JP2809899B2 - インコア締付ナット取扱具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はモータ駆動の制御棒駆動
機構（以下、ＦＭＣＲＤと呼ぶ）を備えた沸騰水型原子
炉において、中性子計装管を固定するインコア締付ナッ
トの着脱を行うためのインコア締付ナット取扱具に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】沸騰水型原子炉等の原子炉の出力は中性
子束に比例するものであるから、原子炉には中性子束を
監視する中性子束検出器（中性子束モニタ）が設けられ
ており、この中性子束モニタの検出出力により原子炉の
出力表示、燃焼度の評価等を行うようにしている。中性
子束検出器には起動領域モニタ（以下、ＳＲＮＭと呼
ぶ）および出力領域モニタ（以下、ＬＰＲＭ、ＡＰＲＭ
等と呼ぶ）があり、これらのモニタはそれぞれ原子炉炉
心に複数本設置されている。ＳＲＮＭは臨界接近中の中
性子増倍率の測定や炉出力上昇中の中性子束の測定がな
されている。

【０００３】図４および図５に概略的に示したようにＳ
ＲＮＭ等の中性子束検出器を収納した中性子計装管１は
原子炉圧力容器２内の炉心３に設置されている。図４は
原子炉圧力容器２内を示しており、図５は中性子計装管
１を炉心３に取り付けた状態を示している。すなわち、
図４において、原子炉圧力容器２内には図には破線で示
した炉心３が収容され、この炉心３は炉心支持板４、上
部格子板５およびシュラウド６によって包囲されてい
る。中性子計装管１は図示の簡略化のため１本のみが示
されているが、実際には複数個の中性子計装管１がそれ
等の先端部を炉心３に挿入して設置されている。

【０００４】中性子計装管１は細長い管状に構成されて
おり、図５に示したようにその上端は上部格子板５の下
面に形成された支持用凹部５ａに弾性的に支持され、そ
の下端は中性子計装管１を同心的に包囲するインコア案
内管８およびインコアハウジング９を介して原子炉圧力
容器２の下面、下方に突出している。また、中性子計装
管１の下端はインコアフランジ10に当接支持されてい
る。なお、中性子計装管１の下端はインコアフランジ10
にインコア締付ナット11によって固定されている。イン
コアフランジ10はインコアハウジング９下端に設けたフ
ランジ７に締付ボルト12によって固定されている。

【０００５】原子炉圧力容器２内の炉心３に中性子計装
管１を取り付けるには次の手順で作業を行う。先ず、炉
心３の上方から中性子計装管１を吊り下ろして、その下
端部をインコア案内管８内に挿入する。次いで、吊り下
ろしをさらに進行させ中性子計装管１の下端部を、図５
に示すようにインコアフランジ10のテーパ受け面10ａに
当接・支持させる。図５に明らかなように、中性子計装
管１の上部にはプランジャ13が可摺動に設けられてお
り、このプランジャ13にはコイルばね14により上方に向
けてのばね力が印加されている。従って、前述したよう
に吊り下ろしを行った後、プランジャ13をばね力に抗し
て押し下げながらプランジャ13の先端13ａを前記支持用
凹部５ａに嵌入させて、中性子計装管１を弾性的に装着
することができる。最後にインコア締付ナット11を緊締
して中性子計装管１の下端をインコアフランジ10に固定
し、取り付けを完了する。

【０００６】一方、中性子計装管１を炉心３から離脱さ
せるには、前述した手順と逆の手順を取ればよい。すな
わち、先ず下端を固定しているインコア締付ナット11を
取り外し、次いでプランジャ13をコイルばね14の弾性に
抗して押し下げながらその先端部13ａを支持用凹部５ａ
から外し、図示しない適宜取扱具等によって把持リング
13ｂを把持して吊り上げ、炉心３から離脱させる。

【０００７】ところで、中性子計装管１の下端には図６
に示したようにセンサケーブル15が接続されており、こ
のセンサケーブル15はケーブルガイド16内に挿通され、
その端末にはケーブルコネクタ17を介して信号ケーブル
18が接続されている。信号ケーブル18はケーブルガイド
16の端部から図示しない制御室に導かれ、制御室に中性
子検出信号を伝送する。ケーブルガイド16は中性子計装
管１の下端に螺合されており、その内部に設けられたシ
ール19によってケーブルコネクタ17を漏水から保護して
いる。なお、図６中符号20はケーブルガイド16の側面に
設けた水抜き孔である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】沸騰水型原子炉におい
ては、図７に示すように原子炉圧力容器２の下部に多数
の制御棒駆動機構（以下、ＣＲＤと呼ぶ）21が群をなし
て垂下されており、原子炉圧力容器２の底部から下方に
突出するインコアハウジング９の周囲にはＣＲＤハウジ
ング22が多数配設されている。沸騰水型原子炉の中には
改良型沸騰水型原子炉のようにモータ駆動の制御棒駆動
機構（以下、ＦＭＣＲＤと呼ぶ）を計画しているものが
ある。このＦＭＣＲＤでは、ＣＲＤハウジングの下部に
細長いモータ部23が取り付けられている。隣接するモー
タ部23間のスペースは著しく、かつ高所である。そのた
め、中性子計装管１をインコアフランジ10に固定するイ
ンコア締付ナット11の着脱に際して、作業員がモータ部
23間のスペースに入り込むことができず、締付ナット11
の操作を直接手作業によって行うことはできない。

