JPH07294677A - 原子炉内制御棒の遮蔽装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】制御棒からの放射線を遮蔽して作業員の放射線
被曝量を低減させる。 【構成】原子炉圧力容器内に上部格子板９内を挿通して
直立するグリッドガイド18に設け、グリッドガイド18の
下面に取扱具19を接続し、この取扱具の下面に遮蔽物組
立体20を接続する。遮蔽物組立体20には制御棒案内管11
内に挿入する４本の棒状遮蔽物30が２行２列に十字状隙
間を有して取着されている。遮蔽物組立体20は天板26を
有し、天板26は正八角形状筒状部26ａを有し、この筒状
部26ａの下面26ｂが制御棒の上面に載置されて制御棒案
内管11との間を密閉して制御棒からの放射線を遮蔽す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は沸騰水型原子炉の点検時
に制御棒からの放射線を遮蔽するために使用する原子炉
内制御棒の遮蔽装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】改良型沸騰水型原子炉は例えば図５およ
び図６に示したような構造になっている。すなわち、原
子炉圧力容器１内には多数の燃料集合体２と、これらの
燃料集合体２が４本１組となって、その十字状隙間に挿
入される横断面十字状羽根の制御棒３とからなる炉心４
が構成されている。

【０００３】この炉心４の外側にはシュラウド５が設け
られ、シュラウド５の上端にシュラウドカバー６が取着
され、シュラウドカバー６上に気水分離器７と蒸気乾燥
器８が順次設けられている。燃料集合体２は図６
（ａ），（ｂ）に示したように上部が上部格子板９で、
下端部が炉心支持板10上の燃料支持金具で支えられてい
る。

【０００４】制御棒３は制御棒案内管11内を挿通し原子
炉圧力容器１の下面を貫通して設置した制御棒駆動機構
12により上下駆動される。原子炉圧力容器１の下面には
インターナルポンプ13が取着され、このインターナルポ
ンプ13にはクーラー14が接続される。原子炉圧力容器１
の上端開口は圧力容器カバー15により閉塞されている。

【０００５】また、炉心４内には中性子源領域モニタ
（ＳＲＭ），中間領域モニタ（ＩＲＭ），局部領域出力
モニタ（ＬＰＲＭ）などの計測管16が分散配置して、炉
心各部の出力分布を監視している。

【０００６】沸騰水型原子炉においては定期点検時に原
子炉格納容器のカバー（図示せず），圧力容器カバー15
等を取り外し、燃料集合体２を移動する。例えば、その
後において計測管16の交換、インターナルポンプ13の保
守点検等の工事を実施する場合、通常は炉水による水遮
蔽で作業員の放射線被曝の防護を行う。従来は制御棒に
関してはとくに放射線遮蔽してない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】沸騰水型原子炉におい
て、定期点検時に原子炉の炉水を低下させる必要が生じ
た場合、燃料集合体２を燃料貯蔵プールに移動した後、
制御棒３を引き下げて制御棒案内管11内に制御棒３を収
納する。

【０００８】しかしながら、工事の都合で炉水位を炉心
支持板10の近傍まで下げて作業を行う場合があり、この
場合、制御棒３を制御棒案内管11内に収納してもその構
造上から制御棒３の上部は突出し、とくに燃料支持金具
上に制御棒３のつり上げハンドル部が残り、高放射線を
発生する。このため、制御棒３から発生する放射線量が
多くなり、作業員の放射線被曝を多く与えるため、その
影響が大きくなり好ましくない課題がある。

【０００９】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、原子炉の点検時に炉水が低下し、制御棒の上
部が突出しても制御棒から発生する放射線を遮蔽して作
業員の放射線被曝量を大幅に低減させることができる原
子炉内制御棒の遮蔽装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は原子炉圧力容器
内の上部格子板と炉心支持板との間を挿通し制御棒案内
管内に挿入される十字状隙間を有して２行２列配列した
４本１組の柱状遮蔽物を取着した遮蔽物組立体と、この
遮蔽物組立体の上端に着脱自在に接続する取扱具と、こ
の取扱具の上端に締結ボルトを介して接続するグリッド
ガイドと、このグリッドガイド内を挿通し前記取扱具の
天板に設けた吊手に接続するワイヤロープとを具備した
ことを特徴とする。

