JPS6326323B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6326323B2 JPS6326323B2 JP56146322A JP14632281A JPS6326323B2 JP S6326323 B2 JPS6326323 B2 JP S6326323B2 JP 56146322 A JP56146322 A JP 56146322A JP 14632281 A JP14632281 A JP 14632281A JP S6326323 B2 JPS6326323 B2 JP S6326323B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reactor
- reflector
- inner cylinder
- core
- transducer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/30—Arrangements for calibrating or comparing, e.g. with standard objects
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- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ナトリウム冷却型高速炉の炉心上端
部近傍に位置する超音波送受信器（以下トランス
デユーサという）より超音波を発射し、トランス
デユーサに対向して設置した反射体からの反射波
により、障害物（炉心の異常、特に炉心構成要素
の装荷状態の異常）を速やかに検出できるように
した反射体方式の超音波透視装置に係り、特に原
子炉内筒に取付ける反射体の取付構造を原子炉ス
クラム時の原子炉内筒と反射体に温度差がつくた
めの熱膨張差による変形が、反射体への拘束荷重
にならない、スライド可能なものとすることによ
り、熱応力を低減して構造の信頼性を高めること
を特徴とする超音波透視装置に関する。
部近傍に位置する超音波送受信器（以下トランス
デユーサという）より超音波を発射し、トランス
デユーサに対向して設置した反射体からの反射波
により、障害物（炉心の異常、特に炉心構成要素
の装荷状態の異常）を速やかに検出できるように
した反射体方式の超音波透視装置に係り、特に原
子炉内筒に取付ける反射体の取付構造を原子炉ス
クラム時の原子炉内筒と反射体に温度差がつくた
めの熱膨張差による変形が、反射体への拘束荷重
にならない、スライド可能なものとすることによ
り、熱応力を低減して構造の信頼性を高めること
を特徴とする超音波透視装置に関する。
一般に、ナトリウム冷却型高速炉は、燃料交換
前に炉心を内蔵する原子炉圧力容器の上部に設け
られた制御棒駆動機構と制御棒を切離し、炉心内
に挿荷して原子炉出力を低下（以下原子炉スクラ
ム）させた後、炉心上部機構（以下UCSという）
と一体の回転プラグを回転して燃料交換を行な
う。ところで、燃料交換時に制御棒の切離しと炉
心内への挿荷が確実に行われていない場合、ある
いは、炉心構成要素が浮上り、UCSと干渉して
いる場合に、回転プラグを回転すると、炉心に致
命的な損傷を与える恐れがある。そのため、炉心
構成要素とUCSとの間隙が覗ける位置にトラン
スデユーサと反射体とが設置され、前記トランス
デユーサから発射した超音波により監視してい
る。この監視を行うために、前記トランスデユー
サをUCS下面に平行な方向に向ける俯仰角運動、
炉心構成要素の全頂部をおおつて走査させる水平
運動、そして炉心構成要素頂部とUCS下面との
間隙を全てカバーさせる上下運動をさせることが
可能な超音波透視装置を使用して、制御棒の切離
し、および炉心内への挿荷が確実に行われている
事、炉心構成要素の浮上りによるUCSとの干渉
の有無等を検出している。
前に炉心を内蔵する原子炉圧力容器の上部に設け
られた制御棒駆動機構と制御棒を切離し、炉心内
に挿荷して原子炉出力を低下（以下原子炉スクラ
ム）させた後、炉心上部機構（以下UCSという）
