説明

原子炉圧力容器からドライチューブ構体を除去する装置及び方法

【課題】ドライチューブを安全に且つ効率よく除去する装置及び方法を提供する。
【解決手段】ドライチューブ構体を除去する装置100は、原子炉容器のトップガイドに装置100を取り付けるように構成された取り付け構造と、ドライチューブ構体と係合するように構成されたクランプ構体136と、前記ドライチューブ構体に対して前記クランプ構体136を位置決めし且つ回転させるように構成された位置決め構体とを含む。継手を動かすことなくドライチューブ構体は座屈し、取り除かれる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、一般に原子炉圧力容器を保守する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【0002】
沸騰水型軽水炉(BWR)は、原子炉圧力容器の内部にあって核放射線束検出器などのセンサを位置決めし且つそれらのセンサを原子炉の動作圧力、水及び蒸気から保護するハウジングを構成するドライチューブを含む。ドライチューブは原子炉容器の底部から上部炉心支持格子の直下まで延出し、ドライチューブを上部支持格子の底部の固着箇所に係合させるために、各ドライチューブの上端にばね装荷プランジャ構体が装着される。
【0003】
例えばドライチューブのセンサが動作を停止したなどの理由により、ドライチューブの除去及び交換が必要になる場合がある。ドライチューブは原子炉容器の内部に配置又は取り付けられているため、ばね装荷プランジャ構体とドライチューブとの間の溶接継手が腐食したり、プランジャ構体が適正に動作できなくなったりすることがある。その結果、ドライチューブは動かなくなってしまうので、ドライチューブの除去及び交換は難しい。そのような場合にプランジャ構体を動作させることによりドライチューブを除去しようとすると、腐食した継手に障害が起こり、原子炉の内部に破砕片が落下するという非常に望ましくない事態になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従って、上述の欠陥及び不適切な問題に対処することが求められてきたが、未だ解決されていない。ドライチューブを安全に且つ効率よく除去する装置及び方法が必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の種々の実施形態は、原子炉容器内の動作位置からのドライチューブ構体の除去を容易にするためにドライチューブ構体を座屈させるように構成されたドライチューブ除去装置を提供することにより従来の技術の欠点を克服する。一般に、原子炉容器内でドライチューブ構体を除去する装置は、ドライチューブ構体と係合するように構成されたクランプ構体と、クランプ構体を回転させるように構成された位置決め構体とを含む。一般に、ドライチューブ構体を除去する方法は、ドライチューブ構体をクランプ構体と係合させることと、ドライチューブ構体の座屈を開始するためにクランプ構体を回転させることと、ドライチューブ構体を座屈させ続け且つドライチューブ構体の上端をトップガイドから取り外すためにクランプ構体を下降させることとを含む。
【0006】
第1の例示的な実施形態によれば、装置は、原子炉容器のトップガイドに構体を取り付けるように構成された取り付け構造と、ドライチューブ構体と係合するように構成されたクランプ構体と、クランプ構体を位置決めし且つ運動させるように構成された位置決め構体とを含む。装置がトップガイドに取り付けられた後、クランプ構体をドライチューブ構体と係合する位置まで運動させるために位置決め構体は動作され、ドライチューブ構体と係合し且つプランジャ構体とドライチューブとを結合する継手を含むドライチューブ構体の部分を支持するためにクランプ構体が動作される。次に、ドライチューブ構体の支持されていない部分に沿ってドライチューブ構体の座屈を開始するようにクランプ構体を運動させるために位置決め構体が動作される。座屈開始後、プランジャ構体を動作させることなく又はその他の理由によって継手に応力を与えることなく、ドライチューブ構体の上端とトップガイドとの係合を解除できる。
【0007】
例示的な取り付け構造は、ある範囲の奥行を有するトップガイドに取り付けるように構成される。取り付け構造は、装置のフレームに摺動自在に装着されたスライドを含む。スライドは、トップガイドの最上部に当接するようにトップガイドの支持格子に受け入れられる。トップガイドがスライドとフレームとの間にクランプされるように、スライドがトップガイドと接触する状態を保っている間にフレームをトップガイドの底部と接触させるためにフレームは引き上げられる。この結果、装置は動作位置に固着される。別の実施形態において、トップガイドにクランプする取り付け構造はシリンダ又は他の電動機構により作動されてもよい。
【0008】
