(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャネル変形データの少なくとも１つのデータセット（４２）を使用して沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）（２８）の炉心のグラフィカル画像（４０）を生成する装置であって、
前記グラフィカル画像を提示するための表示デバイスと、前記少なくとも１つのデータセットを格納するメモリデバイスと、前記少なくとも１つのデータセットを使用して前記グラフィカル画像を生成するプロセッサとを含むコンピュータシステム（１０６）を備え、
前記炉心の前記グラフィカル画像（４０）は、前記炉心内で配列された複数の制御ブレード（４６）の記号表現および標識を含み、標識が各制御ブレードを識別し、前記標識が各制御ブレードに隣接するチャネルの変形（６８）に関する標識であり、
さらに、前記少なくとも１つのデータセットにアクセスし、前記制御ブレードおよびチャネルの、前記炉心内での位置を決定し、前記グラフィカル画像上で表示するために前記チャネルの変形データを前記チャネルと相関させて表示する、前記メモリデバイスに格納され前記プロセッサによって実行されるビューワソフトウェアツールとを備え、
前記ビューワソフトウェアツールが、前記制御ブレードのうちの１つに隣接する各チャネルの表面（４８）を識別し、それらの識別された表面の、対応する前記制御ブレードに向かう又は前記制御ブレードから離れる変形量に関するデータを含み、
各チャネル表面の変形に関する前記標識（５２）が、前記対応する制御ブレードに隣接する前記表面の変形の度合い、および前記表面の前記変形が前記対応する制御ブレードに向かうか、それとも離れるかを示す、
装置。
【請求項２】
各チャネル表面の変形に関する前記標識（５２）が、前記制御ブレードのうちの１つの前記記号表現内に含まれるウィングに隣接するチャネル表面の標識に制限されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
各チャネル表面の変形に関する前記標識（５２）が、前記表面の前記変形が前記対応する制御ブレードに向かうか、それとも離れるかを示す矢印（５２）を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
各チャネル表面の変形に関する前記標識（５２）が、前記対応する制御ブレードに隣接する前記表面の度合いの英数字値を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
１つの制御ブレードに隣接するチャネル変形のグラフィカルチャネル変形チャート（６０）をさらに備え、
前記グラフィカルチャネル変形チャートは、チャネル面の変形偏向と軸方向位置との関係を示すチャートであり、
前記チャートが、前記プロセッサによって、チャネル変形データの前記少なくとも１つのデータセットから生成されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
制御セル内の前記制御ブレードについてグラフィカルセル摩擦メトリック（８０）をさらに備え、
前記グラフィカルセル摩擦メトリック（８０）は、制御セルの配列を示す画像において、各制御セルについてチャネル変形により前記制御ブレードと干渉する危険性を示す画像であり、
前記プロセッサが、前記チャートをセル摩擦メトリックデータ（８４）から生成することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）内で燃料束を入れるために使用される燃料チャネルに関する。具体的には、本発明は、それらの燃料チャネルを示し解析するコンピュータシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）は、制御された核分裂反応から発電する。図１４に示されているように、単純化されたＢＷＲは、核燃料炉心と水を容れる原子炉チャンバ１０１を含む。生成された蒸気は、管１０２を介してタービン１０３に移送され、そこで発電され、その水は、管１０４を介して炉心に戻る。制御コンピュータ１０６は、ＢＷＲ、特にその炉心の動作を制御することができる。
【０００３】
ＢＷＲ炉心では、燃料棒束が細い矩形の燃料チャネル内に入れられる。燃料チャネルは、燃料棒束がその中で配列される中空の箱として実施することができる。燃料チャネルは、変形する可能性がある。燃料チャネルは、主としてプラント運営戦略によって駆動される動作時ＢＷＲの炉心内での様々な核の応答および機械的な応答により変形する可能性がある。核の応答および機械的な応答は複雑であり、時間の経過につれて広がる。たとえば、チャネルの動作（原因）は、炉心内でチャネルの滞留時間内に観察されるチャネル変形（作用）を引き起こす可能性がある。
【０００４】
変形されたチャネルは、炉心の性能に悪影響を及ぼす可能性がある。たとえば、変形された燃料チャネルは、制御ブレードが炉心を介して移動するのを妨げる可能性がある。一方、別の位置にある変形された燃料チャネルは、制御ブレードと干渉せず、難点をもたらさない可能性もある。
