TWI445015B - Control rod and fuel support accessories operating device - Google Patents

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TWI445015B
TWI445015B TW098143663A TW98143663A TWI445015B TW I445015 B TWI445015 B TW I445015B TW 098143663 A TW098143663 A TW 098143663A TW 98143663 A TW98143663 A TW 98143663A TW I445015 B TWI445015 B TW I445015B
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Tsutomu Tomatsu
Koichi Soma
Kaoru Takagi
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Toshiba Kk
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Description

控制棒與燃料支撐配件操作裝置
本發明係關於一種控制棒與燃料支撐配件操作裝置,其被使用於:當定期檢查沸騰水型原子爐(BWR)時將原子爐內之控制棒與燃料支撐配件予以夾持並拆除,且將此等上拉而移送至原子爐內的情況時;以及將此等的控制棒及燃料支撐配件再次安裝架設於原子爐內的情況時。
一般而言,BWR之爐心,係如第18圖所示,在原子爐壓力容器1之內部設置圓筒狀的爐心側板(core shroud)2,且在該爐心側板2內裝載燃料集合體3及控制棒4而構成。上述燃料集合體3係藉由上部架骨板5支撐上部,且夾介燃料支撐配件6並藉由爐心支撐板7來支撐下部,並在各燃料集合體3流入來自燃料支撐配件6之孔洞(orifice hole)6A的冷卻材料。
又,控制棒4,係連結於貫穿原子爐壓力容器1之底部而設的控制棒驅動機構8,且藉由該控制棒驅動機構8通過被安裝於爐心支撐板7之控制棒導管9內,並在由燃料支撐配件6所支撐的4支燃料集合體3之間的十字狀空間部朝上下方向升降。
第19圖係顯示控制棒4與控制棒驅動機構8之習知的連結構造,元件符號10為設置於控制棒4下端的短柄式聯結器(spud coupling)。該聯結器10之內側以能藉由彈簧12A彈壓的狀態配置有鎖插塞(lock plug)12。在此等的聯結器10與鎖插塞12之間插入有控制棒驅動機構8之聯結短柄(coupling spud)11,藉此可連結控制棒4與控制棒驅動機構8。又,藉由控制棒驅動機構8之非聯結桿(uncoupling rod)13抵抗彈簧12A之彈壓力而將鎖插塞12往上推,可解除控制棒4與控制棒驅動機構8之連結。
然而,在定期檢查BWR時將控制棒4從原子爐壓力容器1內上拉的情況下,係在將燃料集合體3從爐心內拔出之後,解除控制棒4與控制棒驅動機構8之連結,並將控制棒4從原子爐壓力容器1內上拉。然而,習知的BWR係如上所述當為了將鎖插塞12朝上方向往上推以解除控制棒4與控制棒驅動機構8之聯結,而在鎖插塞12與聯結短柄11之間咬入護套(clad)等的異物時,就很難將鎖插塞12往上推,而有無法解除控制棒4與控制棒驅動機構8的連結之虞。
因此,為了解除上述不良情況,有提案一種在與控制棒驅動機構8之連結手段中使用卡口聯結器(bayonet coupling)的控制棒4。第20A圖至第20C圖係顯示使用卡口聯結器的控制棒4與控制棒驅動機構8之連結構造,其中元件符號14為設置於控制棒4下端的卡口聯結器。該卡口聯結器14,係在插入有控制棒驅動機構8之聯結短柄11的孔15之內面,將卡合凸部16以大致90度間隔配設在周方向而構成。藉由將卡口聯結器14形成第20B圖之狀態,卡口聯結器14之卡合凸部16與聯結短柄11就可卡合,且可連結控制棒4與控制棒驅動機構8。又,藉由使卡口聯結器14從第20B圖之狀態朝第20C圖之狀態在周方向旋轉大致45度,卡合凸部16與聯結短柄11之卡合就可脫離,且可解除控制棒4與控制棒驅動機構8之連結。
在使用此種卡口聯結器14的控制棒4中,如習知短柄式聯結器10(參照第19圖),由於在鎖插塞12與聯結短柄11之間沒有護套等異物之咬入,所以可確實地解除控制棒4與控制棒驅動機構8之連結。
但是,為了解除與控制棒驅動機構8之連結,雖然必須使卡口聯結器14,換句話說,使控制棒4繞軸心旋轉大致45度,但是控制棒4係如第18圖所示,由於被插入於藉由爐心支撐板7之固定銷(未圖示)而固定的燃料支撐配件6之十字狀插通孔(未圖示)內,所以無法使之旋轉,當勉強旋轉時就有使控制棒4與燃料支撐配件6破損之虞。
又,在將燃料支撐配件6從爐心支撐板7之上述固定銷拆除而變得自由(旋轉自如)之後,當使控制棒4與燃料支撐配件6同時旋轉時,由於燃料支撐配件6之上部為角柱狀,所以會與鄰接的燃料集合體3發生衝撞,而有使燃料集合體3損傷之虞。
因此,在日本特開平7-110394號公報(專利文獻1)中,有提案一種具備燃料支撐配件抓持部與控制棒抓持部,且可將控制棒4與燃料支撐配件6從原子爐壓力容器1內拆除並同時吊出的控制棒與燃料支撐配件抓持具。
然而,在專利文獻1所記載的控制棒與燃料支撐配件抓持具中,經由控制棒4與控制棒驅動機構8之卡口聯結器而進行的連結及連結解除,由於係以人類之判斷所進行的作業,所以有時會發生人為的操作失誤或確認失誤。因此,需要發現此等失誤並予以修正用的復原(regression)作業,此部分,因作業時間加長而會對關鍵製程帶來影響。
本發明係考慮上述情事而開發完成者,其目的在於提供一種沒有人為的操作失誤或確認失誤而可確實地實施經由控制棒與控制棒驅動機構之卡口聯結器而進行的連結及連結解除之控制棒與燃料支撐配件操作裝置。
又,本發明之另一目的在於提供一種可同時拆除或安裝控制棒與燃料支撐配件,可大幅地縮短控制棒之交換作業時間的控制棒與燃料支撐配件操作裝置。
為了達成上述目的所提供的本發明,係一種控制棒與燃料支撐配件操作裝置,其為分別對控制棒及燃料支撐配件進行拆除、安裝的控制棒與燃料支撐配件操作裝置,該控制棒係配置於原子爐壓力容器內之燃料集合體間,且其下端部藉由卡口聯結器可裝卸地連結於控制棒驅動機構;該燃料支撐配件係設置在位於前述原子爐壓力容器內之上部架骨板下方的爐心支撐板,用以支撐前述燃料集合體之下端部並且插通前述控制棒,其特徵在於:該控制棒與燃料支撐配件操作裝置具有:燃料支撐配件抓持具,其係從原子爐壓力容器之上方以可上下移動的方式支撐,且藉由配件抓持構件來夾持燃料支撐配件,並可對該燃料支撐配件進行拆除及安裝;及控制棒抓持具,其係具備容納於該燃料支撐配件抓持具內並且可進行升降及旋轉的升降旋轉部,且藉由設置於該升降旋轉部之下部的控制棒抓持構件來夾持控制棒,並進行該控制棒與前述控制棒驅動機構之連結解除及連結,且可對前述控制棒進行拆除及安裝;及操作機構,其係對前述燃料支撐配件抓持具及前述控制棒抓持具之動作進行操作指令;以及控制盤,其係藉由來自該操作機構之指令,控制前述燃料支撐配件抓持具,且對前述控制棒抓持具進行自動控制。
