KR930011013B1

KR930011013B1 - 재구성 가능한 핵연료집합체의 로킹관 제거 및 교체장치

Info

Publication number: KR930011013B1
Application number: KR1019850008359A
Authority: KR
Inventors: 밀런 쉘렌버거 존; 죠셉 퍼랜 스테펀
Original assignee: 웨스팅하우스 일렉트릭 코오포레이숀; 체스터 에이. 새드로우
Priority date: 1984-11-09
Filing date: 1985-11-08
Publication date: 1993-11-19
Also published as: EP0182149A1; US4639998A; EP0182149B1; KR860004420A; JPH0578797B2; ES548557A0; JPS61118688A; ES8704030A1; DE3569167D1

Abstract

내용 없음.

Description

재구성 가능한 핵연료집합체의 로킹관 제거 및 교체장치

제1도는 부분적으로 단면이며 명확을 위해 일부를 절개한 재구성 가능한 연료집합체의 상단부와, 집합체의 정부노즐로부터 로킹관을 제거하는데 사용되는 본 발명에 따른 장치의 부분 측면도.

제2도는 부분 단면 및 단축된 형태로 도시된 장치의 확대 측면도.

제3도는 제2도에 도시된 장치의 하단부의 확대된 측면도이며, 슬리이브상의 분절림으로 하여금 그의 외경이 로킹관의 내경보다 작게되는 이완된 위치에 있도록 장치의 분절 슬리이브로부터 충분히 철수된 원추형 노우즈를 도시함.

제4도는 슬리이브상의 분절림으로 하여금 그의 외경이 로킹관의 내경보다 더 큰 방사상으로 팽창된 위치에 있도록 장치의 분절 슬리이브 속으로 충분히 삽입된 원추형 노우즈를 도시하고 있는 것을 제외하고 제3도와 유사한 도면.

제5도는 제3도의 선 5-5를 따라 취한 장치 하단부의 단면도.

제6도는 장치의 분절 슬리이브상에 있는 림이 팽창되어 로킹관의 하연부와 결합되어 있으며, 안내딤블내에서 로킹관에 삽입된 장치 하단부의 확대된 부분 단면의 측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

56 : 관형부재 58 : 베일(bail)조립체

70 : 평판 72 : 베일 혹은 핸들 루우프

76 : 신장부 78 : 작동축조립체

84 : 분절 슬리이브 88 : 분절림(rim)

90 : 축 92 : 축신장부

104 : 원추형 노우즈 108 : 상단부

120 : 작동장치 122 : 회전노브(Knob)

본 발명은 일반적으로 원자로용 연료집합체에 관한 것이며, 특히 재구성 가능한 연료집합체의 제거할 수 있는 정부노즐로부터 로킹관을 제거하고 로킹위치에서 교체하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

대부분의 원자로에서, 원자로심은 다수의 긴 연료집합체로 구성된다. 통상적인 설계의 이들 연료집합체는 격자의 조직적인 배열내에 간직된 다수의 연료봉과 제어봉 안내딤블을 포함하고 있으며, 상기 격자는 연료집합체를 따라 간격져 제어봉 안내딤블에 부착되어 있다.

연료집합체의 대향 단부상에 있는 정부 및 저부노즐은 연료봉 단부의 상하로 양간 뻗어있는 안내딤블에 고정되어 있다.

연료집합체의 상단부에서 안내딤블은 정부노즐의 수응판에 형성된 통로속으로 뻗어 있으며, 그 속에서 수용판과 연결되어 있다. 안내딘블은 각각 정부노즐에서 부착되도록 상부 슬리이브를 포함하고 있다.

원자로에서 그러한 연료집합체의 작동중에 일부 연료봉은 주로 내부 응력으로 인하여 그들의 길이를 따라 균열이 생길수가 있다.

그러한 균열을 방사성균열 생성물이 운전준인 원자로의 1차 냉각재로 스며들거나, 연료교체중 범람된 원자로 공동속으로 또는 떼기연료 집합체가 저장되는 푸울을 통해 순환되는 냉각재 통과하게 될 것이다. 연료봉은 정부 및 저부노즐에 용접된 안내딤블을 포함하는 단일 집합체의 일부이기 때문에 어떤 고정난 연료봉을 측정하여 제거하기는 매우 어렵다.

