(57)【要約】      （修正有）【課題】隣にあるすべての燃料を除去することなく、原子炉内のドライチューブを操作することができ、燃料シャッフル中に新しい検出器および計測機器を設置することができるドライチューブツールシステムを提供する。【解決手段】ツールの本体１２０は、トップガイド５０を通って嵌合し、ドライチューブを完全に取り囲まずに、または近くの燃料をすべて除去することなく、トップガイドに固定される。ツールは、ドライチューブを垂直／水平方向に移動させる保持部１２５を含む。保持部は、移動された炉心位置にドライチューブを解放または設置することができる。したがって、ドライチューブは、原子炉の上のブリッジまたはクレーンからツールを操作することによって設置／除去することができる。保持部の移動は、オペレータからの動力または信号によって、ドライチューブを所望の方法で移動および把持することによって達成できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉内の格子形状を有するトップガイド（５０）の下に配置された複数の燃料アセンブリを含む原子炉のドライチューブ（１０）を取り扱うためのツール（１００）であって、
前記格子内の単一開口部を通って嵌合し、前記トップガイド（５０）に固定されるように成形された本体（１２０）と、
前記単一開口部から前記ドライチューブ（１０）に選択的に固定され、前記ドライチューブ（１０）に直接隣接する燃料アセンブリのうちの１つと交差することなく前記ドライチューブ（１０）を移動させるように成形された可動保持部（１２５）と、を含むツール（１００）。
【請求項２】
前記本体（１２０）に取り付けられ、前記トップガイド（５０）の上端で前記格子の２つの別個の側面の周りに嵌合するように成形された複数のウィング（１１５）をさらに含む、請求項１に記載のツール（１００）。
【請求項３】
前記可動保持部（１２５）は、前記ドライチューブ（１０）の周りをクランプするように構成された把持フォーク（１２５）であり、
前記把持フォーク（１２５）は、前記ドライチューブ（１０）を前記トップガイド（５０）から離脱させるように、前記本体（１２０）から横方向外方にかつ垂直方向下方に移動するように構成される、請求項１に記載のツール（１００）。
【請求項４】
前記ツール（１００）を前記原子炉の上のオペレータに接続するように構成された接続ポスト（１１０）をさらに含み、前記ツール（１００）は、原子炉冷却材に完全に浸漬されるように構成される、請求項１に記載のツール（１００）。
【請求項５】
前記可動保持部（１２５）を伸縮させるように構成された駆動部と、
前記トップガイド（５０）上の前記ツール（１００）を停止させるように配置された可動ブロック（１４４）と、をさらに含み、前記可動ブロック（１４４）は、前記可動保持部（１２５）と同時に前記駆動部によって駆動される、請求項１に記載のツール（１００）。
【請求項６】
原子炉内のドライチューブ（１０）を操作する方法であって、
少なくとも１つのアセンブリが前記ドライチューブ（１０）に直接隣接して残るように、前記ドライチューブ（１０）に直接隣接する燃料アセンブリを除去するステップと、
ドライチューブ操作ツール（１００）を前記ドライチューブ（１０）に隣接して前記少なくとも１つの残っているアセンブリの反対側に挿入するステップと、
前記ツール（１００）の保持部（１２５）を前記ドライチューブ（１０）に取り付けるステップと、
前記少なくとも１つの残っている燃料アセンブリに隣接する位置から前記ツール（１００）および前記取り付けたドライチューブ（１０）を除去するステップと、を含む方法。
【請求項７】
前記挿入するステップは、前記ツール（１００）が前記原子炉内の冷却材に完全に浸漬されるように前記ツール（１００）を前記原子炉の上方から降下させるステップを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記除去するステップは、前記ドライチューブ（１０）上のプランジャ（１７）を垂直に押し下げて、前記ドライチューブ（１０）を前記原子炉のトップガイド（５０）から非破壊的に分離するステップを含み、
前記垂直方向に押し下げるステップは、前記保持部（１２５）を前記ツール（１００）の本体（１２０）に対して下方に垂直に移動させるステップを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記ツール（１００）は、前記ツール（１００）の本体（１２０）に取り付けられ、トップガイド（５０）の開口部の２つの別個の側面の周りに嵌合するように成形された複数のウィング（１１５）を含み、前記挿入するステップは、前記トップガイド（５０）の開口部の２つの別個の隣接する側面の上に前記ウィング（１１５）を着座させるステップを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記ツール（１００）の保持部（１２５）を前記ドライチューブ（１０）に取り付ける前記ステップは、前記ドライチューブ（１０）の押し下げ可能なプランジャ（１７）の周りに把持フォーク（１２５）を横方向に伸長し、前記把持フォーク（１２５）を垂直に降下させて前記プランジャ（１７）を押し下げるステップを含み、
