JPS60247194A - 原子炉遮へいプラグ貫通孔内の異物除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、高速増殖炉容器の上蓋をなす遮へいプラグ
の炉内機器装着用上下方向貫通孔内に付着する異物を除
去する装置に関する。

〔発明の技術的背景〕

高速増殖炉（以下原子炉と言う）では、−次冷却材とし
て一般にナトリウムが使用されるが、原子炉の運転に伴
い、ナトリウムの一部が蒸′気化して炉内機器の表面に
付着し次第に放射性を帯びる。

炉内機器は、故障時や一定期間使用後に炉内から撤去さ
れ、代わりの炉内機器が装着される。

原子炉における炉内機器の交換時の作業手順を第２図に
ついて説明する。

炉心１及び−次冷却材２を収納する原子炉容器３の上端
開口部は、遮へいプラグ４により閉鎖されている。炉内
機器５は、遮へいプラグ４に設けられた上下方向の貫通
孔６の上端附近の内周シール面６ａを介して遮へいプラ
グ４に支承され、その下端は原子炉容器３内深く垂下し
ている。

炉内機器５を交換するには、管路を開閉する第一のドア
弁７を上端に気密に固着された案内管８を、貫通孔６と
同心に遮へいプラグ４の上端面上に鉛直に気密に設置し
、第一のドア弁７を閉じ、て案内管８内を公知の手段で
アルゴンガスで満たす。

次に、下端にキャスクドア弁９を気密に固着された気密
の上蓋付円筒体を外被とするメンテナンスキャスク１０
を、キャスクドア弁９を介して、第一のドア弁７上に同
心に気密に締着し、メンテナンスキャスク１０内を公知
手段によりアルゴンガスで満たす。キャスクドア弁９、
第一のドア弁７を開き、メンテナンスキャスク１０内蔵
のグリッパ巻上装置を作動させ、そのグリッパ１１をつ
り降ろしグリッパ１１で炉内機器５の上端つり中部をつ
かみ、次ζこ、グリッパ巻上装置を前記と逆方向に作動
させ、グリッパ１１を介し炉内機器５をつり揚げて貫通
孔６から引き抜き、メンテナンスキャスク１０内一点鎖
線で示す位置に収納し、第１のドア弁７、キャスクドア
弁９を閉じ、メンテナンスキャスク１０を炉内機器５を
収納したまま第一のドア弁７から取外し所望の位置に移
動し、炉内機器５を取り外す。炉内機器５を貫通孔６か
ら引き抜く際には、炉内機器５の表面に付着した放射性
ナトリウムなどの異物が貫通孔６の内周シール面６ａに
付着するので、炉内機器５に代えて新しい炉内機器を装
着するには、それに先だって内周シール面６ａを掃除し
そこに付着した異物を除去する必要がある。

従来の原子炉遮へいプラグ貫通孔内の異物除去装置（以
下単に異物除去装置と言う）を第３図について説明する
。

異物除去装置２０は、駆動装置２１、駆動装置２１の下
端面にその鉛直中心軸線の延長上に中心軸線を置いて気
密に締着された第二のドア弁３０、駆動装置２１の外郭
をなす歯車箱２２の中心上下端部において軸受され駆動
装置２１を上下移動自在回転自在に挿通する所定長さの
長軸３１、歯車箱２２の上端面に気密に締着され歯車箱
２２の上方に突出する長軸３１を気密に被覆し上端面に
つりボルト３２を固着された覆筒３３を備えている。

長軸３１には、そのほとんど全長に亘り、送りねじ３４
とキー溝３５とが設けられている。歯車箱２２内には、
中心に送りねじ３４がはまり込む雌ねじを備えた図示し
ないウオームホイールを食む移動用歯車群と、キー溝３
５に滑合するキーを内周に備えた図示しない平歯車と１
対のかさ歯車とを含む回転用歯車群とを備えた公知構造
の図示しない回転上下移動機構が定位置に組み込まれて
いる。この回転上下移動機構は、歯車箱２２の定位置に
水平に回転自在に中心軸において支承されたハンドル車
２３の中心軸と連結され、ハンドル車２３を回せば、前
記回転上下移動機構を介して長軸３１は上又は下方向に
移動すると共に回転する。

