JPH0455280B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は沸騰水型原子炉の制御棒を駆動する水
圧系の水圧制御ユニツトの検査装置に係り、特に
内部のパイロツト用電磁弁の測定検査に好適な水
圧制御ユニツト検査装置に関する。

〔従来の技術〕

原子炉には第４図に示すように、通常時の出力
制御及びスクラム停止のため原子炉１の底部に複
数個の制御棒（以下CRと称する）２が配設され
ており、各CR２はこれらの挿入、引抜のため一
端が水圧ピストン型の制御棒駆動機構（以下
CRDと称する）３のピストン４に連結されてい
る。そしてこれらのCRD３にはそれぞれこれら
のCRD３に供給する駆動水を制御するための水
圧制御ユニツト（以下HCUと称する）５が前記
原子炉１の格納容器外に設けられている。

前記HCU５には制御棒駆動水圧系で調整され
た各種の水圧が常時供給されており、中央操作室
からの信号に応答してHCU５は必要な水圧を
CRD３に供給し、CR２の挿入、引抜動作をさせ
て原子炉１の出力を制御している。制御棒駆動水
圧系は、図示せぬ水源に接続され制御棒駆動水を
供給するポンプ６の吐出側に設けられた後述する
マスタコントロールと配管７で接続されて、駆動
水流路の切換え及び駆動水の制御を行うHCU５
と、CR２を駆動するCRD３と、HCU５とCRD
３とを接続する配管８，９などから構成されてい
る。また原子炉の緊急停止時にCRD３へ高圧水
を供給するため、HCU５にはアキユムレータ１
０と窒素ガス容器１１とが設けられており、アキ
ユムレータ１０とCRD３を連結する配管８には
入口スクラム弁１２と隔離弁１３とが設けられて
いる。またCRD３からのスクラム排出水をスク
ラム排出容器１４に急速放出するための前記入口
スクラム弁１２とスクラム排出容器１４とを接続
する配管１５には出口スクラム弁１６、逆止弁１
７、隔離弁１８及び出入口スクラム弁１２，１６
の開閉操作空気制御のためのスクラムパイロツト
弁１９ａ，１９ｂなどが前記HCU５に設けられ
ている。また出口スクラム弁１６とCRD３とを
接続する配管９には隔離弁２０が設けられてお
り、前記配管７には隔離弁２１、逆止弁２２及び
マスタコントロール２３とが設けられている。こ
のマスタコントロール２３はヘツダ配管２４，２
５，２６と選択弁２７とにより構成されており、
駆動水の圧力、流量を制御するものである。さら
に前記スクラムパイロツト弁１９と前記スクラム
排出容器１４とはボール弁２８が設けられた空気
配管２９によつて接続されている。３０はスクラ
ムパイロツト弁１９に設けられたテストプラグで
ある。

上記のように構成された従来のHCU５におい
て、緊急時の高圧水はマスタコントロール２３と
HCU５との間をアキユムレータ充填水配管７で
移送され、隔離弁２１及び逆止弁２２を介してア
キユムレータ１０内に蓄積されている。原子炉１
の緊急停止時には緊急停止系よりの信号によりス
クラムパイロツト弁１９がOFF状態となり、出
入口スクラム弁１２，１６の閉操作空気圧を急速
放出して開とし、アキユムレータ１０に蓄積され
た高圧水は配管８を通つてCRD３のピストン４
を作動させ、CR２を炉心に挿入する。この時ピ
ストン４の上面の水は配管９や出口クラム弁１６
を介して、スクラム排出容器１４に排出される。

上述したように制御棒駆動水圧系はHCU５を
CRD３に１対１で設けることで、原子炉１の緊
急停止時に各CRD３を個別にスクラムできるよ
うに、安全装置の分離、独立化を図つている。入
口スクラム弁１２は制御棒駆動水ポンプ６の停止
時などにより高圧水の供給源がなくなつても、ス
クラム系水源であるアキユムイレータ１０の高圧
水の流出を抑えて、一定時間スクラム機能を保持
する作用を持つ。また出口スクラム弁１６は通常
状態の不必要な排出水の流出を防止する作用を持
つ。このように重要な弁である出入口スクラム弁
１２，１６の開閉操作用のスクラムパイロツト弁
１９は、外部漏洩、シートリークなどによる無用
のスクラムや動作遅れがないように定期的に点検
する必要がある。

