JPS646431B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は原子燃料内挿物構造体を水中にあつて
収納し、当該収納状態において上記構造体を解体
し、使用済みとなつた原子燃料内挿物を適宜の手
段により抜き取り、さらに新規な原子燃料内挿物
に変換する作業用に供して好適な原子燃料内挿物
構造体の解体用保持装置に関する。

原子炉における原子燃料内挿物構造体１は既知
の通り第１図に示す如き構成を有し、上部構造物
２の端板３にクラスタ状にて垂下状態となるよう
多数の原子燃料内挿物４を取着したものであり、
上部構造物２はホールドダウンバー５と上記端板
３とを接続したスリーブ６に、ホールドダウンス
プリング７を被嵌してなり、また上記原子燃料挿
入物４としては、図示の如く原子燃料の反応度を
制御する数ｍにおよぶ長尺なバーナブルポイズン
棒４₁（可燃性毒物入棒）や、これよりも大径短尺
であり原子燃料集合体内を流過する冷却水の圧力
損失を調整するためのシンブルプラグ４₂が単独
または組合わせて用いられ、さらにはこれら二者
４₁，４₂に中性子源としての原子燃料挿入物をも
組込んで、中性子組立体たる原子燃料挿入物構造
体とすることがある。

そしてかゝる原子燃料内挿物構造体１は既知の
如く原子燃料集合体の制御棒案内シンブルに挿入
され、ホールドダウンスプリング７を介して上部
炉心板に押圧固定することにより使用されること
になるが、上記したバーナブルポイズン棒４₁は
原子核反応により発生する余剰の中性子を吸収し
て原子炉の反応度を一定に維持する役割を果すも
のであるから、多量の中性子照射を受けて使用済
みとなつた当該バーナブルポイズン棒４₁は、強
い放射能を有し、これに接近することが危険とな
るから、従来かゝる場合には原子燃料集合体から
原子燃料内挿物構造体を、そのまゝ遠隔操作によ
り引き抜くと共に、これを移送して原子力発電所
の所定エリア内にて長期にわたり保管する取扱い
をしている。

このため上記従来の取扱いによるときは、機械
的破損等がない限り再使用の可能である上部構造
物２やシンブルプラグ４₂が、バーナブルポイズ
ン棒４₁と共に廃棄されることゝなり、大きな損
失を伴うことゝなる。

本発明はかゝる現況に着目し、使用済みとなつ
た原子燃料内挿物構造体１をそのまゝ移送保管す
るのではなく、当該構造体１を水中にて解体する
ことにより、バーナブルポイズン棒４₁だけを取
り出して、これを放射性廃棄物として所定エリア
内に移し、かつ新規なバーナブルポイズン棒を当
該構造体１の上部構造物２に取着し、同構造物
２、シンブルプラグ４₂等の再使用を意図するも
ので、本発明では特に上記使用済みの原子燃料内
挿物構造体１を水中にて安定して収納保持でき、
当該構造体１の解体作業とバーナブルポイズン棒
４₁の引抜き作業および新規バーナブルポイズン
棒の挿入取着作業を能率的に、しかもこれらの作
業中に、上部構造物２、バーナブルポイズン棒４
_１、シンブルプラグ４₂等が相互に衝当して損傷し
たりする危険を絶滅し、もつて同構造物２、シン
ブルプラグ４₂の再使用に支障を来す如きことの
ない解体用保持枠装置を提供しようとするのが第
１発明の目的である。

そして第２の発明では、さらに上記の解体用保
持枠装置の適所に、駆動源により可動な挾持体を
設けることにより、新規挿入のバーナブルポイズ
ン棒をすべて特定向きに挾持可能となし、当該ボ
イズン棒の上部構造物２への取着作業を一層能率
的に実施できるようにすると共に、上部構造物２
に対する損傷の危険性を皆無にしようとしてい
る。

そこで先ず本願に係る第１の発明につき、第３
図の実施例によつてこれを詳記すれば、所要複数
本の縦枠材８，８……を立設することにより、同
枠材により囲成された枠内空所９を形成して枠体
１０が構成されるが、当該空所９は前記原子燃料
内挿物構造体１の原子燃料内挿物４が収納可能な
内径と高さを有すると共に、これら縦枠材８，８
……の上端部には横向天板１１が、そして中間部
には横向中板１２が、さらに下端部には横向底板
１３が枠内空所９を横割りに区画するよう架設し
てある。

