(57)【要約】【課題】中性子源ホルダーを切断した際に、その切断面が潰れることがなく、綺麗な切断面を形成することにより、切断した中性子源ホルダーから、収納している中性子源を容易に取り出すことを可能にした中性子源ホルダーの切断方法を提供する。【解決手段】本発明に係る中性子源ホルダーの切断方法は、回転操作部材に挟持部材を固定する工程と、挟持部材における支持アームと可動アームを開いた状態で中性子源ホルダーに挟持部材を宛がい、幅調整機構により可動アームを支持アーム側に近接させて可動アームのカッター刃を中性子源ホルダーの側面に当接させるようにして挟持部材により中性子源ホルダーを挟持する工程と、回転操作部材の操作部を操作して、挟持部材を回転させてカッター刃により中性子源ホルダーを切断する工程と、からなる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転操作部材に挟持部材を固定する工程と、挟持部材における支持アームと可動アームを開いた状態で中性子源ホルダーに挟持部材を宛がい、幅調整機構により可動アームを支持アーム側に近接させて可動アームのカッター刃を中性子源ホルダーの側面に当接させるようにして挟持部材により中性子源ホルダーを挟持する工程と、回転操作部材の操作部を操作して、挟持部材を回転させてカッター刃により中性子源ホルダーを切断する工程と、からなることを特徴とした中性子源ホルダーの切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、沸騰水型の原子力発電所等における、中性子源ホルダーの切断方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、沸騰水型の原子炉は、原子炉圧力容器内に炉心が収容され、この炉心に４体１組の燃料集合体が多数組となって装荷される。
【０００３】
また、各組の燃料集合体間に横断面十字状の制御棒が挿入され、この制御棒を炉心に挿入・引抜させることにより、原子炉内部の中性子の密度を制御することによって、原子炉の起動・停止や、炉の出力がコントロールされるようになっている。
【０００４】
この原子力発電所内には、図１２に示すように、原子炉圧力容器を収容した原子炉Ｑを中央にして、使用済燃料プールＰと気水分離器等貯蔵プールが、水路を介して連設されている。
【０００５】
また、図１３（ａ）（ｂ）に示すように、これらの気水分離器等貯蔵プール、原子炉Ｑ、使用済燃料プールＰのそれぞれに沿って、両側のオペレーティングフロア上に一対の移動用レールＲが設けられ、この移動用レールＲには燃料取替機Ｔが乗せられ、気水分離器等貯蔵プール、原子炉Ｑ、使用済燃料プールＰのそれぞれの上を移動可能としている。
【０００６】
この燃料取替機Ｔの中央側面には、図１３（ｂ）に示すように、左右に移動可能で且つ昇降自在となった燃料取扱部Ｖが設けられている。
【０００７】
初期の原子炉起動において、中性子を作り出して核分裂の連鎖反応を開始させるために中性子放出体を原子炉Ｑ内に入れているが、その中性子放出体を構成する部品を中性子源Ｓと称している。
【０００８】
この中性子源Ｓは、図８に示すように、直径約１ｃｍ、長さ約５０ｃｍの細長棒状に成形されている。中性子源Ｓは、図８・図９に示すように、直径約２ｃｍ、長さ約４ｍの中性子源ホルダーＨにおいて、その上端に設けた挿入孔Ｈ１を介して、中性子源ホルダーＨに２個の中性子源Ｓが収納されている。
【０００９】
そして、中性子源Ｓは、非常に強い中性子放射強度を有することから、使用済みのものであっても、使用済燃料プールＰ内に入れて、放射能量が減衰するまで保管しなければならない。
【００１０】
そのため、使用済みの中性子源Ｓは、中性子源ホルダーＨに収納されている状態で、図１０に示すように、使用済燃料プールＰ内に設置されている中性子源ホルダーラックＬに立てた状態で保管されるのである。
【００１１】
尚、中性子源ホルダーラックＬは、図１１に示すように、使用済燃料プールＰ内の側部に設置されている。
