JPS62174694A - 使用済核燃料取扱い管理装置 - 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〕 本発明は使用済核燃料取扱い管理装置、特に使用済核燃
料の再処理施設等において、輸送容器からの使用済核燃
料の取り出し、移送、貯蔵施設への貯蔵の取り扱いの管
理を行なうための装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

使用済核燃料の再処理においては、原子力発電所等の原
子炉で使用された使用済核燃料中のプルトニウムや残存
ウランを取り出し、不用の核分裂生成物が処理される。

この再処理を行うために、。使用済核燃料は輸送容器（
キャスク）に入れられて再処理ＩＭ股に搬入されるが、
輸送容器から取り出された使用済核燃料は燃料中に含ま
れている比較的短寿命の核分裂生成物を崩壊させ、崩壊
熱、と放射能を減少させることを目的として、貯蔵プー
ル中で一定期間冷部貯蔵されるのが通常である。この輸
送容器からの燃料の取り出し、貯蔵プールへの貯蔵まで
の一連の操作は専用の燃料取扱い機器を使用して行われ
る。　　□ 例えば、次のような燃料取扱い機器を用いて操作を行う
。

（１）燃料取出し機を使用して、水中において輸送容器
から燃料（燃料集合体）を１体ずつ取り出し、燃料集合
体収納用のバスケットへ収納する。

（２）水中移送車を使用して燃料を収納したバスケット
を貯蔵プールまで移送する。

（３）燃料取扱い機を使用してバスケットの中から燃料
を取り出し、貯蔵プール中の所定位置のラック内に燃料
を貯蔵する。

この例でもわかるように、燃料の取扱いに関する機器は
複数必要である。

ところが、これらの操作は水中で行われるものであるか
ら、作業現場で操作員が目視により操作を確認しながら
実施する場合、その操作時間は長時間になり、また操作
員が放射線被曝する等の問題点がある。

これに対しては、原子力発電所の燃料交換機の自動化装
置のように燃料の取扱い機の遠隔自動運転を実施するこ
とが考えられるが、複数の燃料取扱い機器の操作の自動
化を図り、それらの操作の協調を取って、一連の燃料取
扱い工程の時間の短縮を図るものはなかった。

一方、このような核燃料の取扱いに当っては、核燃料物
質の存在ｍ１存在場所を明確にしておくことが、法規制
上、国際的な保障措置上も必要とされ、また義務付けら
れているが、従来この種の管理は帳簿上での人手による
記憶管理あるいはオフラインの電子計算機を利用しての
記憶管理にとどまっており、このための管理業務は膨大
なものであるという問題点があった。

〔発明の目的〕

本発明はこれらの点を考慮してなされたものであり、再
処理施設の使用済核燃料受入・貯蔵工程において、一連
の燃料取扱い操作を協調をとって最適化し、操作時間の
短縮化を図ると共に、核燃料物質の計量管理上の処理、
記憶の自動化を行なうことのできる使用済核燃料取扱い
管理装置を提供することを目的とする。

（発明の概要） 本発明の使用済核燃料取扱い管理装置は、使用済核燃料
を取扱う複数の燃料取扱い機器と、これらの燃料取扱い
機器の運転を遠隔自動で行なうための運転制御部と、こ
の運転制御部から燃料取扱い機器の運転状態信号を入力
し、逆に運転制御部に運転指令信号を出力伝達するデー
タ送受信部と、操作者がデータを直接入力するためのオ
ペレータコンソールと、前記データ送受信部とオペレー
タコンソールから入力された情報をもとに使用済核燃料
の取扱いの管理処理を実施するだめの手続きやデータを
記憶する記憶部と、この記憶部に記憶されている処理手
続きに従い複数の燃料取扱い機器の協調運転制御を実行
する演算処理部と、この演算処理部の処理の結果として
、前記燃料取扱い機器の運転状態の情報を表示する表示
器と、演算処理部の処理の結果として前記記憶部に記憶
されているデータを出力する出力部とを設けて形成され
ている。

