JPS6364760B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は沸騰水形原子炉等の燃料集合体の洗浄
装置に関する。 一般に沸騰水形原子炉の燃料集合体は燃料棒を
たとえば８行８列に配列して組立てた燃料ハンド
ルをチヤンネルボツクス内に収容して構成されて
いる。そして冷却材は燃料棒の間を上方に流れ中
性子の減速および発生熱の除熱をおこなう。とこ
ろでこの冷却材には原子炉内構造物や配管等から
発生する腐食生成物（クラツド）が含まれてお
り、このクラツドは前記燃料棒の表面に付着す
る。このため燃料棒の表面には時間とともにクラ
ツドが堆積し、熱伝達率の悪化等の不具合を生じ
る。また使用済燃料集合体を再処理工場へ輸送す
る時あるいは輸送後再処理する場合にはこの燃料
棒に付着したクラツドから放射される高い放射線
によつて作業員の被曝線量が増大する不具合があ
る。この為従来から燃料棒に付着したクラツドを
定期的に除去することが行なわれておりこの方法
を第１図を参照して説明する。 第１図は炉心上部にある燃料取扱機器および周
辺の構造を簡単に示したものである。１は炉心、
２は原子炉圧力容器、３は原子炉格納容器であ
る。そして上記原子炉圧力容器２の上部に設けら
れた原子炉ウエル４の両側には燃料プール５およ
び機器貯蔵ピツト６が設けられており、運転中は
ゲート７によつて前記原子炉ウエル４内への流入
は遮断されている。その燃料プール５内には燃料
集合体８を固定するラツク９が燃料プール５の底
壁２２に設けられている。なお２３は燃料プール
５の側壁である。そして定期点検時には燃料つか
み具１０と組になつたホイスト機構１１とを備え
た燃料交換プラツトホーム１２を原子炉建屋のオ
ペレーシヨンフロアのレール（図示せず）上を炉
心１上と燃料プール５との間を移動させ、使用済
の燃料集合体８を炉心１から取出し、燃料プール
５内に移す。そしてこの燃料プール５内において
燃料棒に付着したクラツドを除去する。そしてこ
のクラツド除去はまず燃料集合体８からチヤンネ
ルボツクスを取りはずす。その状態で燃料集合体
８に高圧の水の噴流を吹きつけて洗浄したり、あ
るいは作業員が燃料集合体８からブラシ等でクラ
ツドを除去していた。しかしながら、このような
方法では作業時の作業員の被曝線量が大きくまた
除去したクラツドの回収が面倒であり、さらに燃
料プール５全体が放射能によつて汚染され、また
洗浄効果が必ずしも充分でないという不具合があ
つた。 本発明は以上の点に対してなされたもので、そ
の目的とするところは、燃料棒の表面に付着した
クラツドを容易かつ完全に除去捕集し、作業時に
作業員の被曝線量を低減しまた燃料プール全体が
放射線によつて汚染されることがない燃料集合体
の洗浄装置を提供することにある。 以下第２図ないし第４図によつて本発明の一実
施例を説明する。第２図は本発明の概略構成を示
したもので、第３図および第４図はそれをさらに
詳細に示したものである。図中１５は容器本体で
あつてこの容器本体１５は上部に開閉自在な蓋体
１４を有し燃料プール５内に設置されている。そ
して上記蓋体１４の最上部と燃料プール５の水面
間は燃料集合体８の長さ以上の間隔を有し、燃料
集合体８を水面から露出せずに水中にて移動させ
ることができるスペースを確保している。また容
器本体１５の下部は、円錐形をしており容器本体
１５内の水を排水する場合容器本体１５内に水が
残留しないような構造となつている。そしてこの
容器本体１５には燃料集合体駆動装置１６が設け
られている。１６ｆ，１６ｇはその支持金具であ
つて、これら支持金具１６ｆ，１６ｇによつて前
記燃料集合体８が回転自在および上下動自在に支
持されている。そしてこれらの支持金具１６ｆ，
１６ｇはプーリ１６ｃ，１６ｄ間に張設されたベ
ルト１６ｅに取付けられている。そしてこのベル
ト１６ｅはカツプリング１６ｂを介してモータ１
６ａにより走行駆動され、燃料集合体８が支持金
具とともに上下動されるように構成されている。
また燃料集合体８は図示しない回転機構により回
転動されるように構成されている。そして前記容
器本体１５内のプール水を排水するための圧力気
体供給機構１７が設けられている。１７ａはコン
プレツサーであつてこのコンプレツサー１７ａに
よつて高圧気体たとえば圧力空気を供給し、開閉
バルブ１７ｂおよび圧力空気供給管１７ｃを介し
て容器本体１５内に送り、この容器本体１５内の
水を排出する構成となつている。次に燃料集合体
８を洗浄する洗浄機構１８が設けられている。１
８ａは高圧ジエツトポンプであつて、この高圧ジ
エツトポンプ１８ａを駆動させ給水タンク１８ｂ