【００１２】
そして、燃料取替機Ｔを利用して、原子炉Ｑ内の炉心に存在する使用済みの中性子源Ｓを収納している中性子源ホルダーＨの環状突起を専用治具で掴んで持ち上げ、その状態で燃料取替機Ｔを使用済燃料プールＰ上に移動させて中性子源ホルダーＨを降ろすことで、使用済燃料プールＰ内の中性子源ホルダーラックＬに中性子源ホルダーＨが据え付けられるのである。
【特許文献１】特になし
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、原子炉Ｑ内の炉心に存在する中性子源ホルダーＨを取り出す際に、種々の力が中性子源ホルダーＨに作用することから、中性子源ホルダーＨが曲がってしまったり、中性子源ホルダーＨの一部が潰れてしまうような事態が生じている。
【００１４】
そして、中性子源ホルダーＨに収納している中性子源Ｓを廃棄する際には、中性子源ホルダーＨから中性子源Ｓを取り出す必要があるが、中性子源ホルダーＨに曲がっている部分や潰れている部分が存在するときには、その部分により中性子源ホルダーＨ内の中性子源Ｓの移動が阻止されるため、中性子源ホルダーＨから中性子源Ｓを取り出すことができなくなってしまう。
【００１５】
尚、曲がっている部分や潰れている部分が存在しない中性子源ホルダーＨにおいては、中性子源ホルダーＨを逆さにするだけで、その挿入孔Ｈ１から中性子源Ｓを取り出すことが可能であり、上記したような弊害が生じることはない。
【００１６】
その為、曲がっている部分や潰れている部分が存在する中性子源ホルダーＨから中性子源Ｓを取り出すためには、中性子源ホルダーＨの曲がりや、潰れ等が存在しない位置において、中性子源ホルダーＨを切断し、この切断部分を介して、収納している中性子源Ｓを取り出す必要がある。
【００１７】
この中性子源ホルダーＨの切断箇所は放射線量が多いため、被曝防止の観点から、中性子源ホルダーＨの切断箇所の近くで作業をすることはできない。従って、放射線を遮蔽するために、切断対象である中性子源ホルダーＨを水中に設置したまま、遠隔操作による作業で中性子源ホルダーＨを切断する必要がある。
【００１８】
但し、中性子源ホルダーＨを切断する方法はこれまでにないことから、例えば、図７に示すように、他の炉内構造物を切断するための治具を代用して中性子源ホルダーＨに押し付けて切断する手法が考えられる。
【００１９】
しかし、この切断手法によると、中性子源ホルダーＨの側面を強く押し付けることから、図７に示すように、切断面が潰れた状態となってしまい、依然として、中性子源ホルダーＨの切断部分から中性子源Ｓを取り出すことができない状態となる。
【００２０】
また、他の措置として、水中グラインダ方式を用いて中性子源ホルダーＨを切断する手法もあるが、作業コストが高くなるため、中性子源ホルダーＨを切断する手法として好ましいものではない。
【００２１】
そこで、本発明は如上のような従来存した諸事情に鑑み創出されたもので、中性子源ホルダーＨを切断した際に、その切断面が潰れることがなく、綺麗な切断面を形成することにより、切断した中性子源ホルダーＨから、収納している中性子源Ｓを容易に取り出すことを可能にした中性子源ホルダーＨの切断方法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】
【００２２】
本発明に係る中性子源ホルダーの切断方法は、回転操作部材に挟持部材を固定する工程と、挟持部材における支持アームと可動アームを開いた状態で中性子源ホルダーに挟持部材を宛がい、幅調整機構により可動アームを支持アーム側に近接させて可動アームのカッター刃を中性子源ホルダーの側面に当接させるようにして挟持部材により中性子源ホルダーを挟持する工程と、回転操作部材の操作部を操作して、挟持部材を回転させてカッター刃により中性子源ホルダーを切断する工程と、からなることで、上述した課題を解決した。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、中性子源を収納している中性子源ホルダーを切断した際に、その切断面が潰れることがなく、綺麗な切断面を形成することにより、切断した中性子源ホルダーから、収納している中性子源を容易に取り出すことができる。
