JPH0679072B2 - 原子炉用燃料交換装置 - Google Patents
原子炉用燃料交換装置Info
- Publication number
- JPH0679072B2 JPH0679072B2 JP61265561A JP26556186A JPH0679072B2 JP H0679072 B2 JPH0679072 B2 JP H0679072B2 JP 61265561 A JP61265561 A JP 61265561A JP 26556186 A JP26556186 A JP 26556186A JP H0679072 B2 JPH0679072 B2 JP H0679072B2
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- JP
- Japan
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- pulleys
- gripper
- pulley
- reactor vessel
- tube
- Prior art date
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は原子炉の燃料交換装置、特に、不透明で化学
的に活性な液体金属ナトリウムを冷却材として使用する
高速増殖炉の場合に好適な燃料交換装置に関するもので
ある。
的に活性な液体金属ナトリウムを冷却材として使用する
高速増殖炉の場合に好適な燃料交換装置に関するもので
ある。
＜従来の技術＞ 目視操作が不可能で、しかも原子炉容器の蓋を取外して
大気中に開けることが許されないナトリウム冷却高速炉
における燃料交換装置は、大別すると、遮蔽プラグ下操
作方式とホットセル方式とがあり、前者の遮蔽プラグ下
操作方式は、更に、単回転プラグ式，二重回転プラグ式
等に分類される。単回転プラグ式は、炉心からの放射線
と熱とを遮蔽する遮蔽プラグが、大円の固定プラグと、
偏心した位置に回転中心をもつ小円の回転プラグから成
り、回転プラグには制御棒駆動機構，燃料交換機など
が、固定プラグには炉内中継装置，回転プラグ駆動装置
などが搭載される。回転プラグと燃料交換機のホールド
ダウンアームを回転させることで、燃料交換機は炉心上
方のどの位置にも移動でき、このとき炉心上部機構は燃
料交換に支障を与えない側方の場所に移動することにな
る。二重回転プラグ方式では、大円と偏心した小円の両
遮蔽プラグ共、回転できるようになっていて、前記と同
様な働きを奏せしめる。これに対して、後者のホットセ
ル方式では、炉の上部をホットセルとして覆い、この中
で原子炉容器の蓋を開閉可能となし、ナトリウム液面を
下げて燃料集合体の頂部までを露出させ、テレビなどで
目視操作ができるようになっている。
大気中に開けることが許されないナトリウム冷却高速炉
における燃料交換装置は、大別すると、遮蔽プラグ下操
作方式とホットセル方式とがあり、前者の遮蔽プラグ下
操作方式は、更に、単回転プラグ式，二重回転プラグ式
等に分類される。単回転プラグ式は、炉心からの放射線
と熱とを遮蔽する遮蔽プラグが、大円の固定プラグと、
偏心した位置に回転中心をもつ小円の回転プラグから成
り、回転プラグには制御棒駆動機構，燃料交換機など
が、固定プラグには炉内中継装置，回転プラグ駆動装置
などが搭載される。回転プラグと燃料交換機のホールド
ダウンアームを回転させることで、燃料交換機は炉心上
方のどの位置にも移動でき、このとき炉心上部機構は燃
料交換に支障を与えない側方の場所に移動することにな
る。二重回転プラグ方式では、大円と偏心した小円の両
遮蔽プラグ共、回転できるようになっていて、前記と同
様な働きを奏せしめる。これに対して、後者のホットセ
ル方式では、炉の上部をホットセルとして覆い、この中
で原子炉容器の蓋を開閉可能となし、ナトリウム液面を
下げて燃料集合体の頂部までを露出させ、テレビなどで
目視操作ができるようになっている。
＜発明が解決しようとする問題点＞ 上記燃料交換機等を設置する回転プラグは、原子炉容器
の蓋を兼ね且つ熱や放射線を遮蔽するものではなければ
ならなかったから、その重量は100万KWeクラスで約３千
〜５千トンといった大重量物となり、製作するにしろ輸
送するにしろ大変であるほか、回転部のシールやベアリ
ング等々で建設費が高くつくし、保守も苦労するといっ
た点で問題は多かった。一方、ホットセル方式は、回転
プラグの場合に見られた問題はないが、大きな遮蔽用の
コンクリート製高温気密室を必要とし、そのホットセル
内には危険な放射性カバーガスが充満することになり、
