JPH10160889A - 制御棒駆動機構フリクション試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 計測ユニットをコンパクト化し、制御棒駆動
機構フリクション測定作業の取扱や作業性を向上できる
制御棒駆動機構フリクション試験装置を提供することで
ある。 【解決手段】 制御棒駆動機構４のフリクション測定の
ための駆動水は、制御棒駆動系４３のパージ水ライン２
４から駆動水供給用オンオフ弁４５及び流量調整弁４６
を介して供給され、フリクションテストライン３１に供
給される駆動水の流量及び圧力はそれぞれ流量検出器４
７及び圧力検出器４８で検出され記録装置３８に記録さ
れる。従って、ポンプ３３及び流量安定化用ライン４１
を設ける必要が無く、制御棒駆動機構フリクション試験
装置１の計測ユニット３２をコンパクト化でき、原子力
発電所の定期点検作業の短縮化及び装置の合理化ができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、沸騰水原子炉の制
御棒を駆動する制御棒駆動機構の駆動時における摺動抵
抗の測定に使用される制御棒駆動機構フリクション試験
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、沸騰水型原子炉の出力制御は冷
却材の流量制御及び制御棒（ＣＲ）の挿入又は引き抜き
により行われる、また、原子炉の緊急停止時には制御棒
の緊急挿入であるスクラムを行って原子炉を停止させ
る。このスクラムは制御棒駆動機構（ＣＲＤ）により制
御棒を駆動して行われるが、この制御棒駆動機構は制御
棒駆動水圧装置内の水圧制御ユニット（ＨＣＵ）から急
速に高圧水を供給することにより制御棒を原子炉内に急
速挿入する。制御棒駆動機構は制御棒に対応して原子炉
の炉底部に多数垂設され、各制御棒に対し１台ずつ設け
られている。

【０００３】このように、スクラム時には制御棒駆動機
構により制御棒を原子炉内に確実に挿入することが必要
であるので、制御棒駆動機構が正常に動作するか否かを
点検している。そのための装置として制御棒駆動機構フ
リクション試験装置がある。

【０００４】図２に従来の制御棒フリクション試験装置
１の構成を示す。制御棒駆動機構フリクション試験装置
１は制御棒駆動系４３にフリクションテストライン３１
を介して計測ユニット３２を接続して構成される。原子
炉圧力容器の下部鏡板２に取付けられたハウジング３内
には制御棒駆動機構４が挿入され、この制御棒駆動機構
４の下側シリンダ室５へ制御棒駆動系４３の水圧制御ユ
ニット６からの高圧水が供給される。

【０００５】水圧制御ユニット６内のアキュムレータ装
置７は、スクラム時に制御棒駆動機構４を駆動させるた
めに必要な水量を蓄えているアキュムレータ８と、規定
時間内に原子炉圧力容器２の炉心に制御棒９を挿入させ
るために必要な圧力をアキュムレータ８内の水に伝達す
るための窒素ガスを蓄えた窒素容器１０とを有してい
る。このアキュムレータ装置７は配管１１を介しスクラ
ムライン１７のスクラム弁１２及びスクラムライン止弁
１８に接続されている。

【０００６】アキュムレータ装置７には、配管１１の途
中から分岐して接続された配管１３を通して、ＣＲＤポ
ンプ１５から高圧水が供給されるようになっている。す
なわち、配管１３には充填水用止弁１６及び充填水用逆
止弁１４が接続されており、ＣＲＤポンプ１５から充填
水用止弁１６及び充填水用逆止弁１４を介して接続され
ている。このようにして高圧水がアキュムレータ装置７
に供給される。

【０００７】一方、スクラム弁１２の高圧水の突出側は
スクラムライン１７に接続されており、スクラムライン
止弁１８を介して２台の制御棒駆動機構４の下側シリン
ダ室５へ接続されると共に、スクラムライン１７から分
岐した配管１９に接続されている。配管１９は、パージ
水逆止弁２０、オリフィス２１、フィルタ２２及びパー
ジ水止弁２３を介してパージ水ライン２４に接続されて
いる。パージ水ライン２４には流量調整弁２８が介挿さ
れており配管１３に合流する。

