JPH0814637B2 - 使用済燃料集合体の洗浄方法及び洗浄装置 - Google Patents

使用済燃料集合体の洗浄方法及び洗浄装置

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JPH0814637B2
JPH0814637B2 JP1193526A JP19352689A JPH0814637B2 JP H0814637 B2 JPH0814637 B2 JP H0814637B2 JP 1193526 A JP1193526 A JP 1193526A JP 19352689 A JP19352689 A JP 19352689A JP H0814637 B2 JPH0814637 B2 JP H0814637B2
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和彦 新田
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Fuji Electric Co Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
この発明は、1次冷却材としてナトリウム等の液体金
属を使用する高速増殖炉の使用済燃料集合体を対象とし
た使用済燃料集合体の洗浄方法及び洗浄装置に関する。
【従来の技術】
第2図は高速増殖炉の燃料取扱装置を示す概略構成図
である。第2図において、原子炉24から燃料交換機13に
よつて取り出された使用済燃料集合体を、原子炉24内に
設けられた炉内燃料貯蔵ラックに貯蔵して崩壊熱レベル
を低下させた後、燃料出入機14によつて原子炉24から外
部へ取り出し、中継槽15を経て取り出された使用済燃料
集合体は、付着ナトリウムの反応を防ぐためアルゴンガ
スが満たされたアルゴンガスセル11内を移送機10により
セル床下に設けられた洗浄槽2に受け渡されて洗浄され
る。 洗浄が完了した使用済燃料集合体は、缶詰装置16で缶
詰され地下台車17により移送され、さらに水プール室燃
料移送機18で移送されて水プールの貯蔵ラック19に貯蔵
され、再処理工場へ搬出されるまで貯蔵される。また使
用済燃料集合体の再処理工場への搬出手段は、水プール
室燃料移送機18により貯蔵ラック19から取り出されクレ
ーン20によりキャスク接続装置21を経てキャスク台車22
に受け渡され、港湾設備まで運ばれる。 この過程における使用済燃料集合体の洗浄方法とし
て、従来では使用済燃料集合体を洗浄槽内に収容した状
態で使用済燃料集合体に蒸気を含む湿潤ガスを吹き付
け、さらに水で洗浄した後使用済燃料集合体を温風等で
乾燥させる蒸気−水洗浄法が一般に採用されていた。し
かし、この洗浄方法では多量の放射性廃液が発生するた
めに、廃液処理設備の大型化という問題がある。 一方、従来の蒸気−水洗浄方法に代わるものとして、
放射性廃液の発生を伴わずに使用済燃料集合体に付着し
ている液体金属を排除する乾式洗浄方法が提唱されてい
る。この乾式洗浄方法は、使用済燃料集合体をナトリウ
ム等の液体金属の融点以上の温度に予熱した後、洗浄工
程として雰囲気を減圧させる減圧洗浄方法あるいは高温
加熱した不活性ガスを使用済燃料集合体ヘブローするこ
とにより行う高温ガス洗浄方法である。 一方、前記した乾式洗浄方法における使用済燃料集合
体の予熱方法として、発明者は使用済燃料集合体自ら発
生する崩壊熱で予熱温度まで昇温させる方法、使用済燃
料集合体を収容した洗浄槽に対して外部より高温加熱し
た不活性ガスを使用済燃料集合体ヘブローする高温ガス
予熱方法、及び洗浄槽の周囲に加熱ヒータを配備し、洗
浄槽内に封入した不活性ガスを熱媒として間接的に使用
済燃料集合体を加熱するヒータ予熱方法等の各種予熱方
法を試みた。
【発明が解決しようとする課題】