최근까지는 이러한 연료봉에 접근하기 위해 원자로심으로부터 관련 집합체를 제거하여 노즐을 안내딤블에 고정시키고 있는 용접부를 파괴하는 것이 필요했다. 그러한 파괴작업은 재용접을 할 수 없도록 안내딤블이나 노즐에 손상을 가하기 때문에 연료집합체를 더 이상 원자로에 사용할 수 없게 만들었다.

연료집합체를 교체하는데는 많은 비용이 필요하기 때문에 작동 및 유지비용을 최소화 하기 위해 연료집합체를 재구성하게 되면 상당한 이익이 생긴다.

재구성 가능한 연료집합체를 제작하기 위한 시도는 부착구조물에 의해 제어봉 안내딤블의 상단부상에 제거할 수 있게 설치된 정부노즐을 연료집합체에 제공하는 것이다.

상기 부착구조물은 정부노즐의 수용판에 규정된 다수의 외부소켓과, 각각 안내딤블의 상단부와 형성된 다수의 내부소켓과, 상기 내부소켓에 외부소켓과 로킹결합을 유지하도록 각 내부소켓의 삽입되어 있는 다수의 제거가능한 로킹관을 포함하고 있다.

각각의 외부소켓은 수용판을 관통하며 그 측벽에 형성된 환상홈을 갖는 통로의 형태로 되어 있다. 각각의 내부소켓은 안내딤블 단부가 수용판 통로에 삽입될때 환상홈에 안착되는 환상벌지를 갖는 안내딤블의 중공상단부 형태로 되어 있다.

다수의 긴 축방향 슬롯이 홈파진 부분이 내향 탄성 붕괴를 허용하도록 안내딤블 상단부에 구비되어 있어서 더 큰 직경의 벌지가 수용판 통로내의 환상원주홈에 삽입되고 또 그로부터 제거될 수 있게 해준다. 이런 식으로 안내딤블의 내부소켓은 외부소켓으로 삽입될 수 있고 외부소켓과의 로킹결합으로부터 철수될 수도 있다.

로킹관은 정부노즐위로부터 내부소켓을 형성하는 안내딤블의 중공상단부에서 로킹위치로 삽입된다. 로킹위치로 삽입되어을때 로킹관은 내부소켓의 벌지를 환상홈과의 팽창된 로킹결합 상태로 간직하게 되며, 또한 내부소켓이 외부소켓으로부터 철수될 수 있게하는 압축이완 위치로 이동하는 것을 방지해준다.

이런식으로 로킹관은 내부소켓으로 하여금 외부소켓과 로킹결합 상태를 유지하도록 하여 정부노즐이 안내딤블의 상단부에 부착된 상태로 남아 있도록 해준다.

로킹관이 진동하에 느슨해지는 것을 방지하기 위해 각 로킹관의 상부에 형성된 벌지와 같은 적당한 장치가 제공되어 안내딤블의 상단부내에 있는 원주상 벌지의 내측상에 규정된 홈과 상호결합되게 한다.

본 발명의 목적은 재구성 가능한 연료집합체의 단부노즐내에 있는 로킹관을 효과적으로 제거하여 교체할 수 있게 해주는 장치를 제공하는 것이다.

따라서 본 발명은 재구성 가능한 핵연료 집합체의 노즐 수용판에 형성된 통로속으로 신장되어 로킹관에 의해 잠겨진 상태로 간직되는 안내딤블 단부내에서 로킹위치로부터 로킹관을 제거하기 위한 장치에 있으며, 힘을 절달하기 위한 긴 광형부재와; 한 단부가 힘 전달부재에 연결된 힘 수용 구조물과; 관형 힘 전달부재의 대향단부에 연결되어 축방향으로 신장된 긴 로킹관 결합부재와, 상기 로킹관 결합부재는 로킹관을 통해 끼워질 수 있는 크기의 직경을 가지고 있으며 또한 원주상으로 팽창할 수 있고 붕괴할 수 있는 부분을 포함하고 있는 것과; 관형 힘 전달부재를 통해 로킹관 결합부재의 평창붕괴 부분을 향해 뻗어있는 축방향 이동 축장치와; 힘 전달부재에 관한 두개의 축방향 위치 사이에서 축장치의 이동을 수행하기 위해 축장치에 연결되어 작동하는 작동장치와; 하나의 축방향 위치로 축장치를 이동하면 로킹관에 관해 힘 전달관계로 팽창붕괴 부분을 팽창시키며, 다른 축방향 위치로 축장치를 이동하면 팽창붕괴 부분으로 하여금 로킹관과의 힘 전달관계를 붕괴 시키도록 로킹관 결합부재의 팽창붕괴 부분과 협동하며 축장치에 연결된 장치를 특징으로 한다.