また、ナトリウム蒸気の凝縮沈着も注意を要するといっ
た具合で、これまた問題があった。
の蓋を兼ね且つ熱や放射線を遮蔽するものではなければ
ならなかったから、その重量は100万KWeクラスで約３千
〜５千トンといった大重量物となり、製作するにしろ輸
送するにしろ大変であるほか、回転部のシールやベアリ
ング等々で建設費が高くつくし、保守も苦労するといっ
た点で問題は多かった。一方、ホットセル方式は、回転
プラグの場合に見られた問題はないが、大きな遮蔽用の
コンクリート製高温気密室を必要とし、そのホットセル
内には危険な放射性カバーガスが充満することになり、
また、ナトリウム蒸気の凝縮沈着も注意を要するといっ
た具合で、これまた問題があった。
この発明は、叙上のような実情に鑑み、原子炉容器の蓋
は回転プラグ構造とはせずに単なる固定の蓋となし、し
かもその蓋を開けずに燃料交換を行なう装置を提供する
ことを、その目的とするものである。
は回転プラグ構造とはせずに単なる固定の蓋となし、し
かもその蓋を開けずに燃料交換を行なう装置を提供する
ことを、その目的とするものである。
＜問題点を解決するための手段＞ この発明は、原子炉容器の上部内周面に設けた無端レー
ルに２個の滑車を滑動自在に係合し、無端レール上での
各滑車の移動は炉外から操作可能とすること、これら２
個の滑車間で錘付きグリッパを内側に有するホールドダ
ウンチューブを懸垂保持し、該２個の滑車間でのホール
ドダウンチューブの移動は、前記滑車の場合と同様、炉
外から操作可能とすること、錘付きグリッパの昇降も、
また、炉外操作可能とすることによって、炉心上部機構
を上部のキャスク内に持ち上げたのち、２個の滑車位置
と、その間にあるホールドダウンチューブ位置とを適宜
移動させて、グリッパ位置を原子炉容器内の燃料一時貯
蔵ポット上方或いは炉心上方のどの位置にも設定でき、
したがって燃料交換を可能とするほか、２個の滑車を近
接させて、ホールドダウンチューブを炉心上部機構が所
定の位置に戻っても邪魔にはならない側方の場所に待機
させておくことができるようにしたものである。
ルに２個の滑車を滑動自在に係合し、無端レール上での
各滑車の移動は炉外から操作可能とすること、これら２
個の滑車間で錘付きグリッパを内側に有するホールドダ
ウンチューブを懸垂保持し、該２個の滑車間でのホール
ドダウンチューブの移動は、前記滑車の場合と同様、炉
外から操作可能とすること、錘付きグリッパの昇降も、
また、炉外操作可能とすることによって、炉心上部機構
を上部のキャスク内に持ち上げたのち、２個の滑車位置
と、その間にあるホールドダウンチューブ位置とを適宜
移動させて、グリッパ位置を原子炉容器内の燃料一時貯
蔵ポット上方或いは炉心上方のどの位置にも設定でき、
したがって燃料交換を可能とするほか、２個の滑車を近
接させて、ホールドダウンチューブを炉心上部機構が所
定の位置に戻っても邪魔にはならない側方の場所に待機
させておくことができるようにしたものである。
＜実施例＞ この発明を図面に示す実施例によって説明すると、つぎ
のとおりである。
のとおりである。
第１図において、１は原子炉容器、２は原子炉容器１の
上部内周面に設けた無端レール、3,3は無端レール２に
滑動自在に係合した２個の滑車、４は２個の滑車3,3間
に懸垂保持したホールドダウンチューブ、５はホールド
ダウンチューブ４の内側に設けた錘付きグリッパであ
る。無端レール２を包持するようにして横転脱落のおそ
れをなくしている各滑車3,3の移動装置から説明する
と、各滑車3,3の両端にはそれぞれチェーン11,11を止着
していて（第２−Ｃ図参照）、それらのチェーン11,11
は、無端レール２およびこれと同心状に形成した無端ガ
イド12との間に環状通路を通り（第２−Ａ図参照）、無
端レール２の大円をほぼ二等分する左右の箇所に各３個
宛配設したガイドプーリー13のうちの各２個宛使って、
右側で２本のチェーン11,11、左側で２本のチェーン11,
11をそれぞれ立ち上げる。一方、原子炉容器１の頂部を
密封する固定蓋７には前記立ち上がり箇所相当の部分に
貫通孔14,14を穿設すると共に、貫通孔14,14の外側には
気密保持用の密閉カバー8,8で覆ったチェーン巻取装置
6,6が装着されている。前記した左右で２本宛立ち上が
るチェーン11,11は固定蓋７の貫通孔14,14を通したの
と、それぞれチェーン巻取装置6,6と連結する（第１図
参照）。こうして適宜のチェーン巻取装置6,6を正回転
或いは逆回転することによって滑車３は時計方向或いは
反時計方向に滑動し、所望する設定位置に移動させるこ
とができる。
