(57)【要約】【課題】制御棒案内管の底面又は内壁面に付着又は堆積したクラッド確実にかつ効率的に除去する。【解決手段】制御棒駆動機構ハウジング６及び制御棒案内管２の内部に挿入可能な吸水配管２２及び前記吸水配管２２の内部に設置された注水配管２１とからなる本体部２０と、前記吸水配管２２の先端部に設けられ周囲に複数の開口部２４ａを有する吸水キャップ２４と、前記注水配管２１の先端部に設けられた洗浄ノズル２５と、を備え、前記制御棒案内管２の清掃時に高圧洗浄水を前記洗浄ノズル２５から前記開口部２４ａを介して前記制御棒案内管２内に噴射し、前記高圧洗浄水をクラッド１６とともに前記開口部２４ａを介して前記吸水配管２２で吸引し外部に排出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御棒駆動機構ハウジング及び制御棒案内管の内部に挿入可能な吸水配管及び前記吸水配管の内部に設置された注水配管とからなる本体部と、前記吸水配管の先端部に設けられ周囲に複数の開口部を有する吸水キャップと、前記注水配管の先端部に設けられた洗浄ノズルと、を備え、
前記制御棒案内管の清掃時に高圧洗浄水を前記洗浄ノズルから前記開口部を介して前記制御棒案内管内に噴射し、前記高圧洗浄水をクラッドとともに前記開口部を介して前記吸水配管で吸引し外部に排出することを特徴とする制御棒案内管の清掃装置。
【請求項２】
前記本体部を上下動させる昇降装置を備え、清掃時に前記昇降装置を上下動させることにより高圧洗浄水の噴射位置を可変とすることを特徴とする請求項１に記載の制御棒案内管の清掃装置。
【請求項３】
前記注水配管を、注水弁を介して高圧ジェット洗浄ユニットに接続したことを特徴とする請求項１又は２に記載の制御棒案内管の清掃装置。
【請求項４】
前記制御棒駆動機構ハウジングの内部の水を排出する排水装置を前記制御棒駆動機構ハウジングに取り付けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の制御棒案内管の清掃装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は原子力プラント、特に、沸騰水型原子炉で用いられる制御棒案内管の清掃装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
沸騰水型原子炉では、図５に示すように、原子炉圧力容器７の底部を貫通して複数の御棒駆動機構ハウジング６（以下、「ＣＲＤハウジング」という）が取り付けられており、このＣＲＤハウジング６内にはハウジング下方から制御棒駆動機構３が挿入されている。制御棒駆動機構３は制御棒５の下部と係合し、制御棒５は制御棒駆動機構３によって複数の燃料集合体１間の間隙及び制御棒案内管２内を上下動し、これにより原子炉の反応度の制御及び緊急時には全挿入して原子炉を停止する。また、燃料集合体１は炉心下部プレート８に設置された燃料支持金具４上に載置されている。
【０００３】
ところで、制御棒案内管２の底部には、運転期間の長期化にともない塵埃１６（以下、「クラッド」という）が付着又は堆積する。特に、制御棒案内管２の底面は凹状になっているためクラッド１６が溜まり易い。
【０００４】
御棒駆動機構３の定期点検の際には、点検対象のＣＲＤハウジング６内の炉水を排水し、高線量の制御棒駆動機構３を分解点検及び洗浄することにより、ＣＲＤハウジング６内の線量は低くなる。しかしながら、上部の制御棒案内管２には長年溜まったクラッド１６が堆積しており、点検済の制御棒駆動機構３を取り付けた後の制御棒駆動機構３の内部にクラッド１６が侵入し、シールリング（図示せず）ヘのクラッド噛み込み等により摺動抵抗が増加し、その結果、制御棒駆動機構３の駆動速度が低下したり、微調整が困難になる等の問題が発生する可能性がある。
【０００５】
また、制御棒５を全引き抜きし制御棒駆動機構３から切り離す際に、制御棒案内管２の底部と制御棒４の着座部のメタルタッチ部（図示せず）にクラッドが噛み込み、これにより制御棒駆動機構の取外し・取付け作業時に漏水が多くなり、作業環境が悪化する可能性がある。
【０００６】
さらに、制御棒駆動機構３とＣＲＤハウジング６が接合するフランジ部の間のＯリング（図示せず）にクラッド１６が付着すると、原子炉圧力容器７の耐圧性が損なわれ、場合によっては炉水が制御棒駆動機構３からリークする可能性がある。
【０００７】