前記垂直に降下させるステップは、前記ドライチューブ操作ツール（１００）および前記フォーク（１２５）が垂直下方に移動するように、前記フォーク（１２５）を伸長するのと同時に前記ドライチューブ操作ツール（１００）のブロック（１４４）を引き出すステップを含み、
前記ブロック（１４４）を引き出すステップおよび前記把持フォーク（１２５）を横方向に伸張するステップは、共に前記ブロック（１４４）および前記把持フォーク（１２５）を移動させる空気圧シリンダ（１３０）により実行される、請求項６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子炉のドライチューブアセンブリの取り外しおよび取り付けのためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
商業用原子炉、特に沸騰水型原子炉は、原子炉圧力容器内でいくつかの異なるタイプの計測管を使用して、容器内および炉心の状態を監視することが多い。このような計測管は、原子炉内に配置するための完全に密閉された構造とすることができ、原子炉内部と相互作用することなく、または冷却材の損失を引き起こすことなく、計測器および他の装置の挿入を可能にするための、原子炉の端部に開口する恒久的な構造とすることができる。１つの公知のタイプの計測管は、ドライチューブであり、これは、通常、原子炉圧力容器内の炉心または他の場所に配置された中空の密封された管であり、炉心または他の場所から完全に取り外すことができる。ドライチューブには、分析や交換のために保守期間中に取り出せるセンサまたはその他の計測機器を収容することができる。通常、このようなドライチューブは、固定された内部位置に存在し、それらの移動または冷却材の流れおよび他の原子炉動作への干渉を防止するように容器内構造に固定される。
【０００３】
図１は、原子炉圧力容器内のトッププレート５０に取り付けられた関連技術のドライチューブ１０の上部の断面概略図である。ドライチューブ１０は、従来から、端部スプールすなわちノブ１１を介してトッププレート５０に強制的に着座する付勢されたプランジャ１７を含んでいる。例えば、プランジャガイド１４内のばね１６または他の付勢要素は、プランジャ１７をトッププレート５０内に垂直方向に駆動することができる。プランジャガイド１４およびばね１６は、ドライチューブ１０のトップジョイント１５に接合することができ、トップジョイント１５は、ばね１６の基部として働き、プランジャガイド１４内のプランジャ１７のさらなる垂直移動を防止する。プランジャ１７の棚部またはボス１３は、通常、着座を補助し、プランジャ１７の垂直方向の拡張を決定する。
【０００４】
図２に示すように、ドライチューブ１０は、トッププレート５０の格子点の交点にあるトッププレート５０の凹部５１内に着座することができる。トッププレート５０は、通常、炉心内の核燃料の上の位置合わせおよび支持構造体として機能し、トッププレート５０内の格子の交差点の位置は通常は空である。ドライチューブ１０の反対側の端部（図示せず）は、トッププレート５０および凹部５１の垂直下方のホルダー、下部プレナム、または他の炉心構造内に着座することができる。このように、プランジャ１７の力の下で、ドライチューブ１０は、原子炉容器内のトッププレート５０の凹部５１に垂直に固定される。同様の関連するドライチューブは、２０１４年１月２１日に発行された共同所有の米国特許第８，６３１，５６３号に記載されており、その全体は参照により本明細書に組み込まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第８６３１５６３号明細書
【発明の概要】
【０００６】
例示的な実施形態は、チューブに隣接する燃料を完全に除去することなく、原子炉内のドライチューブの取り外し、取り付け、および／または移動に使用されるツールシステムを含む。例示的な実施形態は、関心のあるドライチューブに隣接して固定するようにトップガイド開口部内に嵌合する本体と、挿入、取り外し、位置決めなどのためにドライチューブを操作することができる保持部と、を含む。例示的なツールは、ドライチューブに固定する保持部のためのフォーク、フック、クランプ、ラッソなどの保持部を含むことができ、このような保持部は、ドライチューブに隣接する他の任意の残っている燃料アセンブリを避けるために、燃料アセンブリの周りに四分円内に対角線的に占有し伸長する。保持部は、ドライチューブをホルダーおよび／またはトップガイドなどのコア構造に解放または固定するために、ドライチューブまたはプランジャを垂直に押すまたは引くように移動可能であってもよい。保持部はまた、そのような垂直移動からまたはそのような垂直移動のためにドライチューブを取り除くまたは挿入するように水平に移動することができる。