と一体の回転プラグを回転して燃料交換を行な
う。ところで、燃料交換時に制御棒の切離しと炉
心内への挿荷が確実に行われていない場合、ある
いは、炉心構成要素が浮上り、UCSと干渉して
いる場合に、回転プラグを回転すると、炉心に致
命的な損傷を与える恐れがある。そのため、炉心
構成要素とUCSとの間隙が覗ける位置にトラン
スデユーサと反射体とが設置され、前記トランス
デユーサから発射した超音波により監視してい
る。この監視を行うために、前記トランスデユー
サをUCS下面に平行な方向に向ける俯仰角運動、
炉心構成要素の全頂部をおおつて走査させる水平
運動、そして炉心構成要素頂部とUCS下面との
間隙を全てカバーさせる上下運動をさせることが
可能な超音波透視装置を使用して、制御棒の切離
し、および炉心内への挿荷が確実に行われている
事、炉心構成要素の浮上りによるUCSとの干渉
の有無等を検出している。
ところで、前記原子炉スクラム動作は地震等の
異常時にも原子炉の安全を確保するために行われ
る。この原子炉スクラム動作後は燃料からの発熱
が無くなり、反射体、UCS等は約400℃の低温
Na、原子炉内筒は約500℃の高温Na（原子炉運転
時の出口Na温度）の温度になる時間がある。こ
の際反射体には、表面の温度が急激に下がつたた
めの応力、原子炉内筒との温度差による熱変形の
違いのための応力さらに地震による応力等が重な
り、高い応力が発生するため以下の様な問題点が
ある。
異常時にも原子炉の安全を確保するために行われ
る。この原子炉スクラム動作後は燃料からの発熱
が無くなり、反射体、UCS等は約400℃の低温
Na、原子炉内筒は約500℃の高温Na（原子炉運転
時の出口Na温度）の温度になる時間がある。こ
の際反射体には、表面の温度が急激に下がつたた
めの応力、原子炉内筒との温度差による熱変形の
違いのための応力さらに地震による応力等が重な
り、高い応力が発生するため以下の様な問題点が
ある。
(1) 原子炉スクラム動作は、原子炉の寿命中に相
当回数予定されるため、高い応力がくり返えさ
れれば熱疲労により決定される寿命が短くな
る。また、反射面の歪が増加し、反射精度を低
下させる可能がある。
当回数予定されるため、高い応力がくり返えさ
れれば熱疲労により決定される寿命が短くな
る。また、反射面の歪が増加し、反射精度を低
下させる可能がある。
(2) 反射体だけでなく、原子炉内筒側も内外面の
温度差、地震荷重等による応力に加えて、反射
体の拘束荷重による応力を考慮すると、非常に
厳しい条件となり構造健全性を保証する上で問
題となる。
温度差、地震荷重等による応力に加えて、反射
体の拘束荷重による応力を考慮すると、非常に
厳しい条件となり構造健全性を保証する上で問
題となる。
本発明は上記点に対してなされたもので、原子
炉スクラム時の内筒と反射体に生じる温度差によ
る熱応力を低減して信頼性の高い、超音波透視装
置を得ることを目的とする。
炉スクラム時の内筒と反射体に生じる温度差によ
る熱応力を低減して信頼性の高い、超音波透視装
置を得ることを目的とする。
以下一実施例の図面を参照して本発明について
説明する。
説明する。
第１図は本発明による超音波透視装置を取付け
た原子炉容器の縦断面図である。炉心構成要素を
樹立させた炉心１０及びその支持をする炉心バレ
ル１１等を内蔵して原子炉容器１２が設けられて
いる。この原子炉容器１２上部にはしやへいプラ
グ１３が設けられ、原子炉容器１２内の冷却材液
面１４にカバーガス空間を形成している。前記原
子炉容器１２内の冷却材中で、炉心バレル１１外
側には炉心バレル１１を囲繞して内筒１５が設け
られている。
た原子炉容器の縦断面図である。炉心構成要素を
樹立させた炉心１０及びその支持をする炉心バレ
ル１１等を内蔵して原子炉容器１２が設けられて
いる。この原子炉容器１２上部にはしやへいプラ
グ１３が設けられ、原子炉容器１２内の冷却材液
面１４にカバーガス空間を形成している。前記原
子炉容器１２内の冷却材中で、炉心バレル１１外
側には炉心バレル１１を囲繞して内筒１５が設け
られている。
前記しやへいプラグ１３下面には、前記炉心構
