JPH068897B2 - 燃料チヤンネルボツクスの形状寸法検査方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、原子力発電所において使用される燃料チヤン
ネルボツクスの形状寸法検査方法に係り、特に原子力発
電所内における照射燃料チヤンネルボツクスの形状寸法
検査方法に関するものである。

〔発明の背景〕

燃料チヤンネルボツクスは、第６図に示す燃料集合体１
のひとつの構成部品であり、内部に燃料体２を収容して
いる。燃料チヤンネルボツクス３は炉心内で使用中に長
期間中性子照射され、燃料チヤンネルボツクス内外の圧
力差が大きい状態で運転されるため、使用期間中にクリ
ープ等の変形を生じる。

第７図に燃料チヤンネルボツクス３と制御棒５の配置関
係を示す。これらの位置を規定する上部格子６は、燃料
を稠密に配置できるように、余裕のないピツチで形成し
てあるため、燃料チヤンネルボツクス３の変形が大きく
なると、制御棒５と干渉を生じ、制御棒の挿入または引
抜きができなくなる。このため、燃料チヤンネルボツク
ス３は制御棒５との干渉を生じない変形範囲内で使用し
なければならず、燃料チヤンネルボツクス３の形状寸法
測定は燃料チヤンネルボツクス３の寿命を評価する上で
重要な検査項目となつている。

従来の燃料チヤンネルボツクス形状寸法検査装置を第８
図に示す。この従来の形状寸法検査装置７においては、
燃料チヤンネルボツクス３を形状寸法検査装置７に挿入
した後、燃料チヤンネルボツクス３をクランプ機構８に
よりクランプ保持させる。その後、形状寸法検知部９を
軸方向でガイドレール１２に沿つて走行させ、燃料チヤ
ンネルボツクス３の断面形状寸法及び長手方向形状寸法
の測定を行なう。しかし、この方法には、現在の燃料チ
ヤンネルボツクス３の形状寸法検査上のニーズに対し、
以下の問題点がある。

(1) 形状寸法検知部９を軸方向に走行させる必要があ
るため検査時間が長くなる。現在、燃料チヤンネルボツ
クス３は、長期間使用と廃棄物の削減を目的として、再
使用を図ることが考えられている。この場合、再使用す
る前に燃料チヤンネルボツクス３の変形量を測定し、再
使用の可否を判定する必要がある。燃料チヤンネルボツ
クス３の全数再使用を実用化するために、この再使用検
査時間をできる限り短くすることが望まれている。

(2) 長手方向形状寸法を精度よく測定するには、形状
寸法検知部９をガイドレール１２に沿つて真直に走行さ
せなければならない。走行時の真直度のずれが、長手方
向形状寸法の測定誤差に直接つながる。形状寸法検知部
９の精度のよい走行を維持するためには、大きな走行機
構となりやすく、形状寸法検査装置が大型化しやすい。

(3) 形状寸法検査装置７は使用済燃料貯蔵プールの壁
に取付けて使用されるが、燃料チヤンネルボツクス３を
燃料体２に装着した状態で測定を行う場合、燃料体２を
取扱える範囲が、作業の被曝安全上、一定の水深より深
いところに制限されるため、装置のフレーム１３の軸方
向長さが大きくなり、装置をコンパクト化するのが困難
である。

(4) 形状寸法検査装置７を取付けられる場所が、使用
済燃料貯蔵プールの取付固定金具を設けた壁面に限定さ
れており、現在、既設原子力発電所の使用済燃料貯蔵プ
ール壁には種々のサービス機器が取付けられていること
から、形状寸法検査装置７を取付ける場合にはいずれか
のサービス機器を撤去する必要が生じる事がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、燃料チヤンネルボツクスの形状寸法検
査、特に再使用燃料チヤンネルボツクスの形状寸法検査
時間を短縮するとともに、使用済燃料貯蔵プール内の有
効活用を図り、他のサービス機器を撤去したりする必要
のない燃料チヤンネルボツクスの形状寸法検査方法を提
供することである。

〔発明の概要〕

本発明は、フレーム入口に設けた断面形状寸法測定部と
フレーム軸方向に設けた長手方向形状寸法測定部との組
合せを含む形状寸法測定装置を、使用済燃料貯蔵プール
内に配置された制御棒・破損燃料貯蔵ラツクに設置し
て、再使用燃料チヤンネルボツクスの形状寸法を検査す
る方法を提案するものである。

本発明においては、測定検知部を走行させないので、形
状寸法の測定が短時間で完了する。また、貯蔵ラツクに
設置して用いるから、他のサービス機器を撤去したりす
る必要がない。さらに、この形状寸法測定装置を簡単に
取外して、他のプールでの測定に用いることもできる。