【０００５】
チャネル変形は、チャネル制御ブレード干渉（たとえば、セル摩擦）に通じる可能性があり、これは、制御ブレード動作を妨げるおそれがある。ＢＷＲ内の制御ブレードは、安全かつ効率的な動作のために積極的に使用される。プラントの安全または許認可ベース（ｌｉｃｅｎｓｉｎｇ  ｂａｓｅｓ）に影響を及ぼすどのような妨害も、望ましくない緩和処置を必要とする可能性がある。したがって、セル摩擦は、原子炉サイクル設計、最適化、許認可、および監視の一部として適切に管理することを必要とする。
【０００６】
指定された期間（たとえば、１８〜２４ヶ月）の動作の後で、炉心に燃料が補給され、新しい動作サイクルに移行することが複雑さを増す。燃料補給の一部として、チャネルが炉心内でシャッフルされる。このシャッフルにより、一般に、チャネルの動作や相互作用が実質的に変化する。たとえば、ある位置で難点をもたらさない変形されたチャネルが、チャネル変形により制御ブレードが干渉を受ける炉心内の別の位置に不注意で移動されるおそれがある。
【特許文献１】米国特許出願第１１／３４０，４６９号公報（米国特許公開公報２００７−０１７７７１０）
【特許文献２】米国特許第４，７４９，５４３号公報
【特許文献３】米国特許第５，７８７，１４０号公報
【特許文献４】米国特許第６，６１１，５７２号公報
【特許文献５】米国特許第６，６７４，８２５号公報
【特許文献６】米国特許出願第２００４／００７６２５５号公報
【特許文献７】米国特許第４９８８４７６号（対応日本国特許公開Ｈ０２−１７６４９７）
【特許文献８】ヨーロッパ特許公開第１０８３５７６号（対応日本特許公開２００１−２２８２８３）
【特許文献９】日本国特許公開公報平成１０年１０２７５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
チャネル歪みやセル摩擦現象は、一般に、動作時原子炉サイクル設計、最適化、許認可、監視の状況内で対処される。チャネル変形は、多数の動作パラメータや安全パラメータに影響を及ぼす。変形は、一般に、原子炉サイクル設計、最適化、許認可、および監視の一部として対処される。変形されたチャネルに関する情報は、収集され使用可能である。しかし、原子炉の設計、最適化、許認可、監視のために使用される従来の方法は、チャネル歪みやセル摩擦に対処するためのグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を提供しない。したがって、チャネル変形問題に対処する際にＢＷＲユーザおよび設計者を助けるためのツールが長い間求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
原子炉サイクル設計、最適化、許認可、監視の様々な段階中に、ＢＷＲオペレータおよび設計者がチャネル歪みおよびセル摩擦問題を分析する助けとなる革新的なツールが開発されている。本ツールは、チャネル歪みおよびセル摩擦とそれらの作用を示すためのコンピュータ画面表示（あるいは他の印刷された、または電子画像）を提供する。本ツールは、ユーザがチャネル歪みおよびセル摩擦を可視化し、チャネル歪みおよびセル摩擦の作用を緩和するかどうか、またどのように緩和するか判断する助けとなる。
【０００９】
本ツールの新規な態様は、ユーザが変形による問題を容易に識別する助けとなる好都合なグラフィカルユーザインターフェース内で、チャネル変形に関する実質的な量の情報を提供することである。本ツールは、変形に関する使用可能な情報を、一般的かつ柔軟な形で、様々な対話に基づいて様々な構成要素内に分配し、これは、炉心内の特定のセル摩擦について、ユーザが緩和処置を一意に識別しその処置をとる助けとなる。本ツールは、ＢＷＲの設計、最適化、許認可、監視のために使用される方法に適用可能である。本ツールは、ＢＷＲの設計、最適化、許認可、監視のために使用されるコンピュータプログラムの一部であるコンピュータソフトウェアモジュール内で実施することができる。
【００１０】
一実施形態では、本発明は、チャネル歪みおよびセル摩擦現象に関するデータを表示し、可視化し、処理するためのソフトウェア可視化ツール装置である。本ツールは、ユーザがＢＷＲ炉心内の各セルについてセル摩擦の様々な重大度に関するデータを表示および処理し、原子炉の動作中にセル摩擦を緩和するために監視用セルテーブルを生成し、チャネル変形およびセル摩擦現象を監視することを可能にする。
【００１１】
