子炉圧力容
器１内の温度等によりチャンネルボックス２１に機械的
膨張が生じて定められた寸法以上となり、他の炉内構造
物と干渉し、チャンネルボックス２１を使用することが
できなくなることがある。よってチ１１ンネルボックス
２１の検査にあたってはかかる形状変化を確実に検出す
る必要がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、前述した検査項目のひとつとしてチャンネル
ボックス２１の縦方向長さの測定がある。

ところが、この測定を行なうにはつぎのようにに制約が
ある。

すなわち、チャンネルボックス２１はその内部に使用済
の燃料を収納してＪ３す、高い放射能を帯びているため
に燃料取扱プール内にＪ３いて遮蔽した状態でしかも遠
隔操作により行なわなければならない。また、その際高
度な検査精度が要求されるとともに、作業員の被曝低減
の上から検査に要する時間は短時間であることが望まし
く、ざらに検査に使用する装置は検査状況等を考慮する
と小’Ｘ！　１ｆｉｔｎで取扱が容易である必要がある
。

本発明は、このような点を９４ｒｌ！シてなされたもの
で、チャンネルボックスの縦方向の１法を短時間のうち
に正確に測定することのできるチャンネルボックスの寸
法測定装置を提供７ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、チャンネルボックスの寸法測定装置であって
、燃ｖ１集合体を所定位置に保持する保持体と、この保
持体に保持された燃料集合体のヂＩＩンネルボックスの
上端隅部および下端隅部にそれぞれ対向するように、保
持体に対し傾斜状に取付【ノられている一対の非接触形
の距離ヒン１すと、両路ｗｉセンサからの測定信号に基
いてチャンネルボックスの縦方向長さを演算する演算処
理装置とを有してなることをｖＩＩＳ！とじている。

（作　用） 本発明ににれば、保持体により安定的に燃料集合体を保
持した上で非接触形の距離センサにより高精度に距離の
測定を行なうことができ、距離セン量すからの測定信号
に基き演算処理装置によりチャンネルボックスの縦方向
良さを正確に演算することができる。

（実施例） 以下、本発明を図面に示す実施例により説明する。

第１図は本発明に係るチャンネルボックスの寸法測定装
置の実施例を示すものであり、燃料集合体４を保持ツる
保持体３０は、上面３１ａが正方形状に形成された底壁
３１を有しでいる。この上面３１ａの中央部には、燃料
集合体４の下部タイプレート１９の下端が着座しうる円
筒形状の受け座３２が突設されており、この受け座３２
の円環状の上面３２ａは、下部タイズレート１９の傾斜
角に対応するように内側が外側より低位置となる傾斜状
に形成されている。底壁３１には、隣接しかつ直交優る
一対の側壁３３Δ、３３Ｂが、底壁３１の上面３１ａの
隣接づる２辺から連設されてＪ３す、各側壁３３Ａ、３
３Ｂには、上下方向に間隔を隔てで複数個の円形間口３
４．３４・・・が穿設され、両側壁３３Ａ、３３Ｂを軽
ω化している。

また、両側壁３３Ａ、３３Ｂの上下方向中間位置には、
底壁３１の直上に位置し、燃ｒ１集合体４を保持づる正
方形状のフレーム３５が取付けられてる。

側壁３３Ａ、３３Ｂの上端には、底壁３１に対向する土
壁３６が連設されてＪ３す、この上壁３６には燃料集合
体４が通過できる図示しない間口が中央部に形成されて
いる。また、上壁３６上には、上壁３６の開口内への燃
料集合体４の挿入をガイド１゛る四角筒状の挿入用ガイ
ド３７が突設されており、この挿入用ガイド３７の各側
壁３７ａの上端には、傾斜状のガイド面３８ａを備えた
ガイド爪３８が突設されている。

側壁３３Ａの上部には、前部を上方が前方に進出する傾
斜面３９ａに形成された取付枠３９が設置されてｄ３す
、この取付枠３９には斜め下方に向いた非接触形の距離
センサ４０Ａが取付けられている。また、底壁３１の上
面３１ａ上の受け座３２および側壁３３Ａ間には、前部
を下方が前方に進出する傾斜面４１ａに形成された取付
枠４１が設置されており、この取付枠４１には斜め上方
に向いた非接触形の距ｍｔ−ンサ４０Ｂが取付けられて
いる。これらの距離センサ４０Ａ、４０Ｂは、距離セン
サ４０Ａ、’４０Ｂの先端およびチャンネルボックス２
１の上端または下端の隅部間の距離ならびに予想伸び寸
法を測定しつるビーム径を有し、かつ発信面は平面とさ
れている。ざらに、両路１１１ｔ？ン醤す４０Ａ、４０
Ｂからの測定信号４２Ａ。

４２Ｂは、第２図に示すように演韓処Ｉｑ！装置４３に
入力され、この演算処１！Ｉ！装置４３によりチャンネ
ルボックス２１の縦方向良さが′ｆＱ算され、この良さ
が判断出力信号４４として出力されるようになっている
。

前述した構成によりチャンネルボックス２１の縦方向の
寸法を演算するには、燃料集合体４を図示しないクレー
ン等により吊り上げ、燃料取扱プール内に設置されてい
る保持体３０の上方から燃料集合体４を垂下し、燃料集
合体４の下端をガイド爪３８のガイド面３８ａに沿わせ
るようにして挿入用ガイド３７から保持体３０内に導入
し、燃料集合体４の下端を受け座３２上に着座させるよ
うにしてフレーム３５により燃料集合体４をチャンネル
ボックス２１の測定面が傾斜しないにうに所定の位置に
保持する。