【０００７】
例示的な方法は、ドライチューブの隣の直接隣接する燃料アセンブリのサブセットのみを除去することによって、ドライチューブを取り付けおよび／または除去することを含む。例示的な実施形態の除去ツールは、残っているアセンブリと干渉することなく、ドライチューブの隣に取り付けることができる。保持部をツールから操作して、ドライチューブを把持して操作し、ツールと取り付けたドライチューブを原子炉内で共に移動させることができる。
【０００８】
例示的な実施形態は、添付の図面を詳細に説明することにより、より明らかになるであろう。添付の図面では、同様の要素は同様の符号によって示されているが、これらは単に例示として与えられており、それらが示す用語を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】原子力発電所に設置された関連技術のドライチューブの概略断面図である。
【図２】関連技術のドライチューブの斜視図である。
【図３】例示的な実施形態のドライチューブ除去ツールを示す図である。
【図４】図３の例示的な実施形態のドライチューブの除去チューブの概略図である。
【図５】第１の位置にある把持フォークを操作して動かすための例示的な実施形態のシステムを示す図である。
【図６】第２の位置にある把持フォークを操作して動かすための例示的な実施形態のシステムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
これは特許文献であるから、読み、理解する際には、一般的な広範な構築規則を適用する必要がある。この文書に記載され、示されているすべては、添付の特許請求の範囲内に入る主題の一例である。本明細書に開示した特定の構造的および機能的詳細は、例示的な実施形態または方法をどのように作製し使用するかを説明するためのものにすぎない。本明細書に具体的に開示されていないいくつかの異なる実施形態は、特許請求の範囲に含まれる。したがって、特許請求の範囲は、多くの代替形態で具体化されてもよく、本明細書に記載された例示的な実施形態のみに限定されると解釈するべきではない。
【００１１】
第１、第２などの用語は様々な要素を説明するために本明細書で用いることができるが、これらの要素がこれらの用語によって限定されてはならないことが理解されよう。これらの用語は、単に１つの要素と別の要素を区別するために用いるにすぎない。例えば、第１の要素は第２の要素と呼ぶことができ、同様に、第２の要素は第１の要素と呼ぶことができ、例示的な実施形態の範囲から逸脱することはない。本明細書において、「および／または」という用語は、関連する列挙された項目のいずれかおよび１つもしくは複数のすべての組み合わせを含む。
【００１２】
ある要素が別の要素に「接続される」、「結合される」、「嵌合される」、「取り付けられる」、または「固定される」と言及されている場合、それは他の要素に直接接続または結合されてもよいし、介在する要素が存在してもよい。対照的に、ある要素が別の要素に「直接接続される」または「直接結合される」と言及される場合、介在する要素は存在しない。要素間の関係を記述するために使用される他の単語も同様なやり方（例えば、「間に」対「直接間に」、「隣接する」対「直接隣接する」など）で解釈するべきである。同様に、「通信可能に接続される」などの用語は、無線で接続されているか否かにかかわらず、仲介装置、ネットワークなどを含む２つの装置間の情報交換経路のすべての変形を含む。
【００１３】
本明細書で使用されるように、単数形（「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」）は、文言が「唯一の」、「単一の」、および／または「１つの」のような単語で明示的に示さない限り、単数形および複数形の両方を含むことが意図される。「備える」、「備えている」、「含む」および／または「含んでいる」という用語は、本明細書で使用される場合、記載した特徴、ステップ、動作、要素、着想、および／または構成要素が存在することを明示するが、１つまたは複数の他の特徴、ステップ、動作、要素、構成要素、着想、および／またはこれらのグループが存在することまたは追加することを除外しないことがさらに理解されよう。
【００１４】