チャネル変形データの少なくとも１つのデータセットを使用して沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）の炉心のグラフィカル画像を生成するための装置が開示され、前記装置は、グラフィカル画像を提示するための表示デバイスと、少なくとも１つのデータセットを使用してグラフィカル画像を生成するプロセッサとを含むコンピュータシステムを備え、炉心の前記グラフィカル画像は、炉心内で配列された制御ブレードの記号表現を含み、標識が各制御ブレードを識別し、その標識が各制御ブレードに隣接するチャネルの変形に関し、前記装置はさらに、少なくとも１つのデータセットにアクセスし、制御ブレードおよびチャネルの、炉心内での位置を決定し、グラフィカル画像上で表示するために変形データをチャネルと相関させる、プロセッサによって実行されるビューワソフトウェアツールを備える。ビューワソフトウェアツールは、制御ブレードの１つに隣接する各チャネルの表面を識別することができ、それらの識別された表面の変形に関するデータをグラフィカル画像内で含める。さらに、各チャネル表面の変形に関する標識は、制御ブレードの対応するウィングに隣接して提示することができ、制御ブレードのうちの１つの記号表現内に含まれるウィングに隣接するチャネル表面の標識に制限させることができる。
【００１２】
また、開示されている装置は、チャネル変形データの少なくとも１つのデータセットを使用して沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）の炉心のグラフィカル画像を生成することができ、前記装置は、グラフィカル画像を提示するための表示デバイスと、少なくとも１つのデータセットを使用してグラフィカル画像を生成するプロセッサとを含むコンピュータシステムを備え、炉心の前記グラフィカル画像は、炉心内で配列された制御セルの記号表現を含み、その表現は、ＢＷＲの炉心内での制御セルの位置に対応して、炉心画像内で配列され、前記装置はさらに、少なくとも１つのデータセットにアクセスし、制御セルの記号表現のそれぞれについて、炉心内での位置を決定し、各セルについてのチャネル変形データに基づいて、どの制御セル表現をグラフィカル画像内で含めるか判定する、プロセッサによって実行されるビューワソフトウェアツールを備える。どの制御セル表現を含めるかの判定は、ある制御セルのための変形メトリックがそのメトリックのための所定の閾値レベルを超えるかどうかに基づくものとすることができ、その閾値レベルは、選択可能なレベルとすることができる。さらに、ビューワソフトウェアツールは、複数のデータセットの選択を含むことができ、選択されたデータセットが、どの制御セル表現を画像内で含めるか判定するために、ビューワソフトウェアツールによって使用される。
【００１３】
チャネル変形データの少なくとも１つのデータセットと、そのデータにアクセスし、グラフィカル画像を生成するためのプロセッサとを使用して沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）の炉心のグラフィカル画像を生成するための方法が開示され、前記方法は、複数のデータセットの少なくとも１つのデータセットにアクセスする段階であって、アクセスされたデータセットが、炉心内の複数のチャネル内のチャネル変形に関する、また炉心内の制御ブレードに対するチャネルの位置に関するデータを含む、段階と、制御ブレードの１つに隣接するチャネルの表面を識別するために、また識別されたチャネル表面についてチャネル変形に関するデータを収集するために、アクセスされたデータを処理する段階と、炉心のグラフィカル画像を生成する段階とを含み、前記グラフィカル画像は、炉心内で配列された制御ブレードの記号表現を含み、標識が各制御ブレードを識別し、その標識が各制御ブレードに隣接するチャネルの変形に関する。処理する段階と生成する段階は、少なくとも１つのデータセットにアクセスし、制御ブレードおよびチャネルの、炉心内での位置を決定し、グラフィカル画像上で表示するために変形データをチャネルと相関させる、プロセッサによって実行されるビューワソフトウェアツールによって実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、例示のためにグリッド１０上で示されている従来の燃料束１２の上から見た２次元概略図である。この図は、ＢＷＲ原子炉内の燃料セルの、コンピュータによって生成された表示とすることができる。１０×１０アレイで配列された潜在的な燃料棒位置を有する、燃料束１２の２次元（２Ｄ）グリッドレイアウト１０である。束１２は、薄い壁の燃料チャネル１６内で収容される。１０×１０の棒グリッド位置のいくつかは、燃料束内の異なる構成要素を示すために、より大きな円を形成するように組み合わされる。しかし、そのような詳細は、本考察に関係するものではない。というのは、図１は、単に、燃料束を囲む燃料チャネルを示すために提供されているからである。燃料アセンブリ２０は、概して、燃料チャネル１６と、そのチャネルによって包まれた燃料束１２として規定される。
【００１５】
燃料チャネル１６は、燃料束の周部の周りで延びる包囲壁（ｅｎｃａｓｅｍｅｎｔ  ｗａｌｌ）である。燃料チャネルは、典型的には、横断面で正方形または矩形であり、燃料棒アセンブリ全体に沿って、たとえば約１６５インチ（４．１９メートル）の垂直の長さで延びる。チャネルの壁厚は薄く、たとえば約０．１インチ（２．５４ｍｍ）にすぎない。チャネルの隅部の壁は、チャネルの側壁部より厚いものとすることができる。チャネルの薄い壁は、曲がり、湾曲（ｂｏｗｉｎｇ）、および他の変形を受けやすい。