長軸３１の下端には、上端フランジ付で直径が遮へいプ
ラグ４の貫通孔６の内周シール面６ａの直径に等しいシ
ェルリーマ３６が締着されている。

歯車箱２２の下方部は、中空にして歯車箱２２と一体の
取付台２４をなし、その中空部内に、長軸３１が上限位
置まで移動されたときシェルリーマ３６が納まるように
なっている。

この異物除去装置２０を用いて貫通孔６の内周シール面
６ａに付着した異物を除去するには次のようにする。

異物除去装置２０は、初めに、適宜の荷役装置によりつ
りボルト３２を介しつり揚げられて鉛直に保持され、長
軸３１は歯車箱２２に対し上限位置に保持され、長軸３
１の下端に固着のシェルリーマ３６は取付台２４の中空
部内に納め込まれ、第二のドア弁３０は閉じられ、覆筒
３３を′含む異物除去装置２０の内部は外方に対し密閉
されている。このとき、第一のドア弁７は閉じられ、案
内管８内にはアルゴンガスが満たされている。異物除去
装置２０内の空所に公知手段でアルゴンガスを充てんす
る。アルゴンガスを満たされた異物除去装置２０を、第
一のドア弁７上につり降ろし、第二のドア弁３０を介し
て第一のドア弁７上に同心に気密に締着する。本に、第
二のドア弁３０、第一のドア弁７を開き、ハンドル車２
３を回わし、歯車箱２２に内蔵の図示しない前記回転上
下移動機構を介して、長軸３１を回転しつつ下降させる
。

長軸３１が下降すれば、その下降端近くにおいて、長軸
３１の下端に固着されたシェルリーマ３６は、貫通孔６
に回転しつつ入り込み、シェルリーマ３６の上端フラン
ジ部が貫通孔６の周壁上端面・に接するに至るまで下降
し、内周シール面６ａに付着した異物を削除する。

〔背景技術の問題点〕

従来の前記異物除去装置２０においては、貫通孔６内周
シール面６ａに付着した異物はシェルリーマ３６により
削除されるために削りくずが発生しこの削りくずは原子
炉容器３内に落下して原子炉の作用に悪影響を及ぼすと
共に、内周シール面６ａがシェルリーマ３６により傷つ
けられシールの信頼性低下を招く虞れがあった。

〔発明の目的〕

この発明は、従来の異物除去装置の前記問題点を解決す
るためになされたもので、炉内機器装着用の遮へいプラ
グ貫通孔内周シール面を傷つけず削りくずが原子炉容器
°内に落下する虞れのない異物除去装置を提供すること
を目的とする。

〔発明の概要〕

この発明による異物除去装置は、駆動装置に支承され回
転及び上下方向に移動される長軸の下方に長軸に連結し
て、遮へいプラグの貫通孔に入り込み貫通孔を気密に閉
鎖するシールプラグを設け、このシールプラグの上端面
に同心に環状の異物受皿を固着し、この異物受皿の上方
に若干能れて異物除去用環状弾性ブラシを長軸下端に装
着した構成とすることにより前記目的を達するものセあ
る。

〔発明の実施例〕

この発明の一実施例を第１図について説明する。

第１図において第３図に示す部分と同一の部分には同一
符号を付している。

遮へいプラグ１４は、遮へいプラグ４（第３図）と異な
り、貫通孔６（第３図）に代わってテーパ段付部１６ｂ
を有する貫通孔１６を備えている。

貫通孔１６からそこに装着されている炉内機器を取り外
す際には、遮へいプラグ１４上に、上端面に第一の下ア
弁７を固着された案内管８が貫通孔１６と同心に直立に
設置されていて、この発明の一実施例である異物除去装
置４０も異物除去装置２０（第３図）と同様に第一のド
ア弁７上に着脱自在に締着される。