本発明は、このように形成したので、複数の燃料取扱い
機器の運転制御部とデータリンクし、複数の燃料取扱い
機器の運転の開始指令を与えることを可能にし、一連の
燃料取扱い工程の中で一つの工程が終了する以前に次工
程の燃料取扱い機を必要位置へあらかじめ移動させてお
くなどの協調運転制御を実施すると共に、燃料の存在場
所を常に把握し、計量管理データの記憶管理を行なうこ
とができる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図から第５図について説明
する。

第１図は、使用済燃料の受入・貯蔵工程における燃料取
扱い操作の流れの一例を示しており、本実施例において
は複数の燃料取扱い機器として、燃料取出し１１１１１
、水中移送車１２および貯蔵ブ−ル燃料取扱い機１３を
設けている。

すなわち、燃料取出し礪１１を使用して使用済燃料輸送
容器１４中の燃料（図示せず）は水１７の中で取り出さ
れる。取り出された燃料は水中移送車１２上に乗せられ
たバスケット１５の中に収納される。このバスケット１
５は燃料を複数体収納できるものであり、収納燃料がい
っばいになると水中移送車１２が専用の水路１８を通っ
て貯蔵ブール１９の方へ移動する。この貯蔵ブール１９
では貯蔵プール燃料取扱い機１３によってバスケット１
５中の燃料を取り出し、専用の燃料貯蔵ラック１６に収
納する。

第２図は複数の燃料取扱い機器を関連動作させる部の概
略的構成を示すブロック図である。

燃料取扱い機器である燃料取出し機１１、水中移送車１
２および貯蔵ブール燃料取扱い機１３はそれぞれの運転
制御部２１．２２．２３によって遠隔自動運転制御され
る。この遠隔自動運転制御を行うために必要な位置セン
サ２４，２５．２６および荷重センサ２７，２８．２９
の信号が各運転制御部２１．２２．２３に入力されてい
る。これらの運転制御部２１．２２．２３は、データ送
受信部３０，３１．３２．３３を通して演算処理部３４
とデータのやり取りが可能であり、各燃料取扱い機器の
運転状態の情報が演算処理部３４に入力されるとともに
、ａＩｊ算処理部３４からの運転開始等の指令が運転制
御部２１，２２．２３へ出力される。演算処理部３４に
接続された記憶部３５は、演算処理部３４で行われる処
理に必要なデータを保存するとともに、その処理結果を
記憶りる。操作者は演算処理部３４に接続されたオペレ
ータコンソール３６によって、演算処理部３４にデータ
を与えることができる。この演算処理部３４に収集され
た各燃料取扱い機械の運転状態の情報は表示器３７によ
って表示され、操作者が確認することができる。出力部
３８は計量管理データの記憶結果の出力等に使用される
。

次に、本実施例の作用について第３図および第４図に基
づいて説明する。

第３図は本実施例の使用済燃料取扱い管理装置が、使用
済燃料輸送容器１４から燃料を取り出し、次に貯蔵ブー
ル１９へ貯蔵するまでの一連の運転操作を管理処理する
ことを示す。

操作員により、先ずステップＳＴ１においてオペレータ
コンソール３６から複数の燃料のそれぞれの貯蔵ブール
１９内での貯蔵場所（貯蔵番地）の設定が行なわれ、ス
テップＳＴ２において運転開始指示が与えられる。これ
により演算処理部３４は燃料取出し機１１の運転制御部
２１に燃料取出し操作開始指令をデータ送受信部３３お
よび３０を経由して与える。

この時演算処理部３４はステップＳＴ３において、水中
移送車１２の荷重センサ２８の信号から水中移送車１２
に積載のバスケット１５が空であることを確認し、バス
ケット１５が満載の時は運転不可とする。次に、ステッ
プＳＴ４において、水中移送車１２の運転制御部２２か
ら位置センサ２５の信号を受けて水中移送車１２が燃料
受取り位置にあることを確認する。未だ燃料受取り位置
に到達していない場合には、水中移送車１２を所定位置
まで搬送する指令が出力される。そして、所定位置にあ
るとステップＳＴ５において、燃料取出しｌ１１１へ操
作開始指令を発する。これにより誤った燃料の取扱いが
防止される。