【００１６】
図２は、４つの燃料アセンブリ２０と、その燃料アセンブリ間に挿入可能な中央制御ブレード２４とを含む、従来の制御セル２２の（コンピュータによって生成された画像とすることができる）上から見た２次元図である。典型的には、４つの隣接する燃料アセンブリ２０は、１つの制御ブレード２４によって制御されるように位置決めされる。制御ブレードは、４つの燃料アセンブリ間で垂直に移動する。制御ブレード２４は、十字形横断面と、実質的に燃料制御セル２２の長さ全体に延びるのに十分な長さとを有する。制御ブレードは、典型的には、燃料アセンブリ間で垂直に移動し、セル内の核分裂出力発生を調節する。一般に、核燃料アセンブリ２０は、制御ブレードに隣接し、各制御セル２２は、１つの制御ブレードを有する。
【００１７】
制御ブレード２４は、４つのブレードウィング２６を有する。各ウィングは、隣接する燃料アセンブリ２０のチャネル間の間隙内で位置決めされる。制御ブレードのウィングは、チャネル間で上下に移動する。制御ブレードの適正な垂直移動を確保するために、チャネル間の間隙は、比較的均一である、または少なくとも制御ブレードの運動を損なわないように十分広いままとするべきである。その間隙は、チャネルが湾曲する、膨張する、または他の方法で変形する場合、減少する可能性があることに問題がある。間隙が望ましくないほど狭くなると、制御ブレードの移動が妨げられることになる可能性がある。
【００１８】
図３は、数百の制御セル２２のアセンブリを備えるＢＷＲ炉心２８の（コンピュータによって生成された画像とすることができる）上から見た２次元図である。各セルは、セル内で燃料アセンブリのチャネル間で位置決めされた制御ブレードを含む。動作時ＢＷＲ炉心内での様々な核の相互作用および機械的な相互作用によるチャネルの変形が、継続している懸念である。炉心内の数百のチャネルを監視することは、複雑かつ困難な作業である。チャネル変形に関する使用可能なデータは、非常に多い。オペレータは、チャネル変形に対処するためにどのように炉心を設計する、または調整するか判定するとき、その大量の変形データを一体化し評価するのが困難である。チャネル変形は、多数の動作パラメータおよび安全パラメータに影響を及ぼし、原子炉サイクル設計、最適化、許認可、および監視の一部として適切に対処するべきである。チャネル変形は、チャネル−制御ブレード間干渉（セル摩擦）に通じる可能性があり、これは、制御ブレードの動作を遮るおそれがある。
【００１９】
図４および図５は、それぞれ、中央燃料アセンブリ２０のチャネル１６の湾曲３０によるチャネル歪みを示す制御セル２２の略図の上面図と側面図である。図４の２Ｄ上面図は、炉心内で、ある軸方向高さにある。図４は、１つの完全なセルと、３つの隣接するセルの一部分とを示す。中央チャネル３０は、チャネルの変形であるその燃料アセンブリの湾曲によるオフセットを示す。制御セルは、図４から図７において離隔されたチャネルを有するが、図の間隔は概略的なものにすぎず、動作時ＢＷＲ内のチャネル間の間隙の、真に狭い寸法を正確に示すものではない。図５では、オフセット線３１は、燃料アセンブリのチャネルの湾曲を示す。湾曲変形では、チャネルは、（図４に示されているように）ブレードウィングに向かう、またはブレードウィングから離れる可能性がある特定の方向で変形する。湾曲されたチャネル３０は、軸方向で「湾曲」３１の形状を有する。湾曲されたチャネルは、潜在的に隣接するチャネル間の間隙内に撓み（３１）、ブレードウィング２６の移動を妨げる可能性がある。
【００２０】
図６および図７は、それぞれ、中央燃料アセンブリ３２のチャネルの膨張３４によるチャネル変形を示す、概略的に示された制御セル２２の上面図と側面図である。膨張３４は、チャネルの４つの面すべてにあり、横方向すべてで対称に外向きに延びる。対照的に、湾曲された状態により、（図４における湾曲されたチャネル３０のオフセット３１から明らかなように）チャネル壁が特定の側方向で対称に偏向される。
【００２１】
制御ブレード３６に当接する、湾曲された燃料アセンブリ３２を有する制御セル２２について、ブレード干渉が図６および図７に示されている。膨張するチャネル壁３４は、制御ブレード３６のウィング２６に対して当接する。対照的に、図４および図５に示されている湾曲するチャネル３０は、制御ブレードに当接せず、制御ブレードの移動と干渉しない。（図４に示されている）湾曲するチャネル３０に近接する４つの制御ブレードは、炉心（ページの平面）を自由に出入りすることができる。というのは、湾曲する（３１）チャネルは、ブレードが移動するチャネル間の間隙に侵入しないからである。一方、図７に示されている制御セル２２は、実質的に変形したチャネルを有する中央燃料アセンブリ３２を示す。オフセット線３４は、チャネルの変形を示し、チャネルの２つの側部が制御ブレード３６に対して当接するのを示す。チャネルと制御ブレードとのこの干渉は、ブレード摩擦力を引き起こし、制御セル内でのブレードの自由な移動を妨げる可能性がある。この状態は、「セル摩擦」と称される。同様に、図４および図５に示されている湾曲の偏向は、交互に制御ブレードに向けられ、同様に「セル摩擦」を生み出している可能性がある。