次に従来の方法によるスクラムパイロツト弁１
９の各種検査方法について説明する。

検査に先立ち隔離弁１３，２０を閉とした後、
アキユムレータ１０に設けられたドレン弁３１を
開弁し、アキユムレータ１０内の高圧水を排出す
る。まずシートリーク試験を行う。ボール弁２８
を閉とした後パイロツト弁１９ａ，１９ｂの電源
を切断し、テストプラザ３０の閉止栓を取外し仮
設配管を接続する。次にパイロツト弁１９ａの排
気口に漏れ測定用の透明ビニールホースを取り付
け、ビニールホースの先端には水を貯えた計量カ
ツプとしての容器を準備する。

パイロツト弁１９ａ，１９ｂに電源を入力し、
仮設配管より約５Kg／cm²の圧力を加える。パイロ
ツト弁１９ａ，１９ｂに交互に電源のON−OFF
を行い、排気口からの空気の漏れ量によりシート
リーク量を測定する。

次に動作測定試験を行う。動作測定試験はボー
ル弁２８とともにパイロツト弁ユニツトを取外
し、プラント内の所定の場所に設けられたボリユ
ームタンクに取付けて行う。ボール弁２８の入口
側をプラント内の空気配管とホースにより接続す
る。ホースには圧力計と減圧弁が設けられてい
る。パイロツト弁１９ａ，１９ｂに電源を入力
し、減圧弁により徐々に昇圧し、パイロツト弁１
９ａ，１９ｂ内のダイヤフラムが切り換わり、排
気口よりの漏れが止まるときの圧力を圧力計によ
り読取り、最小作動圧力を測定する。次に電磁オ
ツシログラフ、動歪測定器、電流計及び電圧計を
準備、接続して動作時間測定を行う。まず電磁オ
ツシロにパイロツト弁信号及びボリユームタンク
内圧力信号を入力し、減圧弁によりパイロツト弁
１９ａ，１９ｂに所定の圧力を加える。スイツチ
により電磁オツシロをON−OFFし、オツシロチ
ヤート紙によりパイロツト弁消磁からボリユーム
タンク内の圧力が減少し始めるまでの時間を測定
し、動作時間測定を行つてパイロツト弁１９ａ，
１９ｂの健全性を確認する。

最後にパイロツト弁ユニツトをHCU５に組付
けて気密漏洩試験を行う。すなわちパイロツト弁
１９ａ，１９ｂに電源を入力し、パイロツト弁１
９ａ，１９ｂに所定の圧力を加えて各部に外部漏
れのないことを確認する。

以上が従来のスクラムパイロツト弁１９の試験
検査の方法である。この種の試験検査を行う装置
としては特開昭58−156295号公報で開示されたよ
うに、電気信号でパイロツト弁が作動するか否か
を検査し、異常動作検出時に警告信号を出力する
監視装置を設けた提案や、特開昭60−206507号公
報で開示されたように、HCUに取付けたままで
弁を作動させ、その振動を検出して弁の作動を確
認する提案などが知られている。しかしながらこ
れらの提案は弁動作の健全性の確認のみを目的と
したものであり、気密、シートリーク、動作時間
及び作動圧測定検査の点については配慮されてい
なかつた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述したようにスクラムパイロツト弁の試験検
査は多様であり、検査用治工具類の多種類のもの
を必要としていた。すなわちボリユームタンク、
電磁オツシログラフ、動歪測定器などを個々に別
別に用意しなければならず面倒であつた。またス
クラムパイロツト弁１９はHCU５の上部に設置
され、高さが２ｍ以上の場所にあるため検査作業
性が悪く、検査員や検査工数も多くを要し、定期
検査工期も長くなり、検査員の被爆線量も高くな
るという問題があつた。またスクラムパイロツト
弁１９の外部漏洩やシートリークの検査はHCU
５に取付けた状態でも検査可能であるが、動作時
間測定はHCU５に組付けたままで検査すると、
圧力が急激に変化するためダイヤフラムが急に動
きスクラム弁に悪影響を与える。このためパイロ
ツト弁１９をHCU５より取外して検査する必要
があり、２個所での検査となつていた。また圧力
源からの配管の引廻しや検査治工具類の組立接続
を必要とするという問題もあつた。