【００１１】

【作用】制御棒を制御棒案内管内に引き下げた状態で、
炉上のプラットホームに設置した燃料取替機を移動し、
天井クレーンに付設したチェーンブロックを利用する。
そして、ローラチェーンの下に接続したワイヤロープで
取扱具を直接吊り下げ、この取扱具とピンロックした遮
蔽物組立体の柱状遮蔽物を制御棒案内管内の制御棒に挿
入する。

【００１２】制御棒案内管の上端面に遮蔽物組立体の天
板筒状部の下面が着地し、制御棒の十字状羽根間に柱状
遮蔽物が挿入される。これによって、制御棒案内管から
突出した制御棒の上部が遮蔽物組立体の天板筒状部によ
って覆いかぶされた状態となるので、制御棒からの漏洩
放射線が遮断される。したがって、漏洩放射線による炉
内照射を防止することができるため、作業員の放射線被
曝を低減できる。

【００１３】

【実施例】図１から図４を参照しながら本発明に係る原
子炉内制御棒の遮蔽装置の一実施例を説明する。図１は
本実施例に係る原子炉内制御棒の遮蔽装置の全体を示す
立面図で、図２（ａ）は図１における遮蔽物組立体の立
面図、同（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視図、（ｃ）は
（ａ）のＢ−Ｂ矢視図、（ｄ）は（ａ）のＣ−Ｃ矢視
図、（ｅ）は（ｄ）のＤ−Ｄ矢視断面図である。図３は
図１の取扱具を示す縦断面図、図４は図１の遮蔽装置の
作用を説明するための概略断面図である。

【００１４】図１中、符号17は本実施例に係る原子炉内
制御棒の遮蔽装置を示しており、この遮蔽装置17は主と
して有低筒状のグリッドガイド18，取扱具19および遮蔽
物組立体20が上下に順次連結した構造となっている。

【００１５】グリッドガイド18内にワイヤロープ21とエ
アホース22が挿入され、ワイヤロープ21の上端は図４に
示す燃料取替機23のローラチェーン24と接続し、ワイヤ
ロープ21の下端は図３に示す取扱具19の吊り手25に接続
する。

【００１６】グリッドガイド18は上部格子板９内を取扱
具19および遮蔽組立体20が挿入する際のガイドとなるも
のであり、制御棒案内管11内に遮蔽物組立体20の下部棒
状遮蔽物30が挿入する際のガイドともなる。

【００１７】遮蔽物組立体20は図２（ａ）および（ｂ）
に示したように八角筒状部26ａを有する天板26と、この
天板26の上面に取着されたピンロック用孔27を有するハ
ンドル28と、天板26の下面にボルト29でねじ止めされた
４本の棒状遮蔽物30とからなっている。

【００１８】遮蔽物30は図２（ｃ）に示したように２行
２列配列され、軸方向に沿って十字状隙間31を有し、各
々の十字状隙間31の端部には繋ぎ32により閉塞されい
る。天板26とハンドル28との間には図２（ｄ）および
（ｅ）に示したようにエア抜き用小孔33が設けられてい
る。

【００１９】遮蔽物30はステンレス鋼または鉛等の重量
物からなる長尺円柱体で、その先端部には傾斜面が形成
されて先細りとなって、制御棒案内管11内への挿抜性を
考慮している。

【００２０】取扱具19は図３に示すように頂板34と、こ
の頂板34の下面に接続する円筒状ボディ35と、このボデ
ィ35内の中央部に設けられた支柱36，37と、この支柱3
6，37に支持されるピン38と、このピン38が水平方向に
摺動しボディ35の側面を貫挿して固定されたシリンダ39
と、このシリンダ39の一端を閉塞するプラグ40とこのプ
ラグ40とピン38との間に挿入したコイルばね41とからな
っている。