例示的な位置決め構体は上部位置決め構体及び下部位置決め構体を含む。例示的な上部位置決め構体は、プレッサフットシリンダにより経路に沿って駆動されるプレッサフットを含む。経路は、プレッサフットシリンダがプレッサフットを運動させる間にプレッサフットの運動方向を制御するラチェットカムにより規定される。クランプ構体の上端はヒンジによりプレッサフットに結合され且つプレッサフットと共に位置決めされる。下部位置決め構体は、カム軌道と、カム軌道構造を変位させる座屈シリンダと、クランプ構体の下端を下部位置決め構体に結合するカム軌道フォロワとを含む構造を含む。カム軌道フォロワは、カム軌道に受け入れられる突起であってもよい。クランプ構体の位置及び向きは、プレッサフットシリンダの延出、経路に沿ったプレッサフットの位置及びカム軌道に沿ったカム軌道フォロワの位置によって決まる。カム軌道に沿ったカム軌道フォロワの位置は、座屈シリンダの延出及びプレッサフットの位置によって決まる。
【0009】
例示的な方法によれば、クランプ構体をドライチューブ構体と係合する位置まで運動させるために、プレッサフットはプランジャボス又はドライチューブ構体の他の構造と接触するまで経路に沿って動く。種々の実施形態において、プレッサフットは、プランジャボスを受け入れ且つプランジャボスと係合するように構成される。例えば、プレッサフットはプランジャボスを受け入れるポケットを規定するばね偏向フィンガを含んでもよく、ポケットはプランジャボスと係合する縁部を含んでもよい。
【0010】
次に、クランプ構体はドライチューブ構体と係合するように動作される。例示的な一実施形態によれば、クランプ構体は、プランジャ構体をドライチューブに結合する継手の上方及び下方でドライチューブと係合するように構成される。従って、ドライチューブ構体が屈曲され且つ座屈する間、継手は支持される。一般に、ドライチューブ構体は、ドライチューブ構体の一端と、その端部に最も近接する位置で装置がドライチューブ構体と係合する場所との間で規定されるドライチューブ構体の部分に沿って屈曲される。種々の実施形態において、継手を封入し且つ更に支持するために、クランプ構体はドライチューブ構体に封入管を装着する。
【0011】
ドライチューブ構体がクランプ構体と係合した時点でドライチューブ構体の座屈を開始するために、例示的な位置決め構体はクランプ構体を回転させる。例えば、クランプ構体は、ドライチューブ構体の長手方向軸に対してほぼ直交する軸に関して回転できる。カム軌道に沿ってカムフォロワを運動させるために座屈シリンダが作動されると、プレッサフットとクランプ構体とのヒンジ結合部に関してクランプ構体が回転される。ドライチューブ構体が屈曲された後、ドライチューブ構体を圧縮して更に座屈させ且つドライチューブ構体の上端とトップガイドの底部との係合を解除するようにプレッサフット及びクランプ構体を下降するためにプレッサフットシリンダが作動される。
【0012】
以上、本発明の態様及び特徴のうちいくつかの概要を大まかに述べたが、以上の説明は、本発明を適用可能であると考えられる種々の用途を単に例示するにすぎないと解釈されるべきである。開示される情報を異なる態様で適用することにより又は開示される実施形態の種々の態様を組み合わせることにより、他の有益な成果を得ることができる。従って、特許請求の範囲により定義される範囲に加えて、添付の図面と関連させた以下の例示的な実施形態の詳細な説明を参照することにより、他の態様を更に包括的に理解できるだろう。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】図1は本発明の第1の例示的な実施形態に係る沸騰水型軽水炉圧力容器及びドライチューブ構体を示した破断図である。
【図2】図2は図1のドライチューブ構体及び圧力容器のトップガイドを示した部分斜視図である。
【図3】図3は図1のドライチューブ構体及び圧力容器のトップガイドを示した部分横断面図である。
【図4】図4は図2のトップガイドを示した部分平面図である。
【図5】図5は図2のトップガイドとの係合状態からドライチューブ構体を取り外す装置を示した展開斜視図である。
【図6】図6は図5の装置を示した正面図である。
【図7】図7は図5の装置及び図2のトップガイドを示した部分斜視図である。
【図8】図8は図5の装置のプレッサフットを示した横断面図である。
【図9】図9〜図12は図5の装置のラチェットカムを示した側面図である。
【図10】図9〜図12は図5の装置のラチェットカムを示した側面図である。
【図11】図9〜図12は図5の装置のラチェットカムを示した側面図である。
【図12】図9〜図12は図5の装置のラチェットカムを示した側面図である。
【図13】図13は図5の装置と共に使用するための封入スリーブを示した斜視図である。
【図14】図14及び図15は図5の装置及び図13の封入スリーブを示した平面図である。
【図15】図14及び図15は図5の装置及び図13の封入スリーブを示した平面図である。
【図16】図16〜図19は図2のトップガイドからドライチューブ構体を取り外す方法を示した図5の装置の部分側面図である。
【図17】図16〜図19は図2のトップガイドからドライチューブ構体を取り外す方法を示した図5の装置の部分側面図である。
【図18】図16〜図19は図2のトップガイドからドライチューブ構体を取り外す方法を示した図5の装置の部分側面図である。
【図19】図16〜図19は図2のトップガイドからドライチューブ構体を取り外す方法を示した図5の装置の部分側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