안내딤블 신장부 또는 소켓으로부터 로킹관을 제거하기 위해 사용될때 장치의 긴 로킹관 결합부재는 로킹관의 길이에 따라 선택된 설정된 크기만큼 로킹관을 통해 삽입되어 로킹관 결합부재의 팽창붕괴 부분을 로킹관과 공동 작동할 수 있게 위치시킨다.

장치가 위치 되었을때 작동장치는 팽창붕괴 부분을 팽창시켜 로킹관과 힘 전달간계에 있도록 작동하며, 그런다음 힘 수용 구조물에 힘이 가해지며, 로킹관에 전달되면 안내딤블 신장부 또는 소켓내에서 로킹위치로부터 축방향으로 철수 되도록 한다.

상기 작업은 연료집합체의 노즐 제위치에 고정하기 위해 안내딘블 신장부 또는 소켓에 관련하여 사용된 각각의 로킹관에 대해 반복된다.

상기 장치는 연료집합체가 액체 냉각체내에 있는 작업대에 잠겨 있기 때문에 원격작업을 통해 로킹관의 제거를 수행할 수 있도록 충분히 길어야 했다.

로킹관은 안내딤블 신장부내에서 마찰 결합상태로 있고 통상 방사상 벌지 또는 딤플에 의해 그 속에 간직되어 있기 때문에 벌지 또는 딤플을 풀어내고 로킹관의 철수를 방해하는 마찰력을 극복하기 위해 충분한 힘이 가해져야 하며, 그러한 힘을 가하는 방법은 그들의 안내딤블 신장부내에서 고장을 일으키는 로킹관의 변형을 야기하지 않도록 해야 한다.

이러한 목적을 위해 본 발명에 따른 장치는 관형 힘 전달부재에 활주할 수 있게 설치되었으며 로킹관 해제 충격력을 힘 수용 구조물의 부분에 전달하기 위해 작동하는 관형 충격 활주체를 포함하고 있는 것이 바람직하다.

이제 본 발명의 양호한 실시예가 단지 예로서 주어진 부수 도면을 참고로 서술될 것이다.

하기 설명에서, 동일한 참고번호는 전 도면에서 동일하거나 상응하는 부분을 지적하며, ＂전방＂, ＂후방＂, ＂자측＂, ＂우측＂, ＂상향＂, ＂하향＂ 등과 같은 용어는 편의상 사용한 것이며 제한적인 용어로 생각해서는 안된다.

제1도에는 일반적인 참고번호(10)으로 지적된 재구성 가능한 연료집합체의 상단부와 본 발명을 실시하는 장치(12)가 도시되어 있다.

기본적으로 종래 구조를 갖는 연료집합체(10)는 그를 따라 간격져 있는 몇몇 격자(18)에 의해 서로 평행하게 간격진 관계로 배열된 연료봉(16) 배열을 포함하고 있다. 대향단부가 밀봉된 각 연료봉(16)은 분열성 물질로 구성되어 연료집합체(10)가 위치된 원자로심에서 발생되는 반응력의 소스가 되는 펠릿을 포함하고 있다. 물 또는 붕소를 함유하는 물과 같은 액체 감속제/냉각제는 유용한 작업을 수행하기 위해 노심에서 발생된 열을 추출하도록 연료집합체를 통해 상향으로 펌프된다.

또한 재구성 가능한 연료집합체(10)는 연료봉 사이에 산포되어 격자(18)에 의해 연료봉과 평행하게 간격진 관계로 배열된 제어봉 안내관 또는 딤블(20)을 포함하고 있다. 안내딤블(20)의 대향단부는 연료봉(16)의 대향단부보다 약간 길게 뻗어 있으며, 각각 저부노즐(도시안됨)과 정부노즐(14)에 부착되어 있다.

사용시 분열공정을 제어하기 위한 제어봉(도시안됨)은 잘 알려져 있는 바와 같이 제어봉에 연결된 봉 클러스터 제어기구(도시안됨)에 의해 안내딤블(20)내에서 왕복운동할 수 있다.

제1도에 예시된 바와 같이, 정부노즐(14)은 4개의 상호연결된 직립측벽(26)에 의해 둘러싸인 하부수용판(24)을 갖는 하우징(22)을 포함하고 있으며, 상기 측벽(26)은 그로인해 형성된 직각코노(32,34)의 쌍에 각각 위치된 상승된 패드(28,30)의 세트(단지 각 세트내에 하나의 패드만 도시됨)을 구비하고 있다.