又,將上述之本發明的較佳實施例記載如下。
前述燃料支撐配件抓持具也可具備抓持具框架,該抓持具框架係在其上端設置有連接懸吊金屬線的金屬線連接部,而在其下端設置有可開閉的配件抓持構件,且該抓持具框架係以可朝上下方向移動地容納且支撐控制棒抓持具的方式構成。較佳為,前述燃料支撐配件抓持具,係具有:燃料支撐配件側座定檢測器,其係檢測抓持具框架之下端已座定於爐心支撐板;以及燃料支撐配件側抓持檢測器,其係檢測配件抓持構件已夾持燃料支撐配件。
較佳為,前述控制棒抓持具,係具備:抓持具本體;及升降旋轉部,其係於下端設置有可開閉的控制棒抓持構件;及升降氣缸,其係使前述升降旋轉部相對於前述抓持具本體進行升降動作;及旋轉機構部,其係使前述升降旋轉部繞軸旋轉預定角度;及上下推送氣缸,其係設置於前述抓持具本體之上端,且在可卡止於上部架骨板的卡止板固定有活塞前端,並可對前述抓持具本體進行上推及下推動作;以及荷重計測器,其係設置於前述升降旋轉部,且計測作用於控制棒抓持構件之荷重。
較佳為,在前述控制棒抓持具之抓持具本體、或燃料支撐配件抓持具之抓持具框架具有上限位置檢測器,該上限位置檢測器係檢測前述抓持具本體由前述抓持具框架所支撐,並且前述抓持具框架相對於前述抓持具本體已到達上限位置。
該控制棒抓持具,也可為具有:升降位置檢測器,其係檢測升降旋轉部依升降氣缸而進行的升降位置;及旋轉位置檢測器,其係檢測前述升降旋轉部依旋轉機構部而進行的旋轉位置;及上下推送位置檢測器,其係檢測抓持具本體依上下推送氣缸而進行的上下推送位置;及控制棒側座定檢測器,其係檢測前述升降旋轉部之下端已座定於控制棒;以及控制棒側抓持檢測器,其係檢測控制棒抓持構件已夾持控制棒,且控制盤根據此等檢測器的檢測資料對前述控制棒抓持具進行自動控制。
前述升降位置檢測器,也可為具有:檢測升降旋轉部之上升位置的上升位置檢測器;以及檢測升降旋轉部之下降位置的下降位置檢測器而構成。
前述旋轉位置檢測器,也可為具有:檢測前述升降旋轉部之左旋轉極限位置的左極限位置檢測器;及檢測前述升降旋轉部之右旋轉極限位置的右極限位置檢測器;及檢測前述升降旋轉部已到達前述兩極限位置間之中間第1位置的中間第1位置檢測器;以及檢測前述升降旋轉部已到達前述兩極限位置間之中間第2位置的中間第2位置檢測器而構成。
更且,前述上下推送位置檢測器,也可設置有:檢測抓持具本體之上推位置的上推位置檢測器;以及檢測前述抓持具本體之下推位置的下推位置檢測器而構成。
依據上述的本發明,由於進行控制棒與控制棒驅動機構之連結及連結解除的控制棒抓持具可藉由控制盤進行自動控制,所以沒有人為的操作失誤或確認失誤而可確實地實施經由控制棒與控制棒驅動機構之卡口聯結器而進行的連結及連結解除。
又,由於在可為懸吊金屬線支撐並對燃料支撐配件進行拆除及安裝的燃料支撐配件抓持具內,容納有可對控制棒進行拆除及安裝的控制棒抓持具,所以可同時拆除或安裝控制棒與燃料支撐配件,並可大幅地縮短控制棒之交換作業時間。
以下,根據圖式說明實施本發明用的最佳形態。但是,本發明並非被限定於此等實施形態。又,請了解本文中顯示上下、左右等的方向、配位之用語,係根據圖示的狀態、或現實的動作狀態而記載。
第1圖係顯示本發明之控制棒與燃料支撐配件操作裝置之一實施形態的構成圖;第2圖係顯示第1圖之燃料支撐配件抓持具與控制棒抓持具經組裝後的抓持具組裝體之座定狀態的側視圖。又,第4圖係顯示第1圖之控制棒抓持具的側視圖。本實施形態中,針對與顯示先前技術之圖式相同的部分,係藉由附記相同的元件符號而簡化或省略說明。
第1圖所示的控制棒與燃料支撐配件操作裝置20,係用於當定期檢查BWR之控制棒交換作業時,同時拆除或安裝控制棒4及燃料支撐配件6,且具有:燃料支撐配件抓持具21與控制棒抓持具22所組裝而成的抓持具組裝體23;及作為操作手段的操作懸架式操縱台(pendant)24;以及電性連接於抓持具組裝體23及操作懸架式操縱台24的控制盤25而構成。在此,控制棒4,係使用第20圖所示的卡口聯結器14連結於控制棒驅動機構8。
如第2圖及第3圖所示,燃料支撐配件抓持具21,係可對燃料支撐配件6進行拆除及安裝,且具備在複數支(例如2支)管狀框架26之下端固設有箱狀框架27的抓持具框架28而構成。
在管狀框架26之上端,設置有連接懸吊金屬線29的金屬線連接部30,且燃料支撐配件抓持具21,係藉由該懸吊金屬線29以可上捲及下捲的方式支撐。又,在箱狀框架27之下端2樞支有可藉由開閉氣缸32而開閉的配件抓持構件31。該配件抓持構件31,係在開啟操作時夾持燃料支撐配件6。
在複數支管狀框架26間,係容納有可朝上下方向移動的控制棒抓持具22。在該管狀框架26之下端設置有卡止部33,且控制棒抓持具22之抵接部34抵接於該卡止部33(參照第3圖),藉此可藉由燃料支撐配件抓持具21支撐控制棒抓持具22。
控制棒抓持具22,係可解除第18圖及第20圖所示的控制棒4與控制棒驅動機構8之連結而拆除控制棒4,且可連結控制棒4與控制棒驅動機構8而安裝控制棒4,並如第4圖及第5圖所示,具有:抓持具本體35、控制棒抓持構件37、升降旋轉部36、升降氣缸38、旋轉機構部39、上下推送氣缸40以及荷重計測器41而構成。
抓持具本體35,係藉由複數支橋樑構件43來結合複數支(例如2支)管狀構件42而構成,且該抓持具本體35,係可朝上下方向移動地容納於燃料支撐配件抓持具21中的抓持具框架28之管狀框架26內。該抓持具本體35之下端的橋樑構件43係具有作為前述抵接部34的功能。
升降旋轉部36,係於下端具備控制棒抓持構件37,並且上端藉由設置於抓持具本體35之升降氣缸38並夾介滑動機構部44而支撐。滑動機構部44,係在升降氣缸38之活塞桿45,朝該活塞桿45之軸方向滑動自如地配設,並且將升降旋轉部36之上端部,繞該升降旋轉部36之軸旋轉自如地支撐。升降旋轉部36係藉由活塞桿45所進出的升降氣缸38之伸長動作而下降,且升降旋轉部36係藉由活塞桿45所退避的升降氣缸38之縮短動作而上升。
又,在升降旋轉部36之上端部係固定有扇形齒輪46,且該扇形齒輪46係藉由旋轉機構部39而驅動。換句話說,旋轉機構部39,係具有:固定於抓持具本體35的馬達47;以及安裝於該馬達47之驅動軸而與扇形齒輪46咬合的驅動齒輪48而成。藉由馬達47之驅動,升降旋轉部36會夾介驅動齒輪48及扇形齒輪46而繞軸旋轉預定角度。
