JP6424083B2

JP6424083B2 - 制御棒駆動機構運搬台車

Info

Publication number: JP6424083B2
Application number: JP2014253718A
Authority: JP
Inventors: 博充松崎
Original assignee: Toshiba Plant Systems and Services Corp
Current assignee: Toshiba Plant Systems and Services Corp
Priority date: 2014-12-16
Filing date: 2014-12-16
Publication date: 2018-11-14
Anticipated expiration: 2034-12-16
Also published as: JP2016114485A

Description

本発明の実施形態は、原子炉格納容器で使用される制御棒駆動機構を運搬する制御棒駆動機構運搬台車に関する。

原子炉格納容器で使用される制御棒駆動機構（ＣＲＤ：ＣｏｎｔｒｏｌＲｏｄＤｒｉｖｅｍｅｃｈａｎｉｓｍ、以下「ＣＲＤ」という）は定期的に分解点検作業をする必要がある。
分解点検の対象のＣＲＤは、原子炉格納容器の下部から取り出されて、制御棒駆動機運搬台車（以下、「ＣＲＤ運搬台車」という）に収納されてＣＲＤ補修室まで運搬される。

原子炉格納容器からのＣＲＤの取り出しが行われる階と、ＣＲＤ補修室の階とは異なるので、ＣＲＤはＣＲＤ運搬台車ごとジブクレーンで吊り上げて運搬される。ＣＲＤの先端部のアウターフィルタ部分の放射線量が高いので、運搬台車を外面から鉛毛マットで被覆して、通路部の通行規制をして運搬している。
放射能を有さない一般工業機器などを収納する機器は、これまでにも種々のものが提供されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。

特開２００６−１４３０８９号公報特開平１０−１１０２０９号公報

しかしながら、上述した従来の技術では、鉛毛マットで放射線量の高い高線量部を外面から被覆する際に作業員が被ばくするおそれがあるという課題があった。
また、作業員の習熟度によっては、運搬時に鉛毛マットが外れることや特に遮蔽が必要な箇所を十分に被覆できていないことも予想された。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、制御棒駆動機構の収納時の被ばく防止処置を簡易で効果的に行うことを可能とする制御棒駆動機構運搬台車を提供することを目的とする。

本実施形態にかかる制御棒駆動機構運搬台車は、中空の柱体形状に成形されて制御棒駆動機構をその長さ方向が柱体長さ方向に沿うように収納させる収納部と、収納部を構成するとともに収納部の柱体長さ方向に沿って収納部の両側部に設けられたヒンジを軸にして開閉される蓋部と、収納部のうち制御棒駆動機構のアウターフィルタを包囲する高線量部の内面を被覆する遮蔽体と、を備え、蓋部は、柱体長さ方向に水平に半割にされた柱体形状の収納部の上側半分がさらに柱体長さ方向に半割にされて互いに閉止時に密着する蓋部分材で構成され、それぞれの蓋部分材には蓋部分材をヒンジを軸に互いに逆向きに回転させる取手が設けられるものである。