そして上記した横向中板１２は、図示例の場
合、中枠体１４の底板として形成され、当該中枠
体１４を枠体１０に挿入し適所にて固定すること
により横向中板１２を枠体１０の所定高所に架設
するようにしている。

さて上記の横向天板１１には、原子燃料内挿物
構造体１の当該原子燃料内挿物４が、すべて挿通
できるよう多数の上位通孔１５，１５……が所定
配置にて穿設されており、従つて当該通孔１５，
１５……は前記第１図の如き原子燃料内挿物構造
体１を解体の対象とするのであれば、最大外径を
有するシンブルプラグ４₂の外径よりも大きな内
径に設定されている。

次に横向中板１２にも上位通孔１５，１５……
と同配置にて多数の中位通孔１６，１６……が穿
設されているが、当該通孔１６，１６……の内径
は、大径所望短尺原子燃料内挿物すなわち図示の
場合シンブルプラグ４₂の下部端栓４_2aが係合支
承され、かつ小径長尺原子燃料内挿物すなわち図
示例のバーナブルポイズン棒４₁が貫通可能な寸
法に設定されている。

さらに上記横向底板１３は、小径長尺原子燃料
内挿物たるバーナブルポイズン棒４₁の下部端栓
４_1aを支承する位置に配設されている。

そこで上記の解体用保持枠装置を用いて解体作
業を行なうには、原子燃料集合体から使用済みの
原子燃料内挿物構造体１を、ブリツジクレーン等
を用いて引き揚げた後、別途水中に設置された当
該装置の直上に当該構造体１を搬送して、これを
降下させることにより先ず上位通孔１５，１５…
…に小径長尺なバーナブルポイズン棒４₁を所定
挿通配置となるよう挿入させ、この状態で降下を
続行させれば、当該バーナブルポイズン棒４₁は
横向中板１２の中位通孔１６，１６……に貫通さ
れ、次いで大径短寸のシンブルプラグ４₂が上位
通孔１５，１５……から挿入された後、同プラグ
４₂の下位端栓４_2aが横向中板１２の中位通孔１
６，１６……に係合支承されると共に、バーナブ
ルポイズン棒４₁の下位端栓４_1aが横向底板１３
上に支承され、かくて当該原子燃料内挿物構造体
１の原子燃料内挿物４は枠体１０内に収納立置さ
れ、この際横向天板１１の直上に上部構造物２の
端板３が配置される。

このようにして原子燃料内挿物構造体１が水中
にて安定的に立置されたならば、既知のように原
子燃料内挿物４の上部端栓４ａを、第２図に明示
する如く上部構造物２の端板３に取着しているナ
ツト１７の取外しを行なうのであり、この際端板
３の角孔１８に上部端栓４ａの段縁１９から突設
せる嵌合胴部２０が嵌合しており、端板３から上
向きに突設している当該端栓４ａの螺杆部２１に
は筒部２２付きのナツト１７が螺着され、筒部２
２は螺杆部２１の切欠２３にあつてかしめられて
いるので、当該ナツト１７に所定のトルクをかけ
て螺回させれば、切欠２３にかしめられている回
り止めの筒部２２は破壊され、原子燃料内挿物４
は嵌合胴部２０の角孔１８への嵌合により回り止
めとなつているから上記ナツト１７を取り外すこ
とができる。

尚こゝで第５図に示したものは、原子燃料内挿
物４の上部端栓４ａに螺着したナツト１７の回り
止め手段が第２図のものと異なり、螺杆部２１に
縦切した割溝２４にピン２５を装入し、当該ピン
２５をナツト１７に溶接固定したものであるが、
これまたナツト１７を螺回することで上記の溶接
による固定を破壊することができる。

このようにしてすべての原子燃料内挿物４につ
き、そのナツト１７を外し終つたならば、上部構
造物２を前記ブリツジクレーンにより引き揚げる
ことによつて、当該解体用保持枠装置に原子燃料
内挿物４を残置させることができる。

そこで使用済みのバーナブルポイズン棒４₁だ
けを、図示しない適宜の遠隔把持移送装置を用い
て、その上部端栓４ａを握み、順次引き揚げて所
定の場所に廃棄するのであり、シンブルプラグ４
_２等の他の原子燃料内挿物についてはそのまゝと
し引き揚げ作業を行なわない。