必要に応じて詳細な実施形態が開示される。開示される実施形態は単に開示内容を例示するにすぎず、種々の代替形態及びそれらを組み合わせた形態で本発明が実施されてもよいことを理解すべきである。本明細書において使用される場合の用語「例示的な」は、例示、見本、雛形又はパターンとしての役割を果たす実施形態を広い意味で表す。図は必ずしも縮尺どおりではなく、特定の構成要素の詳細を示すために、いくつかの特徴が誇張されて示されるか又は最小限に縮小されて示される場合もある。場合によっては、本発明の開示を不明瞭にするのを避けるために、周知の構成要素、システム、材料又は方法は詳細に説明されていない。従って、本明細書において開示される特定の構造及び機能の詳細は本発明を限定すると解釈されてはならず、単に特許請求の範囲の基礎であり且つ当業者に教示するための表現上の基礎であると解釈されるべきである。
【0015】
教示の便宜上、本明細書は、沸騰水型軽水炉(BWR)の圧力容器内で展開することによってドライチューブ構体を除去する例示的な装置及び方法を説明する。装置は、プランジャ構体をドライチューブに結合する継手を運動させることなく又は継手に応力を与えることなくドライチューブ構体を除去できるようにドライチューブ構体を座屈させるように構成される。別の実施形態において、本発明の教示に従って原子炉圧力容器以外の環境で動作するように又はドライチューブ構体以外の要素を除去するように装置が構成されてもよい。
【0016】
図1を参照すると、例示的な沸騰水型軽水炉(BWR)8は圧力容器10及び支持構造を含む。図示される支持構造はトップガイド12及びボトムガイド14を含む。一般に、支持構造はBWR8の要素を支持するように構成される。トップガイド12及びボトムガイド14はドライチューブ構体16をそれぞれ支持する。図を明瞭にするために、ドライチューブ構体16は1本しか示されていないが、BWRは、圧力容器10内に配置された複数のドライチューブ構体並びに燃料束、制御棒及び沸騰水型軽水炉の他の構成要素を通常含む。燃料束20及び制御棒22は図4に示され、以下に更に詳細に説明される。
【0017】
図1〜図4を参照すると、図示されるトップガイド12は、制御棒22と共に燃料束20が上下動される場合に燃料束20を案内する支持格子である。各制御棒22は燃料束20の集合体を支持し、トップガイド12に設けられた燃料束空間24を介して燃料束20の集合体を上下動させる。1つの集合体の中の燃料束20は燃料束空間24の壁により案内されると共に、対応する制御棒22の制御棒翼26により仕切られ且つ支持される。
【0018】
トップガイド12の底部でトップガイド12の支持格子の交差箇所32に凹部30が形成される。凹部30は固定部として機能し、以下に更に詳細に説明されるようにドライチューブ構体16の上端を受け入れるように構成される。ボトムガイド14は、ドライチューブ構体16の下部を受け入れる支持管34を含む。
ドライチューブ構体
図3に最もよく示されるように、ドライチューブ構体16はプランジャ構体40及びドライチューブ42を含む。図示されるプランジャ構体40は溶接継手44によってドライチューブ42に結合されるが、本発明の範囲内で他の種類の継手が使用されてもよい。プランジャ構体40は、圧力容器10内におけるドライチューブ構体16の位置を固定するのを容易にする変位自在のばね偏向プランジャ50を含む。プランジャ50は、ドライチューブ構体16を所定の位置に固定するために凹部30に受け入れられるように構成された端部ノブ52を含む。プランジャ50はプランジャガイド54の中で摺動し、プランジャ50を外側へ偏向するようにプランジャガイド54の中に圧縮ばね56が収容される。プランジャ50は、プランジャ50を内側へ押圧するのを容易にするボス58を更に含む。以下に更に詳細に説明される方法によれば、プランジャ50を内側へ押圧することなくドライチューブ構体16を除去するのを容易にするためにボス58は係合可能である。また、ボス58は、ドライチューブ構体16と装置を係合させるために装置を位置決めするのを容易にするための基準を規定する。
【0019】
一般に、ドライチューブはセンサを収容し且つ原子炉の炉心領域にセンサを位置決めする。様々に異なるセンサ及び監視システムを収容するための種々の断面又は長さ、種々のプランジャ構体及び種々の構成を有する種々のドライチューブ構体が本発明の範囲内に含まれる。本明細書において説明される装置は、図示されるドライチューブ構体と関連する動作に限定されず、種々のドライチューブ構体と関連して動作可能である。更に、他の実施形態において、本発明の教示に係る他のドライチューブ構体と共に使用されるように装置が構成されてもよい。
【0020】
図1〜図4を参照して、ドライチューブ構体を設置する限定的ではない例示的な方法を説明する。ドライチューブ構体16は開いた状態の原子炉容器10の中へ上方から降下され、燃料束空間24を介して案内され、更にボトムガイド14の開口を通過して支持管34の中まで案内される。ドライチューブ構体16を所定の場所に固着するために、ばね56を圧縮するようにプランジャ50が内側へ押圧され、ドライチューブ構体16は凹部30が設けられているトップガイド12の交差箇所32と整列される。次に、プランジャ50が解放されると、プランジャ50はばね56の力によって延出するので、端部ノブ52は凹部30に嵌合する。プランジャ50が凹部30に押し込まれるにつれて、ドライチューブ構体16は圧力容器10内の動作位置に固着される。
ドライチューブ構体除去装置