제6도에서 좀더 명확하게 알 수 있는 바와 같이 각 제어봉 안내딤블(20)은 수용판(24)을 통해 형성된 몇몇 제어봉통로(38)중 하나에 공축으로 삽입되는 상단부(36)를 가지고 있다.

연료봉(16)에 접근할 수 있도록 하기 위해 정부노즐(14)은 일반적인 참고번호(40)으로 지시된 부착구조물에 의해 안내딤블(20)의 상단부(36)에 분리될 수 있도록 연결되어 있으며, 상기 부착구조물은 본 발명의 일부를 형성하지 않기 때문에 장치(12)가 이용되는 방법의 이해를 위해 필요한 만큼만 여기에 서술될 것이다.

[정부노즐 부착구조물]

제6도에 가장 잘 나타나 있는 바와 같이, 재구성 가능한 연료집합체(10)의 부착구조물(40)은 수용판(24)내의 각 통로(38)에 의해 규정되었으며 각각의 주변벽에 형성된 환상원주홈(44)을 구비한 다수의 외부소켓(42)과, 안내딤블(20)의 상단부(36)에 의해 형성되었거나 설치되었으며 각각의 외부소켓(42)속에 삽입되는 다수의 내부소켓(46)과, 각각의 내부소켓(46)에 삽입되어 관련 외부소켓(42)과 로킹 결합상태로 유지하게 하는 다수의 제거가능한 로킹관(48)으로 구성되어 있다.

각각의 내부소켓(46)은 방사상 외측으로 돌출한 환상원주벌지(50)와, 홈파진 단부가 압축력을 나타내도록 각 내부소켓에 형성되어 원주벌지(50)가 관련 외부소켓(42)의 환상홈 속에 삽입되고 철수될 수 있도록 하는 다수의 긴 종방향 슬롯(52)을 가지고 있다. 안내딤블 단부(36)상의 내부소켓(46)의 수용판통로(38)에 의해 규정된 외부소켓(42)에 삽입된 다음 탄성적으로 비붕괴 또는 비압축 상태로 되돌아갈때 환상홈(44)에 안착된다.

부착구조물(40)의 로킹관(48)은 정부노즐(14)의 위로부터 각 내부소켓(46)에 삽입되어 그들의 벌지(50)를 관련 환상홈(44)과 로킹결합상태로 유지함에 의해 내부소켓을 제위치로 확고히 잠겨지게 한다. 이렇게 하면 내부소켓(46)이 외부소켓(42)에서 철수되는 것을 방지할뿐만 아니라 정부노즐(14)을 안내딤블(20)의 상단부(36)에 확고히 부착되게 한다.

통상적으로 로킹관(48)은 수용판통로(38)의 내부소켓(46) 측벽과 강력한 마찰결합을 하게 되는 크기로 되어 있어서 관(48)을 로킹위치로 유지 되도록 한다. 로킹관(48)의 축방향 변위(예를 들어 진동을 받을때)에 대한 추가 보호대책으로 각각의 로킹관(48)은 내부소켓에 완전히 삽입되었을때 관련 내부소켓(46)의 벌지(50) 내측상에서 환상중공부에 결합되는 딤플 또는 원주상벌지(54)를 구비하고 있다.

[로킹관의 제거 및 교체장치]

재구성 가능한 연료집합체(10)내에 함유된 연료봉(16)의 검사, 제거, 교체 및/또는 재배열을 위해, 집합체는 표준 연료집합체 취급장치(도시안됨)에 의해 원자로심에서 제거되어 작업대(도시안됨)로 내려 놓아야 한다.

작업대에서, 연료집합체는 냉각재에 잠기며, 전격제어 수중설비를 조정하여 보수작업이 수행된다. 그러한 설비중의 한 부품이 재구성 가능한 연료집합체(10)로부터 정부노즐(14)을 제거하는 제1단계에서 로킹관(48)을 제거하기 위한 본 발명의 장치(12)이다. 그러한 설비의 또 다른 부품은 로킹관을 제거한 후 재구성 가능한 연료집합체(10)의 안내딤블(20)로부터 정보노즐(14)을 제거하여 결국 교체하기 위해 사용되는 고착물(도시안됨)이다.