本発明により、制御棒駆動機構の収納時の被ばく防止処置を簡易で効果的に行うことを可能とする制御棒駆動機構運搬台車が提供される。

第１実施形態にかかるＣＲＤ運搬台車の概略斜視図。（Ａ）は図１のＣＲＤ運搬台車のＩ−Ｉ断面であって蓋部を閉扉したときの断面図、（Ｂ）は図１のＣＲＤ運搬台車のＩ−Ｉ断面であって蓋部を開扉したときの断面図。（Ａ）は図１のＣＲＤ運搬台車のＩＩ−ＩＩ断面であって蓋部を閉扉したときの断面図、（Ｂ）は図１のＣＲＤ運搬台車のＩＩ−ＩＩ断面であって蓋部を開扉したときの断面図。第２実施形態にかかるＣＲＤ運搬台車の側面の部分断面図。（Ａ）は図４のＣＲＤ運搬台車のＩＩＩ−ＩＩＩ断面であって蓋部を閉扉したときの断面図、（Ｂ）は図４のＣＲＤ運搬台車のＩＩＩ−ＩＩＩ断面であって蓋部を開扉したときの断面図。第３実施形態にかかるＣＲＤ運搬台車の側面図。第３実施形態にかかるＣＲＤ運搬台車の副掛部材の周辺の拡大図。第３実施形態にかかるＣＲＤ運搬台車の使用手順を説明するフローチャート。第４実施形態にかかるＣＲＤ運搬台車の、図１のＩ−Ｉ断面の断面図。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態にかかるＣＲＤ運搬台車１０の概略斜視図である。
図２（Ａ）は図１のＣＲＤ運搬台車１０のＩ−Ｉ断面であって蓋部１３を閉扉したときの断面図、図２（Ｂ）は図１のＣＲＤ運搬台車１０のＩ−Ｉ断面であって蓋部１３を開扉したときの断面図である。

第１実施形態にかかるＣＲＤ運搬台車１０は、図１および図２に示されるように、中空の柱体形状に成形されてＣＲＤ１１（図４）をその長さ方向が柱体長さ方向に沿うように収納させる収納部１２と、収納部１２を構成して開閉される蓋部１３と、収納部１２のうちＣＲＤ１１のアウターフィルタを包囲する高線量部１２ａの内面を被覆する遮蔽体１７と、を備える。

さらにＣＲＤ運搬台車１０は、蓋部１３は、それぞれ柱体長さ方向に沿って設けられたヒンジ２４を軸にして開閉する２枚の蓋部分材１３ａで構成されて、蓋部分材１３ａどうしは、少なくとも一辺で密着している。

収納部１２は、ＣＲＤ１１と同程度の長さの中空の柱体である。
ＣＲＤ１１は、収納部１２のその長さ方向が収納部１２の柱体長さ方向に沿うように収納される。収納部１２には、ＣＲＤ１１の外径と同程度の２０〜６５ｃｍの内径を有する円筒体が好適に用いられる。

収納部１２には、例えば、規格化されて市販されるガス管（ＪＩＳ規格の２５０Ａ、３００Ａ、３５０Ａ）を用いる。ガス管を用いることで、ＣＲＤ運搬台車１０の製造コストを引き下げるとともに容易に量産することが可能となる。また、ガス管は、従来使用されていた鉄管と比較して軽量で運搬が容易であるとともに、加工も容易である。ガス管としては、特にＪＩＳ規格３００Ａのガス管が好適に用いられる。

なお、収納部１２には、ガス管以外に、水道管などを用いてもよい。以下、一例として収納部１２をガス管などの円筒体として説明するが、本発明の収納部１２は、角柱形状などの種々の柱体で構成されてもよい。

また、ＣＲＤ１１は、上端部および下端部の外径が腹部と比較して大きい。
よって、収納部１２も対応して、上端部１２ａ（１２）、腹部１２ｂ（１２）および下端部１２ｃ（１２）で内径の異なるガス管を溶接等により接続して一体の収納部１２にしてもよい。

ところで、アウターフィルタで被覆されたＣＲＤ１１の上端部は、高線量の放射線を放出する。
そこで、アウターフィルタを包囲する収納部１２の上端部１２ａの高線量部１２ａを遮蔽体１７で被覆する。具体的には、鉛などの放射線の遮蔽体１７で高線量部１２ａの内面を被覆する。

従来では、ＣＲＤ１１を収納した後に、作業員が鉛毛マットで高線量部１２ａの外面を被覆していた。作業員が手作業で被覆する場合、被覆作業において作業員が被ばくするおそれがあるとともに、作業員によっては遮蔽が不完全であるおそれがあった。