【０００９】インコア締付ナット11の着脱作業は、ＬＰ
ＲＭ、ＳＲＮＭ等の中性子計装管１の交換の際になさ
れ、またその交換は原子炉の定期検査時に例えば10本ず
つ等の複数本ずつ実施される。中性子計装管１の交換作
業時には、各中性子計装管の交換に先立ちインコアハウ
ジング９回りのＣＲＤモータ部23を取り外す必要があ
り、このＣＲＤモータ23の取り外し、取り付けに１本当
たり数時間を必要とする。

【００１０】よって、原子炉の定期検査時に行われる中
性子計装管１の交換作業は著しく長時間を必要とし、そ
の結果定期検査時間の長期化、作業員の放射線被曝量の
増大をもたらす課題がある。

【００１１】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、中性子計装管交換作業の作業性を改善し、原
子炉の定期検査に要する時間を短縮するとともに作業員
の放射線被曝量を低減させることができるインコア締付
ナット取扱具を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は上端にインコア
締付ナットを嵌入するソケットを有し，かつ下端に小径
管を有する筒状操作ポールと、前記小径管を挿入する内
側操作ポールサポートと、この内側操作ポールサポート
の外側を包囲しベアリングを介して設けた外側操作ポー
ルサポートと、この外側操作ポールサポートの外側に設
けた円筒状架台と、この架台を固定する外側円筒体を有
し，かつ前記外側操作ポールサポートの下部を前記外側
円筒体との間に挿入する内側円筒体を有する二重円筒形
固定台と、この固定台の前記内側円筒体と前記外側操作
ポールサポートとの間に介在したスプリングと、前記小
径管に設けたトルクレンチ係合部とを具備したことを特
徴とする。

【００１３】

【作用】操作ポールと架台とを合体した状態で制御棒駆
動機構（ＣＲＤ）交換機つまり、ＣＲＤ交換プラットホ
ーム、ＣＲＤボルト脱着機等により自動運転する。これ
により、取外しまたは取付けの対象となるインコアの真
下に位置出しをする。その後、昇降台車が上昇し、イン
コア締付ナットに接近する。つぎに、操作ポールのレン
チ係合部にトルクレンチを係合させて操作ポールを回動
させインコア締付ナットを緊締または緩解させてその着
脱を行う。

【００１４】

【実施例】図１から図３を参照しながら本発明に係るイ
ンコア締付ナット取扱具の一実施例を説明する。図１
中、符号24は操作ポールを示しており、操作ポール24は
上端にインコア締付ナット11を嵌入する正六角形孔が形
成されたソケット25が接続され、下端に小径管26が接続
された筒状体からなっている。小径管26の外面にはレン
チ係合部27が設けられている。ソケット25の下部側面に
は水抜き孔28が設けられ、ソケット25の外側を包囲する
ようにして水受装置29がサポート30を介してソケット25
に液密に固定されている。符号31は小径管26を挿入する
円筒状の内側操作ポールサポートで、この内側操作ポー
ルサポート31の外側には上下にベアリング32，33を介し
て大径円筒状の外側操作ポールサポート34が設けられて
いる。これら内側および外側操作ポールサポート31，34
によって操作ポール24を支持している。外側操作ポール
サポート34の下端部外面に操作杆35ａを有するハンドル
35が取り付けられている。外側操作ポールサポート34の
外面を摺接するようにして大径円筒状の架台36が設けら
れており、この架台36は固定台37にフランジ部38，39で
ボルト40締めにより接続される。固定台37は内側円筒体
41と外側円筒体42を有する円心円筒形の二重円筒体から
なっており、外側円筒体42にはハンドル35の操作杆35ａ
が上下動するスリット状ハンドルガイド孔43が形成され
ている。内側円筒体41と外側円筒体42との間には外側操
作ポールサポート34の下部が挿入され、内側円筒体41と
外側操作ポールサポート34との間にはスプリング44が挿
入され、外側操作ポールサポート34の内面にはスプリン
グ押え45が形成され、スプリング44の上端部と接するよ
うになっている。固定台37はアダプタ46を介してボルト
脱着機47に載置される。図中、符号48は内側操作ポール
サポート31の下部に接続されたドレン管で、ドレン管48
にはドレンホース49が接続されている。また、符号50は
カバーで、内側および外側操作ポールサポート31，34の
上端部と架台36の外側を覆うものである。レンチ係合部
27にはトルクレンチ51が取付けられる。ソケット25内に
はインコアフランジ10のねじ部52に結合したインコア締
付ナット11が挿入される。なお、符号53はインコアフラ
ンジ10から突出しているノーズピースを示している。

