JPH0329893A - 燃料交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は液体金属冷却型高速増殖炉の燃判交換装置に関
する。

（従来の技術〉 液体金属冷却型高速増Ｔｌｔ１ｆは、原子炉容器の上部
開口部を覆う遮蔽プラグに炉心上部機構および燃料交換
装置を搭載し、この燃料交換装置において、燃料集合体
等の炉心構成要素を炉内で移動させ、燃料交換等を行な
うようになっている。

ところで、原子炉が大型化すると、炉心が大径となり、
また炉心構成要素の数も多《なるので、燃料交換装置等
の構造が複雑化する傾向にある。

例えば、大型原子炉用の燃料交換装置としては、大、中
、小の３つの回転プラグを重ねて設置し、小回転プラグ
上に１つの直動式燃料交換装置を搭載したもの、大小２
つの回転プラグを重ねて設匝し、小回転プラグ上に直動
式あるいはオフセットアーム式の燃料交換装置を設画し
たもの、１つの回転プラグ上にオフセットアーム式の燃
料交換装置を搭載したもの等が知られている。

上記３重回転プラグ直動式の燃料交換装置にあっては、
原子炉上部における回転プラグの構成が複雑大型化し、
燃料交換のために原子炉上部構造が大型化する傾向にあ
る。これは、２重回転プラグ直動式の燃料交換方式にお
いても同様である。

また、オフセットアームを有する２重回転プラグ方式お
よび単回転プラグ方式は、原子炉の大型化に伴いオフセ
ットアームの長さが長くなる傾向にある。

（発明が解決しようとする課題） ところで、高速増殖炉の燃料交換装置として、原子炉容
器の上部開口部を覆う遮蔽プラグが固定プラグに回転自
在に設けられる大回転プラグと、この大回転プラグに偏
心位置で回転自在に設けられる小回転プラグとから成り
、小回転プラグに直動式の燃料移送機力く備えられ、大
回転プラグにオフセットアーム方式の燃料交換機が備え
られて、これら燃料移送機と燃刺交換磯の組合せにＪ：
り炉心構成要素を取り扱うようにしたものが開発されて
いる。

しかしながら、直動式の燃刺移送機は、炉心構成要素を
取り扱うために非常に長尺形状に形成ざれる。そのため
、燃料移送機のメインテナンスのために長大な取扱機が
必要となる。また、原子炉運転中に炉心構成要素出口冷
却祠温度を検出するために燃料交換装置とは別に炉心構
成要素出口冷却材温度計装を取り付ける必要がある。

本発明は上記の事情を考慮してなさたれもので、燃料移
送機を伸縮自在として取扱機のコンパクト化を図ること
ができるとともに、炉心構成要素出口冷却材温度計装を
備えることにより原子炉運転中における炉心構成要素出
口冷却材温度の検出を合理的に行なうことができる燃料
交換装置を提供することを目的とする。

３ ４ 〔発明の構成〕 〈課題を解決するための手段） 本発明は、原子炉容器の上部開口部を覆う遮蔽プラグが
固定プラグに回転自在に設【プられる大回転プラグと、
この大回転プラグに偏心位置で回転自在に設【プられる
小回転プラグとを有してなり、その小回転プラグに炉心
燃料領域の範囲内に設けられた中継点より内側の範囲の
炉心構成要素を取り扱う燃料移送機が備えられ、上記大
回転プラグに上記中継点より外側の炉心構成要素を炉外
取出し点まで移送するオフセットアーム方式の燃料交換
機が備えられた燃料交換装置において、上記燃料移送機
は小回転プラグより取り外し可能に設けられるとともに
、先端に炉心構成要素把持用グリッパを備えたグリッパ
支持筒および上部支持筒が軸方向に伸縮自在に形成され
、上記上部支持筒およびグリッパ支持筒を貫通してグリ
ッパ近傍に炉心構成要素出口冷却材温度計装を設けたも
のである。

（作用〉 燃料移送機はグリツバ支持筒および上部支持筒により軸
方向に伸縮することができ、軸方向長さを短くした状態
で小回転プラグより取り外してメインテナンスを行なう
ことができるため、取扱槻のコンパクト化を図ることが
できる。また、上部支持筒およびグリッパ支持筒を貫通
してグリッパ近傍に炉心構成要素出口冷却材温度計装′
を設｛づたから、原子炉運転中にお１プる炉心構成要素
出口冷却材温度の検出を合理的に行なうことができる。

（実施例） 本発明に係る燃料交換装置の一実ｍ例について添付図面
を参照して説明する。

液体金属冷却型の高速増殖炉は、第１図および第２図に
示すように、原子炉容器１内に炉心２が収容され、上部
開口部が上蓋としての遮蔽プラグ３により覆われる。遮
蔽ブラグ３は固定ブラグ４に大回転プラグ５が回転自在
に設けられ、この大回転ブラグ５に小回転ブラグ６が偏
心位直で回転自在に設けられる。