【０００８】また、オリフィス２１をバイパスして配管
２５が設けられ、この配管２５にはバイパスオリフイス
２６及びパージ水電磁弁２７が設けられている。すなわ
ち、配管２５はパージ水逆止弁２０とオリフィス２１と
の間から分岐しバイパスオリフイス２６及びパージ水電
磁弁２７を介挿しオリフィス２１とフィルタ２２と間の
配管１９に合流する。

【０００９】次に、計測ユニット３２からのフリクショ
ンテストライン３１は、フリクションテストライン止弁
３０を介して、スクラム弁１２とパージ水逆止弁２０と
の間の配管１９に接続されている。制御棒駆動機構のフ
リクション試験の際に、このフリクションテストライン
３１を通して駆動水が供給される。

【００１０】計測ユニット３２のポンプ３３は、復水補
給水系または純水補給水系（図示せず）を水源としてフ
リクション試験の際に駆動水を供給するものである。ポ
ンプ３３の突出側は、流量調整弁３４及び電磁弁３５を
介挿した配管３６に接続され、この配管３６はフリクシ
ョンテストライン３１に接続される。

【００１１】また、電磁弁３５の下流側には圧力検出器
３７が設けられ、この圧力検出器３７の検出値を記録装
置３８で記録する。つまり、制御棒駆動機構のフリクシ
ョン試験の際に制御棒駆動機構に供給する駆動水の圧力
を計測記録し、フリクションが発生しているか否かの判
定に使用する。

【００１２】また、配管３６にはＣＲＤミニフローライ
ン４２からの配管４１が接続され、この配管４１には電
磁弁３９と絞り弁４０が介挿されている。すなわち、配
管４１は配管３６の流量調整弁３４と電磁弁３５との間
に接続され、ＣＲＤポンプ１５のＣＲＤミニフローライ
ン４２に合流する。

【００１３】この制御棒駆動機構フリクション試験装置
１はフリクション試験の際には以下のように動作する。
測定ユニット３２を接続している水圧制御ユニット６に
ついては、パージ水止弁２３及びスクラム弁１２を全閉
にすると共に、２個のスクラムライン止弁のうちのフリ
クション測定を行わない制御棒駆動機構４のスクラムラ
イン止弁１８を全閉にする。そして、フリクション試験
ライン止弁３０及びフリクション測定を実施する制御棒
駆動機構のスクラムライン止弁１８を全開にする。ま
た、測定ユニット３２を接続する以外の水圧制御ユニッ
ト６についてはフリクションライン止弁３０及びスクラ
ム弁１２を全閉にし、パージ水止弁２３及びスクラムラ
イン止弁１８を全開の状態にする。そして、測定ユニッ
ト３２の電磁弁３５及び電磁弁３９を開し、ポンプ３３
からの突出水の総流量を調整弁３４で調整する。フリク
ションテストライン３１へ流れる流量は、流量安定化ラ
インである配管４１の絞り弁４０で調整しフリクション
テストライン３１に流す流量を規定値に設定する。

【００１４】すなわち、測定対象の制御棒９が全引抜き
位置の状態で電磁弁３５を開し、フリクションテストラ
イン３１、パージ水止弁２３、配管１９、スクラムライ
ン止弁１８、スクラムライン１７を経由し制御棒駆動機
構４の下側シリンダ室５に駆動水を供給し制御棒駆動機
構４を低速で挿入する。

【００１５】そして、全ストロークの挿入中の駆動圧を
圧力検出器３７で検出し記録装置３８で圧力変動を記録
する。この記録結果に基づき異常な圧力変動が無いこと
を確認することで、制御棒駆動機構４及び制御棒９の摺
動部にフリクションの異常が無いことを確認する。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のフリ
クション試験装置１においては、流量安定化ラインであ
る配管４１とポンプ３３の水源となる復水補給水系又は
純水補給水系（図示せず）からの配管及びフリクション
テストライン３１を接続するため３本の水系ラインが必
要となる。また、水供給のためのポンプ３３を設ける必
要がある。そのため計測ユニット３２が大型化すると共
に３本の水系配管が接続されるため、取扱や作業性を低
下させる。