控制棒抓持構件37,係如第5圖所示地形成鉤形狀,且樞支於升降旋轉部36之下端,並藉由開閉氣缸49構成可開啟閉合的狀態。控制棒抓持構件37,係在閉合操作時卡止控制棒4之手柄部並夾持控制棒4(第5圖之實線所示),而在開啟時解除控制棒4之手柄部的夾持(第5圖之虛線所示)。
荷重計測器41,係內置於升降旋轉部36之例如測力計(load cell),用以計測作用於控制棒抓持構件37的荷重。亦即,荷重計測器41,係計測作用於控制棒抓持構件37的荷重僅為控制棒4的荷重,或計測第7A圖所示的控制棒驅動機構8之中空活塞17藉由卡口聯結器14而連結於控制棒4,並作用於控制棒抓持構件37的荷重為控制棒4及中空活塞17之總計荷重。另外,在第7圖、第8圖、第13圖至第15圖中,元件符號18係顯示控制棒驅動機構8之滾珠螺帽,19係顯示控制棒驅動機構8之滾珠螺桿。
如第4圖所示,上下推送氣缸40,係設置於抓持具本體35之上端。該上下推送氣缸40之活塞桿50的前端,係固定於可與上部架骨板5卡止的卡止板51。上下推送氣缸40,係在活塞桿50已進出的伸長動作狀態下,將抓持具本體35相對於上部架骨板5保持於下推位置,且在活塞桿50所退避的縮短動作狀態下,將抓持具本體35相對於上部架骨板5保持於上推位置。
如第2圖及第4圖所示,在上述燃料支撐配件抓持具21及控制棒抓持具22,係設置有用以檢測配件抓持構件31或控制棒抓持構件37等之各構件的動作狀態或動作位置之限動開關等的檢測器。
換句話說,如第2圖所示,燃料支撐配件抓持具21,係具有:作為燃料支撐配件側座定檢測器的FS座定LS52;以及作為燃料支撐配件側抓持檢測器的FS抓持LS53。在此,LS為限動開關的簡稱。又,FS為燃料支撐配件的簡稱,而後述的CR則為控制棒的簡稱。
FS座定LS52,係設置於控制棒支撐配件抓持具21中的抓持具框架28之下端,藉由與被植設在爐心支撐板7的銷(未圖示)接觸而進行ON動作,用以檢測抓持具框架28之下端已座定於爐心支撐板7。又,FS抓持LS53,係設置於抓持具框架28之下端或開閉氣缸32,並在配件抓持構件31之開啟操作時進行ON動作,用以檢測配件抓持構件31已夾持燃料支撐配件6。操作懸架式操縱台24(第6圖)之FS座定燈54係當FS座定LS52進行ON動作時點亮,而操作懸架式操縱台24之FS抓持燈55係當FS抓持LS53進行ON動作時點亮。
如第2圖及第3圖所示,在控制棒抓持具22之抓持具本體35中的抵接部34、或燃料支撐配件抓持具21之抓持具框架28中的卡止部33(本實施形態中為抵接部34),設置有當抵接部34已抵接於卡止部33時進行ON動作之作為上限位置檢測器的FS上限LS56。藉由該FS上限LS56之ON動作來檢測:控制棒抓持具22之抓持具本體35已藉由燃料支撐配件抓持具21之抓持具框架28而支撐;以及燃料支撐配件抓持具21之抓持具框架28相對於控制棒抓持具22之抓持具本體35已到達上限位置。在該FS上限LS56進行ON動作時,操作懸架式操縱台24(第6圖)之FS上限燈57會點亮。如第4圖及第5圖所示,控制棒抓持具22,係具有:作為升降位置檢測器的CR上升LS58及CR下降LS59;及作為旋轉位置檢測器的CR左極限LS60、CR右極限LS63、CR中間第1LS61及CR中間第2LS62;及作為上下推送位置檢測器的CR上推LS64及CR下推LS65;及作為控制棒側座定檢測器的CR座定LS66;以及作為控制棒側抓持檢測器的CR抓持LS67而構成。
升降位置檢測器,係檢測依升降氣缸38所進行的升降旋轉部36之升降位置,其中作為上升位置檢測器的前述CR上升LS58係檢測升降旋轉部36之上升位置(實際上為升降氣缸38之活塞桿45的退避位置),而作為下降位置檢測器的前述CR下降LS59係檢測升降旋轉部36之下降位置(實際上為升降氣缸38之活塞桿45的進出位置)。當CR上升LS58在升降旋轉部36之上升位置(換句話說,升降氣缸38之活塞桿45的退避位置)進行ON動作時,操作懸架式操縱台24(第6圖)之CR上升燈68會點亮。又,當CR下降LS59在升降旋轉部36之下降位置(換句話說,升降氣缸38之活塞桿45的進出位置)進行ON動作時,操作懸架式操縱台24之CR下降燈69會點亮。
旋轉位置檢測器,係檢測依旋轉機構部39所進行的升降旋轉部36之旋轉位置,其中作為左極限位置檢測器的前述CR左極限LS60,係檢測升降旋轉部36的左旋轉極限位置,而作為左極限位置檢測器的前述CR右極限LS63,係檢測升降旋轉部36的右旋轉極限位置。更且,作為中間第1位置檢測器的前述CR中間第1LS61,係檢測升降旋轉部36已到達從左旋轉極限位置朝向右旋轉極限位置的中間第1位置(例如從左旋轉極限位置旋轉約40度的位置)。又,作為中間第2位置檢測器的前述CR中間第2LS62,係檢測升降旋轉部36已到達從左旋轉極限位置朝向右旋轉極限位置的中間第2位置(例如從左旋轉極限位置旋轉約50度的位置)。
CR左極限LS60,係當升降旋轉部36已到達左旋轉極限位置時進行ON動作,此時操作懸架式操縱台24(第6圖)之左極限燈70會點亮。又,CR右極限LS63,係當升降旋轉部36已到達右旋轉極限位置時進行ON動作,此時操作懸架式操縱台24之右極限燈73會點亮。更且,CR中間第1LS61,係當升降旋轉部36已到達中間第1位置時進行ON動作,此時懸架式操縱台24之中間第1燈71會點亮。又,CR中間第2LS62,係當升降旋轉部36已到達中間第2位置時進行ON動作,此時懸架式操縱台24之中間第2燈72會點亮。
上下推送位置檢測器,係檢測依上下推送氣缸40所進行的抓持具本體35之上下推送位置,其中作為上推位置檢測器的前述CR上推LS64係檢測抓持具本體35之上推位置,而作為下推位置檢測器的前述CR下推LS65係檢測抓持具本體35之下推位置。當CR上推LS64在抓持具本體35之上推位置進行ON動作時,操作懸架式操縱台24(第6圖)之CR上推燈74會點亮。又,當CR下推LS65在抓持具本體35之下推位置進行ON動作時,操作懸架式操縱台24(第6圖)之CR下推燈75會點亮。
如第5圖所示,前述CR座定LS66,係設置於升降旋轉部36之下端,且當該升降旋轉部36之下端已座定於控制棒4之手柄部時進行ON動作,並檢測該座定。又,前述CR抓持LS67,係設置於升降旋轉部36之下端或開閉氣缸49,且當控制棒抓持構件37之閉合操作時進行ON動作,並檢測該控制棒抓持構件37已卡止並夾持控制棒4之手柄部。當CR座定LS66已進行ON動作時操作懸架式操縱台24(第6圖)之CR座定燈76就會點亮,而當CR抓持LS67已進行ON動作時,操作懸架式操縱台24之CR抓持燈77就會點亮。
如第6圖所示,操作懸架式操縱台24,係作業者操作燃料支撐配件抓持具21及控制棒抓持具22之動作,且具有:電源開關部78、馬達選擇部79、座標輸入部80、手動操作部81、自動運轉操作部82、顯示部83及計測荷重顯示部101。
