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JP2006084178A - Refueling machine of nuclear installation - Google Patents

Refueling machine of nuclear installation Download PDF

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JP2006084178A
JP2006084178A JP2004266163A JP2004266163A JP2006084178A JP 2006084178 A JP2006084178 A JP 2006084178A JP 2004266163 A JP2004266163 A JP 2004266163A JP 2004266163 A JP2004266163 A JP 2004266163A JP 2006084178 A JP2006084178 A JP 2006084178A
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JP
Japan
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shield
fuel
fuel assembly
grapple
winch
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JP2004266163A
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Japanese (ja)
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Tatsuro Yoshizu
達郎 吉津
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To attain a smooth movement of core structure without swing of core structure (fuel assemblies 10) and grapple 8 caused by crossflow generated in water in a refueling machine of a nuclear installation represented by a nuclear power station. <P>SOLUTION: An extension type cylindrical shield 9 which follows the movement of an elevator mechanism 3 is placed to the refueling machine so as to surround the elevation mechanism 3 of the refueling machine. By attaching the shield 9, the effects of crossflow generated in water on the fuel assemblies 10 and the grapple 8 as a representative core structure are extremely eliminated and the fuel assemblies 10 and the grapple 8 are not swung and so the smooth movement of a core structure becomes possible. As a smooth movement of core structure becomes possible, time necessary for the movement of the core structure is shortened and as a result, the outage period of a reactor due to regular inspection is shortened. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、原子力施設の燃料交換機に関するものであって、燃料交換機で懸垂支持した原子炉用の燃料集合体や制御棒などの物品を水中で極力揺らされないように取り扱う技術に係わる。   The present invention relates to a fuel exchanger for a nuclear facility, and relates to a technique for handling articles such as a fuel assembly and a control rod for a nuclear reactor suspended and supported by the fuel exchanger so as not to be shaken as much as possible in water.

原子力施設の燃料交換機は、燃料集合体が収納されるプールを跨いでそのプールに沿って走行する走行台車と、その走行台車上を走行台車と直交する水平方向へ走行する横行台車と、その横行台車に支持されて上下方向へ伸縮自在なテレスコピック構造の伸縮機構と、その伸縮機構の下部に配備されて燃料集合体を把持したり離したりする把持機構と、前記把持機構と伸縮機構とを同時に上下方向へ駆動して伸縮機構を伸縮させるウインチと、その伸縮機構の最下段に設けられていて把持機構で把持して吊り下げられた燃料集合体の外側に鞘状に被さる燃料挿入ガイドとを有する。   A nuclear facility refueling machine includes a traveling vehicle that travels along a pool in which fuel assemblies are stored, a traversing cart that travels on the traveling cart in a horizontal direction perpendicular to the traveling cart, and its traversal. A telescopic structure telescopic mechanism supported by a carriage and telescopically movable, a gripping mechanism that is disposed under the telescopic mechanism to grip and release the fuel assembly, and the gripping mechanism and the telescopic mechanism simultaneously. A winch that is driven up and down to expand and contract the expansion and contraction mechanism, and a fuel insertion guide that is provided at the bottom of the expansion and contraction mechanism and covers the outside of the fuel assembly that is gripped and suspended by the gripping mechanism. Have.

この燃料挿入ガイドは、プール水中での燃料集合体と昇降機構の自由振動により生じる燃料集合体の揺れをおさえ、移動対象ではない他の燃料集合体が収納されている燃料収納空間の間に挿入すべき燃料集合体の収納空間を確保するとともに、その燃料挿入空間へ燃料集合体をガイドするという働きを持っている。   This fuel insertion guide suppresses the shaking of the fuel assembly caused by free vibration of the fuel assembly and the lifting mechanism in the pool water, and is inserted between the fuel storage spaces in which other fuel assemblies that are not to be moved are stored. It has a function of securing a storage space for the fuel assembly to be guided and guiding the fuel assembly to the fuel insertion space.

また、燃料収納空間に挿入すべき燃料集合体の収納空間を確保するという機能を果たすために、燃料集合体の外形が1辺150mm程度の正方形状であるとすると、燃料挿入ガイドは内法にして1辺が200mm程度の正方形となる(例えば、特許文献1参照)。   In addition, in order to achieve the function of securing the storage space for the fuel assembly to be inserted into the fuel storage space, assuming that the outer shape of the fuel assembly is a square shape with a side of about 150 mm, the fuel insertion guide is an internal method. Each side becomes a square of about 200 mm (for example, see Patent Document 1).

特開2003−107188号公報JP 2003-107188 A

原子炉施設の燃料交換機の把持装置はグラップルとも言われ、その把持装置で把持されて吊り下げられた原子炉用の燃料集合体や制御棒やダブルブレードガイドなどの物品には、昇降機構や自身の自由振動により生じる揺れの他に、昇降機構や把持装置や燃料集合体が自身の移動のほかに水中で発生している横向きの水流による外力にても揺れが生じる可能性がある。   The gripping device of a fuel exchanger at a nuclear reactor facility is also called a grapple, and there is an elevating mechanism and itself for items such as fuel assemblies, control rods, and double blade guides for reactors that are gripped and suspended by the gripping device. In addition to the shaking generated by the free vibration of the head, the lifting mechanism, the gripping device, and the fuel assembly may be shaken not only by their own movement but also by an external force generated by a lateral water flow generated in the water.

前述の燃料挿入ガイドを取り付けた燃料交換機は、自由振動により燃料集合体に発生した横揺れを、燃料挿入ガイドとの接触により押さえているため、燃料挿入ガイドと燃料集合体との空間を狭くしなければならない。また、既に他の燃料集合体が収納されている燃料収納空間への燃料集合体の挿入の際には、既に収納されている燃料集合体を押さえて、挿入すべき燃料集合体の収納空間を確保するという機能を燃料挿入ガイドに持たせているため、燃料挿入ガイドの外周は、燃料集合体1体を挿入するスペースにより決定してしまい、燃料燃料挿入ガイドの大きさを自由に決定することはできない。つまり、前述の公知例では、燃料集合体と燃料挿入ガイドとの空間が限定されてしまうため、水中に発生している横向きの流れによって、燃料挿入ガイドごと揺らされてしまう可能性が否めない。   The fuel changer equipped with the fuel insertion guide described above suppresses the rolling generated in the fuel assembly due to free vibration by contact with the fuel insertion guide, so that the space between the fuel insertion guide and the fuel assembly is reduced. There must be. In addition, when inserting a fuel assembly into a fuel storage space in which another fuel assembly is already stored, the fuel assembly that has already been stored is pressed down so that the storage space for the fuel assembly to be inserted is reduced. Since the fuel insertion guide has a function of ensuring, the outer periphery of the fuel insertion guide is determined by the space for inserting one fuel assembly, and the size of the fuel fuel insertion guide can be freely determined. I can't. That is, in the above-described known example, the space between the fuel assembly and the fuel insertion guide is limited, and thus there is a possibility that the fuel insertion guide may be shaken by the lateral flow generated in the water.

よって、本発明は、水中で発生している横向きの流れによる揺れのために、目的領域への原子炉用の燃料集合体や制御棒などの物品を挿入及び対象とした物品の吊り上げが妨げられることなく、スムーズな作業を行えるようにすることを目的にして成された。   Therefore, according to the present invention, because of the shaking caused by the lateral flow generated in the water, the insertion of an article such as a fuel assembly for a nuclear reactor or a control rod into the target area and the lifting of the article targeted are prevented. It was made with the aim of making it possible to work smoothly.