遮蔽体１７を高線量部１２ａの内面に予め固定することで、ＣＲＤ１１を収納した時点で、放射線を遮蔽することができる。また、遮蔽体１７を予め固定することで、線量の強度分布に応じて遮蔽体１７の厚さを変化させることが可能となり、最小限の遮蔽体１７で効率よく遮蔽することができる。
なお、「固定」とは、必ずしも内面に強固に接着されていることに限定されない。放射線を遮蔽する機能を十分に維持していれば、遮蔽体１７は、前後左右にずれるものであってもよい。

また、収納部１２は、ガス管を柱体長さ方向に水平に半割にし、半割にされた上側半分が蓋部１３を構成する。蓋部１３は、さらに柱体長さ方向に半割にされた２枚の蓋部分材１３ａから構成される。
蓋部分材１３ａは、それぞれ柱体長さ方向に沿って設けられたヒンジ２４で収納部１２に設置される。よって、蓋部分材１３ａはヒンジ２４を軸にしていわゆる観音開きで開閉する。これら蓋部分材１３ａどうしは、蓋部分材１３ａに設置されたアジャストファスナ２５で引き締められて、少なくとも一辺で密着する。

上述したとおり、ＣＲＤ１１の形状に合わせて、収納部１２は、内径の異なる複数のガス管を接続して成形するのが望ましい。よって、蓋部１３も、接続したガス管に合わせて、上端蓋、腹部蓋、下端蓋に分割されて、それぞれ独立して開閉させてもよい。
収納部１２のうち、特に、遮蔽体１７が内設された高線量部１２ａの重量が大きい。よって、特に高線量部１２ａの蓋部１３を観音開きにすることで、重量が大きい蓋部１３を容易に開閉することが可能となる。

さらに、より容易に蓋部１３を開閉できるように、蓋部１３を柱体長さ方向に垂直にさらに分割してもよい。分割された蓋部分材１３ａは、それぞれ取手２６が設けられて、他の蓋部分材１３ａとは独立に開閉する。特に、高線量部１２ａの蓋部分材１３ａは、重量が大きいので蓋部分材１３ａと広範囲の面で固着される重用取手２６ａ（２６）を用いるのが好ましい。
このように、蓋部１３を縦横に分割することで、より少ない作業員数で収納作業をすることができる。

ここで、図３（Ａ）は図１のＣＲＤ運搬台車１０のＩＩ−ＩＩ断面であって蓋部１３を閉扉したときの断面図、図３（Ｂ）は図１のＣＲＤ運搬台車１０のＩＩ−ＩＩ断面であって蓋部１３を開扉したときの断面図である。
図３に示されるように、ＣＲＤ１１の腹部の外径に合わせて、収納部１２の腹部１２ｂに土手部１９を内設して、土手部１９にもライニング材１５を塗布する。これら土手部１９およびライニング材１５によって、蓋部１３の閉扉とともにＣＲＤ１１が収納部１２の内部で位置が固定される。

よって、運搬またはジブクレーンによる吊り上げの際、ＣＲＤ１１が収納部１２の内部で搖動して破損することが防止される。また、収納時の衝撃によって双方の破損を防止するため、収納部１２の内面のうち、収納時にＣＲＤ１１が衝突しやすい箇所にもライニング材１５が塗布される。塗布されたライニング材１５によって、補修で使用されて残留した洗浄水などによるガス管の腐食も防止することができる。

また、収納部１２の胴部にキャスタ設置板２１を介してキャスタ２２が設けられる。
さらに、収納部１２の両端部には、手押ハンドル２３が垂直上向きに設置されて、作業員が直立してＣＲＤ運搬台車１０を水平移動させることができる。

一方、収納部１２の側外面または上外面には、複数の引掛部２７が設けられている。引掛部２７には、その中心部付近に吊部材２９が固定して設けられたワイヤ治具２８が掛けられる。ＣＲＤ運搬台車１０は、吊部材２９に掛けられたクレーンフック３０で吊り上げられて他の階へ運搬される。

以上のように、第１実施形態にかかるＣＲＤ運搬台車１０によれば、蓋部１３を閉扉することで確実に放射線を遮蔽することができる。
よって、作業員の収納作業の習熟度によらず、ＣＲＤ１１の収納時の被ばく防止処置を簡易で効果的に行うことができる。