そのため、従来の原子力プラントでは、定検時に制御棒駆動機構３を取り外した後、制御棒案内管２に清掃装置を挿入し、制御棒案内管２の底部に付着又は堆積したクラッド１６を除去することが行われている。この清掃装置は、図６に示すように、円筒状のロッド部材３５とロッド部材３５の上部に回動可能に設けられた吸水ノズル３６から構成され、清掃時にＣＲＤハウジング６内にロッド部材３５を挿入し、吸水ノズル３６を介して制御棒案内管２内の水及びクラッド１６を吸水ポンプ２８により吸引することで、制御棒案内管３の底部に付着又は堆積したクラッド１６を除去している（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−４２０８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上述した従来の制御棒案内管の清掃装置は、クラッドを吸引により除去するもので、制御棒案内管の底部に軽度に付着したクラッドや浮遊状態の軽量のクラッド等は除去可能であるが、制御棒案内管の底面又は内壁面に強固にこびりついているようなクラッドや重量の大きいクラッドは除去することが困難であった。そのため、放射線により作業環境が悪化したり、クラッドにより制御棒駆動機構の機能及び原子炉圧力容器の気密性が損なわれたりする等の課題があった。
【００１０】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、制御棒案内管の底面又は内壁面に付着又は堆積したクラッド、特に、強固に付着したクラッドや重いクラッドも確実にかつ効率的に除去することができる制御棒案内管の清掃装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明に係る制御棒案内管の清掃装置は、制御棒駆動機構ハウジング及び制御棒案内管の内部に挿入可能な吸水配管及び前記吸水配管の内部に設置された注水配管とからなる本体部と、前記吸水配管の先端部に設けられ周囲に複数の開口部を有する吸水キャップと、前記注水配管の先端部に設けられた洗浄ノズルと、を備え、前記制御棒案内管の清掃時に高圧洗浄水を前記洗浄ノズルから前記開口部を介して前記制御棒案内管内に噴射し、前記高圧洗浄水をクラッドとともに前記開口部を介して前記吸水配管で吸引し外部に排出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、制御棒案内管の底面又は内壁面に付着又は堆積したクラッド、特に、強固に付着したクラッドや重いクラッドも確実にかつ効率的に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る制御棒案内管の清掃装置の全体構成図。
【図２】本発明の実施形態に係る清掃時の制御棒案内管下部の拡大図。
【図３】（ａ）、（ｂ）は本発明の実施形態に係る注水ノズルの構成図。
【図４】（ａ）、（ｂ）は本発明の実施形態に係る吸水キャップの構成図。
【図５】制御棒案内管及び制御棒駆動機構の構成図。
【図６】従来の清掃装置の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る制御棒案内管の清掃装置の実施形態について、図１乃至図４を参照して説明する。
【００１５】
（構成）
本実施形態に係る制御棒案内管の清掃装置は、図１に示すように、清掃時にＣＲＤハウジング６の内部に挿入される円筒状の吸水配管２２及びその内部に設置される注水配管２１からなる本体部２０と、注水配管２１の先端部に取り付けられた注水ノズル２５と、注水ノズル２５を覆うように吸水配管２２の先端部に設けられた吸水キャップ２４と、注水配管２１に接続された注水接続配管２１ｂ及び高圧ジェット洗浄ユニット２６と、吸水配管２２に接続された吸水接続配管２２ｂ及び吸水ポンプ２８と、ＣＲＤハウジング６の下部に接続された排水配管２３ｂと、本体部２０を上下動移動可能に操作する昇降装置２７と、から構成される。
【００１６】
清掃装置の本体部２０は吸水配管２２とその中に注水管２１が挿入された２重管構造となっており、ガイドフランジ２３によりガイドされ、昇降装置２７により上下に摺動する。
【００１７】
吸水配管２２の先端部は制御棒５を押し上げることができるように先端部が丸みを帯びた円錐形の吸水キャップ２４が取り付けられ、この吸水キャップ２４の内部には高圧洗浄水を噴射する注水ノズル２５が格納される構造となっている。
【００１８】
注水配管２１の先端部に取り付けられる注水ノズル２５は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、注水配管２１内の水を周囲に均一に噴射可能なように複数のノズル口２５ａが設けられている。
【００１９】