本発明の基本的要件は、走行台車と、前記走行台車に移動可能に設置された横行台車と、前記横行台車に昇降自在に設置された把持装置と、前記横行台車に伸縮自在に設置されて前記把持装置の水平方向を拘束する昇降機構と、前記把持装置と前記昇降機構の周りを包囲する前記横行台車に設けられ、上下に伸縮するシールドとを備えた原子力施設の燃料交換機であり、燃料交換機の把持装置で把持して吊り下げられた物品や昇降機構や把持装置をシールドで包囲して、昇降機構やグラップルやそのグラップルで吊り下げた物品が、水中の横向きの水流によって揺らされないようにする。   The basic requirements of the present invention are a traveling cart, a traversing cart that is movably installed on the traveling cart, a gripping device that is installed to be movable up and down on the traversing cart, and a telescopic cart installed on the traversing cart. A fuel exchanger for a nuclear facility comprising: a lifting mechanism that restrains a horizontal direction of the gripping device; and a shield that is provided on the traverse carriage that surrounds the gripping device and the lifting mechanism, and that extends vertically. Enclose the object that is held and suspended by the gripping device of the exchange, the lifting mechanism and the gripping device with a shield so that the lifting mechanism, the grapple, and the article suspended by the grapple are not shaken by the horizontal water flow in the water. To do.

本発明の燃料交換機は、シールドによって、昇降機構や把持装置や把持装置で吊り下げられた物品が、水中で発生している横向きの流れの影響を極力受けないようにしているため、これらが揺らされることなくその物品のスムーズな取り扱いが可能となり、定期検査による原子炉の停止期間を最小限にすることができる。   In the fuel changer of the present invention, the lifting mechanism, the gripping device, and the articles suspended by the gripping device are prevented from being affected by the horizontal flow generated in the water as much as possible by the shield. Therefore, the article can be handled smoothly and the period of reactor shutdown due to periodic inspection can be minimized.

原子炉施設の燃料交換機の昇降機構とグラップルとグラップルに吊り下げられた燃料集合体や制御棒などの物品の水平周囲を囲うように上下伸縮自在なシールドを燃料交換機の台車に設け、そのシールドで水中で発生している横向きの水流の物品や昇降機構やグラップルへの影響を抑制する。このことによって、燃料交換機のグラップルに吊り下げられた炉内の燃料集合体や制御棒などの物品及びグラップルに極力揺れを生じさせることなく、その物品を取り扱うことができる。   A lift mechanism for the fuel exchanger in the nuclear reactor facility and a shield that can be stretched up and down to surround the horizontal circumference of the grapple and the fuel assembly and control rod suspended on the grapple are provided on the carriage of the fuel exchanger. Suppresses the effects of horizontal water currents occurring in water on articles, lifting mechanisms and grapples. As a result, the article can be handled without causing as much shaking as possible to the article such as the fuel assembly and the control rod in the furnace and the grapple suspended from the grapple of the refueling machine.

原子力発電所の原子炉建屋16には、原子炉圧力容器7が格納されている。その原子炉圧力容器7内には、炉心を水没させるように炉水が入れられている。その炉心には、炉心の構成要素として原子炉用の燃料集合体10や制御棒が置かれている。原子力発電所では、定期的に炉心に装荷されている原子炉用の燃料集合体10を取り替えている。その燃料集合体10を取り替える際には、原子炉圧力容器7の上蓋を開けて原子炉ウェル5と上下に連通した状態にして行われる。原子炉ウェル5は原子炉圧力容器7の上に配置されていて、燃料集合体10を取り替える際にはその原子炉ウェル5には水が満たされ、原子炉建屋16内の使用済燃料プール14とカナル13を通じて連通される。   The reactor pressure vessel 7 is stored in the reactor building 16 of the nuclear power plant. The reactor pressure vessel 7 is filled with reactor water so that the core is submerged. In the core, a nuclear fuel assembly 10 and control rods are placed as components of the core. In a nuclear power plant, the fuel assembly 10 for a nuclear reactor loaded in the core is periodically replaced. When the fuel assembly 10 is replaced, the upper cover of the reactor pressure vessel 7 is opened and communicated with the reactor well 5 vertically. The reactor well 5 is disposed on the reactor pressure vessel 7, and when the fuel assembly 10 is replaced, the reactor well 5 is filled with water, and the spent fuel pool 14 in the reactor building 16 is filled. And communicated through the canal 13.

カナル13は原子炉ウェル5と使用済燃料プール14とをつなぐ水路であるが、通常はその水路は堰によって閉じられているが、原子炉が停止されて原子炉圧力容器7内の燃料集合体10を交換する時にはその水路が開かれ、燃料集合体10が水没状態で原子炉ウェル5と使用済燃料プール14間での移動を燃料交換機で達成できるようにされる。このようなカナル13は移動中の燃料集合体10が水没することのできる水深と後述するシールド9が水平移動できる幅を確保されている。   The canal 13 is a water channel that connects the reactor well 5 and the spent fuel pool 14. Normally, the water channel is closed by a weir, but the reactor is stopped and the fuel assembly in the reactor pressure vessel 7 is closed. When exchanging the fuel tank 10, the water channel is opened so that the fuel assembly 10 can be moved between the reactor well 5 and the spent fuel pool 14 in the submerged state by the fuel exchanger. Such a canal 13 is secured with a water depth at which the moving fuel assembly 10 can be submerged and a width in which a shield 9 described later can move horizontally.

原子力発電所の原子炉建屋16内に納められている燃料交換機は、原子炉用の燃料集合体10や制御棒やダブルブレードガイドなどの物品をグラップル8と称せられる把持装置で把持して吊り下げながら移動させるのに用いられる。そのような移動は、炉心内の燃料集合体10を交換したり炉心内の燃料集合体10の装荷位置を変更したりする際に採用される。   The refueling machine housed in the reactor building 16 of the nuclear power plant suspends the fuel assembly 10 for the nuclear reactor, the control rod, the double blade guide, etc., by holding it with a gripping device called a grapple 8. It is used to move while. Such movement is employed when the fuel assembly 10 in the core is replaced or the loading position of the fuel assembly 10 in the core is changed.

原子炉ウェル5内には散水管が配備され、その散水管4は原子炉停止中に燃料から発生する崩壊熱を取るために、原子炉圧力容器7から原子炉停止時冷却材出口ノズル6を通して水を吸い込み、熱交換器を通した後、再び原子炉ウェル5に戻す際に用いられるものである。この原子炉停止時冷却材出口ノズル6による吸水および散水管4からの水の吐出により横向きの水流が原子炉圧力容器7内や原子炉ウェル5内に生じる。この横向きの流れによって、燃料交換機でグラップル8で把持した燃料集合体10等の物品やグラップル8に揺れが生じる可能性がある。   A water spray pipe is provided in the reactor well 5, and the water spray pipe 4 passes through the reactor outlet coolant outlet nozzle 6 from the reactor pressure vessel 7 in order to take decay heat generated from the fuel during the reactor shutdown. It is used when water is sucked in, passed through a heat exchanger, and then returned to the reactor well 5 again. A water flow in the horizontal direction is generated in the reactor pressure vessel 7 and in the reactor well 5 by the water absorption by the coolant outlet nozzle 6 and the discharge of the water from the water spray pipe 4 when the reactor is stopped. Due to this lateral flow, there is a possibility that an article such as the fuel assembly 10 or the grapple 8 gripped by the grapple 8 by the fuel exchanger may be shaken.