【００２２】
ＢＷＲの各制御セル２２内の制御ブレード２６、３６は、原子炉を安全に動作させるために、積極的に使用される。制御ブレードの動作に対する妨害、たとえば自由な垂直移動に対する障害物は、懸念である。制御ブレードの自由な移動を確保するために、セルとブレードの間の摩擦は、原子炉サイクル設計、最適化、許認可、および監視の一部として適切に管理するべきである。
【００２３】
燃料アセンブリのチャネル内の変形に関する情報は、参照により組み込まれる２００６年１月２７日に出願された、本願の所有者が所有する係属中の米国特許出願第１１／３４０，４６９号（ＧＥ発明レター第１５５５４４−１号）に述べられているものなど、周知の手段を使用して決定することができる。本開示では、炉心内の各チャネルの変形に関するデータが周知の形で収集されており、そのデータが提示のために使用可能であると仮定する。
【００２４】
変形された燃料アセンブリに関するデータの量は、典型的なＢＷＲ炉心内の数百の燃料アセンブリを考えると、大量である。さらに、燃料アセンブリ内の変形されたチャネルすべてが、制御ブレードの移動を妨げるものではない。したがって、チャネル変形に関するデータを、制御ブレードの移動に伴う潜在的な問題を容易かつ明確に識別する形で適用することが求められている。本明細書で開示されている実施形態では、燃料アセンブリのチャネル変形に関するデータは、特にユーザにとって使いやすい形式でグラフィカルに提示される。
【００２５】
本開示の焦点は、ＢＷＲ炉心の燃料アセンブリのチャネル内の変形に関するデータを、燃料アセンブリについての制御セルと、関連の制御ブレードの状況で表示するためのシステムおよび方法である。表示されるデータは、隣接する燃料アセンブリのチャネル内の変形によって最も妨げられる危険性のある制御ブレードを容易かつ明確に識別するように提示される。本明細書で開示されているシステムおよび方法は、チャネル歪み可視化ツールとして働く、コンピュータによって生成された表示とすることができる。
【００２６】
グラフィカルユーザインターフェースの、また、チャネル変形に関して収集されたデータを含めてＢＷＲ制御システムの知識を有する当業者なら、チャネル歪み可視化ツールのこの説明を理解するはずである。本ツールによって実行される機能の、また本明細書に含まれている例示的な画面表示の開示は、当業者が本ツールの機能および提示機能を理解し、したがって本ツールを作製し使用するのに十分なものである。
【００２７】
図８は、炉心３９のうちの一部分のグラフィカルビューワ４０の例示的な画面表示であり、チャネル変形と、チャネル制御ブレード干渉とを示す。ビューワは、チャネル変形情報のデータセットを使用して、コンピュータによって生成される。データセット４２は、ビューワを使用するオペレータが、チャネル変形に関するデータの使用可能なセットのプルダウンメニューによって選択することができる。データセットは、様々な動作期間に、従来の形で収集することができる。選択されたデータセットは、グラフィカルビューワ４０内で示される画像を生成するために使用される。スライドバー４１により、ユーザは、炉心内の軸方向高さをスクロールすることができる。４１の下方の「Ｃｏｒｅ  Ｖｉｅｗ」セレクションは、見るために選択しようとする炉心の４分円を識別する。適宜、右下のスクロールバーにより、ユーザはビューを操作して進むことができる。
【００２８】
データセットは、変形の様々な従来のソフトウェアモデルから生成することができる。データセットは、チャネル表面クリープ、チャネル表面高速フルエンス（ｆａｓｔ  ｆｌｕｅｎｃｅ）、シャドーコロジョン（ｓｈａｄｏｗ  ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ）、および１つまたは複数のこれらの変形要因の組合せに基づいてチャネル変形を推定するモデルによって生成されたデータを含むことができる。チャネル変形情報の各データファイルは、各燃料チャネルを識別するのに十分な識別情報を含み、その結果、各燃料チャネルの表面を制御ブレードに対して相関させることができる。具体的には、燃料チャネルの各面が制御ブレードに隣接しているかどうか、またそうである場合、隣接する制御ブレードに対する表面の向きについて、ビューツールをサポートするソフトウェアによって判定することができる。さらに、ソフトウェアツールは、チャネルに隣接する制御ブレードに対するチャネルの面の相対位置を決定する。
【００２９】
ビューワ上で提示されるデータを生成するために使用することができるデータセットの諸例には、チャネル面のクリープ成分、１ＭｅＶより高いチャネル表面高速フルエンス、高速フルエンスによるチャネル変形、シャドーコロジョンによるチャネル変形、総膨張（クリープおよびエラスティック（ｅｌａｓｔｉｃ））によるチャネル変形、総チャネル変形に関する各チャネルおよびチャネル面についてのデータと、各制御セル内の最大セル摩擦メトリックとが含まれる。これらのデータセットの１つまたは複数は、ビュー内で示される各セル４４についてボックス５０内で示されるセル摩擦メトリック（ＣＦＭ）数および最大ＣＦＭ、そのセルについてチャネル変形の重大度を示すためのボックス５０の色、変形の値、および変形が制御ブレードのウィングに向かうか、それとも離れるかを示す矢印を含めて、ビューワ上で提示される情報を投入（ｐｏｐｕｌａｔｅ）するために使用することができる。