특히 제1도 및 제2도를 참조하면, 로킹관(48)을 제거하고 교체하는데 사용하기에 적당한 장치(12)는 긴관형부재(56)와 기기에 부착된 베일조립체(58)를 포함하고 있다.

관형부재(56)는 그의 대향단부(62,64)가 개방된 중공원통관형 본체(60)와, 본체(60)의 하단부(62)에 삽입되어 용접과 같은 것으로 적당히 고정된 환상플러그(66)로 형성되어 있다.

환상플러그(66)는 그를 통해 뻗어있는 축방향개구(68)를 가지고 있다. 베일조립체(58)는 관형부재(60)에 횡방향으로 뻗어 있으며 용접과 같은 것에 의해 그 상단부(64)에 고정된 평판(70)으로 형성되어 있다.

베일조립체는 또한 베일 또느 핸들루우프(72)를 포함하고 있으며, 상기 루우프(72)는 서로 대향하여 설치된 판(70)의 주변부에 연결되는 대향단부를 가지고 있다. 평판(70)은 그를 통해 형성된 중심구멍(74)을 가지고 있다.

장치(12)는 또한 중공관형신장부(76)와 긴 작동축조립체(78)를 포함하고 있다. 관형신장부(76)는 관형부재(56)의 하단부(62)에서 환상플러그(66)에 고정(용접)된 상단부(80)를 가지고 있으며, 관형신장부(76)는 플러그(66)의 중심개구(68)와 축방향으로 일선상에 있다.

관형신장부(76)의 하단부(82)는 그의 자유단부(즉, 하단부)로부터 종방향으로 뻗어있는 다수의 긴 슬롯(86 : 제5도)을 가지고 있는 분절 슬리이브(84)와 그 하단부에 인접한 슬리이브(84)로부터 방사상 외측으로 돌출된 분절환상 플랜지 또는 림(88)으로 형성되어 있다.

관형신장부(76)의 상단부(80)는 직경이 하단부(82)보다 더 크며, 두 단부(80,82) 사이의 방사상 변환부는 쇼울더(89)를 형성하며, 상기 쇼율더(89)는 하단부(82)를 향해 접하고 있으며 장치(12)가 제6도에 도시된 바와 같이 그속으로 삽입될때 각 로킹관(48)의 상연부와 접하는 정지체 역할을 한다.

예시된 바와 같은 양호한 실시예에서, 작동축조립체(78)는 베일조립체(58)의 평판(70) 위에서부터 관형부재(56)과 관형신장부(76)를 통해 분절 슬리이브(84)의 림(88)을 지나 뻗어 있다.

축조립체(78)은 관형부재(56)의 중공본체(60)내에 설치되어 상단부(64)로부터 그 하단부(62) 근처의 위치까지 뻗어 있는 단단한 축(90)을 포함하고 있으며, 상기 축(90)은 관형본체(60)에 관해 공축관계로 하부 축신장부(92)와 상부축스텁(94)에 의해 지지되며 또한 하부 플러그(66)내의 중심개구(68)와 평판(70)내의 중심구멍(74)에 대해서 축방향 일선상에 있다.

축조립체(78)의 하부축신장부(92)는 상단부(96)를 가지고 있으며, 상기 상단부(96)는 축(90)의 하단부(100)에 형성된 축방향보어 또는 소켓(98)에 삽입되어 있으며, 축(90)의 하단부(100)상에 나선 설치되어 축신장부(92)의 삽입된 단부(96)에 대해 조여주는 고정나사(102)에 의해 축(90)에 확고히 고정되어 있다.

단단한 축(90)의 하단부로부터 축신장부(92)는 플러그(66)의 중심개구(68)와 관형신장부(76)를 관통한다. 축신장부(92)의 최하단부는 정상적일때 최대직경이 관형신장부(76)의 분절 슬리이브(84)상에서 하부분절림(88)을 지나 존재하도록 위치되어있는 확대된 원추형 노우즈(104)로 형성된다.

축조립체(78)의 상부축스텁(94)은 그의 하단부(106)에서 단단한 축(90)의 상단부(108)에 부착(에를 들어 용접)되어 있으며, 그로부터 배열조립체(58)의 판(70)내에있는 구멍(74)을 통해 위로 뻗어 있다.