馬達選擇部79,係具備作業者選擇控制棒4及燃料支撐配件6之安裝操作模式或拆除操作模式中之任一種模式的開關。又,座標輸入部80,係作業者輸入操作對象之控制棒4之位置(目標位置)的部位。該目標位置,係與藉由具備有升降機(hoist)等的懸吊裝置之燃料交換機而檢測出的前述升降機之現在位置對照,該升降機係具備懸吊金屬線29。
手動操作部81,係為了作業者手動操作燃料支撐配件抓持具21及控制棒抓持具22而使用,且具有:FS抓持開關84、FS放開開關85、CR抓持開關86、CR放開開關87、CR上升開關88、CR下降開關89、CR上推開關90、CR下推開關91、左旋轉開關92及右旋轉開關93。
FS抓持開關84,係以手動來開啟操作燃料支撐配件抓持具21之配件抓持構件31用以夾持燃料支撐配件6的操作開關;FS放開開關85,係以手動來閉合操作該配件抓持構件31用以對燃料支撐配件6之夾持進行解除操作的開關。CR抓持開關86,係以手動來閉合操作控制棒抓持具22之控制棒抓持構件37用以夾持控制棒4的操作開關;CR放開開關87,係以手動來開啟操作該控制棒抓持構件37用以對控制棒4之夾持進行解除操作的開關。
CR上升開關88,係以手動使控制棒抓持具22之升降氣缸38進行縮短動作,用以使升降旋轉部36上升的操作開關;CR下降開關89,係以手動使該升降氣缸38進行伸長動作,用以使升降旋轉部36下降的操作開關。CR上推開關90,係以手動使控制棒抓持具22之上下推送氣缸40進行縮短動作,用以將抓持具本體35往上推的操作開關;CR下推開關91,係以手動使該上下推送氣缸40進行伸長動作,用以將抓持具本體35往下推的操作開關。左旋轉開關92,係手動操作控制棒抓持具22之旋轉機構部39,用以使升降旋轉部36朝左方向旋轉的操作開關;右旋轉開關93,係手動操作該旋轉機構部39,用以使升降旋轉部36朝右方向旋轉的操作開關。
自動運轉操作部82,係為了作業者使控制棒抓持具22自動運轉而使用,且具有:聯結操作開關94、非聯結操作開關95及聯結確認操作開關96。聯結操作開關94,係用以藉由控制棒抓持具22使控制棒4與控制棒驅動機構8自動連結的操作開關;聯結確認操作開關96,係用以藉由控制棒抓持具22使控制棒4與控制棒驅動機構8之連結自動確認的操作開關。非聯結操作開關95,係用以藉由控制棒抓持具22使控制棒4與控制棒驅動機構8之連結解除的操作開關。
顯示部83,係顯示燃料支撐配件抓持具21及控制棒抓持具22之各種動作完成等,且除了具有聯結正常燈97、聯結異常燈98、非聯結正常燈99及非聯結異常燈100以外,還具有:前述CR上升燈68、CR下降燈69、CR上推燈74、CR下推燈75、CR抓持燈77、CR座定燈76、FS抓持燈55、FS座定燈54、FS上限燈57、左極限燈70、右極限燈73、中間第1燈71及中間第2燈72。
聯結正常燈97,係在藉由控制棒抓持具22之自動運轉所進行的控制棒4與控制棒驅動機構8之連結已正常完成時點亮,而聯結異常燈98,係在該連結並未正常完成時點亮。又,非聯結正常燈99,係在藉由控制棒抓持具22之自動運轉所進行的控制棒4與控制棒驅動機構8之連結解除已正常完成時點亮,而非聯結異常燈100,係在該連結解除並未正常完成時點亮。又,計測荷重顯示部101,係顯示藉由控制棒抓持具22之荷重計測器41而計測的荷重。
第1圖所示的控制盤25,係藉由操作懸架式操縱台24之各種操作開關被操作而輸出之來自操作懸架式操縱台24的操作指令,控制燃料支撐配件抓持具21及控制棒抓持具22,且自動控制控制棒抓持具22。更且,在控制棒抓持具22之自動控制下,控制盤25,係根據來自CR上升LS58、CR下降LS59、CR左極限LS60、CR中間第1LS61、CR中間第2LS62、CR右極限LS63、CR上推LS64、CR下推LS65、CR座定LS66及CR抓持LS67的檢測資料,執行控制棒抓持具22之自動控制。
使用第7圖至第17圖說明藉由包含該控制棒抓持具22之自動控制在內的燃料支撐配件抓持具21及控制棒抓持具22所進行的控制棒4及燃料支撐配件6之拆除操作、安裝操作的各操作順序如下。
[A]控制棒4及燃料支撐配件6之拆除操作順序(第7圖至第12圖)
在控制棒4及燃料支撐配件6之拆除操作順序中,首先,如第7A圖所示,作業者使燃料支撐配件抓持具21及控制棒抓持具22之抓持具組裝體23,移動至原子爐壓力容器1內的拆除操作對象控制棒4之位置(第10圖的步驟S1)。該移動,係藉由使依燃料交換機所檢測的抓持具組裝體23之現在位置,與輸入於操作懸架式操縱台24之座標輸入部80的目標位置一致來實施。
此時,控制棒抓持具22之FS上限LS56會進行ON動作而使操作懸架式操縱台24之FS上限燈57點亮。又,控制棒抓持具22之升降氣缸38係處於伸長動作狀態,且CR下降LS59會進行ON動作而操作懸架式操縱台24之CR下降燈69會點亮。更且,控制棒抓持具22之控制棒抓持構件37係變成開啟操作狀態而CR抓持LS67會進行OFF動作,又,燃料支撐配件抓持具21之配件抓持構件31係處於閉合操作狀態而FS抓持LS53會進行OFF動作。又,控制棒4,係藉由卡口聯結器14而連結於控制棒驅動機構8之中空活塞17。
其次,如第7B圖所示,作業者係操作升降機,藉由懸吊金屬線29對抓持具組裝體23進行下捲操作,首先使控制棒抓持具22的升降旋轉部36之下端座定於控制棒4之手柄部,其次使控制棒抓持具22之卡止板51卡止於上部架骨板5(步驟S2、S3、S4)。藉由升降旋轉部36座定於控制棒4之手柄部,CR座定LS66就會進行ON動作而操作懸架式操縱台24之CR座定燈76會點亮。又,控制棒抓持具22,係夾介卡止板51被支撐於上部架骨板5。
其次,如第7C圖所示,作業者係操作升降機只有對燃料支撐配件抓持具21進行下捲操作,使燃料支撐配件抓持具21的抓持具框架28之下端座定於爐心支撐板7(步驟S5)。此時,由於FS座定LS52會進行ON動作而操作操作懸架式操縱台24之FS座定燈54會點亮,所以之後操作者使燃料支撐配件抓持具21之配件抓持構件31進行開啟動作,並藉由該配件抓持構件31使燃料支撐配件6夾持(步驟S6)。此時,燃料支撐配件抓持具21之FS抓持LS53會進行ON動作,而操作懸架式操縱台24之FS抓持燈55會點亮。又,藉由只有燃料支撐配件抓持具21往上捲繞,控制棒抓持具22之FS上限LS56就會進行OFF動作,而操作懸架式操縱台24之FS上限燈57會熄滅。
其次,如第7D圖所示,作業者係操作升降機只對燃料支撐配件抓持具21進行上捲操作,且使該燃料支撐配件抓持具21到達上升位置,以使經配件抓持構件31所夾持的燃料支撐配件6上升至控制棒4之上方位置(步驟S7、S8)。在燃料支撐配件抓持具21被往上捲繞的階段,由於該燃料支撐配件抓持具21之抓持具框架28下端會離開爐心支撐板7,所以FS座定LS52會進行OFF動作而操作懸架式操縱台24之FS座定燈54會熄滅。又,藉由燃料支撐配件抓持具21已到達上限位置,控制棒抓持具22之FS上限LS56就會進行ON動作而操作懸架式操縱台24之FS上限燈57會點亮。