【００３０】
ビューワ４０は、炉心の上から見た図を概略的に示し、特に、セル内の制御ブレード４６のウィングを表す十字の中央部で、番号の付けられた正方形として制御セル４４を概略的に示す。また、ビューワは、制御ブレードのウィングのそれぞれに隣接するチャネルに関する情報４８を提示する。各セルについて、ビューワは、制御ブレード４６を表示する。同様に、セル内のチャネルの表面（たとえば、４つの側壁面）は、セル内の各チャネル表面をそのチャネルおよび表面によって指定することができるように番号を付けることができる。
【００３１】
図９は、ウィングと、いくつかの隣接するチャネル４８とを有するブレード４６を含む、単一の制御セル４４の拡大ビューワ画像である。ブレード４６を識別する着色された、またはグレースケールの正方形５０は、図９に示されている制御セルについて（「５８７」として示されている）セル摩擦メトリック（ＣＦＭ）数を提示する。ＣＦＭは、ビューワ上で提示されるように選択されたデータセットによって提供される。制御セルについての正方形ボックス５０はまた、軸方向高さノードＣＦＭ、たとえば「１３」や、あるいはそのセルについての制御ブレードノッチ数に関するデータを提示することができる。
【００３２】
各制御セル４４の正方形ボックス５０は、セル内のチャネル変形によるチャネルブレード干渉の重大度を示すように、着色する、または陰影を付けることができる。たとえば、チャネルの色が変化し、「干渉によりセル内でブレード不安定状態（ｂｌａｄｅ  ｎｏ  ｓｅｔｔｌｅ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）になる危険性が低い」「ブレード不安定状態が通常動作中にセル内で発生する危険性がわずかにある」「緩和処置が推奨されるブレード不安定状態の危険性が著しい」「セルの動作を妨げるのに十分なブレード不安定状態の危険性が高い」など、様々なチャネル−制御ブレード間干渉レベルを示すことができる。
【００３３】
ビューワ内で各燃料アセンブリに対応するセル４４の領域は、制御ブレードのウィングに面するチャネル表面を識別する矢印および番号を含む。制御ブレードのウィングに隣接しないチャネル表面の変形に関するデータは、ビューワ内で示されない。制御ブレードに隣接しないチャネル表面の変形は、制御ブレードの移動を妨げる可能性が高くない。したがって、ビューワ表示の複雑さを減らすように、このデータは示されない。図８および図９に示されている矢印５２は、ブレードウィングに隣接するチャネル表面の変形の方向を示す。ウィングに向かって指す矢印は、変形がウィングに向かうことを示す。ウィングを避けて指すチャネル表面のための矢印は、その表面の変形がウィングから離れる。矢印に加えて、ビューワ表示は、そのすべてが図９に示されている４３３、２０１、２７５、３０３、１０１、２７９、６、−１８など、番号を表示する。これらの番号は、プルダウンメニューから選択された「データセット」４２（図８）から得られる。これらの番号は、番号に対応するチャネル壁の変形の度合いを表す。
【００３４】
可視化の意味では、ボックス５０または各セルに適用された様々なカラースキームは、ユーザにフィードバックを提供する。この場合のユーザは、たとえば、炉心設計者または原子炉オペレータである。カラースキームは、現在または将来に問題が存在するかどうか、またその重大度のレベルを示す。次いで、（設計者の場合）束をシャッフルすること、あるいは（オペレータの場合）制御ブレードまたは流れを移動することなど、シミュレーションを含む処置をとることができ、シミュレーションの結果は、可視化環境内でユーザに対して再表示される。
【００３５】
図１０は、特定の制御ブレード６２に隣接するチャネル変形を示すチャート６０のビューワ画面画像である。ブレードのウィングに隣接する各チャネル面は、セル内のチャネル面の変形偏向６８対軸方向位置７０のチャート６６内の着色線６４によって表される。図に示されている例では、チャネル面の１つ７２が、セルの長さの中点７４で極度に変形されている。チャート６０により、ユーザは、特定のセルおよび制御ブレードでの変形を見ることができる。
【００３６】
同様に、図１１は、位置１６２で識別された制御ブレード特有のセル摩擦メトリックの軸方向形状１７２を示すチャート１７０のビューワ画面画像である。セル内のセル摩擦メトリック１６８対軸方向位置１７０が、その制御ブレードについてプロットされる。図に示されている例では、最大セル摩擦メトリックは、１７４によって示された軸方向高さにある。チャート１７０により、ユーザは、特定のセルおよび制御ブレードでのセル摩擦メトリックの軸方向形状を見ることができる。