成要素上方にある間隙を有してUCS１６が設け
られている。又、前記しやへいプラグ１３上には
トランスデユーサ駆動のための駆動部１７が設け
られ、通常時原子炉容器１２内の炉心１０と
UCS１６の間隙部に位置するようにトランスデ
ユーサ１８が設けられ、このトランスデユーサ１
８はしやへいプラグ１３を貫通して設けられた保
持管１９によつて前記駆動部１７と連結されてい
る。これら駆動部１７、保持管１９およびトラン
スデユーサ１８によつてトランスデユーサ駆動装
置を構成している。前記内筒１５内に前記トラン
スデユーサ１３に対向する位置に反射体２０が取
付けられている。反射体２０の内筒１５への取付
は第２図に示す。（第３図は他の実施例である） 第２図に示す実施例においては、内筒１５内面
に反射体２０を取付ける数量に応じて横溝２１を
周方向に、縦溝２２を軸方向に、反射体２０が固
定可能な長さにわたり必要な数だけ設ける。また
反射体２０はキー２３を縦、横方向に有し、内筒
１５の縦、横の各々の溝２１，２２に入り込むよ
うになつている。また、反射体２０の固定は、取
付ボルト２４により行い、反射体下部の反射面２
５への影響が無いようになつている。
成要素上方にある間隙を有してUCS１６が設け
られている。又、前記しやへいプラグ１３上には
トランスデユーサ駆動のための駆動部１７が設け
られ、通常時原子炉容器１２内の炉心１０と
UCS１６の間隙部に位置するようにトランスデ
ユーサ１８が設けられ、このトランスデユーサ１
８はしやへいプラグ１３を貫通して設けられた保
持管１９によつて前記駆動部１７と連結されてい
る。これら駆動部１７、保持管１９およびトラン
スデユーサ１８によつてトランスデユーサ駆動装
置を構成している。前記内筒１５内に前記トラン
スデユーサ１３に対向する位置に反射体２０が取
付けられている。反射体２０の内筒１５への取付
は第２図に示す。（第３図は他の実施例である） 第２図に示す実施例においては、内筒１５内面
に反射体２０を取付ける数量に応じて横溝２１を
周方向に、縦溝２２を軸方向に、反射体２０が固
定可能な長さにわたり必要な数だけ設ける。また
反射体２０はキー２３を縦、横方向に有し、内筒
１５の縦、横の各々の溝２１，２２に入り込むよ
うになつている。また、反射体２０の固定は、取
付ボルト２４により行い、反射体下部の反射面２
５への影響が無いようになつている。
次に第３図に示す実施例について説明する。内
筒１５内面に反射体３０を取付ける数量に応じ
て、ベース３１を必要数設ける。反射体３０は、
取付ボルト３２ａにより軸方向を固定、押え板３
３と取付ボルト３２ｂでスライド可能に内筒１５
に固定し、反射面３４への影響が無いようになつ
ている。尚各々の実施例において反射体の数量
は、１例を示したものである。
筒１５内面に反射体３０を取付ける数量に応じ
て、ベース３１を必要数設ける。反射体３０は、
取付ボルト３２ａにより軸方向を固定、押え板３
３と取付ボルト３２ｂでスライド可能に内筒１５
に固定し、反射面３４への影響が無いようになつ
ている。尚各々の実施例において反射体の数量
は、１例を示したものである。
次に、以上説明の超音波透視装置の作用動作に
ついて説明する。
ついて説明する。
しやへいプラグ１３を貫通して駆動部１７、保
持管１９、トランスデユーサ１８等から構成され
るトランスデユーサ駆動装置を、原子炉容器１２
に設置する。反射体２０は内筒１５を据付けた時
点で炉内に設置されている。UCS１６の下面と
炉心１０の上面との間隙部を通して、反射体２０
に向けて超音波を発信し、反射体２０からの反射
波を受信することにより、制御棒の切離しと炉心
１０内への挿荷が確実に行われている事、炉心構
成要素の浮上りによるUCS１６との干渉の有無
等を検出する。ここで、原子炉スクラム時の反射
体２０と内筒１５に温度差がつき、熱膨張差が生
じた場合、第２図に示す例では反射体２０は取付
ボルト２４で内筒１５に固定されているが、反射
体２０と内筒１５の軸方向の熱膨張差については
キー２３と縦溝２２で、周方向の熱膨張差につい
てはキー２３と横溝２１でスライドして吸収す
る。キー２３と横溝２１は反射体２０の回転防