【００２１】ピン38は中空部を有し、かつ増径部がピス
トン部となってシリンダ39内を摺動する。シリンダ39に
は小径プラグ42が接続され、この小径プラグ42は図１に
示したエアホース22が接続し、シリンダ39内に空気を圧
送して一点鎖線で示すようにピン38を摺動させる。ピン
38は図２に示したハンドル28のピンロック用孔27に挿入
する。

【００２２】左側の支柱37にはバランス用シリンダ43が
接続されている。各支柱36，37はフランジ44に取り付け
られ、フランジ44はボルト45により頂板34の内面に接続
している。頂板34の上面はグリッドガイド18の底板46に
締付ボルト47により接続している。底板46には吊り手25
を挿通する貫通孔48が形成されている。

【００２３】つぎに上記実施例の作用を説明する。原子
炉の定期点検時には図５に示した燃料集合体２を炉心部
４から取外して移動する。その際、制御棒３は制御棒案
内管11内に引き下げられ、通常炉水位は上部格子板９か
ら約15ｍ以上の水位を保っている。しかし、定期点検工
事の都合上、炉水位を下げて作業をする場合がある。例
えばノズル等の保修等がその一例である。

【００２４】炉水位を下げると制御棒案内管11の上に首
（頭部）を出している制御棒３の放射線の影響が大とな
る。水遮蔽の場合、数メートル水深が必要であるが、水
遮蔽に代って、有効で簡易な遮蔽体として個々の制御棒
を遮蔽する本実施例の遮蔽装置17が使用される。

【００２５】本実施例では制御棒を制御棒案内管内に引
き下げた状態で遮蔽装置の遮蔽物組立体20を制御棒の上
部に冠装する。グリッドガイド18は上部格子板９とタイ
アップし取扱具19を直立させる。炉心支持板10は制御棒
案内管11の上部横方向を支持する。

【００２６】すなわち、図４に示すように燃料取替機23
を移動し、それに合せて天井クレーン49の補助クレーン
（図示せず）も移動させる。この補助クレーンの下には
チェーンブロック50を吊り下げ、これを燃料取替機23の
作業台上から操作する。

【００２７】ローラチェーン24の先にワイヤロープ21を
接続し、このロープ21と取扱具19を結び合せる。また、
エアホース22を取扱具19のシリンダ39に結合させる。次
にグリッドガイド18を取扱具19とボルト47で締結し、前
述のワイヤロープ21をグリッドガイド18の中心に通す。

【００２８】取扱具19のシリンダ39にエア圧を加え遮蔽
物組立体20のハンドル28のピンロック用孔27内にピン38
を挿入しドッキングさせエアを抜きピンロックをする。
遮蔽物組立体20の遮蔽物30を先頭にしてチェーンブロッ
ク50で吊り降ろし、炉心の制御棒の真上に降ろす。

【００２９】遮蔽物30が制御棒の十字状つり上げハンド
ルにかぶさりながらかつ、制御棒案内管11内に侵入し、
遮蔽物組立体20の天板26の筒状部下面が制御棒案内管11
の頂面に着地するのを待って停止し、ピンロックをエア
騒動で解除し、遮蔽物組立体30を取り残して、取扱具19
とグリッドガイド18を引き上げる。

【００３０】同様にして他の制御棒３に遮蔽組立体20を
冠装する。必要箇所の制御棒の遮蔽物組立体20の冠装作
業が終ったら、所定の保修工事を行う。定期点検工事終
了後、取扱具19を前述の様に吊り下ろし、遮蔽物組立体
にピンロックして逐次取外して回収する。

【００３１】本実施例によれば重量物のステンレス鋼で
制御棒を覆うため、放射線防護の効果は大である。これ
は炉水低下時の定検作業の被曝低下に良い影響を与え
る。また、遮蔽物組立体の使用個数に比例して、その効
果もあがり、しかも遮蔽物組立体の取扱作業も容易であ
る。