異物除去装置４０は、駆動装置４１、駆動装置４１の下
端面にその鉛直中心軸線の延長上に中心軸線を置いて気
密に締着された第二のドア弁３０゜駆動装置４１の外郭
をなす歯車箱４２の中心上下端部・において軸受され駆
動装置４１を上下移動自在回転自在に挿通する所定長さ
の長軸５１１、歯車箱４２の上端面に気密に締着され歯
車箱４２の上方に突出する長軸５１を気密に被覆し上端
面につりボルト３２を固着された覆筒３３を備えている
。

長軸５１には、そのほとんど全長に亘り、送りねじ５４
とキー溝５５とが設けられている。歯車箱４２内には、
中心に送りねじ５４がはまり込む雌ねじを備えた図示し
ないウオームホイールを含む移動用歯車群と、キー溝５
５に滑合するキーを内周に備えた図示しない平歯車と１
対のかさ歯車とを含む回転用歯車群ふを備えた公知構造
の図示しない回転上下移動機構が定位置に組み込まれて
いる。この回転上下移動機構は、歯車箱４２の定位置に
水平に回転自在に中心軸において支承されたハンドル車
４３の中心軸と連結され、ハンドル車４３を回せば、前
記回転上下移動機構を介して長軸５１は上又は下方向に
移動すると共に回転する。

この移動速度と回転速度及びその比は、前記移動用歯車
群と前記回転用歯車群それぞれの減速比を変えることに
より調節できるようになっている。

長軸５１の下端には、フェルトあるいは重層布又ハ重層
サンドペーパからなる環状のブラシ５６が、長軸５１の
下端のねじ部にねじ込まれた締付ナツト５７を介して長
軸５１と同心に締着されている。

ブラシ５６は若干の弾性を有しその外径は、貫通孔１６
の内周シール面１．６　ａの内径より僅かに大きく、ブ
ラシ５６の幅は内周シール面１６ａの幅より幾分狭くな
っている。長軸５１の下端中心には庭付取付穴５８が設
けられ、庇付取付穴５８内には、上から下へと順に、圧
縮コイルばね５９、スラスト軸受６０、上端に直径方向
膨出フランジ部を一体に有する支持軸６１が、同心に挿
入されている。支持軸６１は、庭付取付穴５８の下端部
にはめ込み固着された軸受６２により上下移動自在回転
自在に支承されている。長軸５１の下端から下方に突出
している支持軸６１の下端には、上部が内周シール面１
６ａの内径より僅かに小さな外径を有し下部が貫通孔１
６の下方小径部の内径より僅かに小さな外径を有しテー
パ段付部１６ｂと密着できる形状のテーパ段部を備えた
中実二段円筒形のシールプラグ６３が支持軸６１と同心
に固着されている。シールプラグ６３の上端面には、上
端外周直径が内周シール面１６ａの内径より僅かに小さ
い環状の異物受皿６４が、シールプラグ６３と同心に固
着されている。支持軸６１は、それに外力が作用しない
ときは、圧縮コイルばね５９により下部−に付勢されて
その上端フランジ部が軸受６２の上端面に当接したまま
保持され、異物受皿６４、シールプラグ６３とブラシ５
６は離間されている。この状態で、長軸５１がハンドル
車４３を回すことにより上限位置まで移動されるとき、
シールプラグ６３、異物受皿６４、ブラシ５６を含めて
長軸５１の下端部は、歯車箱４２の下方部にしてそれと
一体をなす中空の取付台４４の中空部内に納まり込むよ
うに形成されている。