以下に説明する構造および動作は、図面に記載および／または注記された順序から外れることがあることにも留意されたい。例えば、連続して示される２つの動作および／または図面は、関係する機能／動作に応じて、実際には同時に実行されてもよいし、逆の順序で実行されてもよい。同様に、以下に説明する例示的な方法の個々の動作は、繰り返して、個別に、または逐次的に実行されてもよく、以下に説明する単一の動作以外のループまたは他の一連の動作を提供することができる。以下に説明される特徴および機能を有する任意の実施形態は、任意の実行可能な組み合わせで、例示的実施形態の範囲内に含まれることが想定されるべきである。
【００１５】
本明細書で使用される場合、「ドライチューブ」という用語は、原子炉の外側に開口部または開放部を有さずに原子炉の内部に嵌合するように成形されサイズが決められた本体として定義される。定義されているように、本体は、内部キャビティハウジングセンサなどの異なる構造を収容するように成形された異種の内部を含む。定義するように、「ドライチューブ」は、原子炉内で非破壊的に取り外し可能かつ固定可能であり、燃料、トップガイド、炉心プレート、計測管、シュラウド、容器壁などの他の原子炉構造体に固定的に取り付け可能であり、それから独立して取り外し可能である。このように、「ドライチューブ」には、炉心やその他の場所に計測器やセンサを収容するために使用される商業用原子炉の既存のドライチューブが含まれる。
【００１６】
本発明者らは、既存のドライチューブ除去ツールおよび技術が、通常、ドライチューブに接近して除去するために、潜在的にトップガイドを再配置して、ドライチューブに隣接するすべての燃料アセンブリを除去する必要があることを新たに認識した。ドライチューブはしばしばトッププレートの交差点に配置されるため、通常は４つの燃料アセンブリの交差点に存在し、既存のツールではこれらのアセンブリをすべて取り外すか、アセンブリがツールをブロックする必要がある。本発明者らは、ドライチューブに隣接するすべてのアセンブリを取り外すことなく、通常、燃料をシャッフルして炉心に装填する必要がある場合に、既存のドライチューブ除去ツール用の開口部を形成するために燃料を移動させる必要性は煩雑であり、停止中の時間を無駄にすることを新たに認識した。さらに、再充填中に臨界および中性子を適切に監視するために新鮮なドライチューブが必要であるために、ドライチューブの交換は燃料補給中にすべての燃料開口部が形成されるまで待つべきではない。以下に記載される例示的な実施形態は、例示的な実施形態によって可能にされた固有の解決策を用いて本発明者によって認識されたこれらおよび他の問題に対処する。
【００１７】
本発明は、ドライチューブ除去装置および原子炉環境での使用方法である。本発明とは対照的に、以下に説明する少数の例示的な実施形態および例示的な方法は、本発明としておよび／または本発明に関連して使用することができる多様な異なる構成のサブセットを示す。
【００１８】
図３は、例示的な実施形態のドライチューブ除去ツール１００の斜視図である。図３に示すように、例示的な実施形態のドライチューブ除去ツール１００は、原子炉内に浸漬するために概ね垂直に細長い構造である。ツール１００は、原子炉の上で動作するブリッジまたはクレーンに接続するように構成されたハンドリングおよび接続ポスト１１０を含み、燃料補給の間に浸水する可能性が高い。例えば、ツール１００は、接続ポスト１１０に接続されたクレーンから、原子炉内の所望の垂直レベルまで垂直に降下することができる。
【００１９】
例示的な実施形態のドライチューブ除去ツール１００は、トップガイド５０内の開口部の単一四分円に嵌合するように成形される。ツール１００の本体１２０は、実質的にトップガイド５０に成形された横断面を有して、垂直方向に延在する。このようにして、ツール１００の本体１２０は、トップガイド５０の開口部内に垂直に降下し、干渉せずにトップガイド５０に沿って通過することができる。例えば、図３に示すように面取りされた端部を有する直線トップガイド５０の場合には、本体１２０は、トップガイド５０と一致するように面取りされた前面を有してほとんど直線状であってもよい。このようにして、ツール１００は、ドライチューブ１０の周りの単一四分円を占めるだけであり、ドライチューブ１０の取り扱いおよび除去のためにドライチューブ１０に近接して嵌合することができる。
【００２０】
図４に見られるように、例示的な実施形態のツール１００のプロファイル図では、１つまたは複数のウィング１１５が本体１２０から延びて、トップガイド５０に対してツール１００を固定し位置決めすることができる。ウィング１１５は、トップガイド部分がウィング１１５と本体１２０との間にしっかりと着座できるように、本体１２０から十分に分離することができる。安全な着座は、限られた垂直移動のみを可能にし、本体１２０をトップガイドに対して相対的に同一平面上で一定の位置に保持する。図３に示すように、２つのウィング１１５は、例えば、トップガイド５０の開口部の対向する側面の周りに着座するように、おおよそ９０度の角度で本体１２０から延長することができる。例示的な実施形態のツール１００は、ドライチューブ１０の上の交差点の４分の１でトップガイド５０に固定することができるので、燃料アセンブリは、ツール１００と干渉することなくドライチューブ１０に隣接する対角線位置に留まることができる。