축스텁(94)는 그속에서 종방향으로 형성된 긴 슬롯(110)을 가지고 있지만 그의 하단부 및 상단부(112,114)는 스텁의 하단부 및 상단부(106,116)로부터 각각 간겨져 있다. 평판(70)에 연결되어 중심구멍(74)을 가로질러 뻗어있는 핀(118)은 후술될 목적을 위해 축스텁(94)의 긴 슬롯(110)에 결합된다.

마직막으로 작동축조립체(78)는 원통형노브(122)와, 축스텁(94)이 나선결합되는 내부나선 축방향 보어를 가지고 노브에 연결된 슬리이브(124)로 구성되는 작동장치(120)를 포함하고 있다.

노브(122)가 한방향(예를 들어 시계방향)으로 회전하면 단단한 축(90)과 축신장부(92)는 베일조립체(58)의 평판(70)을 향해 축방향으로 이동할 것이며, 노브(122)가 반대방향(예를 들어 반시계방향)으로 회전하면 단단한 축(90)과 축신장부(92)는 판(70)으로부터 축방향으로 멀어지게 이동할 것이다.

핀(118)은 축조립체(78)가 베일조립체(58)의 평판(70)상에 설치되도록 하는 역할과 축조립체(78)과 노브(122)와 함께 회전하는 것을 방지하는 역할을 하기 때문에 노브가 회전함에 따라 축조립체가 축방향으로 이동하는 것을 제한하게 된다.

노브(122)가 관형신장부(76)내에서 축신장부(92)를 철수시키기 위해 회전될때 원추형 노우즈(104)는 분절 슬리이브(84)의 내부로 끌려들어오기 때문에 그의 분절림(88)은 제4도 및 제6도에 도시된 것과 같은 방사상 외측위치로 팽창된다.

계속해서 노브(122)를 반대방향으로 회전시키면 원추형 노우즈(104)가 분절 슬리이브(4)를 빠져나와 제3도에 도시된 위치로 이동하기 때문에 분절림(88)은 탄성적으로 수축하게 된다.

고정나사(102)와 함께 평판(70)내의 정지핀(118)과 축스텁(94)내의 긴 슬롯(110)은 분절 슬리이브(84) 안쪽으로 원주형 노우즈(104)가 삽입되는 필요한 정도를 설정하는데 사용된다.

먼저 노브(122)는 정지핀(118)에 대향하여 슬롯(110)의 하단부(112)를 이동시키기 위해 회전된다. 상기 위치는 작동축조립체(78)가 축방향으로 철수될 수 있는 상한치를 나타낸다. 또한 슬롯(110)의 상단부(114)가 정지핀(118)에 접할때까지 노브(122)가 반대방향으로 회전한다면, 그 위치는 작동축조립체(78)가 축방향으로 신장될 수 있는 하한치를 나타낸다.

다음 원추형 노우즈(104)가 분절 슬리이브(84)의 분절림(88)속으로 삽입될때까지 그리고 림(88)의 원주가 필요한 크기가 팽창될때까지 축신장부(92)는 소켓(98)속으로 삽입된다.

그때 고정나사(102)는 중심축(90)에 관해 축신장부(92)의 위치를 고정시키기 위해 상기 신장부에 대해 조여진다. 분절림(88)은 제6도에 도시된 바와 같이 관형 신장부(92)가 삽입되는 로킹관(48)의 하연부 아래로 신장될때 필요한 크기만큼 팽창된다.

상기 위치에서 분절림(88)은 작동축조립체(78)가 상향 이동함에 따라 그 저부로부터 로킹관(48)의 하연부를 속발하게 될 것이다.

관형신장부(92)상에 활주할 수 있게 설치된 환상칼라(126)는 장치(12)가 로킹관으로 삽입될때마다 림(88)이 로킹관의 하연부 바로 아래에 인접하여 위치하도록 분절림(88)으로부터 설정된 거리에 위치되어 고정된다.

양호한 실시예에서 장치(12)는, 축조립체(78)의 신장된 위치에서, 축신장부(92)의 하단부상에 있는 원추형 노우즈(104)가 관형신장부(76)가 분절 슬리이브상에 있는 분절림(88)을 지나 위치되어 있어서 축신장부(92)가 수축될 때 분절림(88)이 팽창되도록 설계되어 있지만, 노우즈(104)가 관형신장부(76)내에 위치되어 있어서 축조립체(78)가 수축하면 분절림(88)이 붕괴되도록 하는 반면 축조립체(78)가 신장되면 분절림(88)이 팽창되도록 한 설비를 제공하는 것도 본 발명의 범위에 속한다는 것을 알아야 한다.