この異物除去装置４０を用いて貫通孔１６の内周シール
面１６８ｔこ付着した異物を除去する手順を次に説明す
る。

異物除去装置４０は、初めに、適宜の荷役装置によりそ
のつりボルト３２を介してつり揚げられて鉛直に保持さ
れ、長軸５１は歯車箱４２′に対し上限位置まで移動さ
れてそこに保持され、長軸下端下方に位置するシールプ
ラグ６３は取付台４４の中空部内に納められ、第二のド
ア弁３０は閉じられ、覆筒３３を含む異物除去装置４０
の内部は外方に対し密閉されている。そのとき、貫通孔
１６から炉内機器は引き抜かれ他の所望位置に移動され
ていて、第一のドア弁７は閉じられ、案内管８内にはア
ルゴンガスが充てんされている。異物除去装置４０内の
空所に公知手段でアルゴンガスを充てんする。アルゴン
ガスを満たされた異物除去装置４０を、第一のドア弁７
上につり降ろし、第二のドア弁３０を介して第一のドア
弁７上に同心に気密に締着する。次に、第二のドア弁３
０、第一のドア弁７を開き、ハンドル車２３を回わし、
駆動装置４１を介して長軸５１を回転しつつ下・降させ
る。長軸５１が下降すれば、その下降端近くにおいて、
長軸５１の下端に取り付けられたシールプラグ６３は、
貫通孔１６に回転しつつ入り込み、シールプラグ６３の
テーパ段部は貫通孔１６のテーパ段付部１６ｂに当接し
てシールプラグ６３従ってその上端面に下端を固着され
た支持軸６１の下降は止む。長軸５１を更に下降させれ
ば、支持軸６１上端面と庭付取付穴５８の穴底間に装着
されている圧縮コイルばね５９は圧縮され、そのばね力
によりシールプラグ６３のテーパ段部は貫通孔１６のテ
ーパ段付部１６ｂに気密に圧接され、それにより案内管
８内と貫通孔五６が下方で連通ずる原子炉容器３（第２
図）内室との連通が遮断される。この状態で、一応はア
ルゴンガスを充てんされているが原子炉容器３内と連通
しているために原子炉容器３内の放射線濃度が高いカバ
ーガスが混入している案内管８内及び第一のドア弁７内
第二のドア弁３０内異物除去装置４０内の気体を純粋な
アルゴンガスで公知の手段により置換し、それにより、
以後の作業における放射線被ばくを防止する。更に長軸
５１を下降させれば、シールプラグ６３、異物受皿６４
は静止したままで、ブラシ５６は長軸５１と共に回転し
つつ貫通孔１６内に入り込み、内周シール面１６ａに付
着した異物はブラシ５６により除去される。−去された
異物は、一部はブラシ５６に付着し、残りは異物受皿６
４上に捕集されて、原子炉容器３（第２図）内に落下す
ることはなく、異物除去装置４０を第一のドア弁７から
取り外すときにそれと共に排出される。異物の除去が困
難な・場合には、ブラシ５６に予めアルコールなどをし
み込ませておくか又は外部からの配管によりブラシ５６
にアルコールなどを供給することも行われる。異物の除
去が終れば、異物除去装置４０を前述の装着の場合と逆
の手順で取り外し、公知の図示しない表面検査装置を用
いて内周シール面１６ａの検査を行う。

この発明の他の実施例を第４図、第５図について説明す
る。

この実施例における異物除去装置は、第１図に示す前記
異物除去装置４０におけるシールプラグ６３の外周上端
部に圧縮気体により膨張する環状のシールチー−ブ７０
を追設したもので、この追設に関連して、異物除去装置
４０における長軸５１を長軸７１に、覆筒３３を覆筒７
３に、支持軸６１を支持管７４に、支持軸６１を支承す
る軸受６２を支持管７４を支承する軸受７５．７６に、
シールプラグ６３をシールプラグ７７に変えたもので、
他の部分は異物除去装置４０と同一構造であり、この同
一構造部分については、第４図に詔いて第１図における
と同一符号を付し、以下には重複して説明せず異物除去
装置４０についての前記説明をもりてそれｌこ代える。