（第２実施形態）
図４は、第２実施形態にかかるＣＲＤ運搬台車１０の側面の部分断面図である。
図５（Ａ）は図４のＣＲＤ運搬台車１０のＩＩＩ−ＩＩＩ断面であって蓋部１３を閉扉したときの断面図、図５（Ｂ）は図４のＣＲＤ運搬台車１０のＩＩＩ−ＩＩＩ断面であって蓋部１３を開扉したときの断面図である。

第２実施形態にかかるＣＲＤ運搬台車１０は、図４に示されるように、収納部１２に、収納部１２の重心に対して高線量部１２ａと反対側の半分の少なくとも一部にバランスウェート３４が内設される。

高線量部１２ａには遮蔽体１７が内設されているため、ＣＲＤ運搬台車１０の重心は、中心から大きく高線量部１２ａ側へずれている。ＣＲＤ運搬台車１０を吊り上げた際、柱体長さ方向を水平に維持するためには、この重心はＣＲＤ運搬台車１０の中心にできるだけ近い位置にあるのが望ましい。そこで、図４および図５に示されるように、収納部１２の重心に対して高線量部１２ａと反対側の例えば下端部にバランスウェート３４を内設する。

なお、バランスウェート３４を備えること以外は、第２実施形態は第１実施形態と同じ構造となるので、重複する説明を省略する。
図面においても、共通の構成または機能を有する部分は同一符号で示し、重複する説明を省略する。

このように、第２実施形態にかかるＣＲＤ運搬台車１０によれば、第１実施形態の効果に加え、重心の位置を柱体長さ方向の中心付近へ予め調整しておくことで、ＣＲＤ運搬台車１０を安定的に吊り上げることができる。

（第３実施形態）
図６は、第３実施形態にかかるＣＲＤ運搬台車１０の側面図である。
第３実施形態にかかるＣＲＤ運搬台車１０は、図６に示されるように、同一のワイヤ治具２８が掛けられる一組の引掛部２７の少なくともいずれかに接続される副掛部材３２を備える。

ＣＲＤ１１はアウターフィルタの近傍が他の部分に比較して重いので、ＣＲＤ１１の重心の位置は、柱体長さ方向において中心よりもアウターフィルタ側へずれている。このため、ＣＲＤ１１を収納した状態と収納していない状態とでＣＲＤ運搬台車１０の重心の位置が変化する。

よって、ＣＲＤ１１を収納していない状態で固定されている吊部材２９にＣＲＤ１１を収納した状態でクレーンフック３０を掛けるとＣＲＤ運搬台車１０はバランスを崩す。ＣＲＤ１１およびＣＲＤ運搬台車１０はいずれも重量があるので、バランスを崩すことで大事故になるおそれがある。また、アウターフィルタなどが衝撃で露出して作業員が被ばくするおそれもある。
そこで、図６に示されるように、副掛部材３２を用いて、シャックル３６の掛ける位置を変更することで、バランスを調整する。

ここで、図７は、第３実施形態にかかるＣＲＤ運搬台車１０の副掛部材３２の周辺の拡大図である。
副掛部材３２は、例えば、図７に示されるように引掛部２７に通されたマスタリンクまたはＯ−リングなどである。この副掛部材３２によって、ＣＲＤ運搬台車１０の重心の鉛直線上に吊部材２９が位置するよう調節される。副掛部材３２の長さは、ＣＲＤ運搬台車１０の製造時等に予めＣＲＤ１１を収納した際に、吊部材２９が最適な位置になるように調節しておくことができる。

副掛部材３２は、図７に示されるように、ワイヤ治具２８の一部として設けられていても、引掛部２７に着脱不可に接続されていてもよい。引掛部２７および副掛部材３２の適切な一方を選択するだけで、ＣＲＤ運搬台車１０の使用現場において複雑なバランス調整をしなくても、正確に調整が可能となる。