止、キー２３と縦溝２２は、反射体２０の周方向
及び軸方向の位置決めと移動防止の機能を持つ。
特に、通常運時では熱膨張差が無い状態でありキ
ー２３と縦、横溝２２，２１のギヤツプはほとん
ど無い様になつており、前記位置決めを高い精度
で行つている。
持管１９、トランスデユーサ１８等から構成され
るトランスデユーサ駆動装置を、原子炉容器１２
に設置する。反射体２０は内筒１５を据付けた時
点で炉内に設置されている。UCS１６の下面と
炉心１０の上面との間隙部を通して、反射体２０
に向けて超音波を発信し、反射体２０からの反射
波を受信することにより、制御棒の切離しと炉心
１０内への挿荷が確実に行われている事、炉心構
成要素の浮上りによるUCS１６との干渉の有無
等を検出する。ここで、原子炉スクラム時の反射
体２０と内筒１５に温度差がつき、熱膨張差が生
じた場合、第２図に示す例では反射体２０は取付
ボルト２４で内筒１５に固定されているが、反射
体２０と内筒１５の軸方向の熱膨張差については
キー２３と縦溝２２で、周方向の熱膨張差につい
てはキー２３と横溝２１でスライドして吸収す
る。キー２３と横溝２１は反射体２０の回転防
止、キー２３と縦溝２２は、反射体２０の周方向
及び軸方向の位置決めと移動防止の機能を持つ。
特に、通常運時では熱膨張差が無い状態でありキ
ー２３と縦、横溝２２，２１のギヤツプはほとん
ど無い様になつており、前記位置決めを高い精度
で行つている。
次に、第３図に示す例では、取付ボルト３２ａ
が位置決め、押え板３３と取付ボルト３２ｂが熱
膨張差の吸収を行うようになつている。従つて、
本超音波透視装置を有する原子炉設備が、燃料交
換または地震その他の理由で、原子炉スクラム動
作をした時でも、反射体と内筒の熱膨張差による
変形は、拘束荷重とならないため、熱応力が低減
される。この事により、反射体、内筒は異常なく
正規の機能を発揮し、トランスデユーサより発射
された超音波を正常に反射し、すみやかに炉心の
上端部近傍にある障害物を検出し（制御棒の切離
しと炉心への完全挿入の確認、UCSと炉心構成
要素との干渉の有無確認等）異常の無い事を確認
後、回転プラグを回転して燃料交換を行う。
が位置決め、押え板３３と取付ボルト３２ｂが熱
膨張差の吸収を行うようになつている。従つて、
本超音波透視装置を有する原子炉設備が、燃料交
換または地震その他の理由で、原子炉スクラム動
作をした時でも、反射体と内筒の熱膨張差による
変形は、拘束荷重とならないため、熱応力が低減
される。この事により、反射体、内筒は異常なく
正規の機能を発揮し、トランスデユーサより発射
された超音波を正常に反射し、すみやかに炉心の
上端部近傍にある障害物を検出し（制御棒の切離
しと炉心への完全挿入の確認、UCSと炉心構成
要素との干渉の有無確認等）異常の無い事を確認
後、回転プラグを回転して燃料交換を行う。
以上説明のように本発明の超音波透視装置は、
原子炉スクラム時の内筒と反射体の熱膨張差が拘
束荷重とならない様な、反射体取付構造を使用し
て、熱応力の低減を実現して地震荷重および激し
い熱荷重を受けても反射体の構造健全性が阻害さ
れることなく、正常に原子炉内の異常検出するこ
とが出来るために以下の効果がある。
原子炉スクラム時の内筒と反射体の熱膨張差が拘
束荷重とならない様な、反射体取付構造を使用し
て、熱応力の低減を実現して地震荷重および激し
い熱荷重を受けても反射体の構造健全性が阻害さ
れることなく、正常に原子炉内の異常検出するこ
とが出来るために以下の効果がある。
反射体、内筒ともに変形が小さくなり、反射体
は反射面の精度が保持され、炉内の異常発見の検
出向上による燃料交換の安全性が向上する。（誤
検出による炉心の破損等は、原子炉にとつて致命
的な事故である。）また、内筒は構造信頼性が向
上し、原子炉の信頼性を高める。
は反射面の精度が保持され、炉内の異常発見の検
出向上による燃料交換の安全性が向上する。（誤
検出による炉心の破損等は、原子炉にとつて致命
的な事故である。）また、内筒は構造信頼性が向
上し、原子炉の信頼性を高める。
熱疲労に対する寿命が向上し、熱過渡、地震等