長軸７１は、その中心に通し穴７１ａが設けられている
ことを除いて長軸５１と同一形状であり、駆動装置４１
（第１図）と同一の駆動装置により上方部を支持され回
転上下移動され、その下端ｌこはブラシ５６が締付ナツ
ト５７により締着されている。支持管７４は、その下端
に近い長さ方向中間部に膨出段部７４ａを備え、通し穴
７１ａ中を挿通している。通し穴７１ａの下端部とそこ
から一定寸法離れた上方には、軸受７５．７６が挿入固
着され、軸受７６．７５は、膨出段部７４ａを上下から
挾み、支持管７４を回転上下移動自在に支承している。

膨出段部７４ａの上端面と軸受７６の下端面間には、ス
ラスト軸受６０と産縮コイルばね５９とが組み込まれて
いて、外力が作用しないときは、圧縮コイルばね５９に
より膨出段部７４ａは軸受７５の上端面に圧接されてい
る。

下方に突出した支持管７４の下端には、シールチューブ
７０の装着部を除きシールプラグ６３（第１図）と外郭
形状が全く同一のシールプラグ７７が同心に固着されて
いる。シールプラグ７７の上端面には、異物受皿６４が
同心に固着されている。

シールプラグ７７の上端に近い外周ζこは、断面がほぼ
半円径の環状取付溝７７１１が軸心に直角に凹設され、
環状取付溝７７ａには、断面がほぼ円形の弾性を有する
環状中空のシールチー−ブ７０が、その外周を僅かにシ
ールプラグ７７の上端部外周より突出させてはめ込まれ
ている。シールチューブ７０内にはシールチューブ７０
に固着された供給管７０ａを介して支持管７４から圧縮
気体が供給される。支持管７４の上端部は、長軸７１を
挿通して上方部こ伸び、覆筒７３の上端に、そごに装着
されたパツキン７８パツキン押え７９を介して、上下移
動自在気密に支承されている。支持管７４の上端は、そ
こに固着された管継手８０を介してゴム管８１に接続さ
れ、ゴム管８１の他端は図示、しない別置圧縮気体供給
装置に接続されている。

覆筒７３は、その上端、パツキン７８とパツキン押え７
９との取付部及び１個のつりボルト３２（第１図）の代
わりに２個のつりボルト８２゜８２が取り付けられてい
ることを除いて前記した覆筒３３と全く同一のものであ
る。

この異物除去装置を用いて貫通孔１６の内周シール面１
６ａに付着°した異物を除去する場合には、異物除去装
置４０につき前記したと同様にして）・シールプラグ７
７のテーバ段部を貫通孔１６のテーパ段付部１６ｂに気
密に当接させた後、図示しない別置圧縮気体供給装置か
ら支持管７４供給管７０ａを経てシールチューブ７０内
に圧縮気体を送入し、シールチー−ブ７０を膨張させて
内周シール面１６ａシールプラグ７７の環状取付溝７７
ａに圧接する。シールチューブ７０の前記膨張圧接によ
り、案内管８（第１図）内と原子炉容器′３（第２図）
内との貫通孔１６を介する′連通は、シールプラグ７７
のテーパ段部と貫通孔１６のテーパ段付部１６ｂとの気
密密着による遮断に加えて二重に遮断され、以後の異物
除去作業中、原子炉容器３内の放射線濃度が高いカバー
ガスの案内管８への流入遮断が完全に行われ、一層有効
に放射線被ばくを防止することができる。以後の異物除
去作業は、異物除去装置を取り外す場合に、シールチー
−ブ７０内を常圧に戻してシールチューブ７０を原状態
まで収縮させることを除いて異物除去装置４０につき前
記したと全く同様である。