其次,作業者係操作操作懸架式操縱台24之非聯結操作開關95,開始進行解除控制棒4與控制棒驅動機構8之連結的非聯結自動運轉(步驟S9)。此時,控制盤25,係確認開始條件(換句話說,抓持具組裝體23到達目標位置、以及FS上限LS56、FS抓持LS53及CR座定LS66進行ON動作)(步驟S10),當開始條件被滿足時就允許控制棒4與控制棒驅動機構8之非聯結操作(步驟S11),當未被滿足時,就使操作懸架式操縱台24之非聯結異常燈100點亮,並使自動控制之動作暫時停止(步驟S12)。
在步驟S11之後,如第7E圖所示,控制盤25,係使控制棒抓持具22之控制棒抓持構件37進行閉合操作,並藉由該控制棒抓持構件37使控制棒4之手柄部夾持(步驟S13)。藉此,CR抓持LS67會進行ON動作而操作懸架式操縱台24之CR抓持燈77會點亮(步驟S14)。當CR抓持LS67不進行ON動作時,CR抓持燈77就不會點亮,藉此可被通告控制棒4不被控制棒抓持構件37夾持之意旨(步驟S15)。
其次,控制盤25,係當CR抓持LS67已進行ON動作時,就如第8F圖所示,使升降氣缸38進行縮短動作以使升降旋轉部36上升(步驟S16)。藉此,控制棒4就會與升降旋轉部36一起上升,且控制棒驅動機構8之中空活塞17也會上升。藉由中空活塞17之上升,該中空活塞17會在與控制棒驅動機構8之滾珠螺帽18之間形成間隙T。其次控制盤25,係藉由升降氣缸38之縮短動作,判斷CR上升LS58是否已進行ON動作(步驟S17)。當未進行ON動作時,操作懸架式操縱台24之CR上升燈68就不被點亮,藉此可被通告依升降氣缸38所進行的升降旋轉部36之上升異常(步驟S18)。
在步驟S17當CR上升LS58已進行ON動作時,控制盤25,就會藉由控制棒抓持具22之荷重計測器41,檢測控制棒4與控制棒驅動機構8之中空活塞17的總計荷重,且記憶該荷重並保存作為操作履歷(步驟S19)。另外,在升降旋轉部36藉由升降氣缸38而上升,且控制棒4被卡止於控制棒抓持構件37的階段,由於控制棒4之手柄部會離開升降旋轉部36之下端,所以CR座定LS66會進行OFF動作,而操作懸架式操縱台24之CR座定燈76會熄滅。
其次,如第8G圖所示,控制盤25,係使旋轉機構部39動作以使升降旋轉部36繞軸朝右方向旋轉(步驟S20)。在該旋轉中,當到達第20圖所示的控制棒4之卡口聯結器14中的卡合凸部16與控制棒驅動機構8之中空活塞17中的聯結短柄11之卡合脫離的位置(第20C圖)時,控制棒驅動機構8之中空活塞17就會落下,而荷重計測器41之荷重計測值就會減少中空活塞17之荷重份量。經落下的中空活塞17係載置於滾珠螺帽18。
因此,控制盤25,係使升降旋轉部36旋轉直至使CR中間第1LS61進行ON動作(中間第1燈71點亮)(步驟S21),且在使CR中間第2LS62進行ON動作之前判斷荷重計測器41是否已檢測出計測值之減少(步驟S22、S23)。控制盤25,係當荷重計測器41之計測值有減少時,使升降旋轉部36依旋轉機構部39而進行之旋轉暫時停止(步驟S24)。
另外,CR中間第1LS61進行ON動作的中間第1位置,係為假設控制棒4之卡口聯結器14的卡合凸部16與控制棒驅動機構8之中空活塞17的聯結短柄11之卡合脫離的最小之角度位置。又,CR中間第2LS62進行ON動作的中間第2位置,係為假設上述之卡合凸部16與聯結短柄11之卡合脫離的最大之角度位置。
在步驟S22及S23中,並未檢測荷重計測器41之計測值的減少,而是當升降旋轉部36到達中間第2位置且CR中間第2LS62已進行ON動作(中間第2燈72點亮)時,控制盤25係使升降旋轉部36之旋轉停止(步驟S25)。其次,控制盤25,係在藉由升降氣缸38使升降旋轉部36下降之後(步驟S26),藉由旋轉機構部39使升降旋轉部36朝逆方向旋轉(步驟S27)。然後,在CR中間第1LS61已進行OFF動作(中間第1燈71熄滅)之後(步驟S28),當升降旋轉部36已到達左旋轉極限位置時(步驟S29),控制盤25係使升降旋轉部36之逆旋轉停止(步驟S30)。步驟S30以後的動作,係作業者以手動執行作為中空活塞17之落下未達處理動作(步驟S31)。
控制盤25,係在暫時停止升降旋轉部36之右旋轉之後(步驟S24),如第8H圖所示,使控制棒抓持具22之上下推送氣缸40進行縮短動作以將抓持具本體35往上推(步驟S32)。藉由該上推操作,CR上推LS64會進行ON動作,且CR上推燈74會點亮,並且控制棒4與控制棒驅動機構8之中空活塞17會完全脫離。控制盤25,係在步驟S32之後,判斷CR上推LS64是否已進行ON動作(步驟S33)。當CR上推LS64並未進行ON動作時,CR上推燈74就不會點亮,藉此可被通告依上下推送氣缸40所進行的抓持具本體35之上推異常(步驟S34)。
控制盤25,係當CR上推LS64已進行ON動作時,檢測荷重計測器41的計測值只為控制棒4之值(步驟S35)。當荷重計測器41之計測值並非只為控制棒4之值時,例如操作懸架式操縱台24之非聯結異常燈100會點亮,並被通告荷重計測器41之計測值的異常(換句話說,控制棒驅動機構8之中空活塞17並未脫離控制棒4)(步驟S36)。
其次,如第8I圖所示,控制盤25,係藉由控制棒抓持構件37使升降旋轉部36更朝右方向旋轉至右旋轉極限位置(步驟S37),且在旋轉中或旋轉停止後,使上下推送氣缸40進行伸長動作以將抓持具本體35往下推。當升降旋轉部36到達右旋轉極限位置時CR右極限LS63會進行ON動作(右極限燈73點亮),而當抓持具本體35已到達下推位置時CR下推LS65會進行ON動作(CR上推燈75點亮)。
控制盤25,係在升降旋轉部36之旋轉完成後、或升降旋轉部36之下推完成後,再次檢測荷重計測器41之荷重的計測值是否只為控制棒4之值(步驟S38)。控制盤25,係當荷重只為控制棒4之值時點亮操作懸架式操縱台24之非聯結正常燈99,並通告控制棒4與控制棒驅動機構8之非聯結(連結解除)已正常進行(步驟S39),而當荷重並非只為控制棒4之值時,例如使操作懸架式操縱台24之非聯結異常燈100點亮,並通告荷重之異常(步驟S40)。藉由以上的步驟S10至S39之操作,完成用以解除控制棒4與控制棒驅動機構8之連結的非聯結自動運轉。
其次,如第8J圖所示,作業者係操作升降機來將抓持具組裝體23往上捲繞(步驟S41),且如第9K圖所示,使經藉由該抓持具組裝體23之控制棒抓持具22而夾持的控制棒,通過閘門並移動至燃料池(fuel pool)。
之後如第9L圖所示,作業者係操作升降機以將抓持具組裝體23往下捲繞,且在控制棒4到達燃料池之池床之前使升降氣缸38進行伸長動作以使升降旋轉部36下降。藉由該升降旋轉部36之下降,CR下降LS59會進行ON動作而CR下降燈69會點亮。
