JPS6245519B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高速増殖炉の燃料交換装置の改良に
関するものである。

従来、高速増殖炉が実証炉或いは商業炉の段階
になると、一回に交換する燃料集合体の数が300
本位又はそれ以上となり、燃料交換に要する時間
が無視できなくなる。その結果、原子力発電所を
停止する期間が長くなり、経済性の悪化を招くこ
とが予想される。

そこで燃料交換時間の短縮を図る為に、燃料の
出入れにシユート方式を採用し、原子炉容器と炉
外燃料貯蔵槽間をトランスフアセルで結んで、そ
のセル内で燃料を移送するようになした燃料交換
装置が開発されている。

然し乍ら、この燃料交換装置は、トランスフア
セル内の燃料移送機の交換、保守、補修が困難
で、迅速なメンテナンスが不可能である。従つて
原子力プラント全体の稼動率を上げることができ
ない。

本発明はかかる問題点を解決すべくなされたも
ので、トランスフアセルの途中に交換セルと機器
搬出入装置を設けてトランスフアセル内の燃料移
送機等の交換、保守、補修を容易にし、稼動率の
高い燃料交換装置を提供しようとするものであ
る。

以下に本発明による高速増殖炉の燃料交換装置
の一実施例を図面に基づいて説明する。第１図に
おいて、１は原子炉容器、２は炉心、３は炉内燃
料交換機、３′は炉外燃料交換機、５は原子炉容
器１と炉外燃料貯蔵槽４を結んだ気密及び遮蔽機
能を備えたトランスフアセルを示す。トランスフ
アセル５内には、燃料移送装置６が設置され、該
燃料移送装置６は第２図に示す如く燃料移送機
９、キヤリツジ１０及び走行レール１１から構成
されている。燃料移送機９は、第２，３図に示す
如く２本又はそれ以上の燃料集合体を収納するバ
ケツト７、該バケツト７の昇降及び角度変更を行
わせるホイスト８から構成され、キヤリツジ１０
に搭載され、走行レール１１上を移動するように
なつている。

前記トランスフアセル５の一端部と結ばれた原
子炉容器１の上端からは、該上端の固定プラグ１
２の外周部を貫通した貫通孔１５を通つて炉心２
付近にある中継ラツク１３までの間に、バケツト
が走行する為に斜道１４が設けられている。固定
プラグ１２の外周部の貫通孔１５は、原子炉運転
中には閉じられる。

また前記トランスフアセル５の他端部と結ばれ
た炉外燃料貯蔵槽４の上端には貫通孔１５′が設
けられ、該貫通孔１５′を通つてトランスフアセ
ル５の他端部から炉外燃料貯蔵槽４内までバケツ
トが走行する為の斜道１４′が設けられている。

前記トランスフアセル５内は、放射性ナトリウ
ムが堆積したり、内部雰囲気が放射性の原子炉カ
バーガスと共通となる為、トランスフアセル５内
へ従業員が立入ることは甚だ困難である。従つ
て、トランスフアセル５内の機器の保守、補修が
必要な場合には、トランスフアセル５外からの遠
隔操作で機器の取出しもしくは補修を行わなけれ
ばならず、その結果作業が複雑となつて多くの時
間が費やされることになる。

本発明は、この点を着目してなされたもので、
トランスフアセル５の中間底部に第１図に示す如
く交換セル１７を接続して設け、この交換セル１
７内に機器搬出入装置１６を設けてある。即ち、
交換セル１７の上部の開口部に第２図に示す如く
ドアバルブ１８及び該ドアバルブ１８と一体の下
端開口の接続筒１９を設け、交換セル１７の中高
部の左右の張出し床２０上にはレール２１を設け
て、このレール２１上に空の搬出用キヤスク２２
を搭載した走行台車２３と、第３図に示す如く予
備燃料移送機９′を収納せる予備キヤスク２２′を
搭載した走行台車２３′を設けている。交換セル
１７は、天井の一部にキヤスク取出しハツチ２４
を設け、キヤスク２２，２２′を外に搬出するこ
とを可能にしている。またトランスフアセル５内
の交換セル１７の上方に、燃料移送機９の交換セ
ル１７内の搬出用キヤスク２２に搬入し、予備キ
ヤスク２２′内の予備燃料移送機９を搬出する為
に使用するホイスト２５とマニプレータ２６を設
けてある。前記搬出用キヤスク２２及び予備キヤ
スク２２′の上端には夫々ドアバルブ方式の蓋１
８′が設けられ、このドアバルブ方式の蓋１８′が
前記接続筒１９の下端に押付けられて接続され、
接続筒１９内が封塞されるようになつていて、こ
の接続筒１９には図示せぬガス置換設備が接続さ
れていて、接続筒１９内の汚染ガスをガス置換設
備により不活性ガスと置換するようにしてある。