【００１７】本発明の目的は、計測ユニットをコンパク
ト化し、制御棒駆動機構フリクション測定作業の取扱や
作業性を向上できる制御棒駆動機構フリクション試験装
置を提供することである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、計測
ユニットを、制御棒駆動系のパージ水ラインから分岐し
制御棒駆動系の水圧制御ユニットのフリクションテスト
ラインに接続する接続配管に設けられた駆動水供給用オ
ンオフ弁と、駆動水供給用オンオフ弁が開いたときにフ
リクションテストラインに供給される駆動水の流量を調
節するための流量調整弁と、フリクションテストライン
に供給される駆動水の流量を検出する流量検出器と、フ
リクションテストラインに供給される駆動水の圧力を検
出する圧力検出器と、流量検出器及び圧力検出器で検出
された駆動水の流量及び圧力を記録する記録装置とから
構成したものである。

【００１９】請求項１の発明では、制御棒駆動機構のフ
リクション測定のための駆動水は、制御棒駆動系のパー
ジ水ラインから駆動水供給用オンオフ弁及び流量調整弁
を介して供給され、フリクションテストラインに供給さ
れる駆動水の流量及び圧力はそれぞれ流量検出器及び圧
力検出器で検出され記録装置に記録される。従って、ポ
ンプ及び流量安定化用ラインを設ける必要が無く、制御
棒駆動機構フリクション試験装置の計測ユニットをコン
パクト化でき、原子力発電所の定期点検作業の短縮化及
び装置の合理化ができる。

【００２０】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、駆動水供給用オンオフ弁と流量調整弁との間で分岐
し、流量調整弁と流量検出器との間に合流するバイパス
ラインを設け、このバイパスライン上に絞り弁を設けた
ものである。

【００２１】請求項２の発明では、請求項１の発明の作
用に加え、フリクション試験時の駆動水量の増量に対し
てバイパスラインにその駆動水を供給して駆動水の増量
に対応する。従って、制御棒駆動機構のシール部品のシ
ール性が落ちている制御棒駆動機構に対しても駆動水を
増量してフリクション試験を実施できる。

【００２２】請求項３の発明は、請求項１又は請求項２
の発明において、流量検出器で検出された駆動水の流量
検出値を表示する流量表示器を設けたものである。

【００２３】請求項３の発明では、請求項１又は請求項
２の発明の作用に加え、フリクションテストラインに供
給される駆動水の流量を常時監視できる。

【００２４】請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３
の発明において、圧力検出器で検出された駆動水の圧力
検出値を表示する圧力表示器を設けたものである。

【００２５】請求項４の発明では、請求項１乃至請求項
３の発明の作用に加え、フリクションテストラインに供
給される駆動水の圧力を常時監視できる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は本発明の実施の形態を示す構成図である。
この実施の形態は図２に示した従来例に対し、制御棒駆
動機構４のフリクション測定のための駆動水を、制御棒
駆動系４３のパージ水ライン２４から供給するようにし
たものである。

【００２７】フリクション測定のための駆動水は、パー
ジ水ライン２４の流量調整弁２８とオリフィス５５との
間から分岐した配管４４から供給される。つまり、流量
調整弁２８の下流側から配管４４を通って計測ユニット
３２の駆動水供給用オンオフ弁４５及び流量調整弁４６
を介して供給され、フリクションテストライン３１に供
給される。この駆動水の流量及び圧力は、それぞれ流量
検出器４７及び圧力検出器４８で検出され記録装置３８
に記録される。また、駆動水の流量や圧力は、それぞれ
流量表示器４９及び圧力表示器５０にリアルタイムで表
示出力される。その他の構成は、図２に示した従来例と
同一であるので、同一要素には同一符号を付し、その説
明は省略する。

【００２８】計測ユニット３２にはパージ水ライン２４
から分岐した配管４４が導入され、その配管４４は駆動
水供給用オンオフ弁４５及び流量調整弁４６を有した配
管５１に接続される。配管５１にはフリクションテスト
ライン３１に供給する駆動水の流量を検出するための流
量検出器４７が設けられており、この流量検出器４７で
検出された流量検出値は流量表示器４９にリアルタイム
で表示される。そして、各々の時刻での流量検出値は記
録装置３８で記録される。