【００２４】
具体的には、本発明に係る中性子源ホルダーの切断方法は、回転操作部材に挟持部材を固定する工程を有することから、被曝防止の観点より放射線を遮蔽するために切断対象である中性子源ホルダーが水中に存在する場合であっても、また、放射線源からの距離を確保するために遠隔操作による作業で中性子源ホルダーを切断する場合であっても、この回転操作部材を介した挟持部材の回転操作が容易である。
【００２５】
また、挟持部材における支持アームと可動アームを開いた状態で中性子源ホルダーに挟持部材を宛がい、幅調整機構により可動アームを支持アーム側に近接させて可動アームのカッター刃を中性子源ホルダーの側面に当接させるようにして挟持部材により中性子源ホルダーを挟持する工程を有することから、中性子源ホルダーの切断部分に挟持部材をしっかりと取り付けることができる。
【００２６】
さらに、回転操作部材の操作部を操作して、挟持部材を回転させてカッター刃により中性子源ホルダーを切断する工程を有することから、中性子源を収納している中性子源ホルダーを切断した際に、その切断面が潰れることがなく、綺麗な切断面を形成することができる。
【００２７】
また、幅調整機構により、様々な外径を有する中性子源ホルダーに好ましい強さで挟持部材を装着でき、この挟持部材の回転により、中性子源ホルダーを容易に切断することができる。
【００２８】
加えて、中性子源ホルダーを切断するための挟持部材の回転操作が容易であると共に、中性子源ホルダーを切断する挟持部材の滑らかな回転状態を維持できる。
【００２９】
そして、挟持部材の鋭利なカッター刃の回転により中性子源ホルダーを切断することから、中性子源ホルダーの切断面が潰れることがなく、綺麗な切断面を得ることができる。
【００３０】
その為、切断した中性子源ホルダーから、収納している中性子源を容易に取り出すことができるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。
【００３２】
本発明に係る中性子源ホルダーＨの切断方法は、所定の切断治具１を用いて中性子源ホルダーＨを切断している。
【００３３】
この中性子源ホルダーＨの切断治具１は、図１・図３に示すように、中性子源ホルダーＨの一側面を支持する支持アーム２と、中性子源ホルダーＨの他側面に当接させるカッター刃４を備えた可動アーム３により、中性子源ホルダーＨに宛がって回転しながら中性子源ホルダーＨを切断する挟持部材５を構成している。
【００３４】
挟持部材５は、図２・図３に示すように、略Ｌ字形のブロック状に形成された支持アーム２の一端側に可動アーム３を備え、全体が略コ字枠状に形成されている。
【００３５】
この可動アーム３は、幅調整機構３０を介して、支持アーム２に対して近接方向・離隔方向に移動可能である。また、可動アーム３の内側面には、半円状のカッター刃４が、水平に取り付けられている。
【００３６】
そして、挟持部材５における支持アーム２の長手方向に沿って、複数のザグリ穴１３が形成されている。このザグリ穴１３は、後述する回転操作部材６の固定部７における複数のタッピング孔９に対応したものである。
【００３７】
即ち、回転操作部材６の固定部７におけるタッピング孔９にねじ込んだネジ８の先端をザグリ穴１３に係合させることで、挟持部材５に回転操作部材６をしっかりと固定できるのである。
【００３８】
また、支持アーム２側には、図２・図４に示すように、可動アーム３のカッター刃４に向かい合うようにして、２個のガイドローラー２２が取り付けられている。そのため、中性子源ホルダーＨの外周面において、挟持部材５の取り付け位置にずれが生じることなく、挟持部材５が回転し易い構造となっている。