【００２１】
例示的な実施形態のツール１００は、ドライチューブ１０の除去および／または設置を達成するために、いくつかの異なる方向にドライチューブ１０を移動させるために、取り外し可能な態様でチューブ１０を構造的に固定する保持部を含む。例えば、把持フォーク１２５は、ツール１００がトップガイド５０に取り付けられたとき、ウィング１１５および／またはトップガイド５０から比較的下方に配置されてもよい。例えば、把持フォーク１２５は、ドライチューブ１０のワッシャ、グロメット、もしくはボス１３（図１）またはドライチューブ１０のプランジャ１７と一致するように、本体１２０の底部に向かって数インチまたは数フィート低くすることができる。
【００２２】
図４に示すように、把持フォーク１２５は、横方向外方に、かつ垂直方向下方に移動可能である。把持フォーク１２５は、本体１２０から横方向に外方に移動して、トップガイドに取り付けられたツール１００に隣接して配置されたドライチューブをしっかりと把持することができる。例えば、把持フォーク１２５は、そのプロングがドライチューブを取り囲んで固定するように付勢要素またはばねを含むことができる。または、把持フォークは、機械的に周囲に広がり、ドライチューブをクランプしてもよい。把持フォーク１２５は、次いで、ドライチューブのプランジャを圧縮し、トップガイドから取り外すために、垂直下方に移動することができる。例えば、把持フォーク１２５は、プランジャ１７および／またはボス１３に着座し、プランジャガイド１４（図１）内にそれらを押し込んで、ドライチューブをトップガイドから取り外すことができる。次いで、把持フォーク１２５をドライチューブで横方向に引き出し、および／またはツール１００を、炉心からドライチューブを取り外すためにドライチューブで持ち上げクレーンなどでトップガイドから垂直に持ち上げることができる。
【００２３】
図３に示すように、例示的な実施形態のツール１００は、トップガイド５０内の格子交差点の周りに単一四分円で固定することができるので、把持フォーク１２５がその単一四分円からトップガイド５０の外にドライチューブ１０を伸ばして取り出すことにより、ドライチューブの除去中に他の隣接する燃料アセンブリを炉心内に残しておくことができる。例えば、ドライチューブ１０の周囲のツール１００から対角線上にある燃料アセンブリを、ドライチューブ１０を除去するためにツール１００に衝突させることなく炉心に残すことができる。したがって、ドライチューブの取り外しおよび交換の前に必要となる燃料移動およびオフロードを少なくすることができ、プロセスを全体的に短縮し、初期の燃料移動を伴わずに交換されたドライチューブ内の新鮮な検出器およびセンサを可能にする。
【００２４】
把持フォーク１２５または別の保持部は、様々な方法で駆動することができる。例えば、把持フォーク１２５は、本体１２０に対してそれを動かすように構成された局所モータおよびバッテリによって駆動することができる。あるいは、把持フォーク１２５は、本体１２０内に格納された局所空気圧源によって駆動されてもよい。さらに、把持フォーク１２５は、原子炉上の作動ブリッジから潜在的に接続ポスト１１０に接続された同じライン上に延在する電気または空気圧ラインなどを介して、遠隔的に駆動されてもよい。
【００２５】
図５および図６は、把持フォーク１２５または別の係合装置を操作および駆動するための例示的な実施形態のシステムの図である。図５に示すように、局所電源の一例は、本体１２０内に固定された空気圧チューブ１３０であってもよい。空気圧チューブ１３０は、例えば、受信機およびトランスデューサにチューブ１３０を作動させるように指示する無線信号や、ブリッジまたはクレーン上で作業するオペレータまで走る空気圧ライン１３１、１３２などを介して遠隔制御することができる。例えば、１つの空気圧ライン１３１を作動ラインとし、別の空気圧ライン１３２をリリーフラインとすることができる。制御装置または加圧流体は、オペレータからライン１３２、１３１に選択的に導かれるので、空気圧チューブ１３０は、拡張ロッド１３５を拡張または収縮させるなどの適切な力で作動することができる。
【００２６】
