JPH077092B2 - 破損燃料検出装置 - Google Patents

破損燃料検出装置

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JPH077092B2
JPH077092B2 JP60292054A JP29205485A JPH077092B2 JP H077092 B2 JPH077092 B2 JP H077092B2 JP 60292054 A JP60292054 A JP 60292054A JP 29205485 A JP29205485 A JP 29205485A JP H077092 B2 JPH077092 B2 JP H077092B2
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は原子炉の破損燃料を検出する破損燃料検出装置
に係り、特に原子炉内における破損燃料の位置検出を安
全かつ確実に行なう破損燃料検出装置に関する。
〔発明の技術的背景〕
原子炉内の炉心部に設置された多数の燃料集合体は、長
期間の使用中に破損する恐れがあるので原子炉の運転を
定期的に停止させて燃料集合体の定期的検査を行なって
いる。
従来、原子炉の炉心部に装荷される燃料集合体はその頂
部が上部格子板から上方に突出して設置されており、こ
の設置関係を有する燃料集合体の検査は次のようにして
行なわれていた。すなわち、第3図に示すように原子炉
内の冷却水面1下の炉心2に装荷された燃料集合体3の
上端部に、空気供給管4とサンプリング管5を設けたキ
ャップ6を被せて、上部格子板7に設置し、空気供給源
より空気を供給する。この状態で、床8上から炉心2内
を覗き込みキャップ6の四隅の切欠部より気泡が均等に
出ていることを、目視で確認してキャップ6の装着が完
全であること、および各燃料集合体3間の冷却水の液面
が独立していることを確認する。第3図に示されたよう
に、この切欠部9の上端は燃料集合体のチャンネルボッ
クス上端2a位置よりも低い位置にある。従ってキャップ
6内の液面と燃料集合体内の液面さらには各燃料集合体
相互間の液面は各々独立することができる。その後、サ
ンプリング管5を通して試料水の採取を行ない、この試
料水を分析して破損燃料の検出を行なう。
〔背景技術の問題点〕
しかしながら、燃料集合体のチャンネルボックス上端位
置が上部格子板の上端と同一レベルあるいはそれよりも
低い場合は、キャップ6に形成された切欠部9の上端位
置は燃料集合体のチャンネルボックス上端よりも高くな
ってしまうため燃料集合体の液面を独立することができ
ない。
従って各燃料集合体内の水は切欠部の上端位置にある共
通液面と各燃料集合体のチャンネルボックル上端との間
にある水を介して相互に流入混入する。このため、ある
燃料集合体からサンプリングした水から核分裂生成物が
検出されたとしても、この燃料集合体が破損していると
は特定できない。
このように、従来の破損燃料(破損燃料集合体)の検査
装置では燃料集合体が上部格子板より突出している場合
のみ有効であり、燃料集合体が上部格子板と同一レベル
あるいはそれ以下の場合は破損燃料の検出が不可能とな
っている。
また、破損燃料検出装置のキャップ6の装着状態を目視
による確認で行なっているため、確認作業時に作業員に
放射線被曝の危険を伴い、また、炉心は冷却水で満され
ているため、透明度の低下、冷却水面の波立および光の
屈折度の違いにより目視による確認作業は正確性を欠
き、確認作業が非常に困難であるという欠点があった。
〔発明の目的〕
本発明は、以上の事情を考慮してなされたもので、燃料
集合体の頂部と上部格子板の相対位置に関係なく、破損
燃料の検出を安全かつ確実に行ない得る破損燃料検出装
置を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は燃料集合体を上方から覆う複数個の中キャップ
を収容し、下端全周に弾性シールを装着したキャップ
と、上記中キャップ内に挿着されこの中キャップの下端
よりも下側に開口するサンプリング管と、前記キャップ
内に開口された空気供給管と、前記キャップ上面の近傍
に開口された空気放出管と、前記キャップの側方に取り
付けられ、前記キャップの下端が上部格子板に接したこ
とを検出するキャップ挿着性検出装置とを備え、このキ
ャップ装着性検出装置によって下端が上部格子板に接し
た時に発信される装着完了信号に応動して空気供給管お
よび空気放出管に空気を送りこむ電磁弁と、前記空気供
給管内の圧力と前記空気放出管内の圧力との差圧が、燃
料集合体の冷却材液面が上部格子板上面よりも高くない
位置において独立するに相当する所定値に達した際に試
料採取可信号を発する差圧計と、この試料採取可信号を
受けて前記各サンプリング管より、各燃料集合体内冷却
水の採取を行なうポンプを備えたことを特徴とする破損
燃料検出装置である。
これにより、燃料集合体の頂部と上部格子板の相対位置