図5及び図6を参照すると、装置100は、ドライチューブ構体16を圧力容器10内の動作位置から除去するように構成される。通常、ドライチューブ構体16は日常の保守作業の一部として除去交換されるか、あるいはドライチューブ構体16が損傷するか又は適正に動作しなくなった場合に除去交換される。装置100は、継手44を動かすことなく又は継手44に応力を加えることなく且つばね56を圧縮するようにプランジャ50を内側へ押圧することなくドライチューブ構体16を除去するように構成される。従って、継手44が腐食した場合又は腐食以外の理由により継手44を動かすことが望ましくない場合にも、装置100はドライチューブ構体16を除去できる。一般に、ドライチューブ構体16の上端を凹部30から外すために装置100は座屈を開始し、ドライチューブ構体16を座屈させ且つドライチューブ構体16を持ち上げて動作位置から引き離す。
【0021】
一般に、図示される装置の動的構成要素は圧力駆動シリンダにより動作される。流体ポンプ(図示せず)から各シリンダへ圧力ホース(図示せず)により流体圧力又は空気圧が伝達される。流体ポンプは制御システム(図示せず)によって制御される。種々の実施形態において、制御システムはオペレータ及び/又は装置の動作を制御するコンピュータとインタフェースする。
【0022】
図5を参照すると、装置100は、装置100の要素を支持し、収容し且つ位置決めするフレーム110を含む。図示されるフレーム110は、互いにほぼ平行であり且つ対称である2つの長手方向アーム112、113を含む。装置100がトップガイド12に取り付けられた場合、アーム112、113はほぼ垂直である。上部ブロック114及び下部ブロック116はアーム112、113の上端及び下端を互いに結合する。各アーム112、113は、以下に更に詳細に説明されるように装置100のトップガイド12への取付けを容易にするレッジ118及びフォーク120を含む。上部ブロック114に装着されたホイストケーブル122は、圧力容器10内で装置100を位置決めし且つ装置100をトップガイド12に取り付ける作業を容易にする。
取り付け機構
図4〜図7を参照すると、図示される装置100は、図示されるトップガイド12及びそれぞれ異なる深さに位置するトップガイドに装置100を取り付けることを可能にする取り付け機構を含む。図示される取り付け機構はレッジ118、フォーク120及びスライド130を含む。フォーク120はアーム112、113と一体であり、スライド130は、フォーク120の長さに沿ってスライド130が走行可能であるようにフォーク120を摺動自在に受け入れる開口132を含む。図示されるフォーク120により、スライド130は上部ブロック114とレッジ118との間の長さに沿って移動可能である。
【0023】
スライド130は、交差箇所32により分離されるトップガイド12の燃料束空間24に受け入れられるように構成された1対の歯134を含む。以下に更に詳細に説明されるように、それらの歯を受け入れる燃料束空間24は、装置100が受け入れられる燃料束空間24に隣接する。
【0024】
装置100はクランプ構体136と、クランプ構体136の位置、運動及び向きを制御する位置決め構体138とを更に含む。図示される位置決め構体138は、クランプ構体136の上端と関連する上部位置決め構体139及びクランプ構体136の下端と関連する下部位置決め構体140を含む。
上部位置決め構体
図5、図6及び図8を参照すると、上部位置決め構体139は、プレッサフットシリンダ142により上部ブロック114に結合されたプレッサフット141を含む。プレッサフットシリンダ142はヒンジにより上部ブロック14に結合される。プレッサフットシリンダ142の伸縮によってプレッサフット141が動く。図5、図6及び図9を参照すると、プレッサフット141は、アーム112、113の内壁に収容されたラチェットカム146により経路144に沿って案内される。プレッサフットは、カム146の面に沿って動く突起147を含む。ラチェットカム146は、プレッサフット141が経路144に沿って動く方向とは逆の方向に回転するように偏向される。ラチェットカム146を回転偏向する手段は圧縮ばね145として示されるが、回転ばね、他の偏向機構及び他の構成が使用されてもよい。アーム112、113の構造はラチェットカム146の両方向への回転を制限する。
【0025】
図9〜図12を参照すると、プレッサフットシリンダ142の伸縮及び突起147とラチェットカム146の経路を規定する面との接触によって、プレッサフット141はカム経路144に沿って動く。プレッサフット141が経路144の各部分に沿って動くにつれて、突起147はラチェットカム146と接触し、ラチェットカム146を回転させる(図11を参照)。突起147が経路144に沿って動き続けると、突起147はラチェットカム146から離れ、圧縮ばね145はラチェットカム146を回転させるので、突起147が当接している経路144の部分が閉鎖される。プレッサフットシリンダ142が後退する場合、すなわち逆方向に動いた場合、突起147はラチェットカム146により経路144の次のセグメントに沿って案内される。図10〜図12は、プレッサフットシリンダ142が延出する間の経路144に沿った突起147の動き及びラチェットカム146の動作を示す。ラチェットカム146及び突起147の機能は、プレッサフットシリンダ142が図12に示される位置から後退する場合とほぼ同一である。