바람직한 설계에 따라 장치(12)가 로킹관(48)속으로 내려올때 신장된 원주형 노우즈(104)는 방사선 조사등에 의해 야기되는 관(48)상단부의 왜곡된 통로로 먼저 들어가 세정하게 된다.

장치(12)는 또한 관형부재(56)상에 활주할 수 있게 설치된 관형 충격 활주체(128)를 포함하고 있다. 관형충격 활주체(128)는 확대링형 상부 충격헤드(130)와, 거기에 인접한 하부 그립 슬리이브(132)를 포함하고 있다.

내측 관형부재(56)상에 고정된 환상 쇼울더 또는 링(134)는 충격 활주체(128)의 축방향 하한 행정을 제한하는 하부 정지체로 작용하며, 평판(70)의 하부표면(136)은 충격 활주체의 상한 행정을 제한하는 상부 정지체로 작용한다.

충격 활주체는 정부노즐(14)내의 로킹위치로부터 관을 풀려 나오도록 하기 위해 그속에 삽입된 장치(12)를 갖는 로킹관(48)의 하연부에 대해 일련의 강력한 타격을 유도하는데 사용된다.

[로킹관을 제거하기 위해 장치를 사용하는 방법]

일단 재구성 가능한 연료집합체(10)가 작업대에 위치되어 정부노즐(14)을 제거하고 연료봉(16)을 검사하는 위치에 설치되면, 정부노즐(14)내에 있는 통로(38)의 형태와 일치하는 개구(140)의 형태를 갖는 사각형 안내판(138)은 긴 핸들의 공구(도시안됨)에 의해 연료집합체를 향해 내려온다.

이렇게 내려오는 중에 판(138)의 대각선상으로 대향한 코너신장부(144)에 있는 두개의 안내핀(142)은 정부노즐(14)의 상응하는 대각코너내에 있는 한쌍의 구멍(146)으로 들어가기 때문에 판(138)은 정부노즐의 통로(38)와 일선상에 있는 개구(140)와 함께 정부노즐에 걸리게 된다.

긴 핸들의 장치(12)는 안내판(138)내에 있는 개구(140)중 선택된 하나의 개구속으로 내려와 정부노즐통로(38)를 통해 삽입되어 개구(140)와 일선상에 있는 로킹관(48)으로 들어간다.

장치(12)는 환상칼라(126)가 안내판(138)의 정부표면(148)을 속발할때까지 로킹관(48)속으로 내려온다. 상기 위치에서 장치(12)의 하단부에서 분절림(88)은 로킹관(48)의 하연부(150) 약간 아래에 있다.

작동노브(122)는 그때 정지핀(118)이 스텁(94)내에 있는 슬롯(110)의 하단부(112)에 닿게 되도록 회전된다. 이렇게 하면 축신장부(92)가 관형신장부(76) 속으로 수축되며, 원추형 노우즈(104)는 분절 슬리이브(84)속으로 끌려들어가기 때문에 분절림(88)은 관(48)의 내경을 초과하는 왹여을 갖도록 방사상으로 팽창되어 로킹관(48)의 하연부(150)에 속박되도록 그 바로 아래에 위치된다.

그때 관형 충격 활주체(128)는 강판(70)의 하측에 일련의 강타를 가하기 위해 수동으로 축방향 왕복운동을 한다. 평판(70)에 대한 각 타력은 관형부재(56), 하부관형신장부(76) 및 분절림(88)을 통해 로킹관(48)의 하연부(150)에 전달되기 때문에 관련소켓(46)에서 철수될 수 없을때까지 로킹관(48)을 중분적으로 상향이동 시킨다. 경우에 따라 한번의 타격 또는 충격으로 로킹위치에 있는 로킹관(48)을 풀어내기에 충분하다.

로킹관(48)이 내부소켓(46)의 환상홈과 로킹결합된 딤플 또는 벌지(54)를 가지고 있다면, 충격력은 딤플로 하여금 그들의 로킹결합이 파괴될때까지 점진적으로 변형되게 할 것이다.

유리된 로킹관(48)을 부착한 장치(12)를 철수한 후, 로킹관(48)과 함께 장치는 처리 콘테이너(도시안됨)로 이송되며, 여기서 작동노브(122)가 일방향(예를 들어 반시계방향)으로 회전되어 축신장부(92)로 하여금 관형신장부(76)에서 전진되도록 하며 또한 원추형 노우즈(104)로 하여금 분절 슬리이브(84)에서 외측으로 이동하도록 하여 분절림(88)이 제3도에 도시된 바와 같이 정상적인 위치로 수축 되도록한다.

