(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉圧力容器の底部に垂設されインターナルポンプを収納するモータケーシングを定期検査時に閉止するインターナルポンプケーシング閉止装置において、モータケーシング内の水量を検知する検出信号を発生する検知手段を有しモータケーシングの下部を閉止する下部閉止フランジと、この下部閉止フランジを取外す際に前記検知手段から発生される検出信号を受信して所定の水量以上の場合には起動信号を発生させないインターロックを有する制御盤と、この制御盤から発生する起動信号によって作動し下部閉止フランジをモータケーシング下部に着脱させる着脱装置と、
上部プラグを取外す際に前記検知手段から発生される検出信号が所定の水量以下の場合には起動信号を発生させないインターロックを有する前記制御盤と、この制御盤から発生する起動信号によって作動しモータケーシング上部から上部プラグを着脱する上部プラグ取扱装置とを備えたインターナルポンプケーシング閉止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は沸騰水型原子炉に内蔵されているインターナルポンプのポンプ部分を分解点検する際にモータケーシングを閉止するためのインターナルポンプケーシング閉止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、沸騰水型原子炉は、図３の原子炉圧力容器周辺の縦断面図に示されるように構成されている。すなわち、原子炉圧力容器（以下ＲＰＶという）１の上方に設けられたオペレーティングフロア２と、ＲＰＶ１の間には円筒上の原子炉ウェル５が形成され、その左右には使用済燃料プール３と機器貯蔵プール４とが配設されている。
【０００３】
ＲＰＶ１はサポート６によって支持され、ＲＰＶ１内には炉心１７を囲繞して円筒状のシュラウド７が配設されており、その上部にはシュラウドヘッド８が載置されている。このシュラウドヘッド８の上部には炉心１７で冷却材が沸騰して発生する気液二相流から気相の蒸気のみを分離する気水分離器９が配設され、さらに上方には蒸気から湿分を除去する蒸気乾燥器１０が配設されている。
【０００４】
また、ＲＰＶ１の底部には複数台のインターナルポンプ１１がＲＰＶ１内に貫通して垂設されている。これらのインターナルポンプ１１はシュラウド７の外周面とＲＰＶ１の内周面で形成される環状空間１６に、例えば１０台が円周方向に等ピッチ間隔で環状に配設されている。そして、給水ノズル１８から供給される冷却材を環境空間１６から吸い込み、シュラウド７内の炉心１７へ導くようになっている。
【０００５】
一方、原子炉の定期検査時には、原子力格納容器上蓋３５，ＲＰＶ上蓋１９，蒸気乾燥器１０，気水分離器９及びシュラウドヘッド８が機器貯蔵プール４に設置され、ＲＰＶ１から炉心１７を構成する燃料（図示せず）が燃料交換のために取り出される。この燃料交換作業には通常オペレーティングフロア２に設けられた原子炉ウェル５に跨設された燃料交換機１２が使用される。この燃料交換機１２には燃料交換機１２上を横行するトロリー１３が搭載され、さらにこのトロリー１３には吊持ロープ１４を巻回する巻上機１５が搭載されている。
【０００６】
つぎに、インターナルポンプ１１の構成は、図４の縦断面図に示すようにポンプ部２０とモータ部２１から構成され、ＲＰＶ１の底部に突設された開口スリーブ２２内にモータケーシング２３を挿通し、その上端部を開口スリーブ２２に溶接してモータケーシング２３の下半部をＲＰＶ１の外部に吊設している。
【０００７】
このモータケーシング２３内には上下方向に切離自在にキー止めされたモータシャフト２４及び中空のポンプシャフト２５が回転自在に同軸に収納されている。
【０００８】
また、ポンプシャフト２５の上端部にはインペラ２６が取付られている。このインペラ２６の外周には冷却材の流れを拡散させるディフューザ２７が配設されている。さらに、ディフューザ２７の下端部はストレッチチューブ２８の上端部と係合し、ストレッチチューブ２８がストレッチチューブナット２９と係合することによってディフューザ２７は開口スリーブ２２上に固定されている。
【０００９】
一方、前記モータ部２１は、モータシャフト２４の外周に固定されたロータ３０及び、その外周に所定の間隙をもって配設されているステータ３１等から構成され、ＲＰＶ１の下部に溶接接合されたモータケーシング２３内に収納されている。このモータケーシング２３の下端には補助カバー４１を有するモータカバー３２がスタッドボルト３６とナット３７により締め付け固定されており、モータケーシング２３内を液密に保っている。さらにモータケーシング２３内の上部には二次シール４４が配設されており、この二次シール４４には二次シール加圧ライン６０が接続されている。
【００１０】
ポンプ部２０とモータ部２１はモータシャフト２４の下端に取り付けされているカップリングスタッド３３とカップリングスタッドナット４２でモータ部２１のスラストディスク３４に締め付け固定されている。