例示的な実施形態のシステムでは、空気圧チューブ１３０は、両端で２つの作動アームに接続される。上部には、ローラー作動アーム１３３が空気圧チューブ１３０に回転可能に結合されている。ローラー作動アーム１３３は、スライドブロック１４４および付勢されたローラー１４５または他のブロック構造にさらに結合される。ローラー作動アーム１３３は、ローラー作動アーム１３３が回転するときに横方向に動くように、トラックまたはガイド上にあるブロック１４４と摺動可能に係合することができる。付勢されたローラー１４５は、ローラー１４５がスライドブロック１４４と横方向に移動するように、スライドブロック１４４にしっかりと固定され、および／またはばねまたは他の締結具でスライドブロック１４４に付勢されてもよい。付勢されたローラー１４５は、アクセルなどを介してローラー１４５の回転を可能にする自由度でブロック１４４に固定されてもよい。前方停止部１４３および後方停止部１４２は、スライドブロック１４４およびローラー作動アーム１３３を所望の横方向位置に維持するか、または下方または上方に延在させることができる。
【００２７】
付勢されたローラー１４５は、ウィング１１５の上部の下方に垂直に配置され、ウィング１１５を用いて横方向に外向きに延在することができる。このようにして、ローラーは、トップガイド５０（図３）の頂部に載置され、拡張されたときの例示的な実施形態のツールのさらなる垂直方向の動きを阻止し得る。例えば、付勢されたローラー１４５は、トップガイド５０から取り外すために横切らなければならないノブ１１（図１）の長さに等しい距離などの、トップガイドからドライチューブを取り外すのに必要な降下の距離に等しい距離だけ、ウィング１１５の上部の下に配置することができる。付勢されたローラー１４５は、トップガイド上の例示的な実施形態のツールを支持する一方、把持フォーク１２５などの係合構造は、チューブ１０のボス１３のレベルに配置することができる。（図１〜図２）。このようにして、把持フォーク１２５は、トップガイドに着座した付勢されたローラー１４５によって形成された位置決めのためにボス１３と嵌合する垂直位置に最初に保持される。
【００２８】
底部において、係合作動アーム１３６は、拡張ロッド１３５のような空気圧チューブ１３０と回転可能に結合される。作動アーム１３６は、係合作動アーム１３６の回転時にブロック１４４と同様に横方向に駆動可能な把持フォーク１２５と反対に結合することができる。停止部１４１は、係合アーム１３６の過剰回転を防止し、フォーク１２５が、フォーク１２５が係合するドライチューブまでの距離などの所望の距離だけ伸びることを可能にする。
【００２９】
図５に示すように、空気圧シリンダ１３０が、例えばライン１３２および／または１３１の適切な作動によって拡張するように駆動されるとき、付勢されたローラー１４５は、把持フォーク１２５が引き出されている間、伸びた横方向位置にあってもよい。空気圧シリンダ１３０が収縮駆動されると、ローラー作動アーム１３３がシリンダ１３０の収縮によって時計回りに回転するので、付勢されたローラー１４５は図６に示すようにロールバックすることができる。同様に、係合作動アーム１３６が拡張ロッド１３５のシリンダ１３０への収縮などの時計方向に駆動されるので、把持フォーク１２５は、図６に示すように外側に駆動され得る。
【００３０】
このようにして、把持フォーク１２５が外側に移動してドライチューブに係合すると、フォーク１２５およびすべての例示的実施形態のツール１００は、付勢されたローラー１４５を介してトップガイドから引き抜くことによって垂直に下降する。したがって、把持フォーク１２５は、ドライチューブに横方向に係合し、把持フォーク１２５を操作して動かすための例示的な実施形態のシステムの動きを介してドライチューブを垂直方向に押し下げることができる。同様に、シリンダ１３０の膨張を繰り返すかまたは逆転させることにより、把持フォーク１２５と係合するドライチューブの横方向の引き出しおよび／または取り付けが可能になる。
【００３１】
例示的な実施形態のドライチューブ除去ツール１００は、実質的に放射性になり、溶融し、脆くなり、または放射性粒子を保持／吸着するなど、物理的特性を実質的に変化させることなく、原子炉環境に適合する弾性材料で製造することができる。例えば、オーステナイト系ステンレス鋼３０４または３１６、ＸＭ−１９、ジルコニウム合金、ニッケル合金、合金６００などを含むいくつかの公知の構造材料は、例示的な実施形態のツール１００の構成要素の任意の要素に対して選択することができる。接合構造および直接接触要素は、汚れを防止するために、異なる互換性のある材料から選択されてもよい。
【００３２】