上部内周面に設けた無端レール、3,3は無端レール２に
滑動自在に係合した２個の滑車、４は２個の滑車3,3間
に懸垂保持したホールドダウンチューブ、５はホールド
ダウンチューブ４の内側に設けた錘付きグリッパであ
る。無端レール２を包持するようにして横転脱落のおそ
れをなくしている各滑車3,3の移動装置から説明する
と、各滑車3,3の両端にはそれぞれチェーン11,11を止着
していて（第２−Ｃ図参照）、それらのチェーン11,11
は、無端レール２およびこれと同心状に形成した無端ガ
イド12との間に環状通路を通り（第２−Ａ図参照）、無
端レール２の大円をほぼ二等分する左右の箇所に各３個
宛配設したガイドプーリー13のうちの各２個宛使って、
右側で２本のチェーン11,11、左側で２本のチェーン11,
11をそれぞれ立ち上げる。一方、原子炉容器１の頂部を
密封する固定蓋７には前記立ち上がり箇所相当の部分に
貫通孔14,14を穿設すると共に、貫通孔14,14の外側には
気密保持用の密閉カバー8,8で覆ったチェーン巻取装置
6,6が装着されている。前記した左右で２本宛立ち上が
るチェーン11,11は固定蓋７の貫通孔14,14を通したの
と、それぞれチェーン巻取装置6,6と連結する（第１図
参照）。こうして適宜のチェーン巻取装置6,6を正回転
或いは逆回転することによって滑車３は時計方向或いは
反時計方向に滑動し、所望する設定位置に移動させるこ
とができる。
つぎにホールドダウンチューブ４の移動装置を説明す
る。ホールドダウンチューブ４の上端には２本のチェー
ン15,15を止着していて（第２−Ｂ図参照）、それらの
チェーン15,15は、各滑車3,3に取付けた懸垂保持用や方
向変換用のガイドプーリー16,16を経て、無端ガイド12
と原子炉容器１内周面との間の環状通路を通し（第２−
Ａ図参照）、前記した左右３個宛配設したガイドプーリ
ー13,13のうち残っているガイドプーリー13,13を使って
立ち上げ、固定蓋７の貫通孔14,14を通したのち、密閉
カバー8,8内のチェーン巻取装置6a,6aと連結する（第１
図参照）。こうして両チェーン巻取装置6a,6aを正回転
或いは逆回転することによって、２個の滑車3,3間で懸
垂保持されているホールドダウンチューブ４を所望する
設定位置に移動させることができる。
る。ホールドダウンチューブ４の上端には２本のチェー
ン15,15を止着していて（第２−Ｂ図参照）、それらの
チェーン15,15は、各滑車3,3に取付けた懸垂保持用や方
向変換用のガイドプーリー16,16を経て、無端ガイド12
と原子炉容器１内周面との間の環状通路を通し（第２−
Ａ図参照）、前記した左右３個宛配設したガイドプーリ
ー13,13のうち残っているガイドプーリー13,13を使って
立ち上げ、固定蓋７の貫通孔14,14を通したのち、密閉
カバー8,8内のチェーン巻取装置6a,6aと連結する（第１
図参照）。こうして両チェーン巻取装置6a,6aを正回転
或いは逆回転することによって、２個の滑車3,3間で懸
垂保持されているホールドダウンチューブ４を所望する
設定位置に移動させることができる。
ホールドダウンチューブ４内の錘付きグリッパ５を昇降
させる装置は、つぎのようになっている。錘付きグリッ
パ５の頂部に止着した２本のチェーン17,17（第２−Ｂ
図参照）を、原子炉容器１内周面近くに設けたガイドロ
ーラ18,18で立ち上げて、固定蓋７に穿設した貫通孔19
を通し、その貫通孔19の外側に設けた密閉カバー８で覆
われたチェーン巻取装置6bと連結する（第１図参照）。
させる装置は、つぎのようになっている。錘付きグリッ
パ５の頂部に止着した２本のチェーン17,17（第２−Ｂ
図参照）を、原子炉容器１内周面近くに設けたガイドロ
ーラ18,18で立ち上げて、固定蓋７に穿設した貫通孔19
を通し、その貫通孔19の外側に設けた密閉カバー８で覆
われたチェーン巻取装置6bと連結する（第１図参照）。
固定蓋７にはキャスク９を形成し、このキャスク９内
に、制御棒駆動機構を含む炉心上部機構10を持ち上げ可
能とする（第１図参照）。これは炉心上部機構10が正規
の位置にあると燃料交換の際邪魔するから、邪魔しない
ところまで持ち上げておき、燃料交換作業が終了後、再
び炉心上部機構10を正規の位置に戻すようにする。
に、制御棒駆動機構を含む炉心上部機構10を持ち上げ可
能とする（第１図参照）。これは炉心上部機構10が正規
の位置にあると燃料交換の際邪魔するから、邪魔しない
ところまで持ち上げておき、燃料交換作業が終了後、再
び炉心上部機構10を正規の位置に戻すようにする。
第３−Ａ図において、実線で示した滑車３と点線で示し