その揺れの可能性を低減する為に、燃料交換機は以下のように構成されている。即ち、その燃料交換機は、原子炉ウェル5を跨いで原子炉ウェル5と使用済燃料プール14との並び方向へ走行する走行台車と、その走行台車上を走行台車の走行方向と直交する水平方向へ走行する横行台車と、その横行台車に支持されて上下方向へ伸縮自在なテレスコピック構造の昇降機構3と、その昇降機構3のテレスコピック構造下部に配備されて燃料集合体10を把持したり離したりするグラップル8と、前記グラップル8と昇降機構3とを同時に上下方向へ駆動して昇降機構3のテレスコピック構造を伸縮させる第1のウインチ
17と、横行台車2に昇降機構3やグラップル8を水平方向から包囲する配置で設けられて上下方向へ伸縮する円筒形状で三段構成のテレスコピック構造のシールド9と、前記シールド9のテレスコピック構造を上下方向へ伸縮させる第2のウインチ18とを備えている。
In order to reduce the possibility of the shaking, the refueling machine is configured as follows. That is, the refueling machine includes a traveling vehicle that travels in the direction in which the reactor well 5 and the spent fuel pool 14 are arranged across the reactor well 5, and a horizontal direction that is orthogonal to the traveling direction of the traveling vehicle on the traveling vehicle. A traverse trolley that travels to the telescope, a telescopic structure lifting mechanism 3 that is supported by the traverse trolley, and that can extend and contract in the vertical direction, and is disposed below the telescopic structure of the lift mechanism 3 to grip or separate the fuel assembly 10. The grapple 8 to be moved, the first winch 17 for expanding and contracting the telescopic structure of the lifting mechanism 3 by simultaneously driving the grapple 8 and the lifting mechanism 3 in the vertical direction, and the lifting mechanism 3 and the grapple 8 to the transverse carriage 2 in the horizontal direction. A shield 9 having a three-stage telescopic structure and a telescopic structure of the shield 9, which is provided so as to be surrounded by a cylindrical shape and expands and contracts in the vertical direction. And a second winch 18 for stretching the structure in the vertical direction.

第1のウインチ17は横行台車2に設置され、その第1のウインチ17のドラム15にまかれたワイヤー19が昇降機構3のテレスコピック構造における最下段の部分に接続されている。昇降機構3のテレスコピック構造は円筒状の構造物を相対的に上下方向へ移動する上下多段に組み合わせ、相対的に下段の構造物部分が上段の構造物部分を上方向へ引っ掛け上げれる構造、及び相対的に上段の構造物部分が下段の構造物部分が抜け落ちないように引っ掛け支持できる構造を採用している。そのため、第1のウインチ17を駆動してドラム15を回転させると、ワイヤー19がその回転方向に応じてドラム15に巻き取られたり繰り出されたりして昇降機構3が下方へ伸びたり上方へ縮んだり、ドラム15の回転量によってその伸縮の位置が上下方向へ変動することができる。   The first winch 17 is installed in the traversing carriage 2, and the wire 19 wound around the drum 15 of the first winch 17 is connected to the lowermost part of the telescopic structure of the lifting mechanism 3. The telescopic structure of the elevating mechanism 3 is a structure in which a cylindrical structure is combined in multiple upper and lower stages that move relatively in the vertical direction, and a structure in which the lower structure part is hooked up on the upper structure part, and A structure in which the upper structure portion can be hooked and supported so that the lower structure portion does not fall off is employed. Therefore, when the first winch 17 is driven and the drum 15 is rotated, the wire 19 is wound or fed around the drum 15 according to the rotation direction, and the lifting mechanism 3 extends downward or contracts upward. In other words, the expansion / contraction position can be changed in the vertical direction depending on the rotation amount of the drum 15.

このドラム15には、図5のように、ドラム15と同径のドラム30が、ドラム15と同時に同方向へ同量回転できるように連結され、横行台車2設置されている。そのドラム30から繰り出されたワイヤー31はグラップル8に連結されている。そのため、第1のウインチ17がドラム15を回転駆動すると、ドラム30も回転して昇降機構3の最下端部とグラップル8が同時に同方向へ同量だけ上下に移動できる。そのグラップル8は昇降機構3の下端部に上部が差し入れられて左右に大きく振れることを昇降機構3の下端部で拘束し、グラップル8の位置決めが容易になるようにしている。尚、昇降機構3の下端とグラップル8とは、図示していないが、グラップル8がワイヤーによる支持を失って落下した際に、そのグラップル8を受け止めてグラップル8を昇降機構3で支持する取合関係構造を有する。   As shown in FIG. 5, a drum 30 having the same diameter as that of the drum 15 is connected to the drum 15 so that the drum 15 can rotate in the same direction at the same time as the drum 15. The wire 31 fed out from the drum 30 is connected to the grapple 8. Therefore, when the first winch 17 rotationally drives the drum 15, the drum 30 also rotates and the lowermost end portion of the elevating mechanism 3 and the grapple 8 can simultaneously move up and down in the same direction by the same amount. The grapple 8 is constrained by the lower end portion of the elevating mechanism 3 that the upper portion is inserted into the lower end portion of the elevating mechanism 3 and shakes greatly to the left and right, so that the grapple 8 can be easily positioned. The lower end of the elevating mechanism 3 and the grapple 8 are not shown in the figure, but when the grapple 8 loses its support by the wire and falls, the grapple 8 is received and the grapple 8 is supported by the elevating mechanism 3. Has a relational structure.

第2のウインチ18は、横行台車2に設置され、その第2のウインチ18のドラム11に巻かれたワイヤー12がシールド9の円筒状のテレスコピック構造における最下段の円筒状構造物9c部分に接続されている。シールド9の上段の円筒状構造物9aは中段の円筒状構造物9bを内包する大きさを有し、中段の円筒状構造物9bは下段の円筒状構造物9cを内包する大きさを有する。その上段の円筒状構造物9aは、その上端が横行台車2に固定されて設けられている。その上段の円筒状構造物9aの下部内側には、上下二段にてリング状のガイド20が固定されている。その上下二段のガイド20は、内側に中段の円筒状構造物9bを上下方向へ摺動自由に囲っている。その中段の円筒状構造物9bの上端には、上下二段のガイド20の内の上段に引っ掛るようにリング状のストッパー22が固定されている。このストッパー22は上段の円筒状構造物9aの内側を上下に移動できる外径に仕上げられている。   The second winch 18 is installed in the traversing carriage 2, and the wire 12 wound around the drum 11 of the second winch 18 is connected to the lowermost cylindrical structure 9 c of the cylindrical telescopic structure of the shield 9. Has been. The upper cylindrical structure 9a of the shield 9 has a size that includes the middle cylindrical structure 9b, and the middle cylindrical structure 9b has a size that includes the lower cylindrical structure 9c. The upper cylindrical structure 9 a is provided with its upper end fixed to the traversing carriage 2. A ring-shaped guide 20 is fixed to the lower inner side of the upper cylindrical structure 9a in two upper and lower stages. The upper and lower two-stage guide 20 surrounds the middle cylindrical structure 9b on the inside so as to freely slide in the vertical direction. A ring-shaped stopper 22 is fixed to the upper end of the middle cylindrical structure 9b so as to be hooked on the upper stage in the upper and lower two-stage guides 20. The stopper 22 is finished to an outer diameter that can move up and down inside the upper cylindrical structure 9a.