また、吸水配管２２の先端部に設けられた吸水キャップ２４は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、周囲にスリット状の複数の開口部２４ａが設けられ、この開口部２４ａを介して高圧洗浄水の噴射注水並びにクラッド１６及び高圧洗浄水の吸水が行われる。
【００２０】
（作用）
このように構成された制御棒案内管の清掃装置において、制御棒案内管２内の清掃を行う際は、制御棒駆動機構３をＣＲＤハウジング６から取り外した後、ガイドフランジ２３をＣＲＤハウジング６の下部に取付け、清掃装置の本体部２０を原子炉圧力容器７の下側からＣＲＤハウジング６内に挿入する。その際、本体部２０の下端は、図１に示すように、昇降装置２７により所定長押し上げられ、これにより吸水配管２２の先端部に設けられた吸水キャップ２４が制御棒５を押し上げ、吸水キャップ２４が制御棒案内管２の下端部に位置することになる。
【００２１】
なお、本体部２０は制御棒駆動機構３と同じ外形、寸法となるように設計されているため、制御棒駆動機構３の交換の際に用いられる交換装置等を用いることができる。したがって、制御棒案内管の清掃装置の装着、取り外しを制御棒駆動機構３と同様に簡便に行うことができる。
【００２２】
次に、吸水キャップ２４が制御棒案内管２の下端部に位置決めされると、注水弁２１ａを開き高圧ジェット洗浄ユニット２６からの高圧洗浄水が注水配管２１を介して注水ノズル２５に供給されるとともに、吸水弁２２ａを開き吸水ポンプ２８を稼働する。
【００２３】
高圧洗浄水は、図２に示すように、注水ノズル２５の複数のノズル口２５ａから開口部２４ａを介して制御棒案内管２の下部及び内壁面に向けて噴射され、制御棒案内管２の下部及び内壁面に付着したクラッド１６を剥離させ、吸水ポンプ２８の吸引力により、付着又は浮遊しているクラッド１６を洗浄水とともに開口部２４ａ、吸水配管２２、吸水接続配管２２ｂを通して、サンプピット３０に排出する。
【００２４】
また、ＣＲＤハウジング６に取り付けられるガイドフランジ２３は清掃装置の本体部２０の挿入をガイドする役目を果たすとともに、排水弁２３ａ、排水ホース２３ｂを介してＣＲＤハウジング６内に溜まった原子炉圧力容器７からの漏水をサンプピット３０に排水する。これにより、清掃作業の前にＣＲＤハウジング６内の水を排水することで、ＣＲＤハウジング６からの漏水による作業性の悪化を防止する。
【００２５】
このように、本実施形態に係る清掃工程は、（１）制御棒駆動機構３の取外し→（２）ガイドフランジ２３の取付け→（３）本体部２０の取付け、挿入→（４）高圧洗浄水の噴射及び吸引による制御棒案内管２内のクラッド１６の除去→（５）本体部２０の取外し→（６）制御棒駆動機構３の取付け、という手順で行われる。
【００２６】
また、クラッド１６は制御案内管２の底面のみならず内壁面にも付着しているため、清掃時に昇降装置によって本体部を適宜上下動させることで、高圧洗浄水の噴射位置を適宜変更するようにしてもよい。
【００２７】
（効果）
本実施形態によれば、高圧洗浄水を制御棒案内管の底面及び内壁面に噴射、吸引することで、制御棒案内管の底面及び内壁面に付着又は堆積したクラッド、特に、強固に付着したクラッドや重いクラッドも確実にかつ効率的に除去することができる。これにより、クラッドによる制御棒駆動機構の機能低下、原子炉圧力容器の耐圧性の低下、放射線による作業環境の悪化等を防止することができる。
また、清掃装置の外形、寸法を制御棒駆動機構と同等にしたため、既存の制御棒駆動機構の交換装置を併用することが可能となり、清掃装置の着脱を簡便に行うことができる。
【００２８】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、組み合わせ、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００２９】
１…燃料集合体、２…制御棒案内管、３…制御棒駆動機構、４…燃料支持金具、５…制御棒、６…制御棒駆動機構ハウジング、７…原子炉圧力容器、８…炉心下部プレート、１６…クラッド、２０…本体部、２１…注水配管、２２…吸水配管、２３…ガイドフランジ、２４…吸水キャップ、２４ａ…開口部、２５…注水ノズル、２５ａ…ノズル口、２６…高圧ジェット洗浄ユニット、２７…昇降装置、２８…吸水ポンプ、３０…サンプピット、３５…ロッド部材、３６…吸水ノズル。
【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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