【００１１】
このように構成されているインターナルポンプ１１は原子炉の定期検査時に分解され、各部の点検補修が行われる。この分解について図４及び図５を用いて取り外し部品、手順等を説明する。
【００１２】
まず、ナット３７を緩め、モータ部２１，インペラ２６，ポンプシャフト２５及びモータシャフト２４をわずかに下降させインペラ２６下面とストレッチチューブ２８上面を密着させ、一次シールとする。次に、二次シール４４を、二次シール加圧ライン６０によって加圧し、モータケーシング２３内に対する炉水流入を防止する。そして、モータケーシング２３内に滞留している炉水を排水し、次に補助カバー４１をモータカバー３２から取り外す。それから、カップリングスタッドナット４２をカップリングスタッド３３から取り外し、その後モータ部２１をモータケーシング２３の下方から取り外す。このときＲＰＶ１内の炉水は、一次シール及び二次シール４４によって閉止されているのでモータケーシング２３下部から系外へ炉水が漏出することはない。
【００１３】
つぎに、モータケーシング２３に下方からインターナルポンプ下部閉止フランジ（以下下部閉止フランジという）４３を取り付け、モータケーシング２３内に注水する。その後、二次シール４４を解放する。このときには、モータケーシング２３内に注水される水は下部閉止フランジ４３によって漏出することはない。
【００１４】
一方、ＲＰＶ１の上方からは、この後インペラ２６，ポンプシャフト２５及びモータシャフト２４を同時に取り出す。この状態ではストレッチチューブ２８内側を介してモータケーシング２３内に炉水が侵入するため、ストレッチチューブ２８上端部内面に上部プラグ５８を接するように取り付けて、ＲＰＶ１内の炉水を閉止する。この上部プラグ５８の取付は燃料交換機１２の上から巻上機１５を用いて行う。
【００１５】
上部プラグ５８が取り付けられると、ＲＰＶ１内の炉水はモータケーシング２３内に侵入することはないので、モータケーシング２３内に注入された水を排水し、下部閉止フランジ４３を取り外す。そこで、最後に二次シール４４の取り外しをモータケーシング２３下方から行う。なお、点検終了後は上記と逆の手順でインターナルポンプ１１の取付がおこなわれる。
【００１６】
ところで、モータケーシング２３を閉止する下部閉止フランジ４３の取り外し方法は、モータケーシング２３内の水が完全に排水されたことを作業員がドレンライン（図示せず）のフローグラス（図示せず）で確認してから取り外しを行うようになっている。
【００１７】
また、上部プラグ５８の引抜は前述の逆の手順で行うインターナルポンプ１１の取り付けにおいて、二次シール４４、下部閉止フランジ４３を取り付け、モータケーシング２３内に再び注水した後に行われる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来の下部閉止フランジ４３においては作業員の誤操作によりモータケーシング２３内の排水が完全に行われる前に下部閉止フランジの取り外しを行った場合、モータケーシング内に注入された水が漏出し、除染作業等が必要となる。従って、インターナルポンプ１１の下方で作業している作業員の被曝及び定検期間が長くなる可能性があった。
【００１９】
また、上部プラグ５８の引抜を下部閉止フランジ４３の取り外し中もしくは取り付け途中に誤って行った場合にも、炉水がストレッチチューブ２８内側から流入してモータケーシング２３の底部から放出されることとなり、除染作業が必要となる。従って、同様にインターナルポンプ１１の下方で作業している作業員の被曝及び定検期間が長くなる可能性があった。
【００２０】
本発明は係る従来の事情に対処してなされたものであり、その目的は、モータケーシング内の汚染水が排水されなければ、下部閉止フランジの取り外しができないようにし、作業員の誤操作による汚染水の拡散を防止するものである。また、モータケーシング内に注水されなければ、上部プラグの引抜ができないようにし、同様に作業員の誤操作による汚染水の拡散を防止するものである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は、原子炉圧力容器の底部に垂設されインターナルポンプを収納するモータケーシングを定期検査時に閉止するインターナルポンプケーシング閉止装置において、モータケーシング内の水量を検知する検出信号を発生する検知手段を有しモータケーシングの下部を閉止する下部閉止フランジと、この下部閉止フランジを取外す際に前記検知手段から発生される検出信号を受信して所定の水量以上の場合には起動信号を発生させないインターロックを有する制御盤と、この制御盤から発生する起動信号によって作動し下部閉止フランジをモータケーシング下部に着脱させる着脱装置と、