【００１５】つぎに上記構成のインコア締付ナット取扱
具の使用例を図２および図３により説明する。図２は原
子炉圧力容器２の下部に設置してあるＣＲＤ交換機の一
例を示しており、図３はインコア締付ナット取扱具の使
用状態を示している。図３において作業員54はＣＲＤ交
換機のプラットホーム55上に位置し、さらに架台36の上
に操作ポール24が連結された状態で昇降台車56に把持さ
れたボルト脱着機57に搭載され、インコア締付ナット11
部にセットされた状態を示している。作業員54はトルク
レンチ51を操作して操作ポール24に回転力を与える。な
お、図２中、符号58はボルト脱着機57のアダプタ収納
台、59はボルト脱着機57の収納ケース、60はペデスタ
ル、61はインターナルポンプ、図３中の符号62はＦＭＣ
ＲＤ（改良型電動式制御棒駆動装置）のケーブルをそれ
ぞれ示しており、図２および図３に示したボルト脱着機
57と図１に示したボルト脱着機47とは符号は異なってい
るが、同じものである。プラットホーム55は円周方向に
回転（逆回転も可能）し、昇降台車56は上下移動を可能
とするものである。該当するインコアへの位置出しはそ
のインコアの番地データを計算機に入力することにより
行う。位置出し後の上昇はさらに上昇レベルデータを計
算機に入力することによって行う。

【００１６】つぎに、締付け作業方法について説明す
る。インコア締付ナット取扱具は中性子計装管１をイン
コアフランジ10に固定するためのインコア締付ナット11
を締付けたり、緩めたりするために使用する。インコア
フランジ10に着座した中性子計装管１はその下端部分で
あるねじ部52とノーズピース53がインコアフランジ10か
ら突出しているのでインコア締付ナット11をねじ部52に
締付ける。アダプタ46はボルト脱着機47にインコア締付
ナット取扱具を載置するために使用する。固定台37はイ
ンコア締付ナット取扱具をアダプタ46に取り付けるため
に使用する。インコア締付ナット取扱具はプラットホー
ム55とＣＲＤ交換機によりアクセスしたい中性子計装管
１の下に移動する。ボルト脱着機47はインコア締付ナッ
ト取扱具を上方に移動するために使用する。六角形のソ
ケット25に挿入したインコア締付ナットがノーズピース
53にガイドされながらねじ部52まで上昇すると、このね
じ部52とインコア締付ナット11の内径のねじが接触す
る。ボルト脱着機47が上昇すると、上昇した分だけ架台
36は上昇するが、ねじ部52とインコア締付ナット11の内
径のねじが接触しているので、操作ポール24やスプリン
グ押え45およびハンドル35、内外側操作ポートサポート
31，34は上昇しないでスプリング44が縮む。ハンドルガ
イド孔43は固定台37に設けているので、固定台37と共に
上昇するハンドル35はハンドルガイド孔43の下端まで降
りてくるようにに見える。トルクレンチ51を回転すると
ベアリング32，33が設けられているので、固定台37は回
転せず操作ポール24や操作ポールサポート31，34のみが
回転し、インコア締付ナット11がトルクレンチ51を回転
した分だけ上昇する。固定するためのインコア締付ナッ
ト11がインコアフランジ10まで到達したらトルクレンチ
51で規定のトルクで締付ける。上記作業中、インコアフ
ランジ10から水が漏れると水受装置29で水を受け、水は
水抜き孔28を通り、操作ポール24の内側、小径管26、ド
レン管48およびドレンホース49を通り排水される。サポ
ート30は水受装置29を支持している。インコア締付ナッ
ト11が締付けられたハンドル35を下げ、ハンドルガイド
孔43の低い方にセットしてからボルト脱着機47を下げ
る。

【００１７】なお、上記締付け作業方法においてはボル
ト脱着機47が上昇し、インコア締付ナット11が中性子計
装管１のねじ部52に接近した時点で、ボルト脱着機47の
上昇を停止させ、ハンドル35を作業員54が手動操作によ
り持ち上げる。これによりスプリング44の弾発力を付勢
して操作ポール24を上昇させ、ソケット25内のインコア
締付ナット11をインコア締付ナット用ねじ部にねじ込
む。