【0026】
図5及び図8を参照すると、プレッサフット141は、互いに回動自在に結合されたベース148及び外側シェル150を含む。ベース148はプレッサフットシリンダ142の下端に装着される。圧縮ばね152は外側シェル150を前方へ偏向する。
【0027】
図8を参照すると、プレッサフット141はプランジャボス58を受け入れ且つプレッサボス58と係合するように構成される。図示されるプレッサフット141は、外側へ延出し且つドライチューブ構体16を間に挟んで受け入れるように構成された1対のフィンガ154を含む。フィンガ154の間隔は、プランジャ50の直径より大きいが、プランジャボス58の直径よりは小さいので、プランジャ50をフィンガ154の間に挟んだ状態でプレッサフット141はドライチューブ構体16の一部分に沿って運動自在であり、フィンガ154はプランジャボス58と接触し且つプランジャボス58と係合できる。フィンガ154はばね152によりわずかに下方へ偏向される。フィンガ154がばねで偏向されることにより、ボス58がフィンガ154と接触したことを目視で認識できる。
【0028】
フィンガ154の底部は、プランジャボス58を受け入れるポケット156を含む。図示されるポケット156はプランジャボス58と係合するように構成される。ポケットはプランジャボス58を捕捉する縁部158を含み、プレッサフット141は経路144の下方部分に沿って外側上方へ動く。フィンガ154が下方へ偏向されることによりフィンガ154は下向きに傾斜するので、縁部158はボス58に沿って摺動し、すなわちボス58に沿って落ちて行き、その結果、ボス58の捕捉が容易になる。言い換えれば、フィンガ154の下方への偏向は、ボス58をポケット156の中へ案内するのを容易にする。
【0029】
図示されるプレッサフット141は、プランジャボス58がポケット156に受け入れられたことを識別するように構成されたセンサ160を含む。プランジャボス58がポケット156に受け入れられるにつれて、外側シェル150は回転され、ばね(145)152を圧縮する。外側シェル150が回転されると、ベース148の上に位置するセンサ160が外側シェル150にあるセンサ160と接触するか又はそれに近接するので、センサ160は、ベース148に関して外側シェル150が回転されたことを識別する。プランジャボス58がポケット156に受け入れられたこと又は以下に更に詳細に説明される他の構成においてドライチューブ構体16と係合するように装置100が位置決めされたことを識別するために他の構成及び種類のセンサ160が使用されてもよい。
クランプ構体
図5及び図6を参照すると、ドライチューブ構体16と係合し且つドライチューブ構体16を封入するように構成されたクランプ構体136は、プレート174により支持され且つ位置決めされるクランプあご172(図14及び図15を参照)を含む。クランプ構体136を上部位置決め構体(138)139に結合するために、プレート174の上端はヒンジによりプレッサフット141に結合される。クランプあご172はクランプシリンダ176により制御される。
【0030】
図13〜図15を参照すると、クランプ構体136は、ドライチューブ構体16に封入スリーブ180を装着するように構成される。図示される封入スリーブ180は、互いに固着されるように構成された1対の半体182、183を含む。各半体182、183は、それらの半体182、183が組み合わされた場合に互いに係合するように構成された稜部184を含む。半体182、183は種々の直径のドライチューブ構体の周囲で組み合わせ可能である。更に、クランプ構体136への封入スリーブ180の装着及びクランプ構体136からの封入スリーブ180の取り外しを容易にするための開口及び切り欠きにより規定される条片188を含むリビングヒンジ186と半体182、183が結合される。
【0031】
クランプあご172がドライチューブ構体16と係合した場合にクランプあご172がドライチューブ構体16の周囲で封入スリーブ180を閉じるか又は包囲可能なように、封入スリーブ180はクランプ構体136に装着されるように構成される。封入スリーブ180は、継手44を封入して圧力容器10の中への破砕片の落下を阻止するためにドライチューブ構体16を包囲するように構成される。図14を参照すると、クランプ構体136はフック189を含み、封入スリーブ180は、条片188がフック189を包囲することによりクランプ構体136に装着される。更に、図14及び図15を参照すると、クランプ構体136は、クランプあご172がドライチューブ構体16に封入スリーブ180を包囲させた場合に条片188を切断する切断機構185を含む。条片188が切断された後、クランプあご172が開放された場合に封入されたドライチューブ構体16をクランプ構体136から解放できる。条片188の切断後、条片188は封入スリーブ(180)180をフック189に保持しない。
下部位置決め構体(138)