内の洗浄水を洗浄水供給管１８ｃを介してノズル
１８ｄから前記燃料集合体８に吹きつける構成と
なつている。また上記ノズル１８ｄは第４図で示
すように容器本体１５内に燃料集合体８をとり囲
むような状態で取り付けられている。次に洗浄液
浄化排出機構１９は容器本体１５の最下部に接続
され開閉バルブ１９ａを有する排出管１９ｂと排
水ポンプ１９ｃおよびフイルター１９ｄ等よりな
り、いずれも燃料プール５内に設置されている。
そして燃料集合体洗浄機構１８によつて燃料集合
体８を洗浄した後、上記排水ポンプ１９ｃを駆動
させ開閉バルブ１９ａおよび排出管１９ｂを介し
て容器本体１５内に溜つた洗浄水およびクラツド
を排出し、フイルター１９ｄによつてクラツドを
除去捕集し、清浄となつた洗浄水を燃料プール５
内に戻すような構成となつている。次に気体浄化
排気機構２０はエアーフイルター２０ａと圧力気
体供給機構１７の圧力気体供給配管１７ｃより分
岐し開閉弁２０ｂを有する排気配管２０ｃよりな
り、容器本体１５から排気された空気を上記排気
配管２０ｃ、開閉弁２０ｂを介してエアーフイル
ター２０ａに送り、この空気を浄化するように構
成されている。なおこの容器本体１５内の空気の
排気は次に述べる給水機構２１により上記容器本
体１５内に水を供給することによつて排気する構
成となつている。そして上記給水機構２１は燃料
プール外フロアー上に設置された給水ポンプ２１
ａと開閉バルブ２１ｂを有し、この給水ポンプ２
１ａによつて送られた水は容器本体１５に接続さ
れている給水管２１ｃを介して容器本体１５内に
供給されるように構成されている。尚、第３図中
符号２１ｄは給水ポンプ２１ａに接続された吸込
配管である。 以上の構成に基づき次に作用を説明する。 まず第２図において、ゲート７を順次はずし原
子炉ウエル４内に水を充満させる。そして燃料プ
ラツトホーム１２の燃料つかみ具１０によつて炉
心１内より燃料集合体８を吊り上げ、燃料プール
５内に移動させる。そこで、水中で前記燃料集合
体８からチヤンネルボツクス（図示せず）をはず
す。そして蓋体１４を取りはずしチヤンネルボツ
クスを取りはずした燃料集合体８を容器本体１５
内に収納する。そして駆動装置１６の支持金具１
６ｆ，１６ｇによつて前記燃料集合体８を固定す
る。そこで前記蓋体１４を容器本体１５にかぶせ
密着固定させる。次に圧力気体供給機構１７のコ
ンプレツサー１７ａを駆動させ圧力空気を供給
し、開閉バルブ１７ｂを開弁し、容器本体１５に
て圧力空気を供給する。前記動作と同時に排出機
構１９の開閉弁１９ａを開き、排水ポンプ１９ｃ
を駆動させる。これによつて、容器本体１５内に
充満していた燃料プール水は前記排出機構１９の
排出管１９ｂを介して流出し、フイルター１９ｄ
を通つて燃料プール内に流出する。これで容器本
体１５内には前記圧力気体供給機構１７によつて
供給された空気が充満した状態となる。そこで加
圧気体供給機構１７の開閉バルブ１７ｂを閉弁
し、コンプレツサー１７ａを停止させる。この状
態で洗浄機構１８の高圧ジエツトポンプ１８ａを
駆動させ洗浄水供給配管１８ｄを介してノズル１
８ｃから、燃料集合体８に高圧な洗浄水を吹きつ
けて洗浄をなす。このとき駆動装置１６のモータ
１６ａを駆動させプーリ１６ｃ，１６ｄおよびベ
ルト１６ｅを介して燃料集合体８を上下あるいは
回転動させる。そしてこの燃料集合体８の回転お
よび上下動により前記洗浄機構１８のノズル１８
ｃから吹きつける高圧な洗浄水は燃料集合体８に
均一に当り、均一に洗浄がなされる。この場合空
気中で高圧な洗浄水が吹き付けられるのでこの洗
浄液は高速で燃料集合体に衝突し、燃料集合体８
の表面に付着していたクラツドはこの洗浄水の噴
流の衝突による衝撃により完全に剥離し、高い洗
浄効果が得られる。そしてクラツドを含んだ洗浄
水は容器本体１５の下部に溜る。そして燃料集合
体８よりクラツドが完全に除去されたら洗浄機構
１８の高圧ジエツトポンプ１８ａを停止し洗浄を
終了する。このとき容器本体１５内下部には前述
したように燃料集合体８より剥離したクラツドを
含んだ洗浄水が溜つている。そこで排出機構１９
の開閉バルブ１９ａを開き排水ポンプ１９ｃを駆
動させて前記容器本体１５内下部に溜つたクラツ
ドを含んだ洗浄水を排出する。そしてフイルター
１９ｄによつてクラツドは捕集され残りの清浄な
水は燃料プール５内に排出される。よつて燃料プ
ール５内は汚染されることはない。次に浄化排気
機構２０の開閉バルブ２０ｂを開きそれと同時に
給水機構２１の給水ポンプ２１ａを駆動させ、開
閉バルブ２１ｂを開く。これによつて容器本体１
５内の空気は、浄化排気機構２０の排気管２０ｃ