しかして、燃料集合体は周知のように崩壊熱を発生す
る燃料ピンと、これを取り巻く上下のブラケット部、及
びラッパ管等の非発熱部とからなる構造体であり、前記
した各予熱方法のうち自己崩壊熱による予熱方法では、
崩壊熱による発熱量が少なく加熱速度が発熱部である燃
料ピン近傍でも数℃/分程度と低く、しかも燃料ピンか
ら離れた非発熱部分の消音が不十分となる。また高温ガ
スブロー予熱方法は大規模なガス循環ループが必要であ
る他に、熱媒であるガスの熱容量が小さいので予熱に比
較的長い時間がかかる。さらにヒータ予熱方法は加熱効
率が低く予熱に長時間を要する等の問題があり、短時間
の内に効率よく使用済燃料集合体の全域を均一に予熱す
ることに難点のあることが判明した。 また、除去した液体金属は、減圧系あるいはガス循環
系に設置するベーパトラップにより回収され、専用の大
型貯溜タンクが必要であることが判明した。 この発明は、使用済燃料集合体を短時間に所定の予熱
温度まで加熱でき、かつ除去した液体金属は大型の貯溜
タンクを要せず回収できるようにした使用済燃料集合体
の洗浄方法及び洗浄装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
上記目的は、使用済燃料集合体を原子炉から外部へ取
り出し、アルゴンガスセル床下の洗浄槽に移し、前記洗
浄槽の下方に配置されたポットに前記使用済燃料集合体
を収容し、前記使用済燃料集合体を前記ポット内の液体
金属に浸漬し、前記洗浄槽の周囲に配置されたヒータに
より前記ポット内の液体金属を加熱して液体金属により
前記使用済燃料集合体を予熱し、しかる後前記洗浄槽内
で前記使用済燃料集合体を前記ポットから引き上げた状
態で加熱ガスを前記使用済燃料集合体の上方から送風
し、前記使用済燃料集合体に付着した液体金属を洗浄す
るとともに、前記使用済燃料集合体に付着した液体金属
の大部分を前記ポットに回収するようにした使用済燃料
集合体の洗浄方法によつて達成される。 さらに、上記目的は、アルゴンガスセル床下の洗浄槽
内に配置され、内部に液体金属を充満させ前記使用済燃
料集合体を収容させるポットと、前記洗浄槽の周囲に配
置され前記ポット内の液体金属を加熱するヒータとから
なる予熱手段と、前記アルゴンガスセルのアルゴンガス
を循環させるブロワと、アルゴンガスを加熱するガス加
熱器と、アルゴンガス内の液体金属を除去するベーパト
ラップと、ガス冷却器とからなる洗浄手段とを備えた使
用済燃料集合体の洗浄装置によつて達成される。
【作 用】 この発明によれば、洗浄槽内に液体金属を内包したポ
ットを設置し、洗浄槽の外周にヒータを配置し、ヒータ
によりポット内の液体金属を加熱し、ポット内の液体金
属に使用済燃料集合体を浸漬することにより、使用済燃
料集合体を予熱できる。 また、使用済燃料集合体をポット上部に引き上げた状
態で、高温に加熱した不活性ガスをブローすることによ
り、使用済燃料に付着した液体金属を除去でき、かつ除
去された液体金属はポット内に大部分が移行するため
に、放射化液体金属のガス循環系に移行する量を低減で
きる。 この発明による洗浄装置は、洗浄槽内に配置され、内
部に液体金属を充満させたポットと洗浄槽の周囲に配置
されたヒータとからなる予熱手段により、ポット内の液
体金属に使用済燃料集合体を浸漬して予熱することがで
きる。さらに、アルゴンガスを循環させるブロワと、ア
ルゴンガスを加熱する加熱器と、ベーパトラップ及びガ
ス冷却器からなる洗浄手段により、使用済燃料集合体を
吊り上げた状態で高温のアルゴンガスを吹き付けて、使
用済燃料集合体の洗浄並びに除去された液体金属をポッ
トに大部分回収することができる。
【実施例】
第1図はこの発明の実施例による使用済燃料集合体の
洗浄方法に用いる洗浄装置の系統図、第2図は高速増殖
炉の燃料取扱装置の概略構成図である。第2図におい