例示的な方法は、任意のドライチューブに隣接するすべての燃料アセンブリを除去する必要なしに、原子炉内のドライチューブを操作するための例示的な実施形態のツールを使用することができる。例えば、図３および図４に示す例示的な実施形態のツール１００は、ケーブル、ハンドリングポール、またはクレーンを介して作動ブリッジから浸水した原子炉内に下降されて、ツールが完全に浸漬されてトップガイドの開いた位置まで下降する。ツールの導入前に一部の燃料を除去してもよいが、関心のあるドライチューブは、完全に開放空間に取り囲まれる必要はない。例えば、ドライチューブから対角線上にあって直接隣接しているアセンブリを取り外す必要はない。ツールは、トップガイドの側面に着座したビアウィングなどの、残りの燃料アセンブリから対角線上にあるトップガイド内の格子を介して着座することができる。一旦固定されると、可動保持部は、例示的な方法でドライチューブと係合するようにツールから延びることができる。ドライチューブが図１および図２のドライチューブ１０のようなものである場合には、保持部はプランジャまたは他のリリースを押して、ドライチューブを炉心内のその位置から取り外すことができる。保持部によってツールに固定されたツールおよびドライチューブは、所望の配置または廃棄のために原子炉内に移動され、および／または原子炉から取り外されてもよい。
【００３３】
同様に、ドライチューブの設置の場合、例示的方法を逆にして、新しいドライチューブまたは置換ドライチューブを実施形態のツールに取り付け、隣接するすべての燃料を除去することなく炉心位置に浸漬することができる。ドライチューブをホルダー内に降下させ、プランジャを押し下げ、チューブをそのトップガイド位置に横方向に挿入することによって、例示的な実施形態によりチューブを取り付けることができる。勿論、空気圧シリンダを用いてツールを動作および駆動するための例示的な実施形態のシステムは、取り付けおよび取り外しのための所望の降下および位置決めを達成するために、横方向および垂直方向の動きを組み合わせるために使用することができる。
【００３４】
このように説明された例示的な実施形態および方法は、当業者には理解されるように、例示的な実施形態は、以下の請求項の範囲内にあるが、日常的な実験によって変更および置換することができる。例えば、直接流れ構成に合流する様々な異なる原子炉構造は、単純に例示的な実施形態の適切な寸法決めによって例示的な実施形態のシステムおよびシールと互換性があり、それは請求項の範囲内である。そのような変形は、これらの請求項の範囲から逸脱していると見なすべきではない。
［実施態様１］
原子炉内の格子形状を有するトップガイド（５０）の下に配置された複数の燃料アセンブリを含む原子炉のドライチューブ（１０）を取り扱うためのツール（１００）であって、
前記格子内の単一開口部を通って嵌合し、前記トップガイド（５０）に固定されるように成形された本体（１２０）と、
前記単一開口部から前記ドライチューブ（１０）に選択的に固定され、前記ドライチューブ（１０）に直接隣接する燃料アセンブリのうちの１つと交差することなく前記ドライチューブ（１０）を移動させるように成形された可動保持部（１２５）と、を含むツール（１００）。
［実施態様２］
前記本体（１２０）に取り付けられ、前記トップガイド（５０）の上端で前記格子の２つの別個の側面の周りに嵌合するように成形された複数のウィング（１１５）をさらに含む、実施態様１に記載のツール（１００）。
［実施態様３］
前記ウィング（１１５）の各々は、互いに９０度の角度で延びる、実施態様２に記載のツール（１００）。
［実施態様４］
前記可動保持部（１２５）は、前記ドライチューブ（１０）の周りをクランプするように構成された把持フォーク（１２５）である、実施態様１に記載のツール（１００）。
［実施態様５］
前記把持フォーク（１２５）は、前記ドライチューブ（１０）を前記トップガイド（５０）から離脱させるように、前記本体（１２０）から横方向外方にかつ垂直方向下方に移動するように構成される、実施態様４に記載のツール（１００）。
［実施態様６］
前記可動保持部（１２５）は、遠隔駆動される、実施態様１に記載のツール（１００）。
［実施態様７］
前記ツール（１００）を前記原子炉の上のオペレータに接続するように構成された接続ポスト（１１０）をさらに含み、前記ツール（１００）は、原子炉冷却材に完全に浸漬されるように構成される、実施態様４に記載のツール（１００）。
［実施態様８］
前記可動保持部（１２５）を伸縮させるように構成された駆動部と、
前記トップガイド（５０）上の前記ツール（１００）を停止させるように配置された可動ブロック（１４４）と、をさらに含み、前記可動ブロック（１４４）は、前記可動保持部（１２５）と同時に前記駆動部によって駆動される、実施態様１に記載のツール（１００）。
［実施態様９］
前記本体（１２０）に取り付けられ、前記トップガイド（５０）の上端で前記格子の２つの別個の側面の周りに嵌合するように成形された複数のウィング（１１５）をさらに含み、前記ウィング（１１５）は、前記可動ブロック（１４４）よりも低い垂直位置で前記ツール（１００）を停止させるように配置され、前記駆動部は、空気圧チューブ（１３０）を含む、実施態様８に記載のツール（１００）。
