JPS6330600B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、原子炉用燃料移送設備に関するも
のであつて、一層詳細には原子炉炉心に装荷され
る新燃料の取扱装置を放射線遮蔽壁で構築した施
設内に全て配置し、これら取扱装置を外部より遠
隔操作なし得るようにして、放射線漏洩及びこれ
に伴う作業員の被曝を完全に防止するように構成
した燃料移送設備に関するものである。

一般に、原子力発電所等の原子炉に装荷される
炉心燃料の交換に際し、新燃料を供給移送するた
めの取扱い設備には種々の型式が採用されている
が、これらの新燃料はキヤスクと称される鉛また
は鉄製の遮蔽容器中に厳重に収納されているた
め、新燃料から放射される放射線量は極めて低く
押えられており、従つて作業者が現場でキヤスク
外蓋の取外しのような解梱や各種検査等の作業を
直接することが可能である。このため、新燃料輸
送用キヤスクの取扱機器は、特に放射線遮蔽壁等
のない現場に配置され、これを作業者が直接取扱
操作するのが通例であつた。

しかし、例えば現在我国においてナシヨナルプ
ロジエクトとして動燃事業団が建設中の発電用原
形増殖炉「文殊」のようなナトリウム冷却高速増
殖炉で使用する炉心燃料は、劣化ウランとプルト
ニウムとの混合酸化物からなつており、このよう
にプルトニウムが富化された新燃料は極めて高い
量の放射線を発生するので、たとえキヤスク中に
密閉されていてもこれら新燃料を現場で作業員が
直接操作することは殆んど不可能である。勿論、
作業員が放射線防護服を着用すれば短時間の作業
は可能であるが、燃料交換に要する全体としての
作業時間は長期化し、燃料交換スケジユール及び
作業員の健康管理面上から不可能といつてよい
（なお、新型転換炉の原形炉「ふげん」の炉心に
は、全燃料集合体の中央部に平均0.8W／Ｏのプ
ルトニウムを富化した天然ウラン燃料が装荷され
るが、この燃料から発生する放射線量は、現場操
作可能な程度である）。

このようにプルトニウムが富化されて、高放射
線が発生する原子炉用燃料については、作業人員
の安全性を考慮して、燃料の取扱移送に必要な機
器類を全て放射線遮蔽壁内に設置し、かつ外部か
らの遠隔操作により燃料輸送用キヤスクの解梱、
キヤスクからの燃料の抜き取り、各種検査、移送
並びに貯蔵を行うことが厳重に要請される。