上部プラグを取外す際に前記検知手段から発生される検出信号が所定の水量以下の場合には起動信号を発生させないインターロックを有する前記制御盤と、この制御盤から発生する起動信号によって作動しモータケーシング上部から上部プラグを着脱する上部プラグ取扱装置とを備えたインターナルポンプケーシング閉止装置を提供する。
【００２６】
【作用】
上記構成のインターナルポンプケーシング閉止装置においては、下部閉止フランジに設けられた検知手段によってモータケーシング内に存在する水量を検知することが出来る。また、この水量が所定の量以上ある場合にはインターロックがかかり、下部閉止フランジの着脱装置および上部プラグを着脱する上部プラグ取扱装置が作動しない。このため誤動作による下部閉止フランジおよび上部プラグの取外しを防ぐことができる。
【００３０】
【実施例】
以下に本発明に係るインターナルポンプケーシング閉止装置を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係るインターナルポンプケーシング閉止装置の第１の実施例の構成図である。インターナルポンプケーシング閉止装置は、水の静荷重を検出する水荷重センサ５０を具備した下部閉止フランジ４３を有している。この下部閉止フランジ４３はモータケーシング２３への上昇・下降を行うリフター台車５１上に配設されている。水荷重センサ５０及びリフター台車５１にはケーブル４８，４９が接続されており、このケーブル４８，４９の他端は水荷重センサ５０からの情報に基づきリフター台車５１へのインターロックが組まれた制御盤５２に接続されている。この制御盤５２はケーブル４７で燃料交換機用制御盤５６に接続されており、この燃料交換機用制御盤５６は巻上機に接続されている。
【００３１】
このように構成されたインターナルポンプケーシング閉止装置において、モータケーシング２３内の水は水荷重センサ５０にて検出され、その検出信号は常にケーブル４８を介して制御盤５２に送られている。モータケーシング２３内に水による所定の値以上の荷重が検出されている場合、制御盤５２内のインターロックにより下部閉止フランジ４３の上昇・下降を行うリフター台車５１の操作はできない。また、モータケーシング２３内の水が排水され所定の荷重以下となった場合にはその検出信号により制御盤５２内のインターロックは解除され、リフター台車５１の操作ができるようになる。さらに、この操作中において制御盤５２に備えられた表示パネル５９で水位を随時確認することができる。
【００３２】
また、モータケーシング２３内の水荷重センサ５０による検出信号は制御盤５２からケーブル４７を介して燃料交換機用制御盤５６にも送られ、検出信号が所定の荷重以上にならなければ巻上機によって上部プラグの引抜ができないようにインターロックが組まれている。
【００３３】
図２に本発明に係るインターナルポンプケーシング閉止装置の第２の実施例の構成図を示す。図２において、水位を検出する水位センサ５７及びインターナルポンプを囲む内壁に貼り巡らされた受信ケーブル５４に接続された受信器５５へ信号を発信する発信器５３を下部閉止フランジ４３は具備している。この下部閉止フランジ４３はモータケーシング２３への上昇・下降を行うリフター台車５１によって取り扱われる。受信器５５及びリフター台車５１はケーブル４９，５４によって制御盤５２に接続されており、この制御盤５２は水位センサ５７からの情報信号に基づきリフター台車５１へのインターロックを制御するよう構成されている。さらに、制御盤５２はケーブル４７によって燃料交換機用制御盤５６に接続されており、この燃料交換機用制御盤５６は巻上機に接続されている。
【００３４】
以上の構成において、モータケーシング２３内の水は水位センサ５７にて検出され、その信号は下部閉止フランジ４３内に内蔵された発信器５３からインターナルポンプ１１を囲む内壁に張り巡らされた受信ケーブル５４に接続された受信器５５へ送られ、常に制御盤５２に届くようになっている。その他、インターロック作動、解除等の作用については、第１の実施例と同じである。
【００３５】
よって、本発明によれば、作業員の誤操作により、モータケーシング内の水がが排水される前に下部閉止フランジの取り外しを行う操作はできず、モータケーシング内の汚染水の拡散を防止する。従って、汚染水による除染作業等が不要で作業員の被曝を低減すると共に定検期間の遅延を防ぐことができる。
【００３６】
また、インターナルポンプ取付時にモータケーシング内に注水されなければ上部プラグの取り外しができず、作業員の誤操作による汚染水の拡散を防止する。従って、汚染水による除染作業等が不要で作業員の被曝を低減すると共に定検期間の短縮を図ることができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のインターナルポンプケーシング閉止装置では、下部閉止フランジの取り外しに対するインターロックが組まれているものにおいては、モータケーシングが排水される前に下部閉止フランジの取り外しを行う操作ができず、作業員の誤操作によるモータケーシング内の水の拡散を防止することができる。