この燃料取出し機１１の運転制御部２１は、演算処理部
３４から燃料取出し操作の開始指令を受けると、ステッ
プＳＴ６においてあらかじめ定められた手続きにしたが
って自動的に使用済燃料輸送容器１４から１体ずつ燃料
を取り出し、水中移送車１２に積載させているバスケッ
ト１５に収納するように制御する。

すなわち、第４図に示すフローチャートに従って自動運
転される。先ず、操作開始指令と使用済燃料輸送容器１
４から取出す燃料の位置およびバスケット１５への収納
位置を示す目標位置設定との入力が行なわれると、燃料
取出し機１１の燃料つかみマスト（図示Ｖず）が上昇位
置にあるか否かの確認が行なわれる。次に、燃料つかみ
マストが燃料を吊下していない照荷重であることを確認
し、搬送指令が出力される。次に、燃料つかみマストが
目標位置に到達したことを確認し、燃料つかみマストに
旋回指令と下降指令が出力される。

次に、燃料つかみマストが下降して停止位置まで来たこ
とを確認し、燃料つかみ指令が出力される。

次に、燃料をつかんだことによる荷重確認をした後に、
燃料つかみマストが燃料と一緒に上昇させられ、上昇位
置まで上昇したことを確認し、燃料取出し機１１を水中
移送車１２上の所定位置まで搬送する搬送指令が出力さ
れる。次に、燃料つかみマストがバスケット１５の目標
位置まで到達していることを確認し、燃料つかみマスト
に旋回指令と下降指令が出力される。これにより燃料が
バスケット１５の所定位置に収納されて行く。次に燃料
つかみマストが停止位置に到達して燃料がバスケット１
５内に収納されたことを確認し、燃料放し操作指令が出
力される。次に、燃料が完全に放されて無荷重になった
ことを確認し、燃料つかみマストに上昇指令を出力し、
次に燃料つかみマストが完全に上昇して上昇位置に到達
したことを確認し、燃料取出しｌ１１１１による規定回
数操作終了の確認が行なわれる。そして、次の燃料取出
しに移行するかまたは停止する。この場合、バスケット
１５の収納可能燃料体数はあらかじめ定められているの
で、燃料取出し機１１の運転制御部２１は、バスケット
１５の収納体数まで燃料取出し操作をくり返して操作を
停止させる。

演算処理部３４は、ステップＳＴ７において燃料取出し
礪１１の操作が規定回数行われたことおよび水中移送車
１２の荷重センサ２８の信号からバスケット１５がいっ
ばいになったことを確認して、水中移送車１２の運転制
御部２２に貯蔵プール１９側への搬送指令を与える。こ
の搬送指令が与えられると同時に貯蔵プール燃料取扱い
機１３は水中移送車１２の到着位置へ向って移動を始め
るように演算処理部３４から運転制御部２３に指令が出
され、水中移送車１２が到着するとすぐに貯蔵プール燃
料取扱いＲ１３による貯蔵操作が始められるようにされ
、操作時間の短縮が得られる。

演算処理部３４は、ステップＳＴ８において、水中移送
車１２が燃料取出し位置に到達したことを位置センサ２
８の信号か、ら確認した後、ステップＳＴ９において、
貯蔵プール燃料取扱い機１３の燃料貯蔵操作開始指令を
運転制御部２３に与える。

貯蔵プール燃料取扱い［１３の運転制御部２３は、ステ
ップＳＴ１０において、演算処理部３４から設定された
燃料貯蔵番地のデータを受け、定められた手続きにした
がって、水中移送車１２上のバスケット１５から自動的
に１体ずつ燃料を取り出し、設定された貯蔵番地に貯蔵
するように制御する。この処理は第４図に示した燃料取
出し機１１の処理と基本的に同様である。

演算処理部３４はステップ５ＴＩＯおいて、燃料貯蔵操
作が規定回数行われたことおよび水中移送車１２の荷重
センサ２８の信号からバスケット１５が空になったこと
を確認し、ステップ５Ｔ１１において、水中移送車１２
をもとの燃料受取り位置へもどす搬送指令を運転制御部
２２に与え、次の燃料取り出し、貯蔵操作のサイクルへ
の対応をすみやかに行えるように管理する。