第１図は、従来技術に係る原子炉用燃料移送設
備の概略縦断面を示すものであつて、新燃料を収
容した輸送用キヤスク１０はトレーラトラツク１
２に積載されて原子炉施設１４内に画成される解
梱室１５に搬入される。この輸送用キヤスク１０
は、一般に高放射性物質の輸送または貯蔵に用い
る鉛または鉄製の遮蔽容器を指称し、キヤスク内
には単数または複数の収納管が配設され、この収
納管中に棒状の燃料が収納される。収納管上部に
は放射線遮蔽機能を兼ねる気密性内蓋（図示せ
ず）が設けられると共に、キヤスク１０には厳重
な密閉外蓋（図示せず）が設けられており、万一
前記内蓋からの放射能漏洩があつてもこの外蓋で
阻止され、キヤスク１０本体外への漏洩は防止し
得る構造となつている。トラツク１２の荷台上に
積載されたキヤスク１０は、施設内の天井を平行
に走行するクレーン１６により吊上げられ、前記
トラツク１２の搬入ルートと同一平面に隣接して
設置されたキヤスク起立装置１８の可動テーブル
上に載荷される。前記キヤスク起立装置１８は第
１図に略示するように、トラツク搬入路に据付け
た台座２０とこの台座２０に傾動自在に軸支され
た前記可動テーブル２２とからなり、このテーブ
ル２２の時計方向傾斜時の物体落下軌跡の延長線
上には、解梱用ピツト２４が開口している。な
お、前記解梱用ピツト２４は、前記トラツク搬入
路に対し垂直に所定距離掘削して画設してあるも
のである。そして、起立装置１８の可動テーブル
２２が時計方向に傾斜すると、このテーブル２２
に載荷されていたキヤスク１０は解梱用ピツト２
４内に滑べり込み、密閉外蓋を上方に向けて起立
する。ピツト２４中に起立したキヤスク１０は、
その場で密閉外蓋を外して解梱され、再びクレー
ン１６によりキヤスク１０ごと解梱用ビツト２４
から吊上げられて移送され、地中に水平に設けた
地下ルート２６内を走行するキヤスク台車２８に
積み変えられる。前記地下ルート２６は新燃料移
送室３０とドアバルブ３２、３２を介して燃料通
路３４で連通されている。従つて、新燃料移送室
３０内に水平に走行するように配設した新燃料移
送機３６が作動すると、キヤスク台車２８に載置
されたキヤスク１０から新燃料３８は、前記燃料
通路３４を経由して移送室３０中へ取出され、多
数の管体からなる燃料貯蔵ラツク４０中に収納貯
蔵される。原子炉炉心への新燃料の装荷が要請さ
れると、前記貯蔵ラツク４０から新燃料３８は引
出され、移送室３０と地下ルート２７を連通する
別の燃料通路４２を介して、この地下ルート２７
を水平に走行する地下台車４４に設けた収納管４
６に一時収納保持される。次いで地下台車４４は
第１図において右方向に走行して、地下ルート２
７と燃料交換室４８とを連通する燃料通路５０の
下部開口部直下に停止し、前記燃料通路５０を介
して新燃料３８は適宜の手段（図示せず）により
燃料交換室４８に引上げ移送されるものである。

前述した従来技術に係る設備によれば、放射線
の遮蔽施設のない解梱室１５内で解梱操作が行わ
れ、またキヤスク起立装置１８は原子炉施設の屋
外に近い場所に位置している等、放射線管理対策
上充分でない欠点がある。更に、解梱室１５から
地下ルート２６に移送されるキヤスク１０は、地
下台車２８に直立するため、必然的に地下ルート
２６の高さは増大し、かつ長い大きな面積を必要
とする等の欠点がある。

そこで、本発明の目的は、前述した従来の原子
炉用燃料移送設備の問題点を全て克服するもので
あつて、キヤスク起立装置を放射線管理対策上安
全な位置に設定すると共に、キヤスクの移送を同
一床面レベルで行うようにすることにより、本設
備の所要高さも増大することなく、また地下ルー
トの設営数も最少とし、低コストで安全性に優れ
た原子炉用燃料移送設備を提供するにある。

前記目的を達成するため、本発明においては、
燃料搬入室と放射線遮蔽壁を介して前記燃料搬入
室に隣接しかつ放射線遮蔽構造とした燃料搬入室
と放射線遮蔽壁を介して前記燃料搬入室に隣接し
かつ放射線遮蔽構造とした新燃料移送室を備え、
この新燃料移送室と隣接してキヤスクの一時貯蔵
を行う多数の燃料貯蔵ラツクと燃料交換のために
燃料を移送する地下ルートとを設け、さらにこの
地下ルートを燃料交換室と連通してなる原子炉用
燃料移送設備において、 前記燃料搬入室と新燃料移送室とを遮蔽する放
射線遮蔽壁にキヤスクの出し入れを行うための放
射線遮蔽ハツチを備えた開口部を設け、 前記新燃料移送室にはその床面に多数のキヤス
クを貯蔵するための燃料貯蔵ラツクを設けかつ前
記開口部と対応する位置に地下ピツトを設けると
共にキヤスクを燃料交換室へ移送するための地下
ルートと連通する燃料通路を設け、 前記開口部を挟むように前記燃料搬入室にキヤ
スク移送台を設けると共に前記燃料移送室の地下
ピツト上部に前記キヤスク移送台と隣接して前記
キヤスクを水平に案内しかつ前記キヤスクをほぼ
鉛直方向に傾動させる如く前記放射線遮蔽壁に傾
動自在に軸支されたキヤスク起立装置を設け、 前記キヤスクを前記燃料搬入室および新燃料移
送室にまたがり同一高さの床面で連続的に移送す
ることを特徴とする。

