JPS632074B2 - - Google Patents
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- JPS632074B2 JPS632074B2 JP55015997A JP1599780A JPS632074B2 JP S632074 B2 JPS632074 B2 JP S632074B2 JP 55015997 A JP55015997 A JP 55015997A JP 1599780 A JP1599780 A JP 1599780A JP S632074 B2 JPS632074 B2 JP S632074B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は原子炉の核反応を制御する制御棒駆動
機構(以下CRDという)に係り、特に同機構の
原子炉内外のバウンダリを形成するベローズが破
損しても、炉内の放射化されたアルゴンガスやナ
トリウムベーパが炉上部に漏洩することを防止
し、かつ、ベローズ破損状態でも原子炉運転が可
能であり、さらに、メンテナンス時には原子炉内
外のバウンダリを壊すことなく、上部駆動部の取
外し及び、ベローズバツクアツプシール装置の交
換を可能にしたCRDに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a control rod drive mechanism (hereinafter referred to as CRD) that controls nuclear reactions in a nuclear reactor. This prevents the activated argon gas and sodium vapor inside the reactor from leaking into the upper part of the reactor, and allows the reactor to operate even when the bellows is damaged.Furthermore, during maintenance, the boundary between the inside and outside of the reactor is not destroyed. This invention relates to a CRD that allows the removal of the upper drive section and the replacement of the bellows backup seal device.
高速炉に於けるCRDの摺動部の軸封には炉内
圧力が低いこと(〜10Kg/cm2G以下)、許容リー
ク量がきわめて厳しいこと(〜1×107Acc/sec
以下)軸封部の温度が高温であること(〜550
℃)、摺動距離や速度が比較的大であること(距
離約1000mm、最大伸長速度〜5m/sec)、潤滑等
の手段が困難なこと(炉内との反応や放射線被曝
等)などから、極溝肉(t=0.1〜0.4mm)の構造
材(例えばSUS316Lやインコネル718など)を溶
接によりジヤバラ状(アコーデオン状)に継いだ
溶接ベローズを軸封として採用している。 Shaft seals for sliding parts of CRD in fast reactors require low pressure in the reactor (~10Kg/cm 2 G or less) and extremely strict allowable leakage rate (~1×10 7 Acc/sec).
Below) The temperature of the shaft seal part is high (~550℃)
°C), the sliding distance and speed are relatively long (distance approximately 1000 mm, maximum extension speed ~5 m/sec), and methods such as lubrication are difficult (reaction with the inside of the furnace, radiation exposure, etc.). A welded bellows, which is made by welding a structural material (such as SUS316L or Inconel 718) with pole groove thickness (t = 0.1 to 0.4 mm) into a bellows shape (accordion shape), is used as the shaft seal.
次に、従来のCRDの軸封部の構成を述べると、
第1図に示すごとくCRD軸封部は大別して、原
子炉容器6a側に固定される案内管2aと、可動
部である延長管3aおよび軸封であるベローズ4
aから構成されている。延長管3aは核反応制御
の為に上下動し、ベローズ4aを伸縮する。一
方、ベローズ4a内側のガス圧はベローズ4a破
損時のリークを検出する目的で外側の圧力に対し
て高くしてある為ベローズ4aは伸縮動作(制御
棒の上下駆動)により、蛇行し座屈した部分が、
延長管3aの内側表面又は案内管2aの内側表面
と接触し、互いに損傷し合うことになる。 Next, let us describe the configuration of the shaft seal of a conventional CRD.
As shown in Fig. 1, the CRD shaft seal is roughly divided into a guide tube 2a fixed to the reactor vessel 6a side, an extension tube 3a which is a movable part, and a bellows 4 which is a shaft seal.