次に新規なバーナブルポイズン棒を順次一本宛
上記遠隔把持移送装置により操作して、横向上板
１１の所定上位通孔１５，１５……から挿入降下
させ、横向中板１２の中位通孔１６，１６……を
貫通して、横向底板１３上に支承させればよく、
かくて全バーナブルポイズン棒４₁の交換が完了
したならば、前記の上部構造物２をブリツジクレ
ーンにより移送降下し、各原子燃料内挿物４の上
部端栓４ａにおける嵌合胴部２０に端板３の角孔
１８を嵌合させ、第２図の如く筒部２２付きのナ
ツト１７を螺杆部２１に所定の工具にて螺着し、
かつ切欠２３での筒部かしめ作業を行ない、再生
の原子燃料内挿物構造体が組立てられるから、当
該構造体はブリツジクレーンにより、当該解体用
保持枠装置から引き揚げ、原子燃料集合体に装填
されることゝなる。

次に本願の第２発明につき説示すれば、上記し
た第１発明の構成に以下の構成が付加されたもの
で、前記横向天板１１に単なる上位通孔１５，１
５……が穿設されているだけでなく、当該通孔１
５，１５……には第４図に示す通り複数の挾持体
２６，２６……が臨設されており、図示例では上
位通孔１５，１５……が角孔となつていて、同孔
の各辺内面１５′に夫々対向して二対計４個の挾
持体２６，２６……が出没自在に嵌装され、かつ
これらの挾持体２６，２６……は図示しないエア
シリンダ等の駆動源によつて上位通孔１５，１５
……の軸心に向け進退自在に駆動し得るよう構成
されている。

そして原子燃料内挿物構造体の原子燃料内挿物
４が解体用保持枠装置に収納されているとき、上
記の駆動源を稼動させることによつて、進出した
挾持体２６，２６……が、原子燃料内挿物４の上
部端栓４ａ直下に前記段縁１９を介して形成され
ている角状部２７の各面を挾持することゝなり、
かくて当該原子燃料内挿物４は挾持体２６，２６
……の挾持によつてすべて周方向位置が特定化さ
れて一定の向きとなるよう回動整序されることゝ
なり、従つて第２図に示した切欠２３等も全内挿
物につき同一方向に指向される。

そこで上記装置を用いるには、第１発明にて説
示したように同装置に残置された原子燃料内挿物
４に、上部構造物２を降下装填する際、予め挾持
体２６，２６……を作動させて上記内挿物４を挾
持しておけば、上記構造物２の端板３に穿設され
た角孔１８に、原子燃料内挿物４の嵌合胴部２０
が整合して、両者の係合が円滑に行なわれ、次に
ナツト１７を螺杆部２１に締着するに際しても、
挾持体２６，２６……による挾持を解除しないで
おけば、角孔１８と嵌合胴部２０との嵌合状態
に、がたつきがあつてもナツト１７と原子燃料内
挿物４との供回りを完全に阻止でき、かつナツト
１７の締着力は角孔１８だけでこれを受けること
なく挾持体２６，２６……により当該荷重を受け
ることゝなるから、端板３や当該内挿物４に損傷
を与えることなく強固な締着が可能となる。

さらに筒部２２付きナツト１７を用いた場合に
は切欠２３において筒部２２をかしめる作業が次
工程となるが、この場合にも挾持体２６，２６…
…により前記の如く切欠２３の向きが一定となつ
ているので、かしめ作業を次々と能率的に実施で
き、第５図の割溝２４に装入したピン２５の溶接
についても同じである。

第１の発明は前記実施例によつて具現される通
り、原子燃料内挿物構造体の原子燃料内挿物が収
納可能な枠内空所を有する枠体には、上下配置に
て順次横向天板、横向中板、横向底板を架設し、
横向天板には最大外径の原子燃料内挿物よりも大
きい上位通孔を所定配置にて多数穿設し、上記横
向中板には大径所望短尺原子燃料内挿物の下部端
栓が係合支承され、かつ小径長尺原子燃料内挿物
が貫通可能な中位通孔を、上位通孔と同配置にて
多数穿設し、横向底板は上記した小径長尺原子燃
料内挿物の下部端栓を支承する位置に配設する構
成としたから、従来想到し得なかつた原子燃料内
挿物構造体の解体が可能となり、これにより使用
済みの放射性廃棄物だけを取り出して廃棄するこ
とができ、上部構造物やシンブルプラグ等の再使
用可能部材を有効に活用することができる。

しかも原子燃料内挿物構造体を降下させるだけ
で、当該構造体を水中に安定保持できるから、ナ
ツト回し等による解体作業も安全確実に実施で
き、上部構造物を取外すことにより、原子燃料内
挿物をそのまゝ残置し得るから、放射性廃棄物の
引き抜き作業も能率的に行なうことができる。