の荷重に対する構造健全性が高くなり、破損を防
止できる。従つて長設計寿命の原子炉への超音波
透視装置の設置が可能になる。
の荷重に対する構造健全性が高くなり、破損を防
止できる。従つて長設計寿命の原子炉への超音波
透視装置の設置が可能になる。
さらに、超音波透視装置による炉内の異常検査
は特に、原子炉が大きな地震あるいは熱過渡の条
件を受けた時に、炉心部の異常等を確認する必要
があり、この時に本案による超音波透視装置を用
いて前記検査を行えることは、原子炉の安全確保
上極めて有効である。また、これは原子炉の稼動
率の向上にもつながる。（超音波透視装置が破損、
故障等をおこせば燃料交換が不能となるだけでな
く、装置の補修自体も非常に大変な作業である。）
は特に、原子炉が大きな地震あるいは熱過渡の条
件を受けた時に、炉心部の異常等を確認する必要
があり、この時に本案による超音波透視装置を用
いて前記検査を行えることは、原子炉の安全確保
上極めて有効である。また、これは原子炉の稼動
率の向上にもつながる。（超音波透視装置が破損、
故障等をおこせば燃料交換が不能となるだけでな
く、装置の補修自体も非常に大変な作業である。）
第１図は本発明による超音波透視装置を取付け
た一実施例による原子炉容器の縦断面図、第２図
は第１図の反射体部の拡大図でありａは平面図、
ｂは正面図、ｃは側面図、第３図は第２図の他の
実施例を示しており、ａは平面図、ｂは正面図、
ｃは側面図である。 １７……駆動部、１８……トランスデユーサ、
２０……反射体、２１……横溝、２２……縦溝、
２３……キー。
た一実施例による原子炉容器の縦断面図、第２図
は第１図の反射体部の拡大図でありａは平面図、
ｂは正面図、ｃは側面図、第３図は第２図の他の
実施例を示しており、ａは平面図、ｂは正面図、
ｃは側面図である。 １７……駆動部、１８……トランスデユーサ、
２０……反射体、２１……横溝、２２……縦溝、
２３……キー。
Claims (1)
- １ 液体金属冷却型高速炉の炉容器内に収納され
た炉心の上端部近傍位置から炉心の上方を横断す
る超音波信号を送出する超音波送受信器と、この
超音波送受信器を回転可能に保持する駆動部と、
前記炉心を同心円筒状に包囲する内筒の内面で前
記トランスデユーサに対向した位置に設けられた
反射体と、この反射体と前記内筒間に設置される
反射体スライド機構とからなる超音波透視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56146322A JPS5848850A (ja) | 1981-09-18 | 1981-09-18 | 超音波透視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56146322A JPS5848850A (ja) | 1981-09-18 | 1981-09-18 | 超音波透視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5848850A JPS5848850A (ja) | 1983-03-22 |
| JPS6326323B2 true JPS6326323B2 (ja) | 1988-05-30 |
Family
ID=15405045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56146322A Granted JPS5848850A (ja) | 1981-09-18 | 1981-09-18 | 超音波透視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5848850A (ja) |
-
1981
- 1981-09-18 JP JP56146322A patent/JPS5848850A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5848850A (ja) | 1983-03-22 |
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