【００１８】このような状態で別の作業員54が前記ソケ
ット25と対象となっているインコア締付ナットが係合し
ていることを確認し、レンチ係合部27にトルクレンチ51
を係合させて操作ポール24を回動させ、インコア締付ナ
ットの緊締を行う。なお、インコア締付ナットを離脱さ
せる場合には、前記と同様の手順を採る。但し、トルク
レンチによる操作ポール24の回動方向が前記とは逆にな
ることは言うまでもない。操作ポール24は隣接するＦＭ
ＣＲＤの間に差し込むようにして中性子計装管１に接近
するが、狭い隙間には図３に示したようにＦＭＣＲＤ62
が存在しているため狭いアクセススペースをさらに狭く
して直接手作業ができないが、上記実施例によれば、作
業員54が入り込み難い作業性の悪い位置にあるインコア
締付ナットを遠隔操作により容易に着脱することができ
る。

【００１９】なお、本発明は上記実施例のみに限定され
るものでなく、例えば、レンチ係合部、ソケットは六角
形のものを例示してあるが他の任意の適宜の形状のもの
でよい。また、インコア締付ナット着脱作業中、ドレン
水の発生がなければ、水受装置及び排水路、ドレンホー
スも不要となり、さらにコンパクトな取扱具にできる。

【００２０】

【発明の効果】本発明によればインコア締付ナットの緊
締を遠隔操作により従来よりも著しく短時間かつ小人数
で行うことができる。従って、原子炉定期検査に要する
期間を短縮することができ、作業員の放射線被曝量を低
減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るインコア締付ナット取扱具の一実
施例を一部側面で示す縦断面図。

【図２】図１におけるインコア締付ナット取扱具を取扱
うペデスタル内を一部切欠して示す斜視図。

【図３】図２におけるインコア締付ナット取扱具の使用
状態を示す外観図。

【図４】原子炉内へ中性子計装管を取り付けた状態を概
略的に示す縦断面図。

【図５】図４における中性子計装管の取り付け状態を詳
細に示す縦断面図。

【図６】図４における中性子計装管の下部構造を示す縦
断面図。

【図７】図４における原子炉にＦＭＣＲＤを取り付けた
状態を示す模式図。

【符号の説明】

１…中性子計装管、２…原子炉圧力容器、３…炉心、４
…炉心支持板、５…上部格子板、６…シュラウド、７…
フランジ、８…インコア案内管、９…インコアハウジン
グ、10…インコアフランジ、11…インコア締付ナット、
12…締付ボルト、13…プランジャ、14…コイルばね、15
…センサケーブル、16…ケーブルガイド、17…ケーブル
コネクタ、18…信号ケーブル、19…シール、20…水抜き
孔、21…制御棒駆動機構、22…ＣＲＤハウジング、23…
モータ部、24…操作ポール、25…ソケット、26…小径
管、27…レンチ係合部、28…水抜き孔、29…水受装置、
30…サポート、31…内側操作ポールサポート、32，33…
ベアリング、34…外側操作ポールサポート、35…ハンド
ル、36…架台、37…固定台、38，39…フランジ部、40…
ボルト、41…内側円筒体、42…外側円筒体、43…ハンド
ルガイド孔、44…スプリング、45…スプリング押え、46
…アダプタ、47…ボルト脱着機、48…ドレン管、49…ド
レンホース、50…カバー、51…トルクレンチ、52…ねじ
部、53…ノーズピース、54…作業員、55…プラットホー
ム、56…昇降台車、57…ボルト脱着機、58…アダプタ収
納台、59…収納ケース、60…ペデスタル、61…インター
ナルポンプ、62…ＦＭＣＲＤのケーブル。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上端にインコア締付ナットを嵌入するソ
   ケットを有し，かつ下端に小径管を有する筒状操作ポー
   ルと、前記小径管を挿入する内側操作ポールサポート
   と、この内側操作ポールサポートの外側を包囲しベアリ
   ングを介して設けた外側操作ポールサポートと、この外
   側操作ポールサポートの外側に設けた円筒状架台と、こ
   の架台を固定する外側円筒体を有し，かつ前記外側操作
   ポールサポートの下部を前記外側円筒体との間に挿入す
   る内側円筒体を有する二重円筒形固定台と、この固定台
   の前記内側円筒体と前記外側操作ポールサポートとの間
   に介在したスプリングと、前記小径管に設けたトルクレ
   ンチ係合部とを具備したことを特徴とするインコア締付
   ナット取扱具。