【００３２】なお、本実施例において例えばステンレス
鋼に代えて鉛材の遮蔽体でも本実施例の意図する所を達
成できるし、天井クレーンの補助ホイストで無くても手
捲きのウインチ等を使用しても良い。また、エアのロッ
クピンの代りに他の流体、例えば水圧、油圧でも良い。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば原子炉の定検時に炉水が
低下し、制御棒の上部が突出して制御棒から放射線が発
生しても、遮蔽物組立体で放射線遮蔽ができるため、作
業員の放射線被曝線量を大幅に低減させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る原子炉内制御棒の遮蔽装置の一実
施例を一部断面で示す立面図。

【図２】（ａ）は図１における遮蔽物組立体を一部断面
で示す立面図、（ｂ）は（ａ）においてＡ−Ａ矢視方面
から見た上面図、（ｃ）は（ａ）においてＢ−Ｂ矢視方
面から見た下面図、（ｄ）は（ｂ）においてＣ−Ｃ矢視
方面断面図、（ｅ）は（ｄ）のＤ−Ｄ矢視方面断面図。

【図３】図１における取扱具を示す縦断面図。

【図４】図１における制御棒の遮蔽装置の使用状態を説
明するための概略図。

【図５】沸騰水型原子炉を示す縦断面図。

【図６】（ａ）は図５における炉心の一部を一部断面で
示す立面図、（ｂ）は（ａ）において一部断面で示す平
面図。

【符号の説明】

１…原子炉圧力容器、２…燃料集合体、３…制御棒、４
…炉心、５…シュラウド、６…シュラウドカバー、７…
気水分離器、８…蒸気乾燥器、９…上部格子板、10…炉
心支持板、11…制御棒案内管、12…制御棒駆動機構、13
…インターナルポンプ、14…クーラ、15…圧力容器カバ
ー、16…計測管、17…原子炉内制御棒の遮蔽装置、18…
グリッドガイド、19…取扱具、20…遮蔽物組立体、21…
ワイヤロープ、22…エアホース、23…燃料取替機、24…
ローラチェーン、25…吊り手、26…天板、27…ピンロッ
ク用孔、28…ハンドル、29…ボルト、30…遮蔽物、31…
十字用隙間、32…繋ぎ、33…エア抜き用小孔、34…頂
板、35…ボディ、36，37…支柱、38…ピン、39…シリン
ダ、40…プラグ、41…コイルバネ、42…小径プラグ、43
…バランス用シリンダ、44…フランジ、45…ボルト、46
…底板、47…締結ボルト、48…貫通孔、49…天井クレー
ン、50…チェーンブロック。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原子炉圧力容器内の上部格子板と炉心支
   持板との間を挿通し制御棒案内管内に挿入される十字状
   隙間を有して２行２列配列した４本１組の柱状遮蔽物を
   取着した遮蔽物組立体と、この遮蔽物組立体の上端に着
   脱自在に接続する取扱具と、この取扱具の上端に締結ボ
   ルトを介して接続するグリッドガイドと、このグリッド
   ガイド内を挿通し前記取扱具の天板に設けた吊手に接続
   するワイヤロープとを具備したことを特徴とする原子炉
   内制御棒の遮蔽装置。
2. 【請求項２】 前記遮蔽物組立体は多角筒状天板と、こ
   の天板の上面に設けられたロックピン用孔を有するハン
   ドルと、前記天板内の下面に取着され軸線方向に沿って
   十字状隙間を有して２行２列配列した４体１組の柱状遮
   蔽物とからなることを特徴とする請求項１記載の原子炉
   内制御棒の遮蔽装置。
3. 【請求項３】 前記取扱具は前記ハンドルのロックピン
   用孔に挿入するピンと、このピンを弾発的に作動するシ
   リンダと、このシリンダを保持するボディと、このボデ
   ィの上端に設けられた頂板と、この頂板に設けられた吊
   手とからなることを特徴とする請求項１記載の原子炉内
   制御棒の遮蔽装置。
4. 【請求項４】 前記遮蔽物はステンレス鋼または鉛等の
   重量物からなることを特徴とする原子炉内制御棒の遮蔽
   装置。