なお、一組の引掛部２７のうち高線量部１２ａの側の引掛部２７に副掛部材３２を接続して調節してもよい。この場合、ＣＲＤ１１が収納されていないときに、副掛部材３２を用いる。ただし、第３実施形態では、一貫して副掛部材３２は、下端部側の引掛部２７に接続されているものとして説明する。

副掛部材３２および引掛部２７の少なくとも一方に、ワイヤ治具２８の先端のシャックル３６を掛けるタイミングを注意喚起する識別子３３を付与する。
ＣＲＤ１１が収納されたＣＲＤ運搬台車１０に下端部側の副掛部材３２を用いずにワイヤ治具２８を掛けると、上述したように大事故になるおそれがある。そこで、作業員が確実に引掛部２７または副掛部材３２の適切な一方にシャックル３６を掛けられるように、「搭載時」または「空車時」など表示した識別子３３を付与する。

このように第３実施形態によれば、簡易な作業でＣＲＤ運搬台車１０を安全に吊り上げることができる。
なお、副掛部材３２を備えること以外は、第３実施形態は第１実施形態と同じ構造となるので、重複する説明を省略する。
図面においても、共通の構成または機能を有する部分は同一符号で示し、重複する説明を省略する。

次に、ＣＲＤ運搬台車１０の使用手順を、図８のフローチャートを用いて説明する（適宜図７等を参照）。
まず、原子炉格納容器付近でＣＲＤ１１をＣＲＤ運搬台車１０に収納する（Ｓ１１）。
そして、蓋部１３をアジャストファスナ２５で引き締めて閉扉する。

次に、作業員が、ＣＲＤ運搬台車１０を手押しでジブクレーンまで運搬する（Ｓ１２）。収納部１２にはＣＲＤ１１が収容されているので、副掛部材３２にワイヤ治具２８を接続する（Ｓ１３）。
そして、ジブクレーンのクレーンフック３０に吊部材２９を掛けてＣＲＤ運搬台車１０をワイヤ治具２８で吊り上げてＣＲＤ補修室の階へ運搬する（Ｓ１４）。

ＣＲＤ補修室についたＣＲＤ運搬台車１０は、ＣＲＤ１１が取り出される（Ｓ１５）。取り出されたＣＲＤ１１については、ＣＲＤ補修室で分解点検および洗浄などの補修をする。一方、空車のＣＲＤ運搬台車１０については、副掛部材３２から引掛部２７にワイヤ治具２８を掛け直す（Ｓ１６）。
そして、ＣＲＤ運搬台車１０のみをジブクレーンで吊り上げて元の階へ返送されて動作を終了する（Ｓ１７：ＥＮＤ）。

このように、第３実施形態にかかるＣＲＤ運搬台車１０によれば、第１実施形態の効果に加え、容易に最適なバランスへ調整することができるので、ＣＲＤ運搬台車１０を安全に吊り上げることができる。

（第４実施形態）
図９は、第４実施形態にかかるＣＲＤ運搬台車１０の、図１のＩ−Ｉ断面の断面図である。

第４実施形態にかかるＣＲＤ運搬台車１０は、図９に示されるように、収納部１２の底部に排水ドレン３５を備える。
ＣＲＤ補修室における補修の際、通常ＣＲＤ１１を洗浄してからＣＲＤ運搬台車１０に再度収納して原子炉圧力容器へ運搬する。

よって、ＣＲＤ１１には一部洗浄水が残留していることもある。そこで、排水ドレン３５を収納部１２の底部に設けることで、排水ドレン３５にホースを接続して、底部に集溜した水を抜き出す。
四角断面を有する従来の運搬台車と異なり、ガス管は円断面を有しているので、残留した水は、円断面の底部に集溜する。
よって、専用の吸水器で吸い取らなくても、キャスタ２２で収納部１２を支持したままの状態で集溜した水を排水ドレン３５から排出することができる。