次に上述の如く構成された本発明による高速増
殖炉の燃料交換装置の作動について説明する。原
子炉容器１内の使用済燃料を炉外燃料貯蔵槽４内
の新燃料と交換するには、先ず原子炉停止後、所
定の燃料交換準備作業を行い、第１図のトランス
フアセル５の両端の貫通孔１５及び１５′を開放
し、トランスフアセル５内の雰囲気を原子炉カバ
ーガスと共通にする。次に第２図に示されるトラ
ンスフアセル５内のキヤリツジ１０をレール１１
上を走行させて、炉外燃料貯蔵槽４側の一端部に
燃料移送機９を移動する。この間炉外燃料貯蔵槽
４においては、第１図に示される炉外燃料交換機
３′が新燃料をつかみ待機する。次いで第２図に
示される燃料移送機９のホイスト８を駆動し、バ
ケツト７を斜道１４′に位置させ、然る後バケツ
ト７を貫通孔１５′より斜道１４′に沿つて炉外燃
料貯蔵槽４内に降下させる。炉外燃料交換機３′
がバケツト７の２個又はそれ以上ある燃料集合体
収納部の一方に新燃料を挿入後、燃料移送機９の
ホイスト８を駆動して、バケツト７を斜道１４′
に沿つてトランスフアセル５内に上昇させ、さら
にバケツト７が垂直になるように回動する。次に
キヤリツジ１０をレーール１１上を走行させ、ト
ランスフアセル５内の原子炉容器１側の他端部に
燃料移送機９を移動する。またこの間原子炉容器
１では第１図に示される炉内燃料交換機３が、交
換すべき使用済燃料を抜き取り、所定位置に待機
している。次いで第２図に示す燃料移送機９のホ
イスト８を駆動して、バケツト７を斜道１４に位
置させた後、バケツト７を斜道１４に沿つて原子
炉容器１内の中継ラツク１３まで降下させる。そ
こで第１図に示される炉内燃料交換機３は、使用
済燃料をバケツト７の他の空いている燃料集合体
収納部に挿入する。次に炉内燃料交換機３をバケ
ツト７の新燃料の入つている方へ移動させ、新燃
料を取出す。使用済燃料を収納したバケツト７は
第２図のホイスト８の駆動により直ちに斜道１４
に沿つてトランスフアセル５内に上昇せしめら
れ、且つ回動せしめられて垂直になり、引き続き
キヤリツジ１０をレール１１上に走行させて、ト
ランスフアセル５内の炉外燃料貯蔵槽４側の一端
部に燃料移送機９を移動する。そして前記の如く
燃料移送機９のホイスト８を駆動して、バケツト
７を斜道１４′に沿つて炉外燃料貯蔵槽４に降下
させると、第１図に示される炉外燃料交換機３′
がバケツト７の空いている燃料集合体収納部に新
燃料を入れ、ついで使用済燃料を引き抜いた後、
所定の収納場所へ収納する。この間に原子炉容器
１の炉内燃料交換機３は新燃料を決められた位置
に挿入し、次に交換すべき使用済燃料を抜き取つ
て待機する。

以後、前記作動が繰返し行われて多数の燃料交
換が行われる。

さて、本発明の燃料交換装置において、トラン
スフアセル５内の動的機器で保守・補修頻度の多
い燃料移送機９の交換の仕方について説明する。
先ず、搬出用キヤスク２２の上端のドアバルブ方
式の蓋１８′を作動して接続筒１９に押付けて接
続する。これにより交換セル１７内とドアバルブ
１８と蓋１８′との間の接続筒１９内の雰囲気は
分離隔絶される。次にドアバルブ１８と蓋１８′
を夫々の図示せぬ駆動機構により開き、搬出用キ
ヤスク２２とトランスフアセル５とを連通させ
る。この間に第２図の燃料移送機９を搭載したキ
ヤリツジ１０は二点鎖線の如く交換セル１７の上
方位置に移動せしめられ、マニプレータ２６を用
いて燃料移送機９をキヤリツジ１０より分離し、
ホイスト２５にてキヤリツジ１０の中央空間より
二点鎖点の如く吊り降され、開かれたドアバルブ
１８、接続筒１９、開かれた蓋１８′を通つて搬
出用キヤスク２２内に収容される。この時搬出用
キヤスク２２内はトランスフアセル５内と同じ汚
染ガス雰囲気となる。次いでドアバルブ１８、、
蓋１８′を閉じて接続筒１９内の雰囲気を図示せ
ぬガス置換装置により汚染ガスをパージし、新し
い不活性ガスと置換する。次に蓋１８′を接続筒
１９より分離する。この際接続筒１９内は新しい
不活性ガスであるため交換セル１７内は汚染され
ない。次いで、走行台車２３をレール２１上を走
行させ、搬出用キヤスク２２を第３図に示すキヤ
スク取出しハツチ２４の下まで移動させる。これ
と同時に搬出用キヤスク２２の後方に位置してい
た予備キヤスク２２′を走行台車２３′により交換
セル１７の開口部に移動し、予備キヤスク２２′
の上端のドアバルブ方式の蓋１８′を作動して接
続筒１９に押付けて接続する。これにより交換セ
ル１７内とドアバルブ１８と蓋１８′との間の接
続筒１９内の雰囲気は分離隔絶される。次にドア
バルブ１８と蓋１８′を夫々の図示せぬ駆動機構
により開き、予備キヤスク２２′とトランスフア
セル５とを連通させる。そしてホイスト２５によ
り予備キヤスク２２′内の予備燃料移送機９′を吊
上げ、所定の高さまで上昇したならば、マニプレ
ータ２６によつてキヤリツジ１０に搭載固定す
る。以上の操作により燃料移送機９の交換が終了
する。燃料移送機９を収容した前述の搬出用キヤ
スク２２は、原子炉停止中にキヤスク取出しハツ
チ２４より取出され、メンテナンス建屋へ送られ
る。。