It is composed of a. The extension tube 3a moves up and down to control the nuclear reaction and expands and contracts the bellows 4a. On the other hand, the gas pressure inside the bellows 4a is made higher than the pressure outside for the purpose of detecting leaks when the bellows 4a breaks, so the bellows 4a meandered and buckled due to the expansion and contraction movement (up and down movement of the control rod). The part is
They will come into contact with the inner surface of the extension tube 3a or the inner surface of the guide tube 2a, and will damage each other.
特にCRDのスクラム動作時に於ては、延長管
3aの摺動速度は最大約5m/s程度にまで増加
される為、薄肉材料のベローズ4aおよび同材料
の溶接部の損耗は著しく増加することになる。 In particular, during the scram operation of the CRD, the sliding speed of the extension tube 3a increases to a maximum of about 5 m/s, so the wear and tear of the thin-walled bellows 4a and the welded parts of the same material increases significantly. Become.
さらにまた、蛇行による材料の損耗のみなら
ず、周囲の環境条件から“かじり”等が生じた場
合には、可動部である延長管3aが急速に落下す
るのに対しベローズ4aの伸長が追従できなくな
る為に薄肉軸封であるベローズ4aは局部的な大
変形を生じ、破損する恐れが十分に考えられる。
この様にベローズ4aが破損した状態で原子炉を
運転した場合、CRDの延長管3aの上下動によ
る呼吸作用によつて、原子炉内の放射化されたア
ルゴンガス7aやナトリウム8a及びナトリウム
ベーパを大量に上部の駆動部内に吸い込むことに
なる。この為、駆動部内の電気品や摺動部に多量
の放射化ナトリウムが付着し、劣化や固着を生じ
CRDの健全性が損なわれ、原子炉の運転を停止
することになる。さらに、上部の駆動部や下部機
構のメンテナンス時には、高放射線レベルとなる
ために作業員の被曝等が問題となり、作業性も非
常に悪くなる。 Furthermore, not only is the material worn away due to meandering, but when "galling" or the like occurs due to surrounding environmental conditions, the extension tube 3a, which is a movable part, falls rapidly, but the extension of the bellows 4a cannot follow it. As a result, the bellows 4a, which is a thin-walled shaft seal, will undergo large local deformations, and there is a strong possibility that it will be damaged.
If the reactor is operated with the bellows 4a damaged in this way, the activated argon gas 7a, sodium 8a, and sodium vapor inside the reactor will be removed by the breathing action caused by the vertical movement of the CRD extension tube 3a. A large amount will be sucked into the upper drive unit. For this reason, a large amount of activated sodium adheres to the electrical components and sliding parts in the drive unit, causing deterioration and sticking.
The integrity of the CRD would be compromised and the reactor would have to be shut down. Furthermore, during maintenance of the upper drive section and the lower mechanism, the radiation level is high, which poses a problem of radiation exposure for workers, and work efficiency becomes extremely poor.
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、第
1の目的はBRDの原子炉内外のバウンダリイを
形成するベローズの他に第2のシール装置(ベロ
ーズバツクアツプ)を設けることにより、ベロー
ズが破損しても、CRDの健全性を損なわず原子
炉の運転継続を可能とし、さらに、メンテナンス
時の放射線被曝量を低減し、原子炉の安全性を高
めることにある。また、第2の目的は、ベローズ
バツクアツプシール装置のシール部及び摺動部を
交換する時に、原子炉内外のバウンダリを壊すこ
となく、安全にメンテナンスできるCRDを提供
することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and the first object is to provide a second sealing device (bellows back-up) in addition to the bellows that forms the boundary between the inside and outside of the BRD reactor. The aim is to enable continued operation of the reactor without compromising the integrity of the CRD even if the CRD is damaged, and furthermore to reduce radiation exposure during maintenance and improve the safety of the reactor. A second object is to provide a CRD that can be safely maintained without destroying the boundaries inside and outside the reactor when replacing the sealing part and sliding part of the bellows backup seal device.