【００３９】
一方、挟持部材５における幅調調整機構３０は、図４に示すように、支持アーム２内に枢着され、外部のツマミ１８により回転自在である棒ネジ１６と、可動アーム３の基端に設けたネジ孔部２１を備えている。
【００４０】
そして、挟持部材５において、棒ネジ１６と並行にガイド長孔２０を設け、このガイド長孔２０に可動アーム３のネジ孔部２１を挿入すると共に、支持アーム２の棒ネジ１６と可動アーム３のネジ孔部２１を螺合させている。
【００４１】
具体的には、図４に示すように、横Ｌ字形のブロック状に形成された支持アーム２の内部に、その長手方向に沿って空洞部３１が形成され、この空洞部３１に、棒ネジ１６の一端が、支持アーム２の内端部の軸受１７によって回転可能に枢着されている。
【００４２】
また、棒ネジ１６の他端は、支持アーム２の外部に延長されて、ツマミ１８が取り付けられている。尚、このツマミ１８には、略Ｃリング状の操作環１９が取り付けられている。
【００４３】
さらに、支持アーム２における横Ｌ字形のブロック内側面には、棒ネジ１６と並行にガイド長孔２０が穿設されている。このガイド長孔２０は、挟持部材５の空洞部３１と連通している。
【００４４】
そして、このガイド長孔２０を介して、可動アーム３のネジ孔部２１が挟持部材５の空洞部３１に挿入され、棒ネジ１６に螺合している。
【００４５】
このように構成された切断治具１は、例えば、図１に示すように、中性子源Ｓを収納している、直径約２ｃｍ、長さ約４ｍのＳＵＳステンレス製の管体によって形成された中性子源ホルダーＨの所定の部分を切断するために使用される。
【００４６】
即ち、中性子源ホルダーＨに挟持部材５を宛がう際には、幅調整機構３０のツマミ１８を正逆いずれかの方向に回して棒ネジ１６を回転させ、この棒ネジ１６に螺合しているネジ孔部２１を有する可動アーム３が、ガイド長孔２０に沿って移動する。
【００４７】
具体的には、不図示の操作ポールを用いてツマミ１８を回すこととしている。この操作ポールは、先端部にＪ字状に形成したフックを取り付けている。そして、操作ポールのフックを操作環１９に引っ掛けて、遠隔操作による作業でツマミ１８を回すのである。
【００４８】
このように、可動アーム３が、支持アーム２に対して近接方向または離隔方向に移動することにより、中性子源ホルダーＨの外径に合わせた好ましい強さで中性子源ホルダーＨを挟持することができる。
【００４９】
尚、ツマミ１８を回し過ぎて中性子源ホルダーＨが潰れてしまう事態を回避するため、水中カメラを用いてツマミ１８の回転数を管理する必要がある。
【００５０】
この他、本発明に係る中性子源ホルダーＨの切断治具１は、挟持部材５を回転させるための回転操作部材６を備えている。
【００５１】
この回転操作部材６は、一端に挟持部材５を装着して固定する固定部７を備え、他端に固定部７側を支点にして回転させる操作部１２を備えている。
【００５２】
具体的には、図２に示すように、所定の長さの帯板材によって形成されており、その一端に挟持部材５を装着して固定するために、横向きコ字枠状に形成した固定部７を備えている。また、この固定部７の上下両側には、固定部７内に挿着された挟持部材５をネジ８で固定するためのタッピング孔９が設けられている。
【００５３】
そして、回転操作部材６の他端には、取付孔１０が形成されている。この取付孔１０に、有底の筒状に形成されている取付治具１１の下側突起１１ａを挿入して固着させることで、図５に示すように、固定部７側を支点にして挟持部材５を回転させる操作部１２としている。
【００５４】
この取付治具１１の筒状受け部分には、不図示の燃料取扱部からの操作ポールのフックを挿着して固定するための、切欠き溝部１５を設けている。
【００５５】
この切欠き溝部１５は、例えば、取付治具１１の上部の筒状受け部分における左右対称位置に、互いに反対向きのＬ字形溝状に切欠形成してなり、操作ポール先端の両側対称位置に突設した不図示のフックを、この切欠き溝部１５に挿入してから操作ポール自体を捻回させることで、固定できるようにしている。