同じく、シールド9の中段の円筒状構造物9bの下部内側には、上下二段にてリング状のガイド21が固定されている。その上下二段のガイド21は、内側に下段の円筒状構造物9cを上下方向へ摺動自由に囲っている。その下段の円筒状構造物9cの上端には、中段の円筒状構造物9bに固定した上下二段のガイド21の内の上段に引っ掛るようにリング状のストッパー23が固定されている。このストッパー23は中段の円筒状構造物9bの内側を上下に移動できる外径に仕上げられている。   Similarly, a ring-shaped guide 21 is fixed to the lower inner side of the middle cylindrical structure 9b of the shield 9 in two upper and lower stages. The upper and lower two-stage guide 21 surrounds the lower cylindrical structure 9c on the inside so as to freely slide in the vertical direction. A ring-like stopper 23 is fixed to the upper end of the lower cylindrical structure 9c so as to be hooked on the upper stage of the upper and lower guides 21 fixed to the middle cylindrical structure 9b. The stopper 23 has an outer diameter that can move up and down inside the middle cylindrical structure 9b.

シールド9の下段の円筒状構造物9cの下端には、リング状の支持部材24が中段の円筒状構造物9bの下端を引っ掛けあげることのできる位置にまで突き出した状態で固定されている。この下段の円筒状構造物9cの上端には、第2のウインチ18のワイヤー12が固定されている。   A ring-shaped support member 24 is fixed to the lower end of the lower cylindrical structure 9c of the shield 9 so as to protrude to a position where the lower end of the middle cylindrical structure 9b can be hooked. The wire 12 of the second winch 18 is fixed to the upper end of the lower cylindrical structure 9c.

このようなシールド9の構造に有っては、第2のウインチ18を駆動してドラム11を回転させると、その回転方向に応じてシールド9が下方へ伸びたり上方へ縮んだり、ドラム11の回転量によってその伸縮の位置が上下方向へ変動することができる。第2のウインチ18でワイヤー12をドラム11から繰り出してゆくと、下段の円筒状構造物9cが降下して行く。その際には、支持部材24が中段の円筒状構造物9bを支持しているので、その中段の円筒状構造物9bもガイド20に摺動しながら同時に降下して行く。その中段の円筒状構造物9bの降下に際しては、ストッパー22も降下して行くので、ついにはストッパー22がガイド20に受け止められて中段の円筒状構造物9bの降下が止まり、下段の円筒状構造物9cのみがガイド21に摺動しながら降下を続ける。下段の円筒状構造物9cの降下が続くうちに、ついにはストッパー23がガイド21に受け止められて下段の円筒状構造物9cの降下が止まる。   In such a structure of the shield 9, when the second winch 18 is driven to rotate the drum 11, the shield 9 extends downward or contracts upward depending on the rotation direction. Depending on the amount of rotation, the expansion / contraction position can be changed in the vertical direction. When the wire 12 is fed out from the drum 11 by the second winch 18, the lower cylindrical structure 9c descends. At that time, since the support member 24 supports the middle cylindrical structure 9b, the middle cylindrical structure 9b also descends while sliding on the guide 20. When the middle cylindrical structure 9b is lowered, the stopper 22 is also lowered, so that the stopper 22 is finally received by the guide 20 so that the middle cylindrical structure 9b stops descending, and the lower cylindrical structure 9b. Only the object 9c continues to descend while sliding on the guide 21. As the lower cylindrical structure 9c continues to descend, the stopper 23 is finally received by the guide 21 and the lower cylindrical structure 9c stops descending.

上段の円筒状構造物9aに設けた上下二段のガイド20は、上下に離れて中段の円筒上構造物9bに接して中段の円筒上構造物9bの降下を案内するので、中段の円筒状構造物9bが降下する際に水平方向へ極力揺れないようにすることができる。また、シールド9の伸縮動作が静止した状態においても、同様に水平方向へ極力揺れないようにすることができる。このようなことは、中段の円筒状構造物9bと下段の円筒状構造物9cとの間においても言えることである。   The upper and lower two-stage guides 20 provided on the upper cylindrical structure 9a are separated from each other up and down to contact the middle cylindrical upper structure 9b and guide the lowering of the middle cylindrical upper structure 9b. When the structure 9b descends, it can be prevented from shaking in the horizontal direction as much as possible. Further, even in a state where the expansion / contraction operation of the shield 9 is stationary, it is possible to prevent the horizontal movement as much as possible. This is also true between the middle cylindrical structure 9b and the lower cylindrical structure 9c.

シールド9が伸長している状態で、第2のウインチ18を駆動してドラム11にワイヤー12を巻き込むようにすると、シールド9は上方へ縮むことができる。即ち、ワイヤー12が第2のウインチ18によってドラム11に巻き取られてゆくと、ガイド21に摺動しながら下段の円筒状構造物9cが上昇し、下段の円筒状構造物9cと同時に上昇してきた支持部材24が中段の円筒状構造物9bの下端に接し、ついには支持部材24が中段の円筒状構造物9bの下端を引っ掛けて中段の円筒状構造物9bを下段の円筒状構造物9cと同時に上昇させる。その中段の円筒状構造物9bの上昇は上段の円筒状構造物9aに固定したガイド20に摺動しながら成される。それらの円筒状構造物9b,9cの上昇が続くと、ついには、下段の円筒状構造物9cは中段の円筒状構造物9bの内側に、中段の円筒状構造物9bは上段の円筒状構造物9aの内側に納まってシールド9が最も縮んだ状態となる。   When the second winch 18 is driven and the wire 12 is wound around the drum 11 while the shield 9 is extended, the shield 9 can be contracted upward. That is, when the wire 12 is wound around the drum 11 by the second winch 18, the lower cylindrical structure 9c rises while sliding on the guide 21, and rises simultaneously with the lower cylindrical structure 9c. The support member 24 comes into contact with the lower end of the middle cylindrical structure 9b, and finally the support member 24 hooks the lower end of the middle cylindrical structure 9b so that the middle cylindrical structure 9b becomes the lower cylindrical structure 9c. Raise at the same time. The upper cylindrical structure 9b is raised while sliding on the guide 20 fixed to the upper cylindrical structure 9a. When the cylindrical structures 9b and 9c continue to rise, finally, the lower cylindrical structure 9c is located inside the middle cylindrical structure 9b, and the middle cylindrical structure 9b is the upper cylindrical structure. The shield 9 is housed inside the object 9a and is in the most contracted state.