如第9M圖所示,當控制棒4已座定於燃料池之池床時,控制棒4之手柄部會座定於控制棒抓持具22的升降旋轉部36之下端,而CR座定LS66會進行ON動作(CR座定燈76點亮)。作業者,係在CR座定燈76之點亮後,停止抓持具組裝體23之往下捲繞,且對控制棒抓持構件37進行開啟操作,以解除控制棒4依該控制棒抓持構件37所進行之夾持。然後作業者,係在經確認CR抓持燈77依CR抓持LS67之OFF動作而熄滅之後,操作升降機以將抓持具組裝體23往上捲繞,且完成控制棒4及燃料支撐配件6之拆除操作。
[B]控制棒4及燃料支撐配件6之安裝操作順序(第13圖至第17圖)
在控制棒4及燃料支撐配件6之安裝操作順序中,首先如第13A圖所示,作業者為了從收納有未使用狀態之控制棒4的控制棒架102取出控制棒4,而操作升降機以將抓持具組裝體23往下捲繞。
在此狀態下的抓持具組裝體23的燃料支撐配件抓持具21,係藉由配件抓持構件31夾持燃料支撐配件6,從而FS抓持LS53會進行ON動作,而FS抓持燈55會點亮。又,在此狀態下的抓持具組裝體23之控制棒抓持具22中,控制棒抓持構件37係進行開啟操作。更且,控制棒抓持具22之抵接部34會抵接於燃料支撐配件抓持具21之卡止部33而燃料支撐配件抓持具21會處於上限位置,且FS上限LS56會進行ON動作而FS上限燈57會點亮。
其次,如第13B圖所示,作業者在控制棒抓持具22的旋轉升降部36之下端座定於控制棒4之手柄部之前,會呈使該控制棒抓持具22之升降氣缸38進行伸長動作以使升降旋轉部36下降的狀態,且將抓持具組裝體23持續往下捲繞。在控制棒抓持具22的升降旋轉部36之下端座定於控制棒4之手柄部而CR座定LS66進行ON動作,且CR座定燈76點亮的時點,作業者會操作升降機,停止抓持具組裝體23之往下捲繞。
之後如第13C圖所示,作業者係對控制棒抓持具22之控制棒抓持構件37進行閉合操作,並藉由該控制棒抓持構件37使控制棒4之手柄部夾持。此時,CR抓持LS67會進行ON動作而CR抓持燈77會點亮。
其次,如第13D圖所示,作業者係使控制棒抓持具22之升降氣缸38進行縮短動作並利用控制棒抓持構件37來支撐控制棒4之荷重,且藉由荷重計測器41,計測在此未使用狀態下的控制棒4之荷重。此時,藉由升降氣缸38使升降旋轉部36處於上升位置,且CR上升LS58會進行ON動作而CR上升燈68會點亮。又,由於控制棒4之手柄部離開升降旋轉部36之下端,所以CR座定LS66會進行OFF動作,而CR座定燈76會熄滅。
其次如第13E圖所示,作業者係操作升降機以將抓持具組裝體23往上捲繞,且使懸吊有控制棒4的抓持具組裝體23,通過閘門而朝爐心(原子爐壓力容器1內)移動。然後,如第13F圖所示,作業者係在將懸吊有控制棒4的抓持具組裝體23定位於目標位置後(步驟S51),操作升降機以使該抓持具組裝體23下降(步驟S52)。
其次如第14G圖所示,作業者係在控制棒抓持具22之卡止板51卡止上部架骨板5,而控制棒抓持具22被支撐於上部架骨板5時,操作升降機停止抓持具組裝體23之往下捲繞(步驟S53)。
在該第14G圖的狀態下,作業者係操作操作懸架式操縱台24之非聯結操作開關94。藉此,控制盤25,係開始進行連結控制棒4與控制棒驅動機構8之非聯結自動運轉(步驟S54)。此時,控制盤25,係確認開始條件(換句話說,抓持具組裝體23已到達目標位置、以及FS上限LS56、FS抓持LS53及CR抓持LS67已進行ON動作)(步驟S55)。當該開始條件未被滿足時,操作懸架式操縱台24之非聯結異常燈98會點亮,並暫時停止自動運轉之動作(步驟S56)。
控制盤25,係在步驟S55當開始條件已被滿足時,就允許非聯結操作(步驟S57),且檢測並記憶由控制棒抓持具22之荷重計測器41所計測而得的只有控制棒4之荷重,且保存作為履歷(步驟S58)。
其次如第14H圖所示,控制盤25係放出升降氣缸38之動作流體(例如空氣)並使升降氣缸38成為解放狀態,且使升降旋轉部36及控制棒4利用本身重量下降(步驟S59)。如此,控制棒4之下端會接觸於控制棒驅動機構8的中空活塞17之上端,且控制棒4之手柄部會座定於升降旋轉部36之下端。藉此,CR座定LS66會進行ON動作而CR座定燈76會點亮。控制盤25,係判斷CR座定LS66是否已進行ON動作(步驟S60),當未進行ON動作時,就使CR座定燈76不點亮,藉此通告升降旋轉部36對控制棒4之座定異常(步驟S61)。
其次如第14I圖所示,控制盤25係在使控制棒4之下端(卡口聯結器14)接觸於控制棒驅動機構8之中空活塞17下端的狀態下,驅動控制棒抓持具22之旋轉機構部39,並使升降旋轉部36朝左方向連續旋轉(步驟S62)。在此旋轉中,如第20A圖及第20C圖所示,在控制棒4之卡口聯結器14內插入有中空活塞17之聯結短柄11,並如第14J圖所示,升降旋轉部36及控制棒4會以其本身重量而落下(步驟S63)。此時,升降旋轉部36之下端對控制棒4之手柄部進行裝卸而CR座定LS66會進行ON動作,且CR座定燈76會點亮。
控制盤25,係使旋轉機構部39持續動作,並使升降旋轉部36持續地連續旋轉至左旋轉極限位置(步驟S64)。如第20B圖所示,藉由該升降旋轉部36之左旋轉,控制棒4的卡口聯結器14之卡合凸部16會卡合於中空活塞17之聯結短柄11,且可連結控制棒4與控制棒驅動機構8。當升降旋轉部36已旋轉至左旋轉極限位置時,CR左極限LS60會進行ON動作而左極限燈70會點亮。藉此,控制盤25係判斷控制棒4與控制棒驅動機構8之連結已完成,且使操作懸架式操縱台24之聯結正常燈97點亮(步驟S65),且停止聯結自動運轉。
在該聯結自動運轉完成後,作業者係操作操作懸架式操縱台24之聯結確認操作開關96。藉此,控制盤25,係開始進行確認控制棒4與控制棒驅動機構8之連結是否適當的聯結確認自動運轉(步驟S66)。另外,此時,操作懸架式操縱台24之聯結正常燈97會熄滅。
首先,如第15L圖所示,控制盤25,係使控制棒抓持具22之升降氣缸38進行縮短動作,以使升降旋轉部36上升(步驟S67)。控制盤25,係藉由升降旋轉部36之上升,而判斷CR上升LS58是否已進行ON動作(步驟S68),當未進行ON動作時,藉由CR上升燈68不點亮而通告依升降氣缸38所進行的升降旋轉部36之上升異常(步驟S69)。當CR上升LS58已進行ON動作時,CR上升燈68會點亮。
藉由升降旋轉部36之上升,控制棒4及控制棒驅動機構8之中空活塞17,會與該升降旋轉部36一起上升,並在中空活塞17與滾珠螺帽18之間形成有間隙T。控制盤25,係檢測此時荷重計測器41所計測的荷重是否只為控制棒4之荷重、或為控制棒4與中空活塞17之總計荷重,並判斷控制棒4與控制棒驅動機構8之聯結是否適當(步驟S70)。當荷重計測器41之計測值只為控制棒4之荷重時,就將該意旨以例如點亮聯結異常燈98等的方式通告(步驟S71)。另外,當控制棒4及中空活塞17藉由升降旋轉部36之上升而上升時,由於升降旋轉部36之下端會離開控制棒4之手柄部,所以CR座定LS66會進行OFF動作而CR座定燈76會熄滅。