本発明は上述した点に鑑みてなされたものであ
り、スクラムパイロツト弁の健全性が容易に確認
でき、検査工期が短縮できて完全に事故の予防保
全を確保することのできる、原子炉の水圧制御ユ
ニツト検査装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記の目的を達成するために、原子炉
の制御棒駆動水圧系の水圧制御ユニツト検査装置
において、水圧制御ユニツトから取り外された検
査対象となるスクラムパイロツト弁の取外し一端
部への接続部を有し、接続状態で前記弁により操
作される他のスクラム弁の作動空気量を模擬する
ボリユームタンクと、このボリユームタンクに接
続されて該ボリユームタンク内の圧力の変化を測
定し、該圧力を空気量に変換すると共に前記スク
ラムパイロツト弁の取外し他端部への接続部を有
する圧力変換器と、この圧力変換器に接続された
動歪測定器と、この動歪測定器に接続された電磁
オシログラフと、先端に圧力源への接続部を有
し、基端が前記圧力器に接続され、弁及び圧力計
を備えた圧力調整用配管と、電源に接続され、検
査時に前記スクラムパイロツト弁、動歪測定器及
び電磁オシログラフを作動させる電気回路と、を
備えたことを特徴とするものである。

〔作用〕

上記の構成によると、配管系にスクラム弁に組
当するボリユームタンクがあるので、圧力計及び
減圧弁により所定の圧力を容易に得ることができ
る。しかも弁の動作時間及び作動圧力を検出する
検出装置と電気回路を内蔵したパネルが前記配管
系に一体に設けられているので、検査すべきスク
ラムパイロツト弁をHCUから取外してこの検査
装置に取付ければ、すべての検査を効率的に順次
行うことができ、検査工数を大幅に短縮すること
ができる。

〔実施例〕

以下、本発明に係る水圧制御ユニツト検査装置
の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図、第２図及び第３図に本発明の一実施例
を示す。該図において、第４図に示す部分と同一
または同等部分には同一符号を付して示す。検査
装置本体３２には第１図に示すように、ボリユー
ムタンク３３が設けられており、このボリユーム
タンク３３内の圧力を検出するための圧力変換器
３４、動歪測定器３５及び電磁オツシログラフ３
６が順次接続されて設けられている。ボリユーム
タンク３３には試験終了時などに内部の圧力を抜
く弁３７が設けられており、また圧力変換器３４
にはホース３８と配管３９が接続されている。こ
の配管３９には弁４０及び微調整用の低圧減圧弁
４１が設けられており、端末にはカプラ４２が取
付けられている。またこの配管３９には２個の圧
力計４３，４４が取付けられており、一方の圧力
計４４には弁４５，４６が設けられている。また
圧力源として別途に圧力約150Kg／cm²の窒素ガス
ボンベ４７が設けられており、圧力計４８，４９
及び高圧減圧弁５０が取付けられた配管５１の一
端が接続されている。そしてこの配管５１の他端
は前記検査装置本体３２に設けられたカプラ４２
にホース５２を介して接続可能となつている。