炉心２は全炉心領域８と炉心燃料領域９に区画され、炉
心燃Ｆｌ領域９には炉心構成要素１０を移送ずるための
中継点１１が配置される。また、炉心２の外側近傍には
、炉心構成要素を原子炉外に取り出すための炉外取出点
１２が配置ざれる。

小回転プラグ６には炉心上部機ＭＩｉ１４と、この炉心
上部機構１４の中心に配置される燃料移送機１５とが搭
載される。燃斜移送機１５は大回転プラグ５および小回
転プラグ６の回転により中継点１１に到達することがで
きるとどもに、この中継点１１よりも内側の炉心燃斜領
域９に設けられた炉心構成要素１０を取り扱うこどがで
きるように配設される。また、大回転ブラグ５には、大
回転プラグ５の回転とオフセットアームの伸縮により中
継点１１より外方の炉心燃料領域９と炉外取出点１２と
の間の炉心構成要素１０の移送が可能な燃料交換機１６
が搭載される。

Ｍ３図および第４図は燃料移送機１５を示す断面図であ
る。燃料移送機１５は炉心上部機構１４の中心軸と同軸
状に設けられ、周囲に制御棒駆動機構（主炉停止系〉１
８により囲まれる。燃料移送機１５の全体の軸方向支持
は、炉心上部機構１４上面に取り付けられる支持台１９
により行なわれ、水平方向支持は支持台１９と炉心上部
機＋１’ｆｆ　１４内に設けられた支持部２０により行
なわれる。

燃料移送機１５は外管を構成するホールドダウン筒２２
内に上部支持筒２３およびグリッパ支持筒２４が軸方向
に摺動可能に収容される。上部支持筒２３およびグリッ
パ支持筒２７Ｉは軸方向に伸縮可能に嵌合される。

ホールドダウン筒２２は支持台１つの上部７ランジ１９
ａからグリッパ支持筒２４の先端に設リられた炉心構成
要素掴み用のグリッパ２５の先端の位置まで延びており
、ホールドダウン機構２６により昇降される。

上部支持筒２３はグリッパ支持筒２４を収納可能に形成
され、グリッパ支持呵２４を収納した状態で、グリッパ
２５の先端が冷却材としての液体金属ナトリウム液面上
に出る長さに形成される。

上部支持筒２３からグリッパ支持筒２４が延びて炉心構
成要素１０を取り扱う状態では、グリッパ２５の先端グ
リッパ２５の先端は液体金属ナトリウム中にある。

上部支持筒２３は炉心上部機構１４の遮蔽プラグ３下面
に相当する位置で下端が支持され、上部の旋回歯車２７
およびキー２８を介してグリッパ支持筒２４とどもに回
転されるようになっている。

グリッパ支持筒２４は上部にガイドローラ２９が設（プ
られ、炉心構成要素１０との相対位置ずれが生じた際に
先端がホールドダウン筒２２との隙間分だけ傾くことが
できるようになっている。

グリッパ支持筒２４の先端に設けられたグリッパ２５は
、燃料移送！Ｉ１５上部の駆動装置３０に設けられた爪
開閉駆動装置３１により伝導軸３２および爪開閉ロツド
３３を介して伝達される駆動力により爪３４を開閉し、
炉心構成要素１０を把持するようになっている。

また、グリッパ支持筒２４の伸縮は、駆動装置３０に備
えられた昇降駆動装置３５から伝導軸３６を介して伝達
される駆動力により行なわれる。

これらの伝導軸３２．３６はグリッパ支持筒２４が傾い
た際にも駆動力を伝達できるように、上部にユニバーサ
ルジョイント３７が設けられる。上記爪開閉ロツド３３
の中心部には貫通孔が形成され、この爪開閉ロッド３３
、グリッパ支持筒２４および上部支持筒２３を貫通して
グリッパ２５先端に例えば熱電対等の炉心構成要素出口
冷却拐温度計装が設けられる。

なお、炉内のカバーガスの漏洩防止のため、支持体１９
の上部フランジ１９ａ近傍にシール装置３９が配置され
、バックアップのために原子炉運転中は支持台１９の上
＠部に上蓋４０が設置され、密閉される。

メインテナンス時には、第５図に示すように、上蓋４０
を撤去し、固定側ドアバルブ４１を取り付【フ、その後
取扱器４２を設置して燃料移送機１５を引き抜く。この
際、グリッパ支持筒２４は上部支持筒２３内に収納され
、軸方向長さが短くなった状態にあり、上部支持筒２３
、グリッパ支持筒２４および駆動装置３０が一休的に引
き抜かれる。引抜後は、内部の他の駆動機構（ホールド
ダウン機構２６）等のメインテナンスおよび遮蔽のため
に、ブラグ４３が挿入される。また、制御捧駆動機構１
８のメインテナンス時には、支持台１つの上部フランジ
１９ａに形成された開口から上方に引き抜くことがでぎ
る。