其次如第15M圖所示,控制盤25,係使升降氣缸38進行伸長動作以使升降旋轉部36下降(步驟S72)。控制盤25,係於此時升降旋轉部36之下端對控制棒4之手柄部進行裝卸,並判斷CR座定LS66是否已進行ON動作(步驟S73),當未進行ON動作時就將該意旨藉由CR座定燈76不點亮來通告(步驟S74)。當CR座定LS66已進行ON動作時,CR座定燈76會點亮。
控制盤25係在使升降旋轉部36下降後,如第15O圖所示,使控制棒抓持構件37進行開啟動作以使控制棒4之夾持解除(步驟S75)。控制盤25,係判斷此時CR抓持LS67是否已進行OFF動作(步驟S76)。當CR抓持LS67並未進行OFF動作時,CR抓持燈77會被保持於點亮狀態,藉此通告依控制棒抓持構件37所進行的控制棒4之夾持解除異常(步驟S77)。當CR抓持LS67已進行OFF動作時,CR抓持燈77會熄滅。
控制盤25,係在已判斷CR抓持LS67已進行OFF動作時,如第15P圖所示,使升降氣缸38進行縮短動作以使升降旋轉部36上升(步驟S78)。此時,由於升降旋轉部36之下端會離開控制棒4之手柄部所以CR座定LS66會進行OFF動作,且CR座定燈76會熄滅。藉由上述升降旋轉部36之上升操作,控制盤25會完成聯結確認自動運轉,例如點亮操作懸架式操縱台24之聯結正常燈97並顯示其意旨(步驟S79)。
作業者,係在上述聯結確認自動運轉完成後,如第15Q圖所示,操作升降機以將燃料支撐配件抓持具21往下捲繞(步驟S80),且在使抓持具框架28之下端座定於爐心支撐板7之後,使配件抓持構件31進行閉合操作以解除燃料支撐配件6之夾持(步驟S81),且將該燃料支撐配件6安裝於爐心支撐板7。此時,藉由抓持具框架28之下端座定於爐心支撐板7,FS座定LS52會進行ON動作而FS座定燈54會點亮,又藉由配件抓持構件31進行閉合操作,FS抓持LS53會進行OFF動作而FS抓持燈55會熄滅。
之後如第15R圖所示,作業者係操作升降機以將燃料支撐配件抓持具21往上捲繞,且在燃料支撐配件抓持具21之卡止部33已抵接於控制棒抓持具22之抵接部34的階段,將燃料支撐配件抓持具21及控制棒抓持具22(換句話說,抓持具組裝體23)往上捲繞(步驟S82),以完成控制棒4及燃料支撐配件6之安裝操作。
從以上構成來看,依據本實施形態,可達成如下的效果(1)及(2)。
(1)由於進行控制棒4與控制棒驅動機構8之連結及連結解除的控制棒抓持具22可藉由控制盤25而自動控制,所以不用經由人類的判斷就可實施透過控制棒4與控制棒驅動機構之卡口聯結器14的連結及連結解除,因而,不會有人為的操作失誤及確認失誤而可確實地實施此等的連結及連結解除。
(2)由於在由懸吊金屬線29所支撐並可對燃料支撐配件6進行拆除及安裝的燃料支撐配件抓持具21內,容納有可對控制棒4進行拆除及安裝的控制棒抓持具22而構成抓持具組裝體23,所以可使用該抓持具組裝體23同時地拆除或安裝控制棒4與燃料支撐配件6。結果,可大幅地縮短控制棒4的交換作業時間。
1...原子爐壓力容器
2...爐心側板
3...燃料集合體
4...控制棒
5...上部架骨板
6...燃料支撐配件
6A...孔洞
7...爐心支撐板
8...控制棒驅動機構
10...聯結器
11...聯結短柄
12...鎖插塞
13...非聯結桿
14...卡口聯結器
15...孔
16...卡合凸部
17...中空活塞
18...滾珠螺帽
19...滾珠螺桿
20...控制棒與燃料支撐配件操作裝置
21...燃料支撐配件抓持具
22...控制棒抓持具
23...抓持具組裝體
24...操作懸架式操縱台
25...控制盤
26...管狀框架
27...箱狀框架
28...抓持具框架
29...懸吊金屬線
30...金屬線連接部
31...配件抓持構件
32...開閉氣缸
33...卡止部
34...抵接部
35...抓持具本體
36...升降旋轉部
37...控制棒抓持構件
38...升降氣缸
39...旋轉機構部
40...上下推送氣缸
41...荷重計測器
42...管構件
43...橋樑構件
44...滑動機構部
45...活塞桿
46...扇形齒輪
47...馬達
48...驅動齒輪
49...開閉氣缸
50...活塞桿
51...卡止板
52...FS座定LS
53...FS抓持LS
54...FS座定燈
55...FS抓持燈
56...FS上限LS
57...FS上限燈
58...CR上升LS
59...CR下降LS
60...CR左極限LS
61...CR中間第1LS
62...CR中間第2LS
63...CR右極限LS
64...CR上推LS
65...CR下推LS
66...CR座定LS
67...CR抓持LS
68...CR上升燈
69...CR下降燈
70...左極限燈
71...中間第1燈
72...中間第2燈
73...右極限燈
74...CR上推燈
75...CR下推燈
76...CR座定燈
77...CR抓持燈
78...電源開關部
79...模式選擇部
80...座標輸入部
81...手動操作部
82...自動運轉操作部
83...顯示部
84...FS抓持開關
85...FS放開開關
86...CR抓持開關
87...CR放開開關
88...CR上升開關
89...CR下降開關
90...CR上推開關
91...CR下推開關
92...左旋轉開關
93...右旋轉開關
94...聯結操作開關
95...非聯結操作開關
96...聯結確認操作開關
97...聯結正常燈
98...聯結異常燈
99...非聯結正常燈
100...非聯結異常燈
101...計測荷重顯示部
12A...彈簧
第1圖係顯示本發明之包含控制棒與燃料支撐配件操作裝置之一實施形態的整體構成圖。
第2圖係顯示第1圖之燃料支撐配件抓持具與控制棒抓持具經組裝後的抓持具組裝體之座定狀態的側視圖。
第3圖係顯示第2圖之抓持具組裝體的懸吊狀態之側視圖。
第4圖係顯示第1圖之控制棒抓持具的側視圖。
第5圖係沿著第4圖之V-V線的剖視圖。
第6圖係顯示第1圖之操作懸架式操縱台的正面圖。
第7圖係顯示燃料支撐配件及控制棒之拆除操作的順序說明圖。
第8圖係顯示燃料支撐配件及控制棒之拆除操作之接續於第7圖的順序說明圖。
第9圖係顯示燃料支撐配件及控制棒之拆除操作之接續於第8圖的順序說明圖。
第10圖係顯示燃料支撐配件及控制棒之拆除操作的順序流程圖。
第11圖係顯示燃料支撐配件及控制棒之拆除操作之接續於第10圖的順序流程圖。