次に、本発明に係る原子炉用燃料移送設備の実
施例について、添付図面を参照しながら以下詳細
に説明する。なお、説明の便宜上、第１図に示し
た部材等と重複する部材等については、第１図で
用いたと同一の参照符号で指示するものとする。

第２図は、本発明の原子炉用燃料移送設備の概
略断面図を示すものである。すなわち、第２図に
おいて、参照符号１４で示す原子炉施設は、燃料
搬入室５２と新燃料移送室５４とに画成され、両
室５２，５４は放射線遮蔽壁５６で仕切られると
共に前記新燃料移送室５４を画成する天井部及び
隣接壁部は全て厚みのあるコンクリート、鉄材等
の放射線遮蔽材で構成されている。前記の燃料搬
入室５２の外部に接続する入口は、気密構造のシ
ヤツター５８で常時閉塞されており、キヤスク輸
送用のトラツク１２の通過時にのみ開放されるよ
うになつている。燃料搬入室５２の天井部には走
行クレーン１６が配設され、またトラツク搬入路
となる床面上には、好適にはローラーコンベアか
らなるキヤスク移送台６０が水平に設置されてい
る。前記キヤスク移送台６０は、第３図から判明
するように前記放射線遮蔽壁５６に近接させて設
置されており、この移送台６０のキヤスク移送方
向に対面する前記遮蔽壁５６には、キヤスク１０
の通過を許容するに充分な開口部６２を穿設す
る。この開口部６２には、放射線遮蔽材で構成し
たハツチ６４を設けて、常時は開口部６２を厳重
密閉しておく。なお、前記開口部６２の水平面に
はローラーコンベア６６を配列して、後述するキ
ヤスクの新燃料移送室への移送をより円滑にする
のが好ましい。

次に、新燃料移送室５４の床面には、燃料搬入
室５２に設置した前記キヤスク移送台６０に対し
前記開口部６２を挾んで対向的に整列するキヤス
ク起立装置６８を配設する（第３図参照）。この
キヤスク起立装置６８は、第２図から判明するよ
うに新燃料移送室５４の床面下に設けた地下室
（ピツト）７０内に支持軸７２を中心として時計
方向（矢印）に旋回傾動して収納される構造が一
実施例として採用されている。この場合地下室７
０壁部には、1/4円弧の案内溝７４を穿設してキ
ヤスク起立装置６８の円滑な傾動を案内し、また
地下室７０内に配設した巻上機７６及びプーリー
７８によるワイヤ８０の巻上げ、繰出しによつて
キヤスク起立装置６８の傾動操作が行われる。従
つて、後述するようにキヤスク起立装置６８が傾
動すると、これに載置されたキヤスク１０は地下
室７０内で垂直に起立することが諒解されよう。
また、新燃料移送室５４内には、水平方向に縦横
に走行自在な新燃料移送機３６を配設して（第２
図及び第３図）、キヤスク１０からの新燃料３８
の取出し並びに移送をなし得るようにしておく。
前記移送室５４の床面には、第３図に示すように
キヤスク起立装置６８に隣接して寸法検査装置８
２を設置し、また多数の収納管からなる燃料貯蔵
ラツク８４が前記床面より吊下げられて整列配置
されている。なお、前記両室５２，５４を画成す
る放射線遮蔽壁５６には、鉛硝子のような放射線
遮蔽作用を有する透過性部材をはめ込んだ監視窓
８６を設けて、放射線遮蔽壁５６越しに新燃料移
送室５４内を直接肉眼で監視し得るようにしてお
くのが好ましい。その他室内監視用撮像管を移送
室５４内に設け、遠隔より監視用テレビで監視す
る手段も併用するのが一層好ましい。