【００３８】
また、上部プラグの引抜に対するインターロックが組まれているものにおいては、モータケーシング内に注水されなければ上部プラグの引抜ができず、作業員の誤操作による作業員の誤操作によるモータケーシング内の水の拡散を防止することができる。
従って、汚染水による除染作業等が不要で作業員の被曝を低減すると共に定検期間の遅延を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインターナルポンプケーシング閉止装置の第１の実施例を示す構成図。
【図２】本発明に係るインターナルポンプケーシング閉止装置の第２の実施例を示す構成図。
【図３】原子炉圧力容器周辺の縦断面図。
【図４】インターナルポンプの縦断面図。
【図５】インターナルポンプ分解手順説明図。
【符号の説明】
１…原子炉圧力容器                                            ２…オペレーティングフロア
３…使用済燃料プール                                        ４…機器貯蔵プール
５…原子炉ウェル                                                ６…サポート
７…シュラウド                                                    ８…シュラウドヘッド
９…気水分離器                                                    １０…蒸気乾燥器
１１…インターナルポンプ                                １２…燃料交換機
１３…トロリー                                                    １４…吊持ロープ
１５…巻上機                                                        １６…環状空間
１７…炉心                                                            １８…給水ノズル
１９…原子炉圧力容器上蓋                                ２０…ポンプ部
２１…モータ部                                                    ２２…開口スリーブ
２３…モータケーシング                                    ２４…モータシャフト
２５…ポンプシャフト                                        ２６…インペラ
２７…ディフューザ                                            ２８…ストレッチチューブ
２９…ストレッチチューブナット                    ３０…ロータ
３１…ステータ                                                    ３２…モータカバー
３３…カップリングスタッド                            ３４…スラストディスク
３５…原子炉格納容器上蓋                                ３６…スタッドボルト
３７…ナット                                                        ４１…補助カバー
４２…カップリングスタッドナット                ４３…下部閉止フランジ
４４…二次シール                                                ４７…ケーブル
４８…ケーブル                                                    ４９…ケーブル
５０…水荷重センサ                                            ５１…リフター台車
５２…制御盤                                                        ５３…発信器
５４…受信ケーブル                                            ５５…受信器
５６…燃料交換機用制御盤                                ５７…水位センサ
５８…上部プラグ                                                ５９…表示パネル
６０…二次シール加圧ライン
【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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