て、使用済燃料集合体1は燃料交換機13により炉心から
取り出され、炉内燃料貯蔵ラックに貯蔵して崩壊熱レベ
ルを低下させた後、原子炉24から燃料出入器14によつて
外部へ取り出し、中継槽15を経て、取り出された使用済
燃料集合体は付着している液体金属の酸化を防ぐため不
活性のアルゴンガスが満たされているアルゴンガスセル
11内をインセルクレーン10によりセル床下に設けられた
洗浄槽2に受け渡される。 先ず、この発明の実施例による使用済燃料集合体の洗
浄方法を説明する。第1図において、使用済燃料集合体
1を原子炉24から燃料出入機14により外部へ取り出して
中継槽15に移し、中継槽15から移送機10によりアルゴン
ガスセル11床下の洗浄槽2に移し、洗浄槽2の下方に配
置されたポット3に使用済燃料集合体1を収容し、使用
済燃料集合体1をポット3内の1次冷却材と同じ液体金
属4に浸漬し、前記洗浄槽2の周囲に配置されたヒータ
5によりポット3内の液体金属4を加熱して液体金属4
により使用済燃料集合体1を予熱する。なお、外部ヒー
タ5は誘導加熱を用いることも考えられる。 ポット3内で加熱された使用済燃料集合体1は、イン
セルクレーン10によりポット3上方に引き上げられ洗浄
槽2内で吊り上げられる。この状態で洗浄槽2外にある
ブロワ7、ガス加熱器9を運転し、加熱した不活性ガス
を使用済燃料集合体1に送風して、付着している液体金
属を蒸発,除去する。このとき除去された液体金属は、
使用済燃料集合体1のエントランスノズルから排出さ
れ、大部分は下方のポット3内に回収され、一部はガス
循環ラインに入りベーパトラップ6に回収される。液体
金属を蒸発,除去した後、ガス加熱器9の運転を停止
し、冷却器8で冷却された低温の不活性ガスを使用済燃
料集合体1に送風することにより、使用済燃料集合体1
を冷却する。冷却後、第2図のインセルクレーン10にて
使用済燃料集合体1は、地下台車17に移され、さらに水
プール室燃料移送器18によつて水をプールした使用済燃
料貯蔵ラック19内に移送され、再処理向上へ搬出するま
で貯蔵される。 次に、この発明の実施例による使用済燃料集合体の洗
浄装置について説明する。第1図において、この発明の
実施例による使用済燃料集合体の洗浄装置は、アルゴン
ガスセル11床下の洗浄槽2内に配置され、内部に液体金
属を充満させ使用済燃料集合体1を収容させるポット3
と、洗浄槽3の周囲に配置されポット3内の液体金属4
を加熱するヒータ5とからなる予熱手段と、アルゴンガ
スセル11のアルゴンガスを循環させるブロワ7と、アル
ゴンガスを加熱するガス加熱器9と、アルゴンガス内の
液体金属を除去するベーパトラップ6と、ガス冷却器8
と逆止弁12とからなる洗浄手段とを備えている。使用済
燃料集合体1は、先ずポット3内に浸漬されて加熱した
液体金属により予熱され、しかる後移送機10により吊り
上げられ、吊り上げた状態で加熱したアルゴンガスを吹
き付け、使用済燃料集合体1に付着した液体金属4を蒸
発,除去する。
【発明の効果】
以上述べた通り、この発明の実施例による使用済燃料
集合体の洗浄方法では、洗浄槽の下方に配置されたポッ
ト内の液体金属に使用済燃料集合体を浸漬し、洗浄槽の
周囲に配置されたヒータによりポット内の液体金属を加
熱して液体金属により使用済燃料集合体を予熱し、しか
る後洗浄槽内で使用済燃料集合体を前記ポットから引き
上げた状態で加熱ガスを使用済燃料集合体の上方から送
風し、使用済燃料集合体に付着した液体金属を洗浄する
とともに、使用済燃料集合体に付着した液体金属の大部
分を前記ポットに回収するようにしたので、短時間に使
用済燃料集合体を所定の予熱温度まで加熱でき、かつベ
ーパトラップによる液体金属の回収量が減るため、ベー
パトラップ専用の貯溜タンク容量を減らすことができ
る。 この発明の実施例による使用済燃料集合体の洗浄装置