およびフイルター２０ａを介して排気される。そ
してこのフイルター２０ａによりこの排気される
空気中に含まれる放射性物質のミスト等は完全に
除去される。そして容器本体１５内には前記給水
機構２１によつて燃料プール水を充満しこの容器
本体１５内外の圧力を同一とし、蓋体１４を開き
洗浄の終了した燃料集合体８を取り出す。 なお本発明は上記の一実施例には限定されな
い。たとえば前記実施例では駆動装置１６によつ
て燃料集合体８を上下あるいは回転動させている
が、燃料集合体８を固定させておいて洗浄機構１
８のノズル１８ｃを上下あるいは回転させても前
記実施例と同じ洗浄効果が得られる。 また給水機構の代わりに容器本体外部に開閉バ
ルブを設け給水を必要とするときその開閉バルブ
を開くことによつて容器本体内に水を入れても本
発明は実施できるものである。 またこの一実施例は洗浄液としてプール水を用
いているが洗浄効果を上げるため特別の洗浄水液
を用いてもよい。ただしこの場合は洗浄液を燃料
プール中に放出せず別に回収する必要がある。 以上詳述したように本発明による燃料集合体の
洗浄装置は、燃料プール内の水中に設けられ燃料
集合体を収容する容器本体と、この容器本体に設
けられ開閉自在な蓋体と、前記容器本体に連結さ
れ前記容器本体内に気体を加圧供給して内部の水
を排出する圧力気体供給機構と、前記容器本体内
に洗浄ノズルを有しこの洗浄ノズルを介して前記
燃料集合体に高圧の洗浄液を吹付ける燃料集合体
洗浄機構と、前記容器本体に連結され容器本体に
溜つた洗浄液を排出するとともにその中に含まれ
るクラツドを捕集除去する洗浄液浄化排出機構
と、前記容器本体に連結され前記容器本体内の気
体を浄化排気する気体浄化排気機構と、前記容器
本体に接続され上記気体浄化排気機構により容器
本体内の気体を排気する際容器本体内に水を供給
する給水機構とを具備したことを特徴とするもの
である。したがつて燃料集合体は気体中で洗浄液
が吹き付けられるので、この噴流が燃料集合体に
衝撃的に当り、充分に高い洗浄効果が得られる。
またこの洗浄を終つた洗浄液中に含まれるクラツ
ドは浄化排出機構により捕集されるのでこのクラ
ツドの回収が容易であり、かつこのクラツドが燃
料プール内に拡散することがないので燃料プール
全体が汚染されることもない。また作業員はこの
洗浄装置を離れた位置から遠隔操作するだけでよ
く、さらにこの容器本体は燃料プール水中に設け
られているのでプール水により充分な放射線の遮
蔽がなされ、作業員の被曝線量が大幅に低減す
る。さらにこの容器本体は燃料プール水中に設け
られているのでプール水により放射線の遮蔽がな
され、この容器本体は特別の放射線遮蔽構造とす
る必要はなくその構造が簡単になる。さらに、本
発明の場合には、気体浄化排気機構及び給水機構
を備えており、これら気体浄化排気機構及び給水
機構を同時に起動させることにより、容器本体内
の放射性物質のミストを含有する気体を完全に除
去するとともに、それを浄化して清浄な空気とし
て放出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は沸騰水形原子炉の炉心上部の燃料取扱
関係機器および周辺の概略構造を示す一部断面
図、第２図は本発明の一実施例の概略構成を示す
一部断面図、第３図は本発明の一実施例を第２図
よりさらに詳細に示した縦断面図、第４図は容器
本体内を上方より見た平面図である。 ５……燃料プール、８……燃料集合体、１４…
…蓋体、１５……容器本体、１７……加圧気体供
給機構、１８……燃料集合体洗浄機構、１９……
洗浄液浄化排出機構、２０……気体浄化排気機
構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 燃料プール内の水中に設けられ燃料集合体を
   収容する容器本体と、この容器本体に設けられ開
   閉自在な蓋体と、前記容器本体に連結され前記容
   器本体内に気体を加圧供給して内部の水を排出す
   る圧力気体供給機構と、前記容器本体内に洗浄ノ
   ズルを有しこの洗浄ノズルを介して前記燃料集合
   体に高圧の洗浄液を吹付ける燃料集合体洗浄機構
   と、前記容器本体に連結され容器本体に溜つた洗
   浄液を排出するとともにその中に含まれるクラツ
   ドを捕集除去する洗浄液浄化排出機構と、前記容
   器本体に連結され前記容器本体内の気体を浄化排
   気する気体浄化排気機構と、前記容器本体に接続
   され上記気体浄化排気機構により容器本体内の気
   体を排気する際容器本体内に水を供給する給水機
   構とを具備したことを特徴とする燃料集合体の洗
   浄装置。