以下、本発明に係る制御棒駆動機構の一実施例
を図面を参照して詳細に説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, one embodiment of the control rod drive mechanism according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
制御棒駆動機構は、第2図に示すように上部駆
動部1と下部機構2とを有し、原子炉容器の上蓋
3に固定立設する炉心上部機構上部胴30を貫通
し上蓋3に複数本植設されている。上部駆動部1
は上蓋3より炉心上部機構上部胴30上部にいた
る細長い筒状の駆動部案内管34に収納され、下
部機構2上端に設けられた皿ばね35にいたるま
での細長い筒状のハウジング4を有する。上記皿
ばね35は静的荷重については一端より他端に均
一に伝え、動的荷重についてはシヨツクを緩和す
る弾力性のあるもので信頼性が高いものであれば
よい。前記ハウジング4の外側頂部凹部にはリン
グ状の固定リング32がボルト33を介して炉心
上部機構上部胴30に取められており、ハウジン
グ4の外側頂部凸部と駆動部案内管34の内側頂
部凹部とは、前記ボルト33を炉心上部機構上部
胴30に締付ける前後において、締付け前にはハ
ウジング4を介して皿ばね35に生じる変位量分
のギヤツプを有し締付け後においては接する。 The control rod drive mechanism has an upper drive part 1 and a lower mechanism 2 as shown in FIG. The book has been planted. Upper drive part 1
has an elongated cylindrical housing 4 that is housed in an elongated cylindrical drive guide tube 34 that extends from the upper cover 3 to the upper part of the core upper mechanism upper shell 30 and extends to a disc spring 35 provided at the upper end of the lower mechanism 2. The disc spring 35 may be of any type as long as it is elastic enough to uniformly transmit a static load from one end to the other end, and that can cushion the dynamic load and is highly reliable. A ring-shaped fixing ring 32 is attached to the core upper mechanism upper body 30 through bolts 33 in the outer top concave portion of the housing 4, and the outer top convex portion of the housing 4 and the inner top portion of the drive guide tube 34 are connected to each other. The recessed portion has a gap corresponding to the amount of displacement generated in the disc spring 35 via the housing 4 before and after tightening the bolt 33 to the core upper mechanism upper shell 30, and comes into contact with the bolt 33 after tightening.
一方、ハウジング4内の頂部には駆動モータ5
が収納されている。上記駆動モータ5の出力軸は
ボールベアリング6に支持されたリードスクリユ
7に連結されるとともに、上記リードスクリユ7
は垂直方向下方に延び、その下端がフインガ支持
筒体8内に挿入されている。 On the other hand, a drive motor 5 is mounted at the top inside the housing 4.
is stored. The output shaft of the drive motor 5 is connected to a lead screw 7 supported by a ball bearing 6.
extends vertically downward, and its lower end is inserted into the finger support cylinder 8.
一方、前記リードスクリユ7は、スクリユナツ
ト9が螺合されており、このスクリユナツト9に
は電磁石21が一体的に取付けられている。上記
電磁石21は駆動モータ5の回転駆動によつて上
下動するようになつており、その電磁石21の上
下動はスクリユナツト9の案内用突起がハウジン
グ4の内周壁の案内溝と係合することにより回転
することなく案内される。 On the other hand, a screw nut 9 is screwed into the lead screw 7, and an electromagnet 21 is integrally attached to the screw nut 9. The electromagnet 21 is moved up and down by the rotation of the drive motor 5, and the up and down movement of the electromagnet 21 is caused by the engagement of the guide protrusion of the screw nut 9 with the guide groove on the inner circumferential wall of the housing 4. Guided without rotation.
前記フインガ支持筒体8は上端にアーマチユア
22を載置する一方、前記フインガ支持筒体8の
下端部はラツチ機構10を介して外側延長管12
と内側延長管13を把持している。 The armature 22 is mounted on the upper end of the finger support cylinder 8, while the lower end of the finger support cylinder 8 is connected to the outer extension tube 12 via a latch mechanism 10.
and grips the inner extension tube 13.