尚、本発明の上記実施例では、原子炉容器１及
び炉外燃料貯蔵槽４への燃料出入れに斜道１４及
び１４′によるシユート方式を採用しているが、
これに限るものではなく、垂直に昇降させるシユ
ート方式であつても良いものである。また機器搬
出入装置１６の交換セル１７をトランスフアセル
５の中間底部に設けているが、これに限定される
ものではなく、中間の前側壁又は後側壁に接続し
て設けても良いものである。或いは第４図の如く
トランスフアセル５の中間天井部に接続して設け
ても良いものであり、この場合は必ずしもセル構
造にする必要はない。さらに燃料移送装置６は燃
料を収納するバケツト７を移送できれば、いかな
る構造のものでも良いものである。

以上詳記した通り本発明による高速増殖炉の燃
料交換装置は、原子炉容器と炉外燃料貯蔵槽とを
リークタイトなトランスフアセルで結んで該セル
内で燃料を移送するため、円滑、迅速に能率良く
燃料交換ができる。

特に本発明による高速増殖炉の燃料交換装置
は、前記トランスフアセルの途中に交換セルを付
属して遠隔操作による機器搬出入装置を設けてあ
るので、交換セル内の燃料移送機の交換が容易
で、迅速なメンテナンスが可能となる。従つて原
子力プラント全体の稼動率を上げることができ、
しかも機器交換の為の作業員の放射線被曝を防止
できる。またトランスフアセル内に予備機を設け
る必要がないので、トランスフアセルの内容積を
小さくすることができて、セル構造材、冷却設備
等を小型化でき、ガス置換容量も少なくて済む等
の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による高速増殖炉の燃料交換装
置の一実施例を示す概略正面図、第２図はその詳
細図、第３図は第２図のＡ―Ａ矢視断面図、第４
図は他の実施例を示す概略図である。 １…原子炉容器、２…炉心、３…炉内燃料交換
機、３′…炉外燃料交換機、４…炉外燃料貯蔵
槽、５…トランスフアセル、６…燃料移送装置、
７…バケツト、８…ホイスト、９…燃料移送機、
９′…予備燃料移送機、１０…キヤリツジ、１１
…走行レール、１２…固定プラグ、１３…中継ラ
ツク、１４，１４′…斜道、１５，１５′…貫通
孔、１６…機器搬出入装置、１７…交換セル、１
８…ドアバルブ、１８′…蓋、１９…接続筒、２
０…張出し床、２１…走行レール、２２…搬出用
キヤスク、２２′…予備キヤスク、２３，２３′…
走行台車、２４…キヤスク取出しハツチ、２５…
ホイスト、２６…マニプレータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 原子炉容器と燃料貯蔵槽の間をトランスフア
   セルで結び、該トランスフアセル内に燃料を収納
   したバケツトを原子炉容器と燃料貯蔵槽に対し昇
   降可能且つトランスフアセル内を水平方向に移送
   可能な燃料移送機、キヤリツジ及び走行レールか
   ら成る燃料移送装置を設けて成る高速増殖炉の燃
   料交換装置に於いて、前記トランスフアセルの途
   中に開閉可能なドアバルブを介して交換セルを接
   続して設け、該交換セル内に予備燃料移送機を収
   納した予備キヤスクと空の搬出用キヤスクを設
   け、前記トランスフアセル内には前記燃料移送装
   置の燃料移送機をキヤリツジより取外して前記交
   換セル内の空の搬出用キヤスクに収容したり、予
   備キヤスク内の予備燃料移送機を取出してキヤリ
   ツジに取付けるマニプレータとホイストとより成
   る機器搬出入装置を設置したことを特徴とする高
   速増殖炉の燃料交換装置。