た滑車３とを近接させることで、両滑車3,3間で懸垂保
持されるホールドダウンチューブ４位置を無端レール２
に近接させている状態を示している。このような状態で
待機させておけば、炉心上部機構10が正規の位置を占め
るときであっても、何等支障ないことが理解されよう。
燃料交換を行なう際、先ず炉心上部機構10をキャスク９
内に持ち上げることについては既述したとおりである。
燃料交換時における２個の滑車3,3、ホールドダウンチ
ューブ４および錘付きグリッパ５の操作については、こ
れ迄の説明で明らかと考えるが、念の為、以下に簡単に
述べておく。ホールドダウンチューブ４が２個の滑車3,
3の中点にある関係を維持せしめて、第３−Ａ図の中心
Ｏにあったホールドダウンチューブ４をＡ点に移動させ
るには、Ａ点までの距離ａを計算し、半径をｒとする
と、２個の滑車3,3間の距離が ２√r2−a2となるように、チェーン巻取装置6,6を作動
して一方の滑車３を移動させ、滑車３とホールドダウン
チューブ４間の距離が√r2−a2となるように、チェーン
巻取装置6a,6aを作動してホールドダウンチューブ４を
移動させる。また、一方の滑車３を固定させておき、第
３−Ｂ図のＢ点に移動させるには、移動角度θと、固定
の滑車３からＢ点までの距離を計算し、上記したところ
に準じて、他方の滑車３を角度θ分移動させ、ホールド
ダウンチューブ４を所定長分移動させればよい。このよ
うにして炉心構成要素の上部位置を占めた錘付きグリッ
パ５は、チェーン巻取装置6bの作動によって降下上昇
し、燃料集合体等をつかんで搬送することができる。
た滑車３とを近接させることで、両滑車3,3間で懸垂保
持されるホールドダウンチューブ４位置を無端レール２
に近接させている状態を示している。このような状態で
待機させておけば、炉心上部機構10が正規の位置を占め
るときであっても、何等支障ないことが理解されよう。
燃料交換を行なう際、先ず炉心上部機構10をキャスク９
内に持ち上げることについては既述したとおりである。
燃料交換時における２個の滑車3,3、ホールドダウンチ
ューブ４および錘付きグリッパ５の操作については、こ
れ迄の説明で明らかと考えるが、念の為、以下に簡単に
述べておく。ホールドダウンチューブ４が２個の滑車3,
3の中点にある関係を維持せしめて、第３−Ａ図の中心
Ｏにあったホールドダウンチューブ４をＡ点に移動させ
るには、Ａ点までの距離ａを計算し、半径をｒとする
と、２個の滑車3,3間の距離が ２√r2−a2となるように、チェーン巻取装置6,6を作動
して一方の滑車３を移動させ、滑車３とホールドダウン
チューブ４間の距離が√r2−a2となるように、チェーン
巻取装置6a,6aを作動してホールドダウンチューブ４を
移動させる。また、一方の滑車３を固定させておき、第
３−Ｂ図のＢ点に移動させるには、移動角度θと、固定
の滑車３からＢ点までの距離を計算し、上記したところ
に準じて、他方の滑車３を角度θ分移動させ、ホールド
ダウンチューブ４を所定長分移動させればよい。このよ
うにして炉心構成要素の上部位置を占めた錘付きグリッ
パ５は、チェーン巻取装置6bの作動によって降下上昇
し、燃料集合体等をつかんで搬送することができる。
＜発明の効果＞ この発明によれば、固定蓋７の重量は従来の回転プラグ
が大重量物であったのと比較すれば顕著に軽量化できる
し、回転プラグのように廻す必要がないので、原子炉構
造を簡略，小型にするうえで甚だ有効である。熱遮蔽，
放射線遮蔽は原子炉容器１の外側で行なうことになる
が、ホットセル方式のように燃料交換に際して原子炉蓋
を取外さなくてよいから、遮蔽セルは小さなもので済
む。しかも錘付きグリッパ５を有するホールドダウンチ
ューブ４は原子炉容器１の内周面に沿って設けた無端レ
ール２上の２個の滑車3,3間に懸垂保持したから、それ
ら２個の滑車3,3を近づけることによって原子炉容器１
内面に近接した位置をホールドダウンチューブ４の待機
位置とすることができ、炉心上部機構10が正規の位置を
占めても何等邪魔にはならない。そして、燃料交換のと
きは炉心上部機構10をキャスク９内に持ち上げて燃料交
換に必要なスペースを形成しさえすれば、あとはチェー
ン巻取装置6,6a,6bを適宜操作することで錘付きグリッ
パ５を炉内のどの位置にも移動でき、燃料交換できる点
で甚だ優れている。
が大重量物であったのと比較すれば顕著に軽量化できる
し、回転プラグのように廻す必要がないので、原子炉構
造を簡略，小型にするうえで甚だ有効である。熱遮蔽，
放射線遮蔽は原子炉容器１の外側で行なうことになる
が、ホットセル方式のように燃料交換に際して原子炉蓋