【００２９】同様に、配管５１にはフリクションテスト
ライン３１に供給する駆動水の圧力を検出するための圧
力検出器４８が設けられており、この圧力検出器４８で
検出された圧力検出値は圧力表示器５０にリアルタイム
で表示される。そして、各々の時刻での圧力検出値は記
録装置３８で記録される。

【００３０】また、配管５１の流量調整弁４６をバイパ
スするバイパスライン５２が設けられている。すなわ
ち、バイパスライン５２は、配管５１における駆動水供
給用オンオフ弁４５と流量調整弁４６との間で分岐し、
流量調整弁４６と流量検出器４７との間で配管５１に合
流する。そして、そのバイパスライン５２には止弁５３
及び絞り弁５４が介挿されている。これにより、フリク
ション試験時の駆動水量の増量に対してバイパスライン
５２にその駆動水を供給して駆動水の増量に対応できる
ようにし、制御棒駆動機構４のシール部品のシール性が
落ちている制御棒駆動機構４に対しても駆動水を増量し
てフリクション試験を実施できるようにしている。

【００３１】次に、本発明の実施の形態による制御棒駆
動機構フリクション試験装置１でのフリクション試験時
の動作を説明する。測定ユニット３２を接続している水
圧制御ユニット６は、パージ水止弁２３及びスクラム弁
１２を全閉にすると共に、フリクション測定を行わない
制御棒駆動機構のスクラムライン止弁１８を全閉にす
る。また、フリクションテストライン止弁３０及びフリ
クション測定を実施する制御棒駆動機構４のスクラムラ
イン止弁１８を全開にする。また、測定ユニット３２を
接続する以外の水圧制御ユニット６についてはフリクシ
ョンライン止弁３０及びスクラム弁１２を全閉とし、パ
ージ水止弁２３及びスクラムライン止弁１８を全開の状
態にし、測定ユニット３２の止弁５３を閉し、駆動水供
給オンオフ弁４５を開し流量調整弁４６でフリクション
テストライン３１に流す流量を規定値に設定する。

【００３２】駆動水供給オンオフ弁４５を閉にし、測定
対象の制御棒９を全引抜き位置にする。駆動水供給オン
オフ弁４５を開し、パージ水ライン２４を流れているパ
ージ水の一部を流入させ、フリクションテストライン３
１、パージ水止弁２３、配管１９、スクラムライン１
７、スクラムライン止弁１８、スクラムライン１７を経
由し、制御棒駆動機構４の下側シリンダ室５に駆動水を
供給する。これにより、制御棒駆動機構４を低速で挿入
し、全ストロークを挿入中の駆動圧を圧力検出器４８で
検出すると共に駆動水の流量を流量検出器１１０で検出
し、記録装置３８で駆動水の圧力及び流量変動を記録す
る。そして、異常な圧力変動が無いことを確認すること
で、制御棒駆動機構４及び制御棒９の摺動部にフリクシ
ョンの異常が無いことを確認する。

【００３３】また、計測ユニット３２にバイパスライン
５２を設けているため、フリクション試験時の駆動水量
を大幅に増量でき、制御棒駆動機構４のシール部品のシ
ール性が落ちている制御棒駆動機構４に対してもフリク
ション試験を実施できる。

【００３４】以上の説明では、制御棒駆動機構４のフリ
クション測定のための駆動水は、制御棒駆動系４３のパ
ージ水ライン２４の流量調整弁２８の下流側から供給す
るようにしたものを示したが、制御棒駆動系４３のパー
ジ水ライン２４からの分岐を流量調整弁２８の上流に設
けるようにしても良い。また、制御棒駆動系４３のパー
ジ水ライン２４からの分岐は、流量調整弁２８とパージ
水ライン２４のオリフイス５５との間に設けても良く、
パージ水ライン２４のオリフイス５５と各水圧制御ユニ
ット６への分岐との間に設けても良い。