〔発明の実施例〕

本発明の一実施例を第１図〜第５図により説明する。

燃料チヤンネルボツクス３の形状寸法検査装置の全体を
第１図に示す。本装置は、フレーム１５，ガイドローラ
機構１６，断面形状寸法検知部１７，長手方向形状寸法
検知部１８，着座検知部１９から構成される。

寸法検査装置２１は、第２図に示すように、制御棒・破
損燃料貯蔵ラツク２２に挿入した状態で使用する。この
制御棒・破損燃料貯蔵ラツク２２を利用すると、使用済
燃料貯蔵プール内に４ｍ以上ある細長い本装置を転倒し
ないように設置する機構を取付けないですむため、装置
がコンパクト化され、取付スペースの心配がない。

次に、ガイドローラ機構１６を第３図に示す。ガイドロ
ーラ機構１６には、燃料チヤンネルボツクス３の４面を
ガイドできるように４個のガイドローラ２３が取付けら
れ、各々のガイドローラ２３はスプリング２４により燃
料チヤンネルボツクス３に押付けられる構造となつてい
る。ガイドローラ機構１６は燃料チヤンネルボツクス３
を形状寸法検査装置２１に搬入する時のガイドの機能と
ともに、測定時に燃料チヤンネルボツクス３が捩れた状
態とならないように保持する機能を持つている。燃料チ
ヤンネルボツクス３を捩れた状態で測定した場合、断面
形状寸法検査、特に外幅測定の誤差が大きくなり、測定
精度が著しく低下する。特に、測定端子として超音波セ
ンサーを用いる場合には、この捩れが大きいと、超音波
センサーから発射された超音波が燃料チヤンネルボツク
スの表面で傾いて反射されることになり、超音波センサ
ーが反射波を受信できず、測定そのものが困難となる。
このため、ガイドローラ機構１６により燃料チヤンネル
ボツクスの測定面の垂直方向と測定端子の方向が一致す
るように燃料チヤンネルボツクス３の向きの補正を行
い、測定精度の低下を防止している。

形状寸法検査装置２１の入口に設けた断面形状寸法検知
部１７を第４図に示す。測定端子２５としては超音波セ
ンサーを用いる。測定端子２５は各面に３個、４面全部
で１２個配置してある。各面の３個の測定端子２５によ
り、燃料チヤンネルボツクス３の断面真直度を測定でき
る。又、それぞれ対峙する２個の測定端子２５により、
２個の測定端子の距離と測定端子により測定される測定
端子から燃料チヤンネルボツクス３の表面までの距離と
の関係から燃料チヤンネルボツクス３の外幅寸法が求め
られる。

一方、長手方向形状寸法検知部１８は、第１図に示すよ
うに、軸方向に数ケ所測定端子２６を配置して構成され
ている。又、長手方向形状寸法検査部１８の断面を示す
第５図において、測定端子２６は４面に設けられてお
り、４面同時に測定できる。この軸方向に配置された数
ケ所の測定端子２６により、燃料チヤンネルボツクス３
の長手方向の曲りが測定される。この軸方向の測定端子
２６は必ずしも精度よく真直に配置する必要はない。つ
まり測定端子２６はフレーム１５に固定されているか
ら、軸方向の形状寸法が既知の校正体を用い、この校正
体を測定し、測定端子２６の真直からの配置のずれを求
め、この真直からのずれを測定データに補正すれば、燃
料チヤンネルボツクス３の長手方向の曲りを精度よく測
定できる。

着座検知部１９は第１図に示すように形状寸法検査装置
２１の下端部に設けられており、燃料チヤンネルボツク
ス３が形状寸法検査装置に着座していることをリミツト
スイツチ２７を用いて検出する構造となつている。