このように複数の燃料取扱い機器の一連の工程を協調し
て制御し、つねに最適位置に燃料取扱い機器があるよう
に演算処理部３４が管理する。

また、燃料がどこに存在するかの情報は、各運転制御部
２１．２２．２３を通して、演算処理部３４に自動的に
収集されて処理され、記憶装置３５に貯えられる。そし
て、これらの内容は表示器３７や出力装置３８に出力さ
れ、計量管理データとして取り扱われる。

この計量管理上の処理と燃料の取扱いの流れとの関連を
第５図を使って説明する。

使用済燃料輸送容器１４から燃料を取出した時には、燃
料に刻印されている燃料番号を水中テレビカメラ（図示
せず）等を使用して読み取り、これを演算処理部３４に
オペレータコンソール３６を使用して入力する。この時
演算処理部３４は記憶装置３５内に燃料受入れファイル
を作成する。

この燃料受入れファイルは、原子力発電所等の燃料送り
元から車面に連絡を受けていた燃料データ、送り元老、
受入れ日等の内容を持っている。この侵、燃料はバスケ
ット１５に収納されて水中移送車１２で貯蔵ブール１９
へ移送され、最終的に貯蔵ブール１９のラック１６の所
定番地に貯蔵されるが、この燃料貯蔵番地の情報は、貯
蔵プール燃料取扱い１１３の自動運転制御の結果として
運転制御部２３から演算処理部３４に自動的に入力され
、記憶装置３５内に前記燃料受入れファイルと燃料貯蔵
番地データを使用して燃料貯蔵在庫ファイルが演算処理
部３４により作成される。

これにより燃料の計量管理上の処理や記憶を自動的に行
なうことができる。

〔発明の効果〕

このように本発明の使用済核燃料取扱い管理装置は構成
され作用するものであるから、使用済核燃料の受入貯蔵
工程において燃料取扱い操作時間の短縮化を図り、処理
能力の向上を図ることができる。また、核燃料物質の計
量管理上の処理および記録の自動化を図ることができ、
使用済核燃料の取扱いの効果的な管理を行なうことがで
きる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の使用済核燃料取扱い管理装置の一実施例
を示し、第１図は使用済核燃料の受入貯蔵工程における
燃料取扱い操作の流れの一例を示す断面図、第２図は本
発明の概略的構成を示すブロック図、第３図は本発明の
管理処理の流れの一例を示すフローチャート、第４図は
燃料取出し礪の運転制御部の処理の流れの一例を示すフ
ローチャート、第５図は燃料取扱い操作の流れと計量管
理処理上の一例を示すフローチャートである。 １１・・・燃料取出し曙、１２・・・水中移送車、１３
・・・貯蔵プール燃料取扱い機、２１．２２゜２３・・
・運転制御部、３０，３１．３２．３３・・・データ送
受信部、３４・−・演粋処理部、３５・・・記憶部、３
６・・・オペレータコンソール、３７・・・表示器、３
８・・・出力部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 使用済核燃料を取扱う複数の燃料取扱い機器と、これら
   の燃料取扱い機器の運転を遠隔自動で行なうための運転
   制御部と、この運転制御部から燃料取扱い機器の運転状
   態信号を入力し、逆に運転制御部に運転指令信号を出力
   伝達するデータ送受信部と、操作者がデータを直接入力
   するためのオペレータコンソールと、前記データ送受信
   部とオペレータコンソールから入力された情報をもとに
   使用済核燃料の取扱いの管理処理を実施するための手続
   きやデータを記憶する記憶部と、この記憶部に記憶され
   ている処理手続きに従い複数の燃料取扱い機器の協調運
   転制御を実行する演算処理部と、この演算処理部の処理
   の結果として、前記燃料取扱い機器の運転状態の情報を
   表示する表示器と、演算処理部の処理の結果として前記
   記憶部に記憶されているデータを出力する出力部とを有
   する使用済核燃料取扱い管理装置。