なお、排水ドレン３５を備えること以外は、第４実施形態は第１実施形態と同じ構造となるので、重複する説明を省略する。
図面においても、共通の構成または機能を有する部分は同一符号で示し、重複する説明を省略する。

このように、第４実施形態にかかるＣＲＤ運搬台車１０によれば、第１実施形態の効果に加え、収納部１２の内部に残留する水を排出することができる。

以上述べた少なくとも一つの実施形態のＣＲＤ運搬台車１０によれば、遮蔽体１７で高線量部１２ａの内面を被覆することにより、ＣＲＤ１１の収納時の被ばく防止処置を簡易で効果的に行うことが可能となる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。
これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。
これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０…制御棒駆動機構運搬台車（ＣＲＤ運搬台車）、１１…制御棒駆動機構（ＣＲＤ）、１２…収納部、１２ａ（１２）…上端部（高線量部）、１２ｂ（１２）…腹部、１２ｃ（１２）…下端部、１３…蓋部、１３ａ（１３）…蓋部分材、１５…ライニング材、１７…遮蔽体、１９…土手部、２１…キャスタ設置板、２２…キャスタ、２３…手押ハンドル、２４…ヒンジ、２５…アジャストファスナ、２６…取手、２６ａ…重用取手、２７…引掛部、２８…ワイヤ治具、２９…吊部材、３０…クレーンフック、３２…副掛部材、３３…識別子、３４…バランスウェート、３５…排水ドレン、３６…シャックル。

Claims

中空の柱体形状に成形されて制御棒駆動機構をその長さ方向が柱体長さ方向に沿うように収納させる収納部と、
前記収納部を構成するとともに前記収納部の柱体長さ方向に沿って前記収納部の両側部に設けられたヒンジを軸にして開閉される蓋部と、
前記収納部のうち前記制御棒駆動機構のアウターフィルタを包囲する高線量部の内面を被覆する遮蔽体と、を備え、
前記蓋部は、前記柱体長さ方向に水平に半割にされた前記柱体形状の収納部の上側半分がさらに前記柱体長さ方向に半割にされて互いに閉止時に密着する蓋部分材で構成され、それぞれの前記蓋部分材には前記蓋部分材を前記ヒンジを軸に互いに逆向きに回転させる取手が設けられることを特徴とする制御棒駆動機構運搬台車。
前記収納部は、円筒体である請求項１に記載の制御棒駆動機構運搬台車。
前記蓋部分材は、前記収納部の前記アウターフィルタを包囲する上端部、腹部および下端部において互いに分割されており、かつ、前記上端部の蓋部分材の内径は前記腹部の蓋部分材の内径より大きい請求項１または請求項２に記載の制御棒駆動機構運搬台車。
前記蓋部分材どうしは、前記蓋部分材に設置されたアジャストファスナで引き締められて密着する請求項３に記載の制御棒駆動機構運搬台車。
前記収納部は、前記収納部の重心に対して前記高線量部と反対側の半分の少なくとも一部にバランスウェートが内設される請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の制御棒駆動機構運搬台車。
前記収納部の底部に排水ドレンを備える請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の制御棒駆動機構運搬台車。
前記蓋部は、前記柱体長さ方向と垂直に前記高線量部および腹部の少なくとも２つに分割されて、
それぞれの前記蓋部には取手が設けられる請求項１または請求項２に記載の制御棒駆動機構運搬台車。
前記収納部の外面に複数点設けられてワイヤ治具が掛けられる引掛部を備える請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の制御棒駆動機構運搬台車。
同一の前記ワイヤ治具が掛けられる一組の前記引掛部のうち前記高線量部より遠い側のものに接続される副掛部材を備える請求項８に記載の制御棒駆動機構運搬台車。
前記副掛部材は、前記ワイヤ治具の少なくとも一端に予め設けられている請求項９に記載の制御棒駆動機構運搬台車。
前記収納部の内面にはライニング材が塗布されている請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の制御棒駆動機構運搬台車。