次にこの形状寸法検査装置２１を用いた燃料チヤンネル
ボツクス３の本発明による検査方法について説明する。

最初に、検査対象の燃料チヤンネルボツクス３を燃料交
換台車の燃料つかみ装置により形状寸法検査装置２１に
挿入する。挿入後、着座検知部１９が、燃料チヤンネル
ボツクス３が正常な状態で装置に着座していることを確
認する。そこで、長手方向形状寸法検知部１８により、
燃料チヤンネルボツクス３の長手方向の曲りを測定す
る。曲り測定終了後に、燃料つかみ装置により燃料チヤ
ンネルボツクス３を一定速度、例えば４ｍ／分で上昇さ
せる。この上昇時に燃料チヤンネルボツクス３の長手方
向の各位置における断面真直度及び外幅を、断面形状寸
法検知部１７により測定する。測定する長手方向位置
は、着座検知部１９が燃料チヤンネルボツクス３の上昇
開始を検知した時点からの経時時間と上昇速度の関係か
ら任意の測定位置が通過する時間を求めておき、この一
定時間経過時に測定を行なうと、指定できる。超音波セ
ンサーの場合には約１ｍｓで測定できるため、燃料チヤ
ンネルボツクス３を停止させることなく、上昇状態にお
いて測定しても測定精度が低下することはない。この上
昇により、燃料チヤンネルボツクス３が形状寸法検査装
置２１から取出された後は、そのまま燃料チヤンネルボ
ツクス３を指定された保管場所に移動し、形状寸法検査
が終了する。

この保管場所に近いラツクに検査装置を設置してあるの
で、燃料チヤンネルボツクスを移動させる距離及び時間
が短いことも、本発明の特徴である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、燃料チヤンネルボツクスの形状寸法検
査を、形状寸法検査装置に挿入し取出す時間のみで行な
うので、形状寸法検査の時間が短縮される。また、形状
寸法検査装置を制御棒・破損燃料貯蔵ラツクに挿入して
使用することで、形状寸法検査装置をコンパクト化でき
るとともに、使用済燃料貯蔵プール内における検査場所
として、制御棒・破損燃料貯蔵ラツクを有効に活用でき
る。従つて、形状寸法検査装置を設置するに当り、他の
サービス機器を取外したりする必要がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の形状寸法検査方法に使用する燃料チヤ
ンネルボツクス形状寸法検査装置の全体構造を示す図、
第２図は第１図装置を制御棒・破損燃料貯蔵ラツクに取
付けた状態を示す図、第３図はガイドローラ機構の構造
図、第４図は断面形状寸法検知部の構造図、第５図は長
手方向形状寸法検知部の構造図、第６図は燃料集合体の
構造図、第７図は炉心における燃料チヤンネルボツクス
と制御棒の配置図、第８図は従来の燃料チヤンネルボツ
クス形状寸法検査装置の構造図である。 １…燃料集合体、２…燃料体、３…燃料チヤンネルボツ
クス、５…制御棒、６…上部格子、７…燃料チヤンネル
ボツクス形状寸法検査装置、８…クランプ機構、９…形
状寸法検知部、１０…着座部、１１…寸法検知部昇降駆
動部、１２…ガイドレール、１３…フレーム、１４…使
用済燃料貯蔵プール壁、１５…フレーム、１６…ガイド
ローラ機構、１７…断面形状寸法検知部、１８…長手方
向形状寸法検知部、１９…着座検知部、２０…装置取付
機構、２１…燃料チヤンネルボツクス形状寸法検査装
置、２２…制御棒・破損燃料貯蔵ラツク、２３…ガイド
ローラ、２４…スプリング、２５，２６…測定端子。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フレームと、前記フレーム上部に配置され
   燃料集合体の搬入をガイドするガイド機構と、前記ガイ
   ド機構付近に配置され前記燃料集合体の断面形状を測定
   する断面形状寸法検知部と、前記フレームの長手方向に
   複数個配置される長手方向形状寸法検知部とからなる形
   状寸法測定装置を燃料貯蔵ラックに設置し、前記燃料集
   合体の構成部材である燃料チャンネルボックスの形状寸
   法を検査する燃料チャンネルボックスの形状寸法検査方
   法において、 前記フレームの底部に着座検知部を配置し、 前記着座検知部が前記燃料チャンネルボックスの正常な
   着座を確認した状態で、前記複数個配置された長手方向
   形状寸法検知部により前記燃料チャンネルボックスの長
   手方向形状寸法を測定し、 前記燃料集合体の前記測定装置からの取出し時に前記断
   面形状寸法検知部により前記燃料チャンネルボックスの
   形状寸法を測定する際に、前記着座検出機構からの前記
   燃料集合体の離脱により取出し開始を検知し、取出し開
   始後の経過時間と取出し速度との関係から長手方向の測
   定位置を決定することを特徴とする燃料チャンネルボッ
   クスの形状寸法検査方法。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の燃料チャン
   ネルボックスの形状寸法検査方法において、 前記ガイド機構が、ガイドローラを弾性部材により燃料
   チャンネルボックスに押し付け、燃料チャンネルボック
   ス垂直方向と前記断面形状寸法検知部の測定端子の方向
   とを一致させることを特徴とする燃料チャンネルボック
   スの形状寸法検査方法。