図5及び図6を参照すると、クランプ構体136の下端は下部位置決め構体(138)140に結合される。クランプ構体136の下端は、カム軌道に従って動くように構成された突起178を含む。下部位置決め構体(138)140は変位自在のカムプレート190と、下部ブロック116に収容されたカムプレートシリンダ192とを含む。各カムプレート190は、突起178のうち対応する1つを受け入れるカム軌道194を含む。カム軌道194に沿って突起178を運動させるために、カムプレートシリンダ192はカムプレート190を運動させることができる。図示されるカムプレート190はほぼ垂直方向に変位するように構成され、カム軌道194は、互いに位置がずれているほぼ垂直のセグメント195、196と、垂直のセグメント195、196を結合する中央の斜めセグメント197とを含む。
【0032】
図示される位置決め装置は、プレッサフットシリンダ142及びカムプレートシリンダ192のうちいずれか一方又は双方を動作させることによりクランプ構体136の運動、位置決め及び向き設定を実現できるように構成される。一般に、プレッサフットシリンダ142はクランプ構体136の垂直運動を制御する。クランプ構体136とカムプレート190とが互いに結合されているので、カムプレートシリンダ192と運動を同期させることなくクランプ構体136はプレッサフット141と共に垂直方向に運動できる。クランプ構体136の回転は、プレッサフットシリンダ142の延出及びカムプレートシリンダ192の延出によって起こる。
【0033】
プレッサフットシリンダ142を動作させることにより、クランプ構体136の回転が制御可能になる。例えば、クランプ構体136の下端がカム軌道194の垂直セグメント195、196に沿って動いている間にカム経路144にほぼ類似する経路に沿ってクランプ構体136の上端を運動させることにより、プレッサフットシリンダ142を動作させることが可能である。あるいは、カムプレートシリンダ192を動作させることによってもクランプ構体136の回転が制御可能である。例えば、カム軌道194の中央斜めセグメント197に沿って突起178が動いている間にクランプ構体136の下端を運動させるためにカムプレートシリンダ192が動作されている一方で、クランプ構体136の上端の位置を維持することが可能である。
【0034】
プレッサフットシリンダ142の動作によってクランプ構体136(136)がドライチューブ構体16と係合し且つドライチューブ構体16を封入する位置まで動き、その後、カムプレートシリンダ192が動作されることによってクランプ構体136(136)が運動して、ドライチューブ構体16の座屈を開始させ、更にプレッサフットシリンダ142が動作されることによってドライチューブ構体16が座屈し続け、ドライチューブ構体16とトップガイド12との係合が解除されるように装置100は構成される。次に、装置100を動作させる方法の例示的な一実施形態を更に詳細に説明する。
動作方法
装置100を動作させる方法の例示的な一実施形態を説明するが、装置100は他の方法に従って動作されてもよい。例えば、以下に説明される実施形態の方法は、ステップの追加又は省略、ステップの順序の変更、それらの組み合わせなどにより変形されてもよい。
【0035】
図4を参照すると、ドライチューブ構体16を取り囲む燃料束20が除去されることにより、装置100をドライチューブ構体16に隣接して位置決めでき、また、燃料束20、制御棒22、制御棒翼26、又は圧力容器10の他の任意の要素により妨げられる又は損傷されることなく装置100は余裕をもって動作できるようになる。装置100は、保守中に除去されなければならない燃料束20の数を最小限に抑えるような輪郭形状を有する。装置100は、ほぼ1つの燃料束20に相当するスペースを占め、そのスペースの中で動作する。
【0036】
装置100をトップガイド12に取り付ける前に、先に説明したように封入スリーブ(180)180がクランプ構体(136)136に装着される。図4及び図7を参照すると、次に、適切な燃料束空間24を介して装置100は降下され、トップガイド12の交差箇所32に取り付けられる。スライド130の歯134は、互いに対角線上の位置にある燃料束空間24である。歯134は、交差箇所32に関して装置100を近接して位置決めするように構成され、装置100の重量の作用により、装置100は交差箇所32に当接するように引っ張られる。次に、装置100をトップガイド12に固着するか又は取り付けるためにレッジ118を引っ張ってトップガイド12の底部と接触させるように、ケーブル122が締め付けられる。この機構があるために装置(100)100はトップガイド12の底部に当接できるので、装置100は再構成の必要なくある範囲内の高さを有するトップガイドに対応可能である。図示される取り付け機構は、トップガイド12の底部に関して変わることなく装置(100)100を位置決めする。
【0037】
図16〜図19を参照すると、レッジ118がトップガイド12の底部と当接するように位置決めされた時点で、装置(100)100はトップガイド12に取り付けられ且つドライチューブ構体16を除去するために動作可能であるようにドライチューブ構体16に関して位置決めされたことになる。装置(100)100の動作は、一般にシリンダの動作によって実現される。シリンダの動作によって、装置(100)100はドライチューブ構体16と係合し、ドライチューブ構体16を封入し、座屈させ且つドライチューブ構体16をトップガイド(12)12との係合状態から取り外すように機能する。