ついで、上方の距離センサ４０Ａによりチャンネルボッ
クス２１の上端隅部および距離セン沓す４０△の先端間
の距離を測定するとともに、距離セン鵞す４０Ｂにより
チャンネルボックス２１の下端隅部および距離センサ４
０Ｂの先端間の距離を測定する。そして、これらの測定
信号４２Ａ。

４２Ｂを演算処理装置４３に入力してこの演算処理装置
４３によりチャンネルボックス２１の縦方向長さＬを算
出することができる。

チャンネルボックス２１の縦方向長さしの算出について
さらに詳細に説明すると、第２図に４５いて、各距離セ
ンサ４０Ａ、４０ＢＣよ、鉛直面に対しある角度θ　、
θ８傾斜するように取付枠３９゜４１に設；ａされてい
る。これらの角度θ４．ＯＢはチャンネルボックス２１
の膨張等による測定影響を受１ノないように鉛直線に対
し４５度以下の可能なかぎり入射角を浅くした値である
。また、両路ｌ１１１１ｔ？ンサ／ＩＯＡ、４０［３の
中心間の距離１は据付時に定められた一定の寸法長さと
されている。

そして、チャンネルボックス２１が１９艮であるとぎに
距離ヒンサ４０Ａ、４０Ｂの中心でデセンネルボックス
２１の上端および下端をとらえるにうに距離センサ４０
Ａ、４０Ｂの位置および角度を調整しておく。ここで、
チャンネルボックス２１の基準長に対する距離センサ４
０Ａ、４０Ｂとチャンネルボックス２１の上端および下
端の隅部間の距離をそれぞれＸ　′　・Ｘ　　Ｌ、チャ
ンネＢ ルボックス２１が熱により膨張または収縮した時のデセ
ンネルボックス２１の上端および下端の隅部と距離セン
（〕４０Δ、４０Ｂ間の最短距離をそれぞれＸ　′　・
Ｘ　′　とするど、ヂｔ？ンネルボッ　　　　Ｂ クス２１が膨張または収縮した時の縦方向長ざ寸法りは
次式ににすｐ出される。

−（ＸＡ　ｃｏｓＯＡ　＋ＸＢ　ｃｏｓθＢ　）−・・
−・−（１）そこで、この式（１）を演算処理装置４３
にＪ３いて演口し、良さ寸法の妥当性を判断出力信号４
４として出力することができる。

前述した実施例によれば、チャンネルボックス２１の縦
方向長さの測定を非接触形の距離センサ４０Ａ、４０［
３により行なうので、高精度の測定結果が得られ、チャ
ンネルボックス２１が再使用可能か否かの判断を高精度
で行なうことができ、測定装置自体の信頼性向上はもと
より原子炉の安全性を大幅に向上させることができる。

なお、前述した実施例においては保持体３０は隣接する
２枚の側壁３３Ａ、３３Ｂを有するように説明したが４
枚の側壁により安全に燃料集合体４を囲繞するように構
成することも可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係るチャンネルボックスの
寸法測定装置によれば、従来測定困難であったチャンネ
ルボックスの縦方向長さを高精度で確実に測定すること
ができ、チャンネルボックスが再使用可能であるが否か
を容易に判断することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るチャンネルボックスの寸法測定装
置の実施例を示す斜視図、第２図は第１図の信号処理系
統の構成ならびに測定原理を示す構成図、第３図は一般
的な沸騰水型原子炉の概略構成を示す縦画面図、第４図
は燃料集合体の斜視図である。 １・・・原子炉圧力容器、４・・・燃料集合体、５・・
・炉心、１６・・・燃料棒、１７・・・上部タイプレー
ト、１９・・・下部タイプレート、２１・・・チャンネ
ルボックス、３０・・・保持体、３１・・・底壁、３２
・・・受け座、３３Ａ、３３Ｂ・・・側壁、３５・・・
フレーム、３７・・・挿入用ガイド、３９・・・取付枠
、４０Ａ、４０Ｂ・・・距離センサ、４１・・・取付枠
、４３・・・演算処理装置。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 革　２　回 善　３　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、燃料集合体を所定位置に保持する保持体と、この保
   持体に保持された燃料集合体のチャンネルボックスの上
   端隅部および下端隅部にそれぞれ対向するように、前記
   保持体に対し傾斜状に取付けられている一対の非接触形
   の距離センサと、両距離センサからの測定信号に基いて
   チャンネルボックスの縦方向長さを演算する演算処理装
   置とを有してなるチャンネルボックスの寸法測定装置。 ２、前記保持体の下壁には、前記燃料集合体の下部タイ
   プレートが着座しうる受け具が突設されている特許請求
   の範囲第１項記載のチャンネルボックスの寸法測定装置
   。 ３、前記保持体には、前記燃料集合体を保持するフレー
   ムが取付けられている特許請求の範囲第１項または第２
   項記載のチャンネルボックスの寸法測定装置。 ４、前記距離センサは、鉛直線に対し４５度以下の角度
   により傾斜している特許請求の範囲第１項ないし第３項
   のいずれか一項に記載のチャンネルボックスの寸法測定
   装置。