このようなシールド9の縮ませの動作も一つの円筒状構造物つき上下二段の二箇所でガイドが摺動案内するので、水平方向の揺れが抑制される。そのシールド9の縮ませる途中でシールド9の縮ませを止めても、その止めた位置で同様にシールド9を構成する各円筒状構造物の水平方向の揺れが抑制される。   Since the guide is slidably guided at the two upper and lower two positions with one cylindrical structure in such a contraction operation of the shield 9, horizontal shaking is suppressed. Even if the shrinkage of the shield 9 is stopped while the shield 9 is being shrunk, the horizontal swing of each cylindrical structure constituting the shield 9 is similarly suppressed at the stopped position.

第1と第2のウインチ17,18には、ドラム11,15にドラム11,15の回転を止めるブレーキ装置がシールド9や昇降機構3のテレスコピック構造の伸縮作用を停止させる停止装置として備えられている。そのブレーキ装置はドラム11,15の回転を止めたり許容したりする機能を発揮し、ドラム11,15の回転を止めるように機能させた際には、シールド9や昇降機構3のテレスコピック構造の伸縮作用を停止させて、その伸縮位置を維持できるし、ドラム11,15の回転を許容するように機能させた場合には、シールド9や昇降機構3のテレスコピック構造の伸縮がドラム11,15の回転によって達成できる。   The first and second winches 17 and 18 are provided with a brake device for stopping the rotation of the drums 11 and 15 on the drums 11 and 15 as a stopping device for stopping the telescopic structure of the shield 9 and the lifting mechanism 3. Yes. The brake device exhibits the function of stopping and allowing the rotation of the drums 11 and 15, and when the function is performed to stop the rotation of the drums 11 and 15, the telescopic structure of the shield 9 and the lifting mechanism 3 is expanded and contracted. When the operation is stopped and the expansion / contraction position can be maintained and the drums 11 and 15 are allowed to rotate, the telescopic structure of the shield 9 and the elevating mechanism 3 causes the rotation of the drums 11 and 15. Can be achieved.

昇降機構3の伸縮動作に合わせ、シールド9も自動的に伸縮動作するように第1と第2のウインチ18を制御する制御装置25が横行台車2に備わる。制御装置25は、シールド9の伸縮を司る第2のウインチ18のドラム11と昇降機構3の伸縮を司る第1のウインチ17のドラム15の回転数を制御してシールド9の伸縮動作を昇降機構3の伸縮動作に自動的に連動させて追従させる。制御装置25は具体的には昇降機構3の伸縮を司る第1のウインチ17のドラム15の回転数から、昇降機構3の下端位置を把握し、グラップル8およびグラップル8から吊り下げられた燃料集合体10に、横向きの流れの影響が極力及ばないように、グラップル8から吊り下げられた燃料集合体10の下端よりも、シールド9の下端が下方に位置するかその燃料集合体10の下端とシールド9の下端とが同位置になるように、シールド9の伸縮を司る第2のウインチ18のドラム11の回転数を制御することでシールド9の伸縮動作を昇降機構3の伸縮動作に連動させる連動運転が成される。   The traversing cart 2 includes a control device 25 that controls the first and second winches 18 so that the shield 9 automatically expands and contracts in accordance with the extending and retracting operation of the lifting mechanism 3. The control device 25 controls the number of rotations of the drum 11 of the second winch 18 that controls expansion and contraction of the shield 9 and the drum 15 of the first winch 17 that controls expansion and contraction of the lifting mechanism 3 to control the expansion and contraction operation of the shield 9. 3 is automatically interlocked with the expansion and contraction movements to follow. Specifically, the control device 25 grasps the lower end position of the elevating mechanism 3 from the rotational speed of the drum 15 of the first winch 17 that controls expansion and contraction of the elevating mechanism 3, and grapple 8 and the fuel assembly suspended from the grapple 8. The lower end of the shield 9 is positioned below the lower end of the fuel assembly 10 suspended from the grapple 8 or the lower end of the fuel assembly 10 so that the influence of the lateral flow is not exerted on the body 10 as much as possible. The expansion / contraction operation of the shield 9 is interlocked with the expansion / contraction operation of the elevating mechanism 3 by controlling the rotation speed of the drum 11 of the second winch 18 that controls expansion / contraction of the shield 9 so that the lower end of the shield 9 is in the same position. Linked operation is performed.

制御装置25には、第1と第2のウインチ17,18の上述のような連動運転を止めて、第1と第2のウインチ17,18を個々に独立させて運転するように独立運転と連動運転との運転モードの切替装置が備わる。その切替装置によって独立運転モードを選択すると、制御装置25による両ウインチ17,18の連動運転が阻止され、昇降機構3とシールド9の伸縮動作を個々に各ウインチ17,18の運転によって制御できる。   In the control device 25, the above-described interlocking operation of the first and second winches 17 and 18 is stopped, and the first and second winches 17 and 18 are independently operated so as to operate independently. Equipped with a switching device for operation mode with linked operation. When the independent operation mode is selected by the switching device, the interlocking operation of the winches 17 and 18 by the control device 25 is prevented, and the expansion / contraction operation of the elevating mechanism 3 and the shield 9 can be individually controlled by the operation of the winches 17 and 18.

このような燃料交換機の原子力発電所内での利用を以下に説明する。即ち、燃料交換機は、燃料交換作業時に燃料集合体10を移動させたり燃料集合体10を炉心から引き抜いたり挿入したりする際に用いられる。燃料交換作業時には、原子炉が停止され、原子炉圧力容器7の上蓋が外されて原子炉ウェル5に水が張られる。カナル13と原子炉ウェル5の間の堰を撤去して原子炉ウェル5と使用済燃料プール14とをカナル13で連通する。更には、炉心に燃料交換機がアクセスできるように原子炉圧力容器7内から炉心が上方から見通せるように炉内構造物を撤去する。   The use of such a fuel changer in a nuclear power plant will be described below. That is, the fuel changer is used when the fuel assembly 10 is moved during fuel replacement work or when the fuel assembly 10 is pulled out or inserted from the core. During the refueling operation, the reactor is stopped, the top cover of the reactor pressure vessel 7 is removed, and water is filled in the reactor well 5. The weir between the canal 13 and the reactor well 5 is removed, and the reactor well 5 and the spent fuel pool 14 are communicated with each other by the canal 13. Further, the in-core structure is removed from the reactor pressure vessel 7 so that the core can be seen from above so that the fuel exchanger can access the core.

その後に、燃料交換機を走行台車1の走行と横行台車2の走行とによってグラップル8を、炉心内の交換目的の燃料集合体10の真上に位置させる。この状況下では、原子炉停止中に炉心から発生する崩壊熱を取るために、図2のように、原子炉圧力容器7内から原子炉停止時冷却材出口ノズル6を通して水を吸い込み、熱交換器を通して冷却した後、再び原子炉ウェル5へ散水管4から吐出して戻している。そのため、原子炉ウェル5や原子炉圧力容器7内の水に流れが生じ、その流れには水平方向の流れの成分が含まれている。   Thereafter, the grapple 8 is positioned directly above the fuel assembly 10 for replacement in the core by traveling the traveling carriage 1 and the traveling carriage 2. Under this circumstance, in order to take the decay heat generated from the reactor core while the reactor is shut down, as shown in FIG. 2, water is sucked from the reactor pressure vessel 7 through the reactor outlet coolant outlet nozzle 6 to exchange heat. After cooling through the vessel, the water is again discharged from the sprinkler pipe 4 to the reactor well 5. Therefore, a flow is generated in the water in the reactor well 5 and the reactor pressure vessel 7, and the flow includes a component of a horizontal flow.