に関係なく、破損燃料の検出を安全かつ確実に行なうこ
とができるものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の詳細を第1図および第2図に示す実施例
につき説明する。
本発明に係る破損燃料検出装置の一実施例においては、
燃料集合体の頂部と上部格子板とが同レベルに設定され
ており、燃料集合体の検査を4本同時に取扱う場合を示
している。
第1図および第2図において、破損燃料検出装置は、燃
料集合体2の頂部を覆うボックス状のキャップ10を有
し、このキャップ10下端に全周に亘って弾性シール10a
が取付けられ、この弾性シール10aでキャップ10と上部
格子板6の間をシールするようになっている。
また、上記キャップ10には個々の燃料集合体2を隔離す
る4個のボックス状の中キャップ11が収容され、各中キ
ャップ11に試料水を採取するサンプリング管12がそれぞ
れ設けられる。これらのサンプリング管12と中キャップ
11をそれぞれ昇降させる案内パイプ13がキャップ10の頂
部にスライド自在に設けられる。
一方、サンプリング管12にはチューブ14が接続され、各
チューブ14は床8上まで導かれ、先端に試料水を吸い上
げるポンプ15が設けられる。また、中キャップ11内に
は、中キャップの装着を案内する4枚の案内板16が設け
られる。
さらに、キャップ10には空気を送る空気供給管17が接続
されており、この空気供給管17はそれぞれチューブ18に
より、床8上まで導かれ、先端には供給空気の圧力、流
量を制御・監視する流量計19や、圧力計20、減圧弁21、
空気供給・停止を行なう電磁弁22が順次接続される。キ
ャップ10上面には、冷却水1の水深を測定する空気放出
管23が設けられ、この空気放出管23に接続されたチュー
ブ24は、床8上まで導かれ、先端には、供給空気の圧力
・流量を制御・監視する流量計25や圧力計26、減圧弁27
および空気供給・停止を行なう電磁弁28が順次接続され
る。
他方、キャップ10内には、その装着の案内を安全確実に
行なう十字形の案内板29が設けられ、この案内板29はキ
ャップ10の補強を兼ねている。キャップ10の外側面には
キャップ装着性検出装置30が設けられ、この検出装置30
によりキャップ10が正確に上部格子板6に着座したこと
を検知する。4個のキャップ装着性検出装置30に接続さ
れたチューブ31は、1本にまとめられて、床8上まで導
かれ、先端には、供給空気の流量・圧力を制御・監視す
る流量計32や圧力計33および減圧弁34が順次接続され
る。空気供給管17に接続されているチューブ18と空気放
出管23に接続されているチューブ24の間には、床8上に
おいて、キャップ10内の冷却水の液面指示を行なう差圧
計35が接続される。
また、流量計32は、流量が零になると、電磁弁22,28に
装着完了信号S1を送り、電磁弁22,28を動作させる構成
となっており、さらに、差圧計35が設定圧力に達すると
ポンプ15に試料採取可の信号S2を送り、ポンプ15を作動
させる構成となっている。
この破損燃料検出装置の作用は次のようにして行なわれ
る。まず、キャップ10を炉心の上方に昇降自在に支持し
ておき、これを上部格子板6の格子内の4本の燃料集合
体2上に徐々に下げて行くと、中キャップ11内の案内板
16は燃料集合体2の取手(ハンドル)に案内され、大略
の位置決めが行なわれる。この状態で、さらにキャプ10
を下げていくと、キャップ10内にある十字形の案内板29
が燃料集合体2の間の間隙に挿入され、正確に位置決め
が行なわれる。このまま、キャップ10を上部格子板6の
上面に設置されるまで下げていくと、キャップ10下端の
弾性シール10aが上部格子板6に当り、キャップ10と上
部格子板6の間がシールされる。
次に減圧弁34を開いて、設定圧力・流量の空気をチュー
ブ31を通してキャップ10の装着性検出装置30に送気し、
一定時間放置する。その後、流量計32の流量が零である
ことを確認することにより、キャップ10が正確に据付け
られていると判断する。また、流量計32の信号を電気的
に取出し、電磁弁22,28に装着完了信号S1を送り、これ
らの弁を開いて空気供給管17および水深測定用の空気放
出管23へ空気を供給する。つまり、前記装着完了信号S1
により、チューブ18を通してキャップ10内に電磁弁22に
て予め設定された圧力の空気を送る。
この圧力空気の供給により、キャップ10と中キャップ11
の間に充満していた冷却水は燃料集合体のチャンネルボ
ックスの内側および外側にある流路を通して下方に排出
されて空気と置換され、キャップ10内は一定圧力に保た
れる。また、チューブ24を通して空気放出管23内に空気
を送り空気を放出させる。この時チューブ24内は空気放
出管23の水深に相当する圧力になっている。ここで、キ
ャップ10内の圧力とキャップ10上端に設置した空気放出
管23内の圧力との差圧を差圧計35で測定する。そしてこ