【００５６】
以下に、切断治具１を使って、中性子源ホルダーＨを切断する具体的な工程について説明する。
【００５７】
（回転操作部材に挟持部材を固定する工程）
先ず、図３に示すように、切断治具１を構成する回転操作部材６に挟持部材５を固定する。
【００５８】
具体的には、図２・図３に示すように、回転操作部材６の固定部７に挟持部材５を挿入し、タッピング孔９にネジ８をねじ込んで、回転操作部材６に挟持部材５を固定する。
【００５９】
また、回転操作部材６の他端における取付孔１０に、取付治具１１の下側突起１１ａを挿入して固着する。
【００６０】
この様にして回転操作部材６に挟持部材５を装着し、この回転操作部材６を介して、中性子源ホルダーＨに宛がっている挟持部材５を回転させるので、中性子源ホルダーＨを切断するための挟持部材５の回転操作が容易である。
【００６１】
加えて、回転操作部材６は、一端に挟持部材５を装着して固定する固定部７を備え、他端に固定部７側を支点にして回転させる操作部１２を備えているので、中性子源ホルダーＨを切断する滑らかな回転状態を維持できる。
【００６２】
（中性子源ホルダーに挟持部材を宛がい、挟持部材により中性子源ホルダーを挟持する工程）
次に、挟持部材５における支持アーム２と可動アーム３を開いた状態で中性子源ホルダーＨに挟持部材５を宛がい、幅調整機構３０を介して可動アーム３を支持アーム２側に近接させて可動アーム３のカッター刃４を中性子源ホルダーＨの側面に当接させる。
【００６３】
具体的には、操作ポールのフックを取付治具１１の切欠き溝部１５に挿着し、操作ポールの先端部に取付治具１１を固定し、操作ポールに中性子源ホルダーＨの切断治具１を取り付ける。
【００６４】
この状態で操作ポールを操作し、挟持部材５における支持アーム２と可動アーム３を開いた状態で中性子源ホルダーＨに挟持部材５を宛がうのである。
【００６５】
そして、図１・図３に示すように、幅調整機構３０のツマミ１８を回して、支持アーム２と可動アーム３の間隔幅を中性子源ホルダーＨの外径に合わせるように調節する。
【００６６】
具体的には、他の操作ポールを容易し、この操作ポールのフックを操作環１９に引っ掛けて、遠隔操作による作業でツマミ１８を回すのである。
【００６７】
そして、幅調整機構３０のツマミ１８を回して可動アーム３を支持アーム２側に近接させることで、図６に示すように、当該中性子源ホルダーＨの一側面が支持アーム２によって支持され、中性子源ホルダーＨの他側面が、可動アーム３のカッター刃４に当接した状態となる。
【００６８】
また、挟持部材５は、略Ｌ字形のブロック状に形成された支持アーム２の一端側に可動アーム３を備え、全体が略コ字枠状に形成されているので、挟持部材５により中性子源ホルダーＨを好ましい強さで挟持して、中性子源ホルダーＨを切断する安定的な回転状態を維持できる。
【００６９】
さらに、可動アーム３は、幅調整機構３０を介して、支持アーム２に対して近接方向・離隔方向に移動可能であるので、挟持部材５における幅員の微調整が可能となる。
【００７０】
また、この幅調整機構３０は、支持アーム２内に枢着され、外部のツマミ１８により回転自在である棒ネジ１６と、可動アーム３の基端に設けたネジ孔部２１を備え、支持アーム２に、棒ネジ１６と並行にガイド長孔２０を設け、このガイド長孔２０に可動アーム３のネジ孔部２１を挿入すると共に、支持アーム２の棒ネジ１６と可動アーム３のネジ孔部２１を螺合させているので、ツマミ１８の回転により、ガイド長孔２０に沿って可動アーム３をスムーズに移動させることができる。
【００７１】
そのため、中性子源ホルダーＨの外径に対応して、支持アーム２と可動アーム３の間隔幅の微調整が容易である。
【００７２】
（回転操作部材の操作部を操作して、挟持部材を回転させてカッター刃により中性子源ホルダーを切断する工程）