【0038】
図16及び図17を参照すると、プランジャ50がフィンガ154の間に受け入れられるまでプレッサフット141をカム経路144に沿ってドライチューブ構体16に向かって運動させるためにプレッサフットシリンダ142は作動されて延出する。その後、プランジャボス58がポケット156に受け入れられるまで、プレッサフット141はプランジャ50の長さに沿って動き続ける。プランジャボス58がポケット156に受け入れられたことを認識するためにセンサ160又はオペレータ観察装置が使用されてもよい。種々の実施形態において、センサ160は、クランプ構体(136)136がドライチューブ構体16と係合する位置にあることをオペレータに警告するために出力又は標識を表示装置に供給する。あるいは、センサ160は、プレッサフットシリンダ142の延出を停止する機械可読命令を出力してもよい。いずれの場合にも、プレッサフット141がプランジャボス(58)58を押下しなくなるように又は押下以外の運動を継手44に加えなくなるように、プレッサフットシリンダ142の動作は瞬時に停止される。
【0039】
クランプ構体(136)136はプレッサフット141と共にドライチューブ構体16に向かって動き、ドライチューブ構体16の下方に入り込んで、封入スリーブ(180)180及びクランプあご172をドライチューブ構体16に近接するように位置決めする。継手44の上方及び下方でクランプあご172がドライチューブ構体16と係合するように、クランプ構体(136)136は位置決めされる。クランプあご172の間にあるドライチューブ構体16の部分は支持されている部分200であり、下方のクランプあご172より下に位置するドライチューブ構体の部分は支持されていない部分202である。支持されていない部分202が座屈される間、支持されている部分200は継手44を支持する。
【0040】
図14、図15及び図17を参照すると、封入スリーブ(180)180によって継手(44)44を封入し且つドライチューブ構体16をクランプあご172と係合させるためにクランプシリンダ176は作動される。
【0041】
図18を参照すると、次に、ドライチューブ構体16の座屈を開始するためにカムプレートシリンダ192が作動される。カムプレートシリンダ192が作動されて延出するにつれて、突起178はカム軌道194の斜めセグメント197を通過し、クランプ構体(136)136はプレッサフット141とのヒンジ結合部に関して回転する。クランプ構体(136)136が回転する間、クランプあご172と係合しているドライチューブ構体(16)16の部分はクランプ構体(136)136と共に変位され、支持されていない部分202に沿ってドライチューブ構体(16)16は座屈されるか又は座屈が開始される。
【0042】
図11、図12及び図19を参照すると、座屈開始後、プレッサフットシリンダ142が再び作動されて延出するにつれて、ドライチューブ構体(16)16は支持されていない部分202に沿って座屈し続ける。プレッサフット141がカム経路144の下向きセグメントに沿って動き続ける間、プレッサフット141及びクランプ構体(136)136は共に下方へ動く。ドライチューブ構体(16)16は支持されていない部分(202)202に沿って座屈し続け、継手(44)44を運動させることなく又は支持されている部分200に沿ってドライチューブ構体(16)16を座屈させることなく、ドライチューブ(42)構体の端部52は凹部30から離脱する。プレッサフット141及びクランプ構体(136)136はほぼ一体となって動くので、プレッサフット141が下降する間にプランジャ50に力が加わることはない。
【0043】
図12及び図19を参照すると、プレッサフット141がカム経路(144)144の最下部に到達するか又はプレッサフット(141)シリンダ142が延出する間のラチェットカム(146)146による案内が実行されなくなった時点で、プレッサフット(141)141がカム経路(144)144に沿って動く間にドライチューブ構体(16)16を後退させて交差箇所32から引き離し、上方へ運動させるためにプレッサフット(141)シリンダ142が作動されてもよい。次に、ホイストケーブル122によって燃料束空間24を介して装置(100)100を持ち上げることにより、装置(100)100を係合しているドライチューブ構体(16)16と共に除去してもよい。
【0044】
あらゆる点で限定的ではなく、例示的であることを意図して本発明の実施形態を示した。以上の教示の範囲から逸脱することなく多くの変形及び変更が可能であることは当業者には認識されるだろう。例えば、本明細書において使用される場合の最上部、最下部、底部、端部(52)、側部、内側、外側、上方、中央、下方、前及び後などの方向を表す用語は、それぞれ対応する要素をそのような向きに限定するのではなく、単にそれらの要素を互いに区別する役割を果たすにすぎない。
【0045】
以上説明された実施形態は、本発明の原理を明確に理解するために説明される実現形態の単なる例示である。特許請求の範囲の範囲から逸脱することなく上述の実施形態に対して変更、変形及び組み合わせが実施されてもよい。そのような変更、変形及び組み合わせは、本発明の開示及び添付の特許請求の範囲の範囲にすべて含まれる。
【0046】