その水平方向の流れを受けて昇降機構3やグラップル8が揺れないように、以下のように第1のウインチ17と第2のウインチ18を運転する。即ち、図1(a)のように、当初はシールド9と昇降機構3は最も縮んでいる状態である。このような状態では原子炉ウェル5のプールの水面よりも上方にシールド9や昇降機構3やグラップル8が位置している。この状態から第1のウインチ17を運転して第1のウインチ17のドラム15からワイヤー19を繰り出すことで昇降機構3が下方へ伸長し、グラップル8も同時に降下してゆく。これと同時に第2のウインチ18を運転して第2のウインチ18のドラム11からワイヤー12を繰り出すことでシールド9が下方へ伸長する。その伸長過程においても、図1(b)のようにシールド9が昇降機構3とグラップル8との水平方向周囲を包囲することができる位置となるように、第1と第2のウインチ17,18のドラム11,15の回転数を個々に調整してシールド9の下端がグラップル8の下端よりも常に低い位置に成るようにシールド9と昇降機構3の伸長量を調整する。このようにすることによって、散水管4から吐出された水の流れで生じた水平方向の流れの成分を含む水流(以下、水平な水流と称する。)がシールド9に当たってグラップル8や昇降機構3に到達しない。そのため、グラップル8や昇降機構3が揺れることが無い。   The first winch 17 and the second winch 18 are operated as follows so that the elevating mechanism 3 and the grapple 8 are not shaken in response to the horizontal flow. That is, as shown in FIG. 1A, the shield 9 and the lifting mechanism 3 are initially contracted most. In such a state, the shield 9, the lifting mechanism 3, and the grapple 8 are located above the water surface of the pool of the reactor well 5. From this state, the first winch 17 is operated and the wire 19 is fed out from the drum 15 of the first winch 17 so that the lifting mechanism 3 extends downward, and the grapple 8 also descends simultaneously. At the same time, the shield 9 extends downward by operating the second winch 18 and feeding the wire 12 from the drum 11 of the second winch 18. Also in the extension process, the first and second winches 17 and 18 are arranged so that the shield 9 can surround the horizontal periphery of the elevating mechanism 3 and the grapple 8 as shown in FIG. The rotational speeds of the drums 11 and 15 are individually adjusted to adjust the extension amounts of the shield 9 and the lifting mechanism 3 so that the lower end of the shield 9 is always lower than the lower end of the grapple 8. By doing so, a water flow (hereinafter referred to as a horizontal water flow) containing a component of a horizontal flow generated by the flow of water discharged from the water spray pipe 4 hits the shield 9 to the grapple 8 and the lifting mechanism 3. Not reach. Therefore, the grapple 8 and the lifting mechanism 3 do not shake.

このように、グラップル8や昇降機構3が揺れないで交換目的の燃料集合体10の直上に降下できる。その後に図1(c)のように、グラップル8に燃料集合体10を把持させる。その把持に際しても、グラップル8や昇降機構3が揺れないから揺れが収まるまで待つなどの過程を経ずに迅速且つ確実にグラップル8による燃料集合体10の把持が成せる。グラップル8が燃料集合体10を把持した後に、第1のウインチ17を運転してドラム15にワイヤー19を巻き取ることによって、昇降機構3を縮める。このようにすると、グラップル8で把持された燃料集合体10は、図1(d)のように、シールド9の内側に収納されてゆき、ついには燃料集合体10の全長にわたってシールド9によって水平方向周囲が包囲される状態となる。シールド9の伸長位置が過剰に低い位置になっている場合には、第2のウインチ18を運転してドラム11にワイヤー12を巻き取ってシールド9を縮めて図1(d)のように燃料集合体10に水平な水流が直接当たらない必要最低限の伸長長さにする。その伸長長さを維持できるように、第2のウインチ18のブレーキを作動させてドラム11の回転の停止状態を維持する。   In this way, the grapple 8 and the lifting mechanism 3 can be lowered directly above the fuel assembly 10 for replacement without shaking. Thereafter, as shown in FIG. 1C, the grapple 8 holds the fuel assembly 10. When gripping the fuel assembly 10, the grapple 8 can be quickly and reliably gripped without waiting for the grapple 8 or the elevating mechanism 3 to swing until the swing is settled. After the grapple 8 grips the fuel assembly 10, the lifting mechanism 3 is contracted by operating the first winch 17 and winding the wire 19 around the drum 15. As a result, the fuel assembly 10 held by the grapple 8 is housed inside the shield 9 as shown in FIG. The surroundings are surrounded. When the extension position of the shield 9 is excessively low, the second winch 18 is operated, the wire 12 is wound around the drum 11, the shield 9 is contracted, and the fuel as shown in FIG. The minimum extension length is set so that the horizontal water stream does not directly hit the assembly 10. The brake of the second winch 18 is operated so that the extension length can be maintained, and the rotation stop state of the drum 11 is maintained.

その後に、走行台車と横行台車2を走行させてカナル13の入口まで燃料集合体10を移動させる。この移動中においても、移動によって燃料集合体10が受けようとする水の抵抗をシールド9が受け止めて燃料集合体10にできるだけ移動による影響を与えないようにして、グラップル8で把持した燃料集合体10に極力垂直な姿勢を保たせる。次に、カナル13に燃料集合体10を通過させる為に、第2のウインチ18を運転して、図3のように、シールド9を最も縮ませた状態に縮小させ、その状態で走行台車1を走行させて燃料集合体10を水面下に水没させた状態でカナル13を通過させ、燃料集合体10を使用済燃料プール14内に移動させる。   After that, the traveling cart and the traversing cart 2 are run to move the fuel assembly 10 to the entrance of the canal 13. Even during this movement, the shield 9 receives the resistance of the water that the fuel assembly 10 is to receive due to the movement so that the fuel assembly 10 is not affected by the movement as much as possible, and is held by the grapple 8. 10 is kept as vertical as possible. Next, in order to pass the fuel assembly 10 through the canal 13, the second winch 18 is operated to reduce the shield 9 to the most contracted state as shown in FIG. The fuel assembly 10 is passed through the canal 13 in a state where the fuel assembly 10 is submerged below the water surface, and the fuel assembly 10 is moved into the spent fuel pool 14.

使用済燃料プール14内に到達した燃料集合体10は、使用済燃料プール14内の水中に配備された燃料貯蔵ラック内に収納されることになるが、その収納位置真上に至るまでに、水流や水の抵抗を受けて燃料集合体10が傾斜したり揺れたりすることを嫌う場合には、使用済燃料プール14内においても、シールド9を伸長させてグラップル8で把持した燃料集合体10と昇降機構3の水平方向周囲を包囲する。このようにすることで、使用済燃料プール14内の水流や移動中の水の抵抗によって把持した燃料集合体10が揺れるという事象を阻止でき、燃料集合体10が垂直な姿勢に維持される。燃料集合体10が燃料貯蔵ラックの真上に到達したら、昇降機構3を伸長させて燃料集合体10を燃料貯蔵ラック内に降ろし入れる。その後は、燃料集合体10からグラップル8を外して昇降機構3とシールド9を最も上方へ縮める。このようにすると、燃料集合体10を迅速且つ確実に燃料貯蔵ラック内に収納できる。   The fuel assembly 10 that has reached the spent fuel pool 14 is stored in a fuel storage rack that is deployed in the water in the spent fuel pool 14. In the case where the fuel assembly 10 is not desired to be tilted or shaken due to water flow or water resistance, the fuel assembly 10 that is held by the grapple 8 by extending the shield 9 also in the spent fuel pool 14. And surrounding the horizontal direction of the lifting mechanism 3. By doing in this way, the phenomenon that the fuel assembly 10 gripped by the water flow in the spent fuel pool 14 or the resistance of the moving water can be prevented, and the fuel assembly 10 is maintained in a vertical posture. When the fuel assembly 10 reaches directly above the fuel storage rack, the elevating mechanism 3 is extended to lower the fuel assembly 10 into the fuel storage rack. Thereafter, the grapple 8 is removed from the fuel assembly 10 and the lifting mechanism 3 and the shield 9 are contracted to the uppermost position. In this way, the fuel assembly 10 can be quickly and reliably stored in the fuel storage rack.