そして、図５に示すように、回転操作部材６の操作部１２を操作して、中性子源ホルダーＨに宛がっている挟持部材５を滑らかに回転させることで、カッター刃４により中性子源ホルダーＨが切断されるのである。
【００７３】
具体的には、取付治具１１に操作ポールの先端部が固定されているので、この操作ポールを遠隔操作して、挟持部材５を回転させるのである。
【００７４】
このとき、鋭利なカッター刃４の回転により中性子源ホルダーＨを切断することから、図６に示すように、中性子源ホルダーＨの切断面が潰れることがなく、綺麗な切断面を得ることができる。
【００７５】
具体的には、中性子源ホルダーＨの切断面は、その周壁の厚みが均等で、中性子源ホルダーＨの孔がそのままの大きさで維持されている。そして、中性子源ホルダーＨの切断面が開放状態となっていることから、この切断部分を介して、中性子源ホルダーＨに収納している中性子源Ｓを容易に取り出すことができるのである。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明に係る中性子源ホルダーの切断方法は、中性子源ホルダー以外の、遠隔操作による作業でパイプを切断する方法として、幅広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】中性子源ホルダーに挟持部材を宛がっている状態を示す斜視図である。
【図２】回転操作部材に挟持部材を取り付ける状態を示す分解斜視図である。
【図３】回転操作部材に挟持部材を取り付けた状態を示す斜視図である。
【図４】挟持部材の幅調整機構の構成を示す断面図である。
【図５】中性子源ホルダーに挟持部材を宛がい、カッター刃を当接させている状態において、回転操作部材の操作部を操作して、挟持部材を回転させている状態を示す平面図である。
【図６】カッター刃を中性子源ホルダーに当接させている状態において挟持部材を回転させ、中性子源ホルダーの綺麗な切断面を得る状態を示す説明図である。
【図７】水圧ピストン構造により、カッター刃を中性子源ホルダーの側面に強制的に押し付ける他の切断手法を概略的に示した説明図である。
【図８】中性子源を保管する中性子源ホルダーの構成を示す正面図である。
【図９】中性子源ホルダーの構成を示す斜視図である。
【図１０】使用済燃料プール内の中性子源ホルダーラックに、中性子源ホルダーを装着して保管している状態を示す斜視図である。
【図１１】使用済燃料プール内の中性子源ホルダーラックの配置例を示す平面図である。
【図１２】原子力発電所内の設備を説明する斜視図である。
【図１３】原子力発電所内の設備を説明するもので、（ａ）は全体の平面図、（ｂ）は燃料取替機周辺の平面図である。
【符号の説明】
【００７８】
Ｈ…中性子源ホルダー
Ｈ１…挿入孔
Ｌ…中性子源ホルダーラック
Ｐ…使用済燃料プール
Ｑ…原子炉
Ｒ…移動用レール
Ｓ…中性子源
Ｔ…燃料取替機
Ｖ…燃料取扱部
１…切断治具
２…支持アーム
３…可動アーム
４…カッター刃
５…挟持部材
６…回転操作部材
７…固定部
８…ネジ
９…タッピング孔
１０…取付孔
１１…取付治具
１ａ…下側突起
１２…操作部
１３…ザグリ穴
１５…切欠き溝部
１６…棒ネジ
１７…軸受
１８…ツマミ
１９…操作環
２０…ガイド長孔
２１…ネジ孔部
２２…ガイドローラー
３０…幅調整機構
３１…空洞部
【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】
2009204487.tif 000009
【図８】
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【図９】
2009204487.tif 000011
【図１０】
2009204487.tif 000012
【図１１】
2009204487.tif 000013
【図１２】
2009204487.tif 000014
【図１３】
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