さらにバーナブルポイズン棒の新規交換作業時
にあつても、これを上位通孔、中位通孔を案内と
して挿通降下させればよいから、当該ボイズン棒
の降下時に生ずる振れにより、これを他の原子燃
料内挿物に打ちつけて損傷し、再使用を不可能に
したりする虞れがないので水中遠隔操作が安全か
つ迅速に実施できる。

また第２発明では、さらに横孔天板の上位通孔
に、当該通孔に挿通された原子燃料内挿物の上部
端栓直下に形成された角状部を、エアーシリンダ
等による駆動源により挾持して、当該内挿物の周
方向位置を特定化可能とした挾持体を臨設する構
成としたので、上部構造物を取着して新しい原子
燃料内挿物構造体を組立てようとする際、当該上
部構造物を容易に多数の原子燃料内挿物に嵌合さ
せることができ、この種作業の能率を向上できる
と共に、ナツトの締着に際しても、原子燃料内挿
物や上部構造物に無理な力を与えてこれらを損傷
することなく、かつ筒部付きのナツトを用いて、
これをかしめようとする場合も、すべての原子燃
料内挿物につき一定位置をかしめればよいから、
その作業を迅速に、しかも容易に行なうことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は原子燃料内挿物構造体の一例を示した
正面図、第２図は同構造体にあつて原子燃料内挿
物の上部構造物への取着箇所を示した一部切欠の
拡大斜視図、第３図は原子燃料内挿物構造体の収
納状態における本発明に係る解体用保持枠装置の
一実施例を示した一部切欠の正面図、第４図は本
発明に係る同装置の横向天板を示す部分斜視図、
第５図は第２図と異なる例を示した取付箇所の一
部切欠拡大斜視図である。 １……原子燃料内挿物構造体、２……上部構造
物、４……原子燃料内挿物、４_1a，４_2a……下部
端栓、４ａ……上部端栓、９……枠内空所、１０
……枠体、１１……横向天板、１２……横向中
板、１３……横向底板、１５……上位通孔、１６
……中位通孔、２６……挾持体、２７……角状
部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原子燃料内挿物構造体の原子燃料内挿物が収
   納可能な枠内空所を有する枠体には、上下配置に
   て順次横向天板、横向中板、横向底板を架設し、
   横向天板には最大外径の原子燃料内挿物よりも大
   きい上位通孔を所定配置にて多数穿設し、上記横
   向中板には大径所望短尺原子燃料内挿物の下部端
   栓が係合支承され、かつ小径長尺原子燃料内挿物
   が貫通可能な中位通孔を、上位通孔と同配置にて
   多数穿設し、横向底板は上記した小径長尺原子燃
   料内挿物の下部端栓を支承する位置に配設されて
   いることを特徴とする原子燃料内挿物構造体の解
   体用保持枠装置。 ２ 原子燃料内挿物の上部端栓を固定している原
   子燃料内挿物構造体の上部構造物が、原子燃料内
   挿物構造体の枠内空所への収納時に、枠体上位に
   配置されるよう枠体の高さが設定されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の原子燃
   料内挿物構造体の解体用保持枠装置。 ３ 原子燃料内挿物構造体の原子燃料内挿物が収
   納可能な枠内空所を有する枠体には、上下配置に
   て順次横向天板、横向中板、横向底板を架設し、
   横向天板には最大外径の原子燃料内挿物よりも大
   きい上位通孔を所定配置にて多数穿設し、上記横
   向中板には大径所望長尺原子燃料内挿物の下部端
   栓が係合支承され、かつ小径長尺原子燃料内挿物
   が貫通可能な中位通孔を、上位通孔と同配置にて
   多数穿設し、横向底板は上記した小径長尺原子燃
   料内挿物の下部端栓を支承する位置に配設され、
   前記横向天板の上位通孔には、当該通孔に挿通さ
   れた原子燃料内挿物の上部端栓直下に形成された
   角状部を、エアーシリンダ等による駆動源により
   挾持して、当該内挿物の周方向位置を特定化可能
   とした挾持体が臨設されていることを特徴とする
   原子燃料内挿物構造体の解体用保持枠装置。 ４ 上位通孔に臨設の挾持体が、当該通孔の軸心
   に向け駆動源により進退自在なるよう対向して二
   組設けられていることを特徴とする特許請求の範
   囲第３項記載の原子燃料内挿物構造体の解体用保
   持枠装置。