第２図に示すように、新燃料移送室５４の床面
に近接する地中には水平な地下ルート２７を設
け、この地下ルート２７内にはガイドレール８８
に担持されて水平方向に走行する地下台車４４を
配設する。前記地下台車４４には垂直な燃料収納
管４６を挿通配置し、従つて燃料３８は垂直状態
に保持されて地下ルート２７内を移送される。地
下ルート２７は、燃料通路４２を介して前記新燃
料移送室５４と連通し、また別の燃料通路５０及
びこの通路５０に設けたドアバルブ３２を介し
て、参照符号４８で指示する燃料交換室と連通し
ている。

次に、この本発明に係る原子炉用燃料移送設備
の使用の実際につき説明する。原子炉用新燃料を
収納した輸送用キヤスク１０はトラツク１２によ
り燃料搬入室５２内に搬入される。作業員は入口
の前記シヤツター５８を閉じた後、キヤスク１０
に輸送途次における破損や放射線漏洩がないこと
を確認し、天井クレーン１６によりキヤスク１０
を搬入室床面に吊下ろして一時的にその場に貯蔵
する。なお、前回に搬入された空のキヤスクは交
換的に前記トラツク１２に積み込まれて建屋外に
搬出される。次いで床面上の前記キヤスク１０は
天井クレーン１６によりキヤスク移送台６０のロ
ーラーコンベア上に載置され、密閉外蓋（図示せ
ず）がはずされてα線検査が行われる。気密性内
蓋（図示せず）からの放射能漏れのないことを確
認した後、遮蔽壁５６の開口部６２に設けた放射
線遮蔽ハツチ６４が開けられて、キヤスク１０は
移送台６０より前記開口部６２を介して新燃料移
送室５４内のキヤスク起立装置６８に送り込まれ
る。このとき、外蓋をはずされたキヤスク１０の
開口部（内蓋の設けてある側）は、第２図におい
て左側に指向するようにしておく。

キヤスク１０がキヤスク起立装置６８に送り込
まれると、開口部６２のハツチ６４は厳重に密閉
され、次いで巻上機７６を駆動してワイヤ８０を
繰り出すと、キヤスク起立装置６８は軸７２を中
心として、案内溝７４により案内されながら時計
方向に旋回傾動し、最終的に垂直に起立固定され
る。従つて、この起立装置６８に支持されたキヤ
スク１０は内蓋を上方に向けて直立しているもの
である。前記移送機３６のグリツパ（図示せず）
を遠隔制御してキヤスク１０の内蓋を取外し、内
部の収納管中に収納された新燃料３８を吊り上げ
てキヤスクより取出し、これを第３図に示す寸法
検査装置８２に移送して各種の寸法チエツクを行
ない健全性を確認する。健全性が確認された新燃
料３８は、移送機３６により燃料貯蔵ラツク８４
中に移送され、ここで新燃料の交換時期が到来す
るまで一時貯蔵される。なお、図示しないが、前
記貯蔵ラツク８４には、その上部に放射線遮蔽体
が設置されている。移送機３６による新燃料の受
渡しが終了して空になつたキヤスク１０は、先に
述べたと逆の手順で燃料搬入室５２中に搬出さ
れ、次回の新燃料の搬入があるまでそこに貯蔵さ
れる。また、寸法検査に合格しなかつた燃料は、
再びキヤスク１０内に戻されて、送り返される。

新燃料の交換時期が到来すると、貯蔵ラツク８
４中に貯蔵されていた新燃料３８は、移送機３６
により引上げられて、地下ルート２７に連通する
燃料通路４２に挿通され、この通路４２の直下に
待機していた地下台車４４の収納管４６中に収納
される。次いで地下台車４４は地下ルート２７中
を水平に右方向（第２図において）に走行して、
燃料交換室４８に連通する燃料通路５０の下部開
口部の直下で停止する。前記燃料通路５０を閉塞
していたドアバルブ３２が開放し、燃料交換室４
８中に配設した適宜の移送手段（図示せず）によ
り新燃料３８は前記地下台車４４から吊り上げら
れて前記交換室４８中に移送せられ、原子炉炉心
に装荷される。なお、前述したこれら一連の作業
は、前記監視窓８６を通じての遠隔操作、室内監
視テレビによる遠隔監視操作により達成される。