［実施態様１０］
原子炉内のドライチューブ（１０）を操作する方法であって、
少なくとも１つのアセンブリが前記ドライチューブ（１０）に直接隣接して残るように、前記ドライチューブ（１０）に直接隣接する燃料アセンブリを除去するステップと、
ドライチューブ操作ツール（１００）を前記ドライチューブ（１０）に隣接して前記少なくとも１つの残っているアセンブリの反対側に挿入するステップと、
前記ツール（１００）の保持部（１２５）を前記ドライチューブ（１０）に取り付けるステップと、
前記少なくとも１つの残っている燃料アセンブリに隣接する位置から前記ツール（１００）および前記取り付けたドライチューブ（１０）を除去するステップと、を含む方法。
［実施態様１１］
前記挿入するステップは、前記ツール（１００）が前記原子炉内の冷却材に完全に浸漬されるように前記ツール（１００）を前記原子炉の上方から降下させるステップを含む、実施態様１０に記載の方法。
［実施態様１２］
前記除去するステップは、前記ドライチューブ（１０）上のプランジャ（１７）を垂直に押し下げて、前記ドライチューブ（１０）を前記原子炉のトップガイド（５０）から非破壊的に分離するステップを含む、実施態様１０に記載の方法。
［実施態様１３］
前記垂直方向に押し下げるステップは、前記保持部（１２５）を前記ツール（１００）の本体（１２０）に対して下方に垂直に移動させるステップを含む、実施態様１２に記載の方法。
［実施態様１４］
前記ツール（１００）は、前記ツール（１００）の本体（１２０）に取り付けられ、トップガイド（５０）の開口部の２つの別個の側面の周りに嵌合するように成形された複数のウィング（１１５）を含み、前記挿入するステップは、前記トップガイド（５０）の開口部の２つの別個の隣接する側面の上に前記ウィング（１１５）を着座させるステップを含む、実施態様１０に記載の方法。
［実施態様１５］
前記ウィング（１１５）の各々は、互いに９０度の角度で延びる、実施態様１４に記載の方法。
［実施態様１６］
前記保持部（１２５）は、前記ドライチューブ（１０）の周りをクランプするように構成された把持フォーク（１２５）であり、前記取り付けるステップは、前記ドライチューブ（１０）の周りをクランプするために前記把持フォーク（１２５）を横方向に伸張するステップを含む、実施態様１０に記載の方法。
［実施態様１７］
前記横方向に伸張するステップは、前記ドライチューブ（１０）と前記少なくとも１つの残っているアセンブリの中心との間に延びる対角線に沿って前記把持フォーク（１２５）を移動させる、実施態様１６に記載の方法。
［実施態様１８］
前記ツール（１００）の保持部（１２５）を前記ドライチューブ（１０）に取り付ける前記ステップは、前記ドライチューブ（１０）の押し下げ可能なプランジャ（１７）の周りに把持フォーク（１２５）を横方向に伸長し、前記把持フォーク（１２５）を垂直に降下させて前記プランジャ（１７）を押し下げるステップを含む、実施態様１０に記載の方法。
［実施態様１９］
前記垂直に降下させるステップは、前記ドライチューブ操作ツール（１００）および前記フォーク（１２５）が垂直下方に移動するように、前記フォーク（１２５）を伸長するのと同時に前記ドライチューブ操作ツール（１００）のブロック（１４４）を引き出すステップを含む、実施態様１８に記載の方法。
［実施態様２０］
前記ブロック（１４４）を引き出すステップおよび前記把持フォーク（１２５）を横方向に伸張するステップは、共に前記ブロック（１４４）および前記把持フォーク（１２５）を移動させる空気圧シリンダ（１３０）により実行される、実施態様１９に記載の方法。
【符号の説明】
【００３５】
１０  ドライチューブ
１１  ノブ
１３  ボス
１４  プランジャガイド、ガイドチューブ
１５  トップジョイント
１６  ばね
１７  プランジャ
５０  トップガイド／トッププレート
５１  凹部
１００  ドライチューブ除去ツール
１１０  接続ポスト
１１５  ウィング
１２０  本体
１２５  把持フォーク、保持フォーク
１３０  空気圧チューブ、空気圧シリンダ
１３１  空気圧ライン
１３２  空気圧ライン
１３３  ローラー作動アーム
１３５  拡張ロッド
１３６  係合作動アーム
１４１  停止部
１４２  後方停止部
１４３  前方停止部
１４４  スライドブロック
１４５  付勢されたローラー
【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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【外国語明細書】
2018128446000001.pdf