新燃料集合体10を炉心に装荷する際には、グラップル8で新燃料集合体10を把持し、把持した新燃料集合体10をシールド9で囲って炉心の新燃料集合体10装荷位置直上まで走行台車1と横行台車2の走行作用で新燃料集合体10を移動させ、その後に昇降機構3を更に伸長させて新燃料集合体10を炉心内に装荷する。その後はグラップル8を新燃料集合体10から外して昇降機構3やシールド9を最も上方へ縮ませる。   When the new fuel assembly 10 is loaded onto the core, the new fuel assembly 10 is gripped by the grapple 8 and the gripped new fuel assembly 10 is surrounded by the shield 9 until the new fuel assembly 10 is loaded immediately above the core. The new fuel assembly 10 is moved by the traveling action of the traveling cart 1 and the traversing cart 2, and then the elevating mechanism 3 is further extended to load the new fuel assembly 10 into the core. Thereafter, the grapple 8 is removed from the new fuel assembly 10, and the elevating mechanism 3 and the shield 9 are retracted to the uppermost position.

新燃料集合体10を炉心へ向けて降下させる際には、制御装置25を切替装置によって連動運転モードに切り替える。そのようにすると、制御装置25がシールド9の伸縮を司る第2のウインチ18と昇降機構3の伸縮を司る第1のウインチ17との連動運転状態に制御することになる。即ち、制御装置は、昇降機構3の伸縮を司る第1のウインチ17のドラム15の回転数から、昇降機構3の下端位置を把握し、グラップル8およびグラップル8で吊り下げられた新燃料集合体10に、水平の水流の影響が極力及ばないように、グラップル8および吊り下げられた新燃料集合体10の下端よりも、シールド9の下端が先行して降下するように、シールド9の伸縮を司る第2のウインチ18のドラム11の回転数を制御する。   When the new fuel assembly 10 is lowered toward the core, the control device 25 is switched to the linked operation mode by the switching device. If it does in that way, the control apparatus 25 will control to the interlocking operation state of the 2nd winch 18 which manages expansion / contraction of the shield 9, and the 1st winch 17 which controls expansion / contraction of the raising / lowering mechanism 3. That is, the control device grasps the lower end position of the elevating mechanism 3 from the rotational speed of the drum 15 of the first winch 17 that controls expansion and contraction of the elevating mechanism 3, and grapple 8 and the new fuel assembly suspended by the grapple 8. 10 so that the lower end of the shield 9 descends before the lower end of the grapple 8 and the suspended new fuel assembly 10 so that the influence of the horizontal water flow does not reach as much as possible. The number of rotations of the drum 11 of the second winch 18 is controlled.

又、炉心から燃料集合体10をグラップル8で把持させて燃料集合体10を炉心からシールド9内に引き上げた後に、制御装置を連動運転モードに切り替えると、燃料集合体
10を炉心から燃料貯蔵プールに移動させる過程で生じる燃料集合体10の上昇過程で、シールド9の伸縮を司る第2のウインチ18のドラム11と昇降機構3の伸縮を司る第1のウインチ17のドラム15の回転数を制御装置が制御することになる。即ち、制御装置は、昇降機構3の伸縮を司る第1のウインチ17のドラム15の回転数から、昇降機構3の下端位置を把握し、グラップル8およびグラップル8で吊り下げられた新燃料集合体
10に、水平の水流の影響が極力及ばないように、グラップル8および吊り下げられた新燃料集合体10の下端よりも、シールド9の下端が先行して上昇しないように、シールド9の伸縮を司る第2のウインチ18のドラムの回転数11を制御する。このような制御によって、燃料交換作業が容易且つ確実に成される。その結果、定期検査による原子炉の停止期間が短縮される。
When the fuel assembly 10 is gripped by the grapple 8 from the core and the fuel assembly 10 is pulled up from the core into the shield 9 and then the control device is switched to the interlock operation mode, the fuel assembly 10 is removed from the core to the fuel storage pool. The number of rotations of the drum 11 of the second winch 18 that controls expansion and contraction of the shield 9 and the drum 15 of the first winch 17 that controls expansion and contraction of the elevating mechanism 3 are controlled in the ascending process of the fuel assembly 10 that occurs in the process of moving to The device will be in control. That is, the control device grasps the lower end position of the elevating mechanism 3 from the rotational speed of the drum 15 of the first winch 17 that controls expansion and contraction of the elevating mechanism 3, and grapple 8 and the new fuel assembly suspended by the grapple 8. 10, the expansion and contraction of the shield 9 is prevented so that the lower end of the shield 9 does not rise ahead of the lower end of the grapple 8 and the suspended new fuel assembly 10 so that the influence of the horizontal water flow does not reach as much as possible. The drum rotation speed 11 of the second winch 18 is controlled. By such control, the fuel exchange operation is easily and reliably performed. As a result, the reactor shutdown period due to periodic inspections is shortened.

炉心内の燃料集合体10を同一炉心内の他の位置に装荷し換える場合には、昇降機構3やグラップル8やシールド9の下端を炉心の直上まで伸長させてその状態を保持させる。この場合には、制御装置は独立運転モードに切替えられている。次に、炉心から燃料集合体10をグラップル8で把持させる。グラップル8で把持させた燃料集合体10を昇降機構3を縮ませることで引き上げる。燃料集合体10の下端が炉心の上方に引き上げられた状態では、その燃料集合体10はシールド9に水平方向周囲が包囲されている。このような状態で、走行台車1と横行台車2を走行させてグラップル8で把持した燃料集合体10を装荷し換える他の位置の直上に位置させる。その後に、昇降機構3を伸長させて燃料集合体10を炉心内に降下させ、グラップル8から燃料集合体10を外す。このようにして燃料集合体10を装荷し換える場合には、燃料集合体10の炉心からの引き上げから炉心内への降下に至るまで、シールド9の下端が炉心の直上に位置して維持されるので、燃料集合体10が水流で或いは水の抵抗で傾いたり揺れたりすることがなく、迅速且つ確実に燃料集合体10の装荷位置の位置換えが可能である。   When reloading the fuel assembly 10 in the core to another position in the same core, the lower ends of the elevating mechanism 3, the grapple 8 and the shield 9 are extended to just above the core to maintain the state. In this case, the control device is switched to the independent operation mode. Next, the fuel assembly 10 is gripped by the grapple 8 from the core. The fuel assembly 10 held by the grapple 8 is pulled up by contracting the lifting mechanism 3. When the lower end of the fuel assembly 10 is pulled up above the core, the fuel assembly 10 is surrounded by the shield 9 in the horizontal direction. In such a state, the traveling carriage 1 and the traversing carriage 2 are made to travel and are positioned immediately above the other positions where the fuel assemblies 10 gripped by the grapple 8 are reloaded. Thereafter, the elevating mechanism 3 is extended to lower the fuel assembly 10 into the core, and the fuel assembly 10 is removed from the grapple 8. When the fuel assembly 10 is reloaded in this way, the lower end of the shield 9 is maintained directly above the core until the fuel assembly 10 is pulled up from the core and lowered into the core. Therefore, the fuel assembly 10 is not tilted or shaken by a water flow or water resistance, and the loading position of the fuel assembly 10 can be quickly and reliably changed.