の差圧がキャップ10内の水位が燃料集合体のチャンネル
ボックスの上端より低いレベルにある時に相当する設定
圧力に達したら各燃料集合体2の冷却水の液面が独立に
なったと判定する。この時、差圧計35から試料採取可信
号S2をポンプ15に送り、ポンプ15を動作させて各燃料集
合体内の試料水の採取を行なう。
このようにして上部格子板6のある格子内の破損燃料検
査が完了すると、キャップ10を上方へ引上げ、その後、
移動させ、上記手順を繰り返すことにより原子炉内の全
燃料集合体2の破損燃料位置検査を自動的に実施するこ
とが可能となる。
なお、一実施例では燃料集合体の頂部と上部格子板とが
ほぼ同レベルの場合について説明したが、中キャップは
案内パイプによりキャップに対し昇降自在に支持されて
いるので、燃料集合体の頂部が上部格子板の上面より上
方であっても、下方にある場合にも、原子炉の炉心に装
荷された燃料集合体の破損燃料を正確に検出することが
できる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明においては、キャップの下
端全周に弾性シールを装着したのでキャップ下端と設置
される上部格子板との間のシールを良好に保てるため、
キャップから空気が漏洩せずにキャップ内の水位を底下
させて冷却水液面の独立性を保つことができる。さらに
は、燃料集合体と上部格子板との相対位置に関係なくキ
ャップの装着性確認とキャップ内の冷却水液面の独立性
の確認を行なうことができ、さらに試料水の採取を自動
的に行なうものであるから、省力化が可能となり、作業
時間の短縮を図ることができ、また、作業員の目視確認
作業は不要となるので被曝低減も可能とにる。しかも、
炉心の水の透明度の低下、水面の波立および光の屈折率
の違いによる目視判断の困難等に起因する作業員個々の
判断によるバラツキの悪影響もなく、安全・確実に破損
燃料の位置検査ができ、検査の信頼性は非常に大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す概略断面図、第2図は
第1図のII−II線に沿う横断面図、第3図は従来の燃料
集合体の検査法を説明するための炉心上部の縦断面図で
ある。 2……燃料集合体、6……上部格子板、8……床、10…
…キャップ、10a……弾性シール。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】燃料集合体を上方から覆う複数個の中キャ
    ップを収容し、下端全周に弾性シールを装着したキャッ
    プと、上記中キャップ内に挿着されこの中キャップの下
    端よりも下側に開口するサンプリング管と、前記キャッ
    プ内に開口された空気供給管と、前記キャップ上面の近
    傍に開口された空気放出管と、前記キャップの側方に取
    り付けられ、前記キャップの下端が上部格子板に接した
    ことを検出するキャップ挿着性検出装置とを備え、この
    キャップ装着性検出装置によって下端が上部格子板に接
    した時に発信される装着完了信号に応動して空気供給管
    および空気放出管に空気を送りこむ電磁弁と、前記空気
    供給管内の圧力と前記空気放出管内の圧力との差圧が、
    燃料集合体の冷却材液面が上部格子板上面よりも高くな
    い位置において独立するに相当する所定値に達した際に
    試料採取可信号を発する差圧計と、この試料採取可信号
    を受けて前記格サンプリング管より、各燃料集合体内冷
    却水の採取を行なうポンプを備えたことを特徴とする破
    損燃料検出装置。
  2. 【請求項2】中キャップにはサンプリング管を覆う案内
    パイプが立設され、この案内パイプはキャップの頂部に
    スライド自在に支持された特許請求の範囲第1項に記載
    の破損燃料検出装置。
JP60292054A 1985-12-26 1985-12-26 破損燃料検出装置 Expired - Lifetime JPH077092B2 (ja)

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JPS62151791A JPS62151791A (ja) 1987-07-06
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6050313B2 (ja) * 1978-04-27 1985-11-07 株式会社東芝 シツパ−キヤツプ装着状況確認装置
JPS5925996B2 (ja) * 1979-07-31 1984-06-22 株式会社東芝 原子炉における破損燃料の検出装置

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JPS62151791A (ja) 1987-07-06

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