【００３７】
図１２は、完全なＢＷＲ炉心のビュー画面画像８０であり、選択された制御セル８２が強調表示される。選択された制御セルは、その画像について選択されたデータセットによって決定される。図１２に示されている画像では、選択されたデータセットは、最大セル摩擦メトリック８４のものである。具体的には、強調表示された制御セルは、最大レベルに指定された閾値より高いセル摩擦メトリックを有するものである。最大セル摩擦メトリックは、制御ブレード移動と干渉する実質的な危険性があるレベルにチャネル変形がある、またはほぼそのレベルにあるセルのインジケータである。これらの強調表示されたセルは、制御ブレードと干渉する危険性があるものである。最大セル摩擦メトリック閾値レベル以上にある制御セルを強調表示することにより、図１２に示されている画面画像は、最も制御ブレード干渉の危険性があるセルをグラフィカルに示す。
【００３８】
炉心画像８０は、チャネル変形および／または制御ブレード干渉に関する、ある閾値を超えるいくつかの制御セルを強調表示する。この炉心画像８０は、セルを監視するために使用することができるセルテーブル（図１２）を提供する。たとえば、制御セルが炉心内で再配列されたとき、炉心画像８０によって提供されたセルテーブル（図１２）を使用し、制御ブレード干渉の危険性がある制御セルを識別することができる。次いで、危険性がある制御セルは、ブレード干渉の危険性が最小限に抑えられるように、炉心内で再配列することができる。
【００３９】
図１３は、２つの修飾子部でセル摩擦メトリック（ＣＦＭ）データを示す。修飾子は、炉心が燃焼して出力を発生するとき炉心の状態を表す。各修飾子の下には、データの３つの列がある。各列は、問題セルの重大度のレベルを表す。ＣＦＭレベルＩＩＩは、レベルＩより重大である。３つの列のそれぞれには、３つの下位列がある。最初の２つの下位列は、制御セル位置を識別し、第１の下位列は、炉内シミュレータ（ｉｎ  ｃｏｒｅ  ｓｉｍｕｌａｔｏｒ）座標であり、第２の下位列は、炉内サイト（ｉｎ  ｃｏｒｅ  ｓｉｔｅ）座標である。第３の下位列は、対応するレベルについての閾値に対するＣＦＭ比である。データは、ＣＦＭ比の大きなものから配列され、これは、各重大度レベル内で問題セルに対処する際に、ユーザがさらに優先順位を付ける助けとなる。
【００４０】
チャネル歪み可視化ビューワは、ＢＷＲオペレータまたは設計者が、変形し制御ブレードの移動を妨げる可能性のある潜在的なチャネルを描写する（ｉｍａｇｅ）助けとなる。チャネル歪み可視化ツールは、動作時原子炉サイクル設計、最適化、許認可、監視の様々な段階中に、チャネル歪みおよびセル摩擦問題を識別し、分析し、解決する際に助けとなる。本ツールは、ＢＷＲ炉心、および炉心内の個々の制御セルの画像を生成し表示するグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を有するソフトウェアプログラム内で実施することができ、その画像は、チャネル歪みや潜在的に影響を受けるチャネルブレードを強調表示する。このソフトウェアプログラムは、ＢＷＲを制御するために使用される制御コンピュータ１０６のメモリ内に常駐することができる。
【００４１】
チャネル歪み可視化ツールは、表示、可視化、および処理用ソフトウェアビューワツールとして実施することができる。本ツールを使用して、ユーザは、チャネル歪みや、制御ブレードに影響を及ぼす可能性が高いものを容易に識別し、影響を受けた制御セルの修理を予定すること、制御アルゴリズムを調整することなど、緩和処置をとるかどうか判断することができる。本ツールは、チャネル歪みに関する実質的な量の情報を表示し、問題を容易に識別するために、その情報を好都合なグラフィカルユーザインターフェース内で提示することができる。
【００４２】
本ビューワツールは、炉心のグラフィカル画像を提示するための表示デバイス、たとえばコンピュータ端末画面と、少なくとも１つのデータセットを使用してグラフィカル画像を生成するプロセッサとを含むコンピュータシステム（図１４における１０６参照）上で動作するソフトウェアプログラムとすることができ、炉心の前記グラフィカル画像は、炉心内で配列された制御ブレードの記号表現を含み、標識が各制御ブレードを識別し、その標識が各制御ブレードに隣接するチャネルの変形に関し、プロセッサによって実行されるそのビューワソフトウェアツールは、少なくとも１つのデータセットにアクセスし、制御ブレードおよびチャネルの、炉心内での位置を決定し、グラフィカル画像上で表示するために変形データをチャネルと相関させる。
【００４３】
本ビューワツールに含めることができる特徴は、本ツールが、チャネル変形を様々な相互作用に基づいて一般的かつ柔軟な形で様々な構成要素に隔離することによってチャネル変形を編成することができることであり、これは、ユーザが炉心内の特定のセル摩擦状態について一意に識別し、緩和処置をとる助けとなる。本ツールは、核燃料棒原子炉の設計、最適化、許認可、監視のために使用される任意の組の方法に適用可能である。好ましい実施形態では、本ビューワツールは、諸機能を設計し、最適化し、許認可し、かつ／または監視するための、より大きなコンピュータプログラムのコンピュータソフトウェアモジュールとして実装される。