〔発明の効果〕

この発明による異物除去装置は、原子１遮へいプラグ上
に炉内機器装着用貫通孔と同心直立に設置された案内管
の上端に固着のドア弁上に着脱自在に取り付けられる駆
動装置に支承され回転蒸び上下方向に移動される長軸の
下方に長軸に連結して遮へいプラグの貫通孔に入り込み
貫通孔を気密に閉鎖するシールプラグを設け、このシー
ルプラグの上端面に同心に環状の異物受皿を固着し、こ
の異物受皿の上方に若干能れて異物除去用環状弾性ブラ
シを長軸下端に装着した構成となっているので、装置の
着脱が極めて容易であり、駆動装置により長軸を回転し
つつ下方移動することによりシールプラグは貫通孔中に
入り込み貫通孔を気密に閉鎖し原子炉容器中の高放射線
濃度を有するカバーガスの貫通孔を経る案内管中への流
入を遮断することにより作業員の放射線被ばく防止に資
する効果があり、貫通孔の内周シール面に付着した異物
は貫通孔に回転しつつ入り込む弾性ブラシによりぬぐい
去られるめで、従来のシェルリーマによる削除の場合の
ように削りくずを発生することなく、又、貫通孔内周シ
ール面を傷つける虞れがなくなる効果があり、更に、貫
通孔内周シール面からブラシによりぬぐいとられた異物
は、一部は゛ブラシに付着し残りは異物受皿上に捕集さ
れて異　゛物除去装置を取り外すときに異物除去装置と
共に排出されるので、貫通孔からその下方原子炉容器内
に落下して原子炉の作用に悪影響を及ぼすことがなくな
る効果がある。この異物除去装置は、その着脱の容易さ
に加え、異物除去作業は弾゛性ブラシを備えた長軸を回
転させつつ下降させる簡単な操作で行うことができ、又
、シールプラグと異物受皿とを備えたことにより高放射
線濃度を有する原子炉容器内カバーガスの遮断及び貫通
孔内から除去された異物の排除に格別な注意を要しない
５ので、貫通孔内異物除去作業を容易に安全に能率良く
行うことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の原子１遮へいプラグ貫通
孔内の異物除去装置の縦断面図、第２図は高速増殖炉に
おける炉内機器交換時の作業説明図、第３図は従来の原
子１遮へいプラグ貫通孔内の異物除去装置の縦断面図、
第４図、第５図はこの発明の他の実施例のそれぞれ異な
る要部の拡大断面図である。 ７・・・第一のドア弁、８・・・案内管、１４・・・遮
へいプラグ、１６・・・貫通孔、３０・・・第二のドア
弁、３３．７３・・・覆筒、４０・・・異物除去装置、
４１・・・駆動装置、５１．７１・・・長軸、５６’７
−・ブラシ、６３．７７・・・シールプラグ、６４・・
・異物受皿、７０・・・シールチューブ。 （７３１７）　代理人　弁理士　則近憲佑（ほか１名） 第４図 第５図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　原子炉容器の上蓋をなす遮へいプラグの炉内機
   器装着用上下方向貫通孔と同心に遮へいプラグ上に鉛直
   に設置された案内管の上端化固着され案内管路を開閉す
   る第一のドア弁上に下端に固着された第二のドア弁を介
   して着脱自在に締着され油記案内管中を上下移動自在に
   して回転自在な長軸を支承する駆動装置を備えた原子炉
   遮へいプラグ貫通孔内の異物除去装置において、前記駆
   動装置が、前記長軸の回転上下移動機構と、前記駆動装
   置の上方に突出する前記長軸を気密に被覆する覆筒とを
   備え、前記長軸が、その下方に長軸ζぐ連結して設けら
   れ長軸の下方移動端附近において前記貫通孔に入り込み
   貫通孔を気密に閉鎖するシールプラグと、このシールプ
   ラグの上端面に同心に固着された環状の異物受皿と、こ
   の異物受皿の上方に若干能れて装着された前記貫通孔内
   の異物除去用環状弾性ブラシとを備えていることを特徴
   とする原子炉遮へいプラグ貫通孔内の異物除去装置。
2. （２）　ブラシが、フェルト、重層布、又は重層サンド
   ペーパからなることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の原子炉遮へいプラグ貫通孔内の異物除去装置。
3. （３）　シールプラグがその外周に圧縮気体により膨張
   する環状シールチューブを備えていることを特徴とする
   特許請求め範囲第１項又は第２項に記載の原子炉遮へい
   プラグ貫通孔内の異物除去装置。