이때 그 외경은 로킹관(48)의 내경보다 작기 때문에 장치(12)가 로킹관으로부터 철수되게 하여 처리 콘테이너로 떨어지게 한다.

상술한 과정들은 정부노즐(14)로부터 적게되어야 하는 모든 로킹관(48)이 제거될때까지 반복된다. 정부노즐(14)이 제거되어 교체된 후 장치(12)는 다시 각 안내딤블(20)과 연결된 내부소켓(46) 속으로 새로운 세트와 로킹관을 삽입하는데 이용된다.

기본적으로 하는 로킹관의 재삽입중 충격 활주체(128)를 작동시킬 필요가 없다는 것을 제외하고 로킹관(48)을 제거할때 장치(12)에 의해 수행되는 작업순서를 반대로 하면 간단히 행해진다.

Claims

재구성 가능한 핵연료집합체의 노즐 수용판에 형성된 통로속으로 신장되어 로킹관에 의해 잠겨진 상태로 간직되는 안내딤블내에서 로킹위치로 설치된 로킹관을 제거하고 교체하기 위한 장치에 있어서, 긴 관형의 힘 전달부재(56)와; 일단부가 힘 전달부재에 연결된 힘 수용구조물(58)과; 방사상 외측으로 돌출하는 불절림(88)을 포함하며, 축방향으로 분절되며, 원주상으로 팽창가능하며 붕괴가능한 단부부분(84-88)을 포함하며, 로킹관을 통해 끼워질 수 있는 크기의 직경을 가지는, 힘 전달부재의 관형신장부를 형성하는 관으로 구성되며, 관형 힘 전달부재의 대향단부에 연결되어 축방향으로 신장하는 긴 로킹관 결합부재(76)와; 관형 힘 전달부재를 통해, 상기 관형신장부내에서, 팽창가느하며 붕괴가능한 단부분을 향해 신장하는 축방향으로 이동가능한 축장치(78)와; 힘 전달부재에 관한 두개의 축방향 위치사이에서 축장치의 이동을 수행하기 위해 축장치에 연결되어 자동하는 작동장치(120)와; 상기 하나의 축방향 위치로 축장치가 이동하면, 로킹관에 관해 힘전달 관계로 팽창가능하며 붕괴가능한 단부부분을 탄성적으로 팽창시키며, 다른 축방향 위치로 축장치가 이동하면, 탄성적으로 팽창된 단부부분이 로킹관과의 힘전달 관계를 붕괴하도록 로킹관 결합부재의 상기 팽창가능하며 붕괴가능한 단부부분과 협동하며, 축장치에 연결된 원추형부재(104)로 구성되는 특징으로 하는 재구성 가능한 핵연료집합체의 로킹관 제거 및 교체장치.
제1항에 있어서, 관형 힘 전달부재(56) 위에는 관형 축방향 왕복충격 활주체(128)가 활주할 수 있게 설치되어 있어서 힘수용 구조물(58)의 부분(70)에 로킹관 해체 충격력을 유도하기 위해 작동하는 것을 특징으로 하는 장치.
제2항에 있어서, 충격활주체(128)는 힘 수용구조물(58)의 부분(70)과 결합할 수 있는 확대된 원통형 충격헤드(130)와, 충격헤드에 축방향으로 인접한 관형 그립 슬리이브(132)로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항, 2항 또는 3항에 있어서, 힘수용 구조물(58)의 충격수용부분(70)은 관형 힘 전달부재(56)의 한단부에 부착된 횡방향 판인것을 특징으로 하는 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 힘수용 조물(58)은 충격 수용부분(70)에 연결된 베일형핸들(72)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1, 2 또는 3항에 있어서, 축장치(78)는 관형 힘 전달부재(56)에 설치된 축(90)가, 관형신장부(76)에 설치된 신장부(92)로 구성되며, 상기 축신장부(92)는 그의 한단부가 축(90)에 연결되었으며 다른 단부상에는 원추형부재(104)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제1, 2 또는 3항에 있어서, 작동장치(120)는 축장치(78)의 단부에 나선 연결된 회전노브(122)를 포함하고 있어서 대향방향으로 노브(122)를 회전시키면 축장치는 각각 하나의 축위치로 이동되는 것을 특징으로 하는 장치.