このように、本発明によれば高速増殖炉の炉心
に装荷される、プルトニウムを富化した高放射性
の新燃料の解梱、移送、検査等に必要な取扱機器
は、全て放射線遮蔽壁内に閉じ込めて遠隔操作さ
れるので、作業者が被曝して放射線障害を起こす
という重大な事故の発生は確実に防止される。し
かも、従来の設備のようにキヤスクを地下ルート
中で台車に積載して走行させる必要はなく、燃料
（キヤスク）移送は同一床面レベル上で行われる
ため、本設備の所要高さは燃料棒の長さから必然
的に定まる最小高さに設定することができ、また
地下ルートも最少の設営数に止どめることができ
るので、原子炉関連施設の構築に際しこれに要す
る手間、工期その他費用等を大幅に節減すること
ができる。更にキヤスク起立装置は新燃料移送室
の床面を一部的に下方に掘削して地下ピツトを設
けてここに設置し、キヤスク移送台と前記起立装
置との複合化を行つて作業の簡素化を図り、遠隔
操作化により所要作業人員を減少させ得る等の副
次的な効果も奏する。

以上、本発明に係る原子炉用燃料移送設備につ
き、好適な実施例を挙げて添付図面を参照して説
明したが、本発明はこの実施例に限定されるもの
ではなく、発明の精神の範囲内で多くの改良変更
をなし得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の原子炉用燃料移送設備の概略縦
断面図、第２図は本発明に係る原子炉用燃料移送
設備の概略縦断面図、第３図は第２図に示す設備
の平面図である。 １０…キヤスク、１２…トレーラトラツク、１
４…原子炉施設、１５…解梱室、１６…クレー
ン、１８…キヤスク起立装置、２０…台座、２２
…テーブル、２４…解梱用ピツト、２６，２７…
地下ルート、２８…キヤスク台車、３０…新燃料
移送室、３２…ドアバルブ、３４…燃料通路、３
６……新燃料移送機、３８…新燃料、４０…燃料
貯蔵ラツク、４２…燃料通路、４４…地下台車、
４６…収納管、４８…燃料交換室、５０…燃料通
路、５２…燃料搬入室、５４…新燃料移送室、５
６…放射線遮蔽壁、５８…シヤツター、６０…キ
ヤスク移送台、６２…開口部、６４…ハツチ、６
６…ローラーコンベア、６８…キヤスク起立装
置、７０…地下室、７２…支持軸、７４…案内
溝、７６…巻上機、７８…プーリー、８０…ワイ
ヤ、８２…寸法検査装置、８４…燃料貯蔵ラツ
ク、８６…監視窓、８８…ガイドレール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 燃料搬入室と放射線遮蔽壁を介して前記燃料
   搬入室に隣接しかつ放射線遮蔽構造とした新燃料
   移送室を備え、この新燃料移送室と隣接してキヤ
   スクの一時貯蔵を行う多数の燃料貯蔵ラツクと燃
   料交換のために燃料を移送する地下ルートとを設
   け、さらにこの地下ルートを燃料交換室と連通し
   てなる原子炉用燃料移送設備において、 前記燃料搬入室と新燃料移送室とを遮蔽する放
   射線遮蔽壁にキヤスクの出し入れを行うための放
   射線遮蔽ハツチを備えた開口部を設け、 前記新燃料移送室にはその床面に多数のキヤス
   クを貯蔵するための燃料貯蔵ラツクを設けかつ前
   記開口部と対応する位置に地下ピツトを設けると
   共にキヤスクを燃料交換室へ移送するための地下
   ルートと連通する燃料通路を設け、 前記開口部を挟むように前記燃料搬入室にキヤ
   スク移送台を設けると共に前記燃料移送室の地下
   ピツト上部に前記キヤスク移送台と隣接して前記
   キヤスクを水平に案内しかつ前記キヤスクをほぼ
   鉛直方向に傾動させる如く前記放射線遮蔽壁に傾
   動自在に軸支されたキヤスク起立装置を設け、 前記燃料キヤスクを燃料搬入室および新燃料移
   送室にまたがり同一高さの床面で連続的に移送す
   ることを特徴とする原子炉用燃料移送設備。