一方パネル内には第２図に示すような電気回路
が内蔵されており、電源５３から入力された回路
の一方は記録用電源コネクタ５４，５５に接続さ
れており、他方はスイツチ５６、端子台５７、ス
イツチ５８を介して端子台５９に接続されてい
る。この端子台５９からはパイロツト弁用電源コ
ネクタ６０ａ，６０ｂに接続され、前記電源コネ
クタ５４，５５はそれぞれ電磁オツシログラフ３
６及び動歪測定器３５に接続されている。スイツ
チ５６と端子台５７との間には電源のON−OFF
確認用のパイロツトランプ６１が設けられてお
り、スイツチ５８と端子台５９との間にはパイロ
ツト弁１９への通電確認用のパイロツトランプ６
２ａ，６２ｂが設けられていて、それぞれパネル
６３に取付けられている。なお６４は検査装置本
体３２に設けられた取手であり、検査装置本体３
２はキヤスタ６５を有する収納箱６６上に載置さ
れて運搬可能となつている。以上で説明したよう
に、本発明は、水圧制御ユニツト５から取り外さ
れた検査対象となるスクラムパイロツト弁１９の
取外し一端部（１９ｂ側）への接続部を有し、接
続状態で前記弁１９により操作される他のスクラ
ム弁１２，１６の作動空気量を模擬するボリユー
ムタンク３３と、このボリユームタンク３３に接
続されて該ボリユームタンク３３内の圧力の変化
を測定し、該圧力を空気量に変換すると共に前記
スクラムパイロツト弁１９の取外し他端部（ボー
ル弁２８側）への接続部を有する圧力変換器３４
と、この圧力変換器３４に接続された動歪測定器
３５と、この動歪測定器３５に接続された電磁オ
シログラフ３６と、先端に圧力源（N₂ボンベ４
７）への接続部（カプラ４２）を有し、基端が前
記圧力変換器３４に接続され、弁４０，４１，４
５，４６及び圧力計４３，４４を備えた圧力調整
用配管３９と、電源５３に接続され、検査時に前
記スクラムパイロツト弁１９、動歪測定器３５及
び電磁オシログラフ３６を作動させる電気回路
と、を備えたものである。

上記のように構成された本実施例によるパイロ
ツト弁ユニツト６７の検査方法について以下に説
明する。まず窒素ガスボンベ４７をホース５２及
びカプラ４２を介して検査装置本体３２に接続す
る。窒素ガスは高圧減圧弁５０により約10Kg／cm²
に減圧される。パイロツト弁ユニツト６７を
HCU５から取外し、ボリユームタンク３３に取
付けパイロツト弁ユニツト６７のボール弁２８と
検査装置本体３２とをホース３８で接続する。電
源コードコネクタ６０ａ，６０ｂをスクラムパイ
ロツト弁１９ａ，１９ｂにそれぞれ接続し、コン
セントを電源５３へ接続して電源を入力させる。

次に最小動作圧測定を行う。圧力はゼロからの
スタートであるため低圧減圧弁４１をゼロに調整
する。弁４５，４６を開として配管３９内の圧力
をゼロとし、このことを圧力計４４で確認する。
次に弁４６，３７を閉じ弁４０を開く。スイツチ
５６，５８を閉じてスクラムパイロツト弁１９
ａ，１９ｂをONとする。そして低圧減圧弁４１
を調節し、圧力計４４を監視しながら圧力を徐々
に上昇させ、スクラムパイロツト弁１９ａの排出
口からガスの放出が止まる圧力を圧力計４４によ
り読取り、最小作動圧を測定する。

次に気密試験を上記最小作動圧測定に引続き実
施する。弁４５，４６を閉じて圧力計４３を監視
しながら低圧減圧弁４１を調節し所定の圧力に設
定する。次にスイツチ５６，５８をONとし各パ
イロツト弁１９ａ，１９ｂ及びボリユームタンク
３３を加圧状態とし、各部に外部漏洩のないこと
を確認する。

次にシートリーク試験を上記気密試験に引続き
実施する。スクラムパイロツト弁１９ａの排気口
に漏れ測定用ホースを介して漏れ測定器６８を接
続する。そしてスイツチ５６，５８をON−OFF
して各条件におけるパイロツト弁１９ａ，１９ｂ
のシートリーク量を測定する。