次に上記実施例の作用について説明する。

燃料移送機１５により炉心構成要素１０を取り扱う場合
には、大回転ブラグ５および小回転プラグ６の回転によ
り燃料移送機１５の位置決めを行ない、その後グリッパ
支持筒２４を昇降駆動装置３５により交換させ、グリッ
パ２５を炉心構成要素１０の上部に到達させる。到達後
、爪開閉駆動装置３１により爪開閉ロツド３３を上下さ
せてグリッパ２５を開閉させ、炉心構成要素１０を掴み
、そのままグリッパ支持筒２４を昇降駆動装置３５によ
り上昇させて炉心２から引き抜く。そして、大回転プラ
グ５および小回転プラグ６を回転させ、炉心構成要素１
０を中継点１１上方へ移送し、上記と逆の手順で中継点
１１内に設置する。

燃料移送機１５のメインテナンス時には、炉心構成要素
１０の引抜ど同様に昇降駆動装置３５によりグリッパ支
持筒２４を上限まで上界させて−Ｌ部支持筒２３内に収
納し、軸方向長さをできるだけ短尺としてから、上蓋４
０を撤去し、固定側ドアバルブ４１を取り付け、取扱機
４２を設置して燃料移送機１５の引抜を行なう。したが
って、取扱機４２は長大なものが必要でなく、取扱機４
２のコンパクト化を図ることができる。その結果、取扱
時の地震に対する支持構造の大幅な簡素化を図ることが
できる。

また、上部支持筒２３、グリッパ支持筒２４および爪開
閉ロツド３３を貫通してグリッパ２５の先端に炉心構成
要素出口冷却材温度計装を設けたから、他の温度検出手
段を別個に設ける必要がなく、炉心構成要素出口冷却材
温度の検出を合理的に行なうことがでぎる。しかも、炉
心構成要素出口冷却材温度計装を必要に応じて炉外に取
り出して交換することがでぎるため、信頼性の向上を図
ることができる。

〔発明の効果〕

１１ １２ 本発明は、燃料移送機が小回転プラグより取り外してメ
インテナンス可能に設けられるとともに、先端に炉心構
戒要素把持用グリッパを備えたグリッパ支持筒および上
部支持筒が軸方向に伸縮自在に形成されたから、メイン
テナンス時に軸方向に伸縮させて全長を短くして取り出
すことができる。したがって、メインテナンス時に使用
する取扱機のコンバク１〜化を図ることができる。

また、上部支持筒およびグリッパ支持筒を貫通してグリ
ッパ近傍に炉心構成要素出口冷却材温度計装を設けたか
ら、他の温度検出手段を別個に設ける必要がなく、炉心
構成要素出口冷却材温度の検出を合理的に行なうことが
できる。

送機の上部を示す拡大断面図、第５図は上記実施例にお
いて燃料移送機のメインテナンス時にお（ブる取外し作
業を示す断面図である。

１・・・原子炉容器、２・・・炉心、３・・・遮蔽プラ
グ、４・・・固定プラグ、５・・・大回転プラグ、６・
・・小回転プラグ、８・・・全炉心領域、９・・・炉心
燃斜領域、１０・・・炉心構成要素、１１・・・中継点
、１２・・・炉外取出点、１４・・・炉心上部機構、１
５・・・燃料移送機、１６・・・燃料交換機、１８・・
・制御棒駆動機構、１つ・・・支持台、２２・・・ホー
ルドダウン筒、２３・・・上部支持筒、２４・・・グリ
ッパ支持筒、２５・・・グリツバ、３０・・・駆動装置
、３２．３６・・・伝導軸、３３・・・爪開閉ロツド。

【図面の簡単な説明】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　原子炉容器の上部開口部を覆う遮蔽プラグが固定プラ
   グに回転自在に設けられる大回転プラグと、この大回転
   プラグに偏心位置で回転自在に設けられる小回転プラグ
   とを有してなり、その小回転プラグに炉心燃料領域の範
   囲内に設けられた中継点より内側の範囲の炉心構成要素
   を取り扱う燃料移送機が備えられ、上記大回転プラグに
   上記中継点より外側の炉心構成要素を炉外取出し点まで
   移送するオフセットアーム方式の燃料交換機が備えられ
   た燃料交換装置において、上記燃料移送機は小回転プラ
   グより取り外し可能に設けられるとともに、先端に炉心
   構成要素把持用グリッパを備えたグリッパ支持筒および
   上部支持筒が軸方向に伸縮自在に形成され、上記上部支
   持筒およびグリッパ支持筒を貫通してグリッパ近傍に炉
   心構成要素出口冷却材温度計装を設けたことを特徴とす
   る燃料交換装置。