は、内部に液体金属を充満させ使用済燃料集合体を収容
させるポットと、洗浄槽の周囲に配置されポット内の液
体金属を加熱するヒータとからなる予熱手段と、アルゴ
ンガスセルのアルゴンガスを循環させるブロワと、アル
ゴンガスを加熱するガス加熱器と、アルゴンガス内の液
体金属を除去するベーパトラップと、ガス冷却器とから
なる洗浄手段とを備えたので、短時間に使用済燃料集合
体を加熱された液体金属により予熱し、その後直ちに洗
浄槽内で加熱されたアルゴンガスを吹き付けて使用済燃
料集合体を洗浄することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実施例による使用済燃料集合体の洗
浄方法に用いる洗浄装置の系統図、第2図は高速増殖炉
の燃料取扱装置の概略構成図である。 1:使用済燃料集合体、2:洗浄槽、3:ポット、4:液体金
属、5:セータ、6:ベーパトラップ、7:ブロワ、8:ガス冷
却器、9:ガス加熱器、10:移送機、11:アルゴンガスセ
ル、24:原子炉。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ナトリウム等の液体金属を1次冷却材とす
    る原子炉の使用済燃料集合体の洗浄方法であつて、予熱
    手段により使用済燃料集合体を所定温度に加熱昇温して
    予熱し、しかる後に使用済燃料集合体を洗浄槽内に収容
    した状態で加熱ガスを使用済燃料集合体に送風すること
    により、使用済燃料集合体に付着している液体金属を蒸
    発,除去して洗浄するようにした洗浄方法において、前
    記使用済燃料集合体を原子炉から外部へ取り出し、アル
    ゴンガスセル床下の洗浄槽に移し、前記洗浄槽の下方に
    配置されたポットに前記使用済燃料集合体を収容し、前
    記使用済燃料集合体を前記ポット内の液体金属を浸漬
    し、前記洗浄槽の周囲に配置されたヒータによりポット
    内の液体金属を加熱して液体金属により前記使用済燃料
    集合体を予熱し、しかる後前記洗浄槽内で前記使用済燃
    料集合体を前記ポットから引き上げた状態で加熱ガスを
    前記使用済燃料集合体の上方から送風し、前記使用済燃
    料集合体に付着した液体金属を洗浄するとともに、前記
    使用済燃料集合体に付着した液体金属の大部分を前記ポ
    ットに回収するようにしたことを特徴とする使用済燃料
    集合体の洗浄方法。
  2. 【請求項2】ナトリウム等の液体金属を1次冷却材とす
    る原子炉の使用済燃料集合体の洗浄装置であつて、予熱
    手段により使用済燃料集合体を所定温度に加熱昇温して
    予熱し、しかる後に使用済燃料集合体を洗浄槽内に収容
    した状態で加熱ガスを使用済燃料集合体に送風すること
    により、使用済燃料集合体に付着している液体金属を蒸
    発,除去して洗浄するようにした洗浄装置において、ア
    ルゴンガスセル床下の洗浄槽内に配置され、内部に液体
    金属を充満させ前記使用済燃料集合体を収容させるポッ
    トと、前記洗浄槽の周囲に配置され前記ポット内の液体
    金属を加熱するヒータとからなる予熱手段と、前記アル
    ゴンガスセルのアルゴンガスを循環させるブロワと、ア
    ルゴンガスを加熱するガス加熱器と、アルゴンガス内の
    液体金属を除去するバーパトラップと、ガス冷却器とか
    らなる洗浄手段とを備えたことを特徴とする使用済燃料
    集合体の洗浄装置。
JP1193526A 1989-07-26 1989-07-26 使用済燃料集合体の洗浄方法及び洗浄装置 Expired - Lifetime JPH0814637B2 (ja)

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