【００３５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、制
御棒駆動機構フリクション測定のためのポンプや流量安
定化用ラインを設ける必要がないので、制御棒駆動機構
フリクション試験装置のコンパクト化が可能である。こ
のことから、制御棒駆動機構フリクション測定作業の取
扱や作業性を向上させることができ、ひいては、原子力
発電所の定期点検作業の短縮化及び装置の合理化ができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る制御棒駆動機構フリ
クション試験装置の構成図。

【図２】従来の制御棒駆動機構フリクション試験装置の
構成図。

【符号の説明】

１ 制御棒駆動機構フリクション試験装置 ２ 下部鏡板 ３ ハウジング ４ 制御棒駆動機構 ５ 下側シリンダ室 ６ 水圧制御ユニット ７ アキュムレータ装置 ８ アキュムレータ ９ 制御棒 １０ 窒素容器 １１ 配管 １２ スクラム弁 １３ 配管 １４ 充填水用逆止弁 １５ ＣＲＤポンプ １６ 充填水用止弁 １７ スクラムライン １８ スクラムライン止弁 １９ 配管 ２０ パージ水逆止弁 ２１ オリフィス ２２ フィルタ ２３ パージ水止弁 ２４ パージ水ライン ２５ 配管 ２６ バイパスオリフイス ２７ パージ水電磁弁 ２８ 流量調整弁 ３０ フリクションテストライン止弁 ３１ フリクションテストライン ３２ 計測ユニット ３３ ポンプ ３４ 流量調整弁 ３５ 電磁弁 ３６ 配管 ３７ 圧力検出器 ３８ 記録装置 ３９ 電磁弁 ４０ 絞り弁 ４１ 配管 ４２ ＣＲＤミニフローライン ４３ 制御棒駆動系 ４４ 配管 ４５ 駆動水供給用オンオフ弁 ４６ 流量調整弁 ４７ 流量検出器 ４８ 圧力検出器 ４９ 流量表示器 ５０ 圧力表示器 ５１ 配管 ５２ バイパスライン ５３ 止弁 ５４ 絞り弁 ５５ オリフィス

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御棒駆動機構に駆動用の高圧水を供給
   する制御棒駆動系と、前記制御棒駆動機構のフリクショ
   ン試験の際にフリクションテストラインを介して試験用
   の駆動水を前記制御棒駆動機構に供給すると共にその供
   給水の圧力を測定記録する計測ユニットとを備えた制御
   棒駆動機構フリクション試験装置において、前記計測ユ
   ニットは、前記制御棒駆動系のパージ水ラインから分岐
   し前記制御棒駆動系の水圧制御ユニットのフリクション
   テストラインに接続する接続配管に設けられた駆動水供
   給用オンオフ弁と、前記駆動水供給用オンオフ弁が開い
   たときに前記フリクションテストラインに供給される駆
   動水の流量を調節するための流量調整弁と、前記フリク
   ションテストラインに供給される駆動水の流量を検出す
   る流量検出器と、前記フリクションテストラインに供給
   される駆動水の圧力を検出する圧力検出器と、前記流量
   検出器及び前記圧力検出器で検出された駆動水の流量及
   び圧力を記録する記録装置とを設けたことを特徴とする
   制御棒駆動機構フリクション試験装置。
2. 【請求項２】 前記駆動水供給用オンオフ弁と前記流量
   調整弁との間で分岐し、前記流量調整弁と前記流量検出
   器との間に合流するバイパスラインを設け、このバイパ
   スライン上に絞り弁を設けたことを特徴とする請求項１
   に記載の制御棒駆動機構フリクション試験装置。
3. 【請求項３】 前記流量検出器で検出された駆動水の流
   量検出値を表示する流量表示器を設けたことを特徴とす
   る請求項１又は請求項２に記載の制御棒駆動機構フリク
   ション試験装置。
4. 【請求項４】 前記圧力検出器で検出された駆動水の圧
   力検出値を表示する圧力表示器を設けたことを特徴とす
   る請求項１乃至請求項３に記載の制御棒駆動機構フリク
   ション試験装置。