シールド9の下端の位置を伸長しきらない途中の位置に維持したい場合には、その途中の位置にシールド9の下端が到達した時点で第2のウインチ18のドラム11に対するブレーキを作動させてドラム11の回転を止めることによって成される。   When it is desired to maintain the position of the lower end of the shield 9 at a midway position that does not extend, the brake for the drum 11 of the second winch 18 is activated when the lower end of the shield 9 reaches the midway position. This is done by stopping 11 rotations.

また、上記の例は、燃料集合体10を物品として扱う例としたが、物品として炉心の制御棒(制御棒集合体とも言う。)を扱うことであっても同様である。   In addition, the above example is an example in which the fuel assembly 10 is handled as an article, but the same applies to the case where a control rod of the core (also referred to as a control rod assembly) is handled as an article.

この発明による燃料交換機は原子力発電所の原子炉用の燃料集合体を水中で取り扱う用途に用いられる。   The fuel exchanger according to the present invention is used for handling a fuel assembly for a nuclear power plant nuclear reactor in water.

本発明の燃料交換機による燃料交換時における原子炉用燃料集合体の取扱手順を(a)図から(e)図にかけて示したシールド部を断面で示した燃料交換機の要部図である。It is a principal part figure of the fuel exchanger which showed the handling procedure of the fuel assembly for reactors at the time of the fuel replacement | exchange by the fuel exchanger of this invention from the (a) figure to the (e) figure in the cross section. 本発明の燃料交換機が設置された原子炉建屋の原子炉ウェル近傍の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the reactor well vicinity of the reactor building in which the fuel exchanger of this invention was installed. 本発明の燃料交換機が燃料集合体を把持してカナルを通過する準備が出来た状態を示した燃料交換機の要部図であって、右図はカナルの出入り口正面から見た正面図を、左図はその正面図の側面から見た断面図である。FIG. 1 is a main part view of a fuel exchanger showing a state in which the fuel exchanger of the present invention is ready to pass through a canal by grasping a fuel assembly, and the right figure is a front view as seen from the front of the canal entrance and exit, The figure is a sectional view seen from the side of the front view. 本発明による燃料交換機のシールド9の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the shield 9 of the fuel exchanger by this invention. 本発明による燃料交換機の昇降機構と把持装置との懸垂支持関係を示した昇降機構部分の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the raising / lowering mechanism part which showed the suspension support relationship of the raising / lowering mechanism and holding | grip apparatus of the fuel exchanger by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…走行台車、2…横行台車、3…昇降機構、4…散水管、5…原子炉ウェル、6…原子炉停止時冷却材出口ノズル、7…原子炉圧力容器、8…グラップル、9…シールド、
10…燃料集合体、11…第2のウインチのドラム、12,19,31…ワイヤー、13…カナル、14…使用済燃料プール、15…第1のウインチのドラム、16…原子炉建屋、17…第1のウインチ、18…第2のウインチ、20,21…ガイド、22,23…ストッパー、24…支持部材、25…制御装置。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Traveling trolley, 2 ... Traversing trolley, 3 ... Elevating mechanism, 4 ... Sprinkling pipe, 5 ... Reactor well, 6 ... Reactor stop nozzle at the time of reactor stop, 7 ... Reactor pressure vessel, 8 ... Grapple, 9 ... shield,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Fuel assembly, 11 ... Second winch drum, 12, 19, 31 ... Wire, 13 ... Canal, 14 ... Spent fuel pool, 15 ... First winch drum, 16 ... Reactor building, 17 ... 1st winch, 18 ... 2nd winch, 20, 21 ... guide, 22, 23 ... stopper, 24 ... support member, 25 ... control device.

Claims (4)

走行台車と、
前記走行台車に移動可能に設置された横行台車と、
前記横行台車に昇降自在に設置された把持装置と、
前記横行台車に伸縮自在に設置されて前記把持装置の水平方向を拘束する昇降機構と、
前記把持装置と前記昇降機構の周りを包囲する前記横行台車に設けられ、上下に伸縮するシールドと、
を備えた原子力施設の燃料交換機。
Traveling cart,
A traversing carriage movably installed on the traveling carriage;
A gripping device installed on the traversing carriage so as to be movable up and down;
An elevating mechanism that is telescopically installed on the traversing cart and restrains the horizontal direction of the gripping device;
A shield that is provided on the traversing carriage that surrounds the gripping device and the lifting mechanism;
Refueling machine for nuclear facilities equipped with.
請求項1において、
前記シールドは、上下方向に伸縮するテレスコピック構造となっており、
テレスコピック構造の前記シールドを上下方向において伸縮させる駆動機構と、
を備えた原子力施設の燃料交換機。
In claim 1,
The shield has a telescopic structure that expands and contracts in the vertical direction,
A drive mechanism for expanding and contracting the telescopic structure shield in the vertical direction;
Refueling machine for nuclear facilities equipped with.
請求項2おいて、
前記駆動機構は、前記シールドの伸縮を停止させる停止装置を備えている原子力施設の燃料交換機。
In claim 2,
The drive mechanism is a nuclear power facility refueling machine including a stop device that stops expansion and contraction of the shield.
請求項3において、
前記昇降機構に接続され、前記昇降機構を伸縮させる第1のウインチと、
前記シールドに接続され、前記シールドを伸縮させる第2のウインチと、
前記第1のウインチの駆動量に基づいて前記把持装置よりも下方に前記シールドの下端が位置するように前記第2のウインチの駆動量を制御する制御手段と、
を備えた原子力施設の燃料交換機。

In claim 3,
A first winch connected to the lifting mechanism and extending and retracting the lifting mechanism;
A second winch connected to the shield and extending or retracting the shield;
Control means for controlling the drive amount of the second winch so that the lower end of the shield is positioned below the gripping device based on the drive amount of the first winch;
Refueling machine for nuclear facilities equipped with.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102689835A (en) * 2012-06-07 2012-09-26 清华大学 Telescopic spent fuel storage tank hoisting guide device
US8666016B2 (en) 2006-12-08 2014-03-04 Hitachi-Ge Nuclear Energy, Ltd. Fuel exchange apparatus
JP7152603B2 (en) 2018-07-06 2022-10-12 コリア ハイドロ アンド ニュークリアー パワー カンパニー リミテッド Nuclear reactor dismantling system
JP7572304B2 (en) 2021-05-18 2024-10-23 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 Fuel Delivery Device

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