以上の説明は、最良の態様を含めて本発明を開示し且つ任意の装置又はシステムの製造及び使用並びに取り入れられている任意の方法の実行を含めて当業者による本発明の実施を可能にするために実施例を使用する。本発明の特許適格範囲は特許請求の範囲により定義され、当業者が考えうる他の実施例を含んでもよい。そのような他の実施例が特許請求の範囲の用語と相違しない構造要素を有する場合又は特許請求の範囲の用語と実質的に相違しない同等の構造要素を含む場合、それらの実施例は特許請求の範囲の範囲に含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0047】
10 原子炉圧力容器
12 トップガイド
16 ドライチューブ構体
44 継手
58 ボス
100 装置
110 フレーム
130 スライド
136 クランプ構体
138 位置決め構体
141 プレッサフット
156 ポケット
158 縁部
178 突起
180 封入スリーブ
194 カム軌道

【特許請求の範囲】
【請求項1】
原子炉容器のドライチューブ構体(16)を除去する装置(100)において、
ドライチューブ構体(16)と係合するように構成されたクランプ構体(136)と;
前記クランプ構体(136)と係合したドライチューブ構体(16)の座屈を開始するために前記クランプ構体(136)を回転させるように構成された位置決め構体(138)とを具備する装置(100)。
【請求項2】
前記装置(100)をトップガイド(12)に取り付けるように構成された取り付け構造(110、130)を更に具備し、前記取り付け構造(110、130)はトップガイド(12)の底部に当接するように構成される請求項1記載の装置(100)。
【請求項3】
前記位置決め構体(138)は、ドライチューブ構体(16)に対して前記クランプ構体(136)を位置決めするように構成されたプレッサフット(141)を具備し、前記クランプ構体が前記プレッサフットにヒンジにより結合される請求項1記載の装置(100)。
【請求項4】
前記位置決め構体(138)は、ドライチューブ構体(16)のボス(58)を捕捉するように構成されたポケット(156)及び縁部(158)を具備するプレッサフット(141)を具備する請求項1記載の装置(100)。
【請求項5】
前記位置決め構体(138)はカム軌道(194)と、前記クランプ構体(136)を前記カム軌道(194)に結合するカム軌道フォロワ(178)とを具備する請求項1記載の装置(100)。
【請求項6】
前記クランプ構体(136)は、ドライチューブ構体(16)に封入スリーブ(180)を装着し且つ前記封入スリーブ(180)が装着された時点で前記封入スリーブ(180)を解放するように構成される請求項1記載の装置(100)。
【請求項7】
ドライチューブ構体(16)を除去する方法において、
前記ドライチューブ構体(16)をクランプ構体(136)と係合させることと;
前記ドライチューブ構体(16)の座屈を開始するために前記クランプ構体(136)を回転させることと;
前記ドライチューブ構体(16)を座屈させ続け且つ前記ドライチューブ構体(16)の上端(52)をトップガイド(12)から取り外すために前記クランプ構体(136)を下降させることとから成る方法。
【請求項8】
前記クランプ構体(136)を具備する装置(100)が前記トップガイド(12)の底部に当接するように前記装置(100)を前記トップガイド(12)に取り付けることを更に含む請求項7記載の方法。
【請求項9】
前記クランプ構体(136)は前記位置決め構体(138)にヒンジにより結合され、前記回転させるステップは、前記ヒンジ結合部に関して前記クランプ構体(136)を回転させることを含む請求項7記載の方法。
【請求項10】
原子炉容器のドライチューブ構体(16)を除去する装置(100)において、
ドライチューブ構体(16)と係合するように構成されたクランプ構体(136)と;
ヒンジにより前記クランプ構体(136)に結合され、且つドライチューブ構体(16)と係合させるために前記クランプ構体(136)を位置決めするように構成されたプレッサフット(141)と;
前記クランプ構体(136)と係合されたドライチューブ構体(16)の座屈を開始するために前記プレッサフット(141)へのヒンジ結合部に関して前記クランプ構体(136)を回転させるように構成された位置決め構体(138)とを具備する装置(100)。

【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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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【公開番号】特開2010−249816(P2010−249816A)
【公開日】平成22年11月4日(2010.11.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−91882(P2010−91882)
【出願日】平成22年4月13日(2010.4.13)
【出願人】(508177046)ジーイー−ヒタチ・ニュークリア・エナージー・アメリカズ・エルエルシー (101)
【氏名又は名称原語表記】GE−HITACHI NUCLEAR ENERGY AMERICAS, LLC