【００４４】
本ビューワツールの他の新規な態様は、シミュレーションが実行される（また炉心がサイクル内で燃焼する）とき、選択された間隔で生成されるセル監視用テーブルである。このテーブルは、セル摩擦を受けやすいセルのリストを、様々な重大度のレベルで整然と表示する。カラーコードとテキストは、任意の変更の影響を評価するための対話式フィードバック機構をユーザに提供する。本ビューワは、チャネル変形がどこにあるか示し、チャネル変形問題を軽減するために何をするかについて視覚的に案内する。カラーコーディングスキームは、総セル摩擦に対するその貢献に関して、各セル内のチャネル変形のランクを提供し、異なる色ランクの他のセル内の束との交換を可能にする。プラント動作中には、カラーコードなどスキームとセル摩擦テーブルは、いくつかのブレードを、その将来の作用により、サイクル中に回避すべきであることをオペレータに示し、または、ある将来の作用を達成するために従うある経路をオペレータに示す可能性がある。
【００４５】
本発明について、現在最も実際的かつ好ましい実施形態と考えられるものと共に述べたが、本発明は、その開示されている実施形態に限定されず、これに反して、添付の特許請求の範囲の精神および範囲内に含まれる様々な修正形態および均等な構成を包含することが意図されることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】グリッド上でプロットされた従来の燃料セルの上から見た２次元概略図である。
【図２】４つの燃料セルと、セル間の移動可能な中央制御ブレードとを含む、従来の制御セルの上から見た２次元概略図である。
【図３】それぞれが４つの燃料セルと１つの制御ブレードを有する数百の制御セルを備えるＢＷＲ炉心の上から見た２次元概略図である。
【図４】燃料チャネルの湾曲によるチャネル歪みを有する制御セルを概略的に示す上面図である。
【図５】燃料チャネルの湾曲によるチャネル歪みを有する制御セルを概略的に示す側面図である。
【図６】燃料チャネルの膨張によるチャネル歪みを有する制御セルを概略的に示す上面図である。
【図７】燃料チャネルの膨張によるチャネル歪みを有する制御セルを概略的に示す側面図である。
【図８】炉心内の制御ブレードに対するチャネル変形の作用を示す、炉心の例示的なコンピュータ表示画面画像である。
【図９】図８に示されている画像の拡大図であり、制御ブレードと、そのブレードに隣接するチャネル表面と、チャネル変形のインジケータとを有する制御セルを示す。
【図１０】制御セルアイコン（画面画像の右側）と、その制御セル内の潜在的なチャネル変形の線グラフ（中央のグラフ）とを示すコンピュータ表示画面画像である。
【図１１】制御セルの位置が右に識別された、制御セル内のセル摩擦メトリック（ＣＦＭ）の線グラフである。
【図１２】制御セルを識別する標識を有する、ＢＷＲ炉心のコンピュータ表示画面画像である。
【図１３】様々な重大度レベルを有する問題セルを表にするモニタセルテーブルである。
【図１４】従来の沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）の概略図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０  グリッド
１２  燃料束
１６  燃料チャネル
１８  制御ブレード
２０  燃料アセンブリ
２２  制御セル
２４  制御ブレード
２６  制御ブレード
２８  沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）
３０  チャネル
３１  湾曲する
３２  中央燃料アセンブリ
３４  オフセット線
３６  制御ブレード
４０  グラフィカル画像、グラフィカルビューワ
４１  スライドバー
４２  データセット
４４  制御セル
４６  制御ブレード
４８  チャネルの表面、ウィング、チャネル
５０  ボックス
５２  標識、矢印
６０  チャネル変形チャート
６２  制御ブレード
６４  着色線
６６  チャート
６８  グラフィカルプレゼンテーション、チャネルの変形
７０  軸方向位置
７２  チャネル面
７４  セルの長さの中点
８０  グラフィカルセル摩擦メトリック
８２  制御セル
８４  セル摩擦メトリックデータ
１０１  原子炉チャンバ
１０２  管
１０３  タービン
１０４  管
１０６  コンピュータシステム
１６２  位置
１６８  セル摩擦メトリック
１７０  チャート、軸方向位置
１７２  グラフィカルプレゼンテーション、軸方向形状
１７４  軸方向高さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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