を取外さなくてよいから、遮蔽セルは小さなもので済
む。しかも錘付きグリッパ５を有するホールドダウンチ
ューブ４は原子炉容器１の内周面に沿って設けた無端レ
ール２上の２個の滑車3,3間に懸垂保持したから、それ
ら２個の滑車3,3を近づけることによって原子炉容器１
内面に近接した位置をホールドダウンチューブ４の待機
位置とすることができ、炉心上部機構10が正規の位置を
占めても何等邪魔にはならない。そして、燃料交換のと
きは炉心上部機構10をキャスク９内に持ち上げて燃料交
換に必要なスペースを形成しさえすれば、あとはチェー
ン巻取装置6,6a,6bを適宜操作することで錘付きグリッ
パ５を炉内のどの位置にも移動でき、燃料交換できる点
で甚だ優れている。
第１図はこの発明になる原子炉用燃料交換装置の原理を
理解さすための説明図、第２−Ａ図は無端レール部分の
斜視図、第２−Ｂ図はホールドダウンチューブとその内
側にある錘付きグリッパの関係を示す断面図、第２−Ｃ
図は滑車部分の斜視図、第３−Ａ図と第３−Ｂ図は２個
の滑車と錘付きグリッパの移動を説明するための平面図
である。 １…原子炉容器、２…無端レール、３…滑車、４…ホー
ルドダウンチューブ、５…錘付きグリッパ、6,6a,6b…
チェーン巻取装置、７…固定蓋、８…密閉カバー、９…
キャスク、10…炉心上部機構。
理解さすための説明図、第２−Ａ図は無端レール部分の
斜視図、第２−Ｂ図はホールドダウンチューブとその内
側にある錘付きグリッパの関係を示す断面図、第２−Ｃ
図は滑車部分の斜視図、第３−Ａ図と第３−Ｂ図は２個
の滑車と錘付きグリッパの移動を説明するための平面図
である。 １…原子炉容器、２…無端レール、３…滑車、４…ホー
ルドダウンチューブ、５…錘付きグリッパ、6,6a,6b…
チェーン巻取装置、７…固定蓋、８…密閉カバー、９…
キャスク、10…炉心上部機構。
Claims (1)
- 【請求項１】原子炉容器（１）の上部内周面に設けた無
端レール（２）に２個の滑車（３）（３）を滑動自在に
係合し、それら２個の滑車（３）（３）間で錘付きグリ
ッパ（５）を内側に有するホールドダウンチューブ
（４）を懸垂保持し、無端レール（２）上での各滑車
（３）（３）の移動用、２個の滑車（３）（３）間での
ホールドダウンチューブ（４）の移動用、および錘付き
グリッパ（５）の昇降用の各チェーン巻取装置（６）
（6a）（6b）を、原子炉容器（１）の頂部を密封する固
定蓋（７）に取付けた密閉カバー（８）内に装着すると
共に、固定蓋（７）にキャスク（９）を形成し、炉心上
部機構（10）をキャスク（９）内に持ち上げ可能とした
ことを特徴とする原子炉用燃料交換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61265561A JPH0679072B2 (ja) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | 原子炉用燃料交換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61265561A JPH0679072B2 (ja) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | 原子炉用燃料交換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63120295A JPS63120295A (ja) | 1988-05-24 |
| JPH0679072B2 true JPH0679072B2 (ja) | 1994-10-05 |
Family
ID=17418819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61265561A Expired - Lifetime JPH0679072B2 (ja) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | 原子炉用燃料交換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0679072B2 (ja) |
-
1986
- 1986-11-10 JP JP61265561A patent/JPH0679072B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63120295A (ja) | 1988-05-24 |
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