次に動作時間測定を上記シートリーク試験に引
続き行う。動歪測定器３５に電源コネクタ５５を
電磁オツシログラフ３６に電源コネクタ５４をそ
れぞれ接続する。次にスイツチ５６，５８により
パイロツト弁１９ａ，１９ｂをONとし、ボリユ
ームタンク３３を所定の圧力に加圧する。次に電
磁オツシログラフ３６の図示せぬチヤートドライ
ブスイツチをONとしてスイツチ５６をOFFとす
る。測定が終ればチヤートドライブスイツチを
OFFとしてチヤート紙を取出し、パイロツト弁
の消磁からボリユームタンク内の圧力が減少し始
めるまでの時間を割り出す。

以上の値をあらかじめ設定された許容値と比較
することによりスクラムパイロツト弁１９の健全
性を確認することができる。

本実施例によれば、HCUスクラムパイロツト
弁１９の検査工数が約60％低減でき、例えば
110MWe原子力発電設備の場合、HCU５が185ユ
ニツトあり、従来方式では約739時間かかる検査
が本実施例の検査装置を使用すれば約296時間で
できる。また検査作業時の被爆線量が従来方式に
比べて約40％に低減できる。さらに劣化診断の信
頼性が向上し原子力発電所の稼動率の向上が図れ
る。同時に検査工数の低減により、人件費が従来
方式に比べて約60％低減でき、熟練検査員の拘束
期間を約60％少なくできるので他の検査への寄与
効果も大である。しかも検査装置が小型でコンパ
クトに構成されているため狭い通路内の移動も容
易である。

〔発明の効果〕 上述したように本発明によれば、原子炉の制御
棒を制御する水圧制御ユニツトに設けられたスク
ラムパイロツト弁の検査装置をスクラムパイロツ
ト弁により操作される他のスクラム弁の作動空気
量を模擬するボリユームタンクと、このボリユー
ムタンクに接続された圧力変換器、動歪測定器及
び電磁オシログラフと、弁及び圧力計を備えた圧
力調整用配管と、検査時に前記スクラムパイロツ
ト弁、動歪測定器及び電磁オシログラフを作動さ
せる電気回路とを一体に設けたので、小型でコン
パクトな検査装置により一連の測定が短時間で可
能となり、容易にHCU内の弁の健全性を確認す
ることができ、スクラム機能保守の信頼性が向上
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る水圧制御ユニツト検査装
置の一実施例を示す概略系統図、第２図は本実施
例の電気回路図、第３図ａ，ｂは本実施例の外観
を示すそれぞれ正面図及び側面図、第４図は本実
施例による検査装置を適用する原子炉制御棒駆動
水圧系を示す系統図である。 １……原子炉、２……制御棒（CR）、３……制
御棒駆動機構（CRD）、５……水圧制御ユニツト
（HCU）、１９……スクラムパイロツト弁、３２
……検査装置本体、３３……ボリユームタンク、
３９……配管、６３……パネル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原子炉の制御棒駆動水圧系の水圧制御ユニツ
   ト検査装置において、 水圧制御ユニツトから取り外された検査対象と
   なるスクラムパイロツト弁の取外し一端部への接
   続部を有し、接続状態で前記弁により操作される
   他のスクラム弁の作動空気量を模擬するボリユー
   ムタンクと、 このボリユームタンクに接続されて該ボリユー
   ムタンク内の圧力の変化を測定し、該圧力を空気
   量に変換すると共に前記スクラムパイロツト弁の
   取外し他端部への接続部を有する圧力変換器と、
   この圧力変換器に接続された動歪測定器と、この
   動歪測定器に接続された電磁オシログラフと、 先端に圧力源への接続部を有し、基端が前記圧
   力器に接続され、弁及び圧力計を備えた圧力調整
   用配管と、 電源に接続され、検査時に前記スクラムパイロ
   ツト弁、動歪測定器及び電磁オシログラフを作動
   させる電気回路と、を備えたことを特徴とする水
   圧制御ユニツト検査装置。