第12圖係第11圖之一部分順序的流程圖。
第13圖係顯示燃料支撐配件及控制棒之安裝操作等的順序說明圖(第13A圖至第13F圖)。
第14圖係顯示燃料手段及控制棒之安裝操作等之接續於第13圖的順序說明圖(第14G圖至第14K圖)。
第15圖係顯示燃料支撐配件及控制棒之安裝操作等之接續於第14圖的順序說明圖(第15L圖至第15R圖)。
第16圖係顯示燃料支撐配件及控制棒之安裝操作等的順序流程圖。
第17圖係顯示燃料支撐配件及控制棒之安裝操作等之接續於第16圖的順序流程圖。
第18圖係顯示一般的BWR之爐心部的概略剖視圖。
第19圖係顯示控制棒與控制棒驅動機構之習知連結構造的剖視圖。
第20A圖至第20C圖係顯示將卡口聯結器用於控制棒與控制棒驅動機構之連結構造中的情況之各剖視圖。
4...控制棒
6...燃料支撐配件
7...爐心支撐板
8...控制棒驅動機構
17...中空活塞
18...滾珠螺帽
19...滾珠螺桿
20...控制棒與燃料支撐配件操作裝置
21...燃料支撐配件抓持具
22...控制棒抓持具
23...抓持具組裝體
24...操作懸架式操縱台
25...控制盤
27...箱狀框架
28...抓持具框架
31...配件抓持構件
32...開閉氣缸
33...卡止部
34...抵接部
36...升降旋轉部
37...控制棒抓持構件
38...升降氣缸
39...旋轉機構部
45...活塞桿
78...電源開關部
79...模式選擇部
80...座標輸入部
81...手動操作部
82...自動運轉操作部
83...顯示部
101...計測荷重顯示部

Claims (10)

  1. 一種控制棒與燃料支撐配件操作裝置,係分別對控制棒及燃料支撐配件進行拆除、安裝的控制棒與燃料支撐配件操作裝置,該控制棒係配置於原子爐壓力容器內之燃料集合體間,且其下端部藉由卡口聯結器可裝卸地連結於控制棒驅動機構;該燃料支撐配件,形成有十字狀插通孔,係設置在位於前述原子爐壓力容器內之上部架骨板下方的爐心支撐板,用以支撐前述燃料集合體之下端部並且插通前述控制棒,其特徵在於:該控制棒與燃料支撐配件操作裝置具有:燃料支撐配件抓持具,其係從原子爐壓力容器之上方以可上下移動的方式支撐,且藉由配件抓持構件來夾持燃料支撐配件,並可對該燃料支撐配件進行拆除及安裝;及控制棒抓持具,其係具備容納於該燃料支撐配件抓持具內並且可進行升降及旋轉的升降旋轉部,且藉由設置於該升降旋轉部之下部的控制棒抓持構件,通過前述燃料支撐配件的前述十字狀插通孔來夾持控制棒,並進行該控制棒與前述控制棒驅動機構之連結解除及連結,且可對前述控制棒進行拆除及安裝;及操作手段,使用來自:燃料支撐配件側座定檢測器、燃料支撐配件側抓持檢測器、及荷重計測器的訊號,對前述燃料支撐配件抓持具及前述控制棒抓持具之動作進行操作指令;該燃料支撐配件側座定檢測器,檢測前述燃料支撐配件抓持具的抓持具框架之下端已座定於前述爐心支撐 板;該燃料支撐配件側抓持檢測器,檢測前述燃料支撐配件抓持具的前述配件抓持構件已夾持前述燃料支撐配件;該荷重計測器,設置於前述控制棒抓持具的前述升降旋轉部,且計測作用於前述控制棒抓持構件之荷重;以及控制盤,其係藉由來自該操作手段之指令,控制前述燃料支撐配件抓持具,且對前述控制棒抓持具進行自動控制。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載的控制棒與燃料支撐配件操作裝置,其中,前述燃料支撐配件抓持具係具備抓持具框架,該抓持具框架係在其上端設置有連接懸吊金屬線的金屬線連接部,而在其下端設置有可開閉的配件抓持構件,且該抓持具框架係以可朝上下方向移動地容納且支撐控制棒抓持具的方式構成。
  3. 如申請專利範圍第2項所記載的控制棒與燃料支撐配件操作裝置,其中,前述燃料支撐配件抓持具,係具有:燃料支撐配件側座定檢測器,其係檢測抓持具框架之下端已座定於爐心支撐板;以及燃料支撐配件側抓持檢測器,其係檢測配件抓持構件已夾持燃料支撐配件。
  4. 如申請專利範圍第2項所記載的控制棒與燃料支撐配件操作裝置,其中,在前述控制棒抓持具之抓持具本體、或燃料支撐配件抓持具之抓持具框架具有上限位置檢測器,該上限位置檢測器係檢測前述抓持具本體由前述抓 持具框架所支撐,並且前述抓持具框架相對於前述抓持具本體已到達上限位置。
  5. 如申請專利範圍第1項所記載的控制棒與燃料支撐配件操作裝置,其中,前述控制棒抓持具,係具備:抓持具本體;及升降旋轉部,其係於下端設置有可開閉的控制棒抓持構件;及升降氣缸,其係使前述升降旋轉部相對於前述抓持具本體進行升降動作;及旋轉機構部,其係使前述升降旋轉部繞軸旋轉預定角度;及上下推送氣缸,其係設置於前述抓持具本體之上端,且在可卡止於上部架骨板的卡止板固定有活塞前端,並可對前述抓持具本體進行上推及下推動作;以及荷重計測器,其係設置於前述升降旋轉部,且計測作用於控制棒抓持構件之荷重。
  6. 如申請專利範圍第5項所記載的控制棒與燃料支撐配件操作裝置,其中,在前述控制棒抓持具之抓持具本體、或燃料支撐配件抓持具之抓持具框架具有上限位置檢測器,該上限位置檢測器係檢測前述抓持具本體由前述抓持具框架所支撐,並且前述抓持具框架相對於前述抓持具本體已到達上限位置。
  7. 如申請專利範圍第5項所記載的控制棒與燃料支撐配件操作裝置,其中,前述控制棒抓持具,係具有: 升降位置檢測器,其係檢測升降旋轉部依升降氣缸而進行的升降位置;及旋轉位置檢測器,其係檢測前述升降旋轉部依旋轉機構部而進行的旋轉位置;及上下推送位置檢測器,其係檢測抓持具本體依上下推送氣缸而進行的上下推送位置;及控制棒側座定檢測器,其係檢測前述升降旋轉部之下端已座定於控制棒;以及控制棒側抓持檢測器,其係檢測控制棒抓持構件已夾持控制棒,且控制盤根據此等檢測器的檢測資料對前述控制棒抓持具進行自動控制。
  8. 如申請專利範圍第7項所記載的控制棒與燃料支撐配件操作裝置,其中,前述升降位置檢測器,係具有:檢測升降旋轉部之上升位置的上升位置檢測器;以及檢測升降旋轉部之下降位置的下降位置檢測器而構成。
  9. 如申請專利範圍第7項所記載的控制棒與燃料支撐配件操作裝置,其中,前述旋轉位置檢測器,係具有:檢測前述升降旋轉部之左旋轉極限位置的左極限位置檢測器;及檢測前述升降旋轉部之右旋轉極限位置的右極限位置檢測器;及檢測前述升降旋轉部已到達前述兩極限位置間之中間第1位置的中間第1位置檢測器;以及檢測前述升降旋轉部已到達前述兩極限位置間之中間第2位置的中間第2位置檢測器而構成。
  10. 如申請專利範圍第7項所記載的控制棒與燃料支撐配件操作裝置,其中,前述上下推送位置檢測器,係具有:檢測抓持具本體之上推位置的上推位置檢測器;以及檢測前述抓持具本體之下推位置的下推位置檢測器而構成。
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