前記ラツチ機構10の外周には筒状のラツチシ
リンダー25が設けられており、このラツチシリ
ンダー25の下部にはハウジング4に相対して光
電リミツトスイツチの発信器26と受信器27が
取付けられており、発信器26より発信した光電
信号が外側延長管12と内側延長管13とに設け
られた同軸穴24を通過し受信器27で受信され
ることにより制御棒15とのラツチ、デラツチ位
置を検出する。 A cylindrical latch cylinder 25 is provided on the outer periphery of the latch mechanism 10, and a transmitter 26 and a receiver 27 of a photoelectric limit switch are attached to the lower part of the latch cylinder 25 facing the housing 4. The photoelectric signal transmitted from the transmitter 26 passes through the coaxial hole 24 provided in the outer extension tube 12 and the inner extension tube 13 and is received by the receiver 27, thereby detecting the latched or unlatched position with the control rod 15. .
また、前記下部機構2は原子炉容器の上蓋3に
挿嵌され、上蓋から原子炉容器内に垂下された案
内管11を有し、外側延長管12と内側延長管1
3とを上下方向に摺動自在に組込んでいる。上記
外側延長管12の下端部には一対のグリツパ14
が揺動自在に支持されており、上記グリツパ14
は炉心に挿入される制御棒15を固定支持するよ
うになつている。なお、前記案内管11と外側延
長管12との間や、延長管12,13間にはベロ
ーズ16,17がそれぞれ介在され、放射性を帯
びたガスや蒸気がハウジング4内に漏出するのを
防止している。 The lower mechanism 2 also has a guide tube 11 that is inserted into the upper cover 3 of the reactor vessel and hangs down from the upper cover into the reactor vessel, and includes an outer extension tube 12 and an inner extension tube 1.
3 is incorporated so as to be slidable in the vertical direction. A pair of grippers 14 are provided at the lower end of the outer extension tube 12.
is swingably supported, and the gripper 14
is adapted to fixedly support the control rod 15 inserted into the reactor core. Note that bellows 16 and 17 are interposed between the guide tube 11 and the outer extension tube 12 and between the extension tubes 12 and 13, respectively, to prevent radioactive gas or steam from leaking into the housing 4. are doing.
一方、前記皿ばね35の下部には、前記案内管
11の内面とは固定的に挿入されてシール状態を
保ち、前記外側延長管12外面とは摺動可能に挿
入されてシール状態を保つベローズバツクアツプ
シール装置40が上記皿バネ35のバネ力により
下方に押し込まれている。第3図から第5図は上
記ベローズバツクアツプシール装置40の詳細構
造を示すもので、第6図から第10図は前記バツ
クアツプシール装置40の交換方法及び、交換用
治具A60,B70を示す。 On the other hand, a bellows is fixedly inserted into the lower part of the disc spring 35 to maintain a sealing state with the inner surface of the guide tube 11, and is slidably inserted with the outer surface of the outer extension tube 12 to maintain a sealing state. The back up seal device 40 is pushed downward by the spring force of the disc spring 35. 3 to 5 show the detailed structure of the bellows backup seal device 40, and FIGS. 6 to 10 show a method for replacing the backup seal device 40, and replacement jigs A60 and B70. show.
上記バツクアツプシール装置40は外側延長管
12外面及び、案内管11内面とのシール状態を
保つシールボツクス41と、外側延長管12内面
及び、内側延長管13外面とのシール状態を保つ
内側延長管ハンドリングヘツド50とがあり、い
ずれも交換可能な状態で組込まれている。まず、
前記シールボツクス41の内側には外側延長管1
2外面と摺動可能にシール状態を保つ摺動シール
42が挿入され、ネジ止めされたシールカバー4
3により固定されている。また、前記シールボツ
クス41の外側には、案内管11内面とのシール
状態を保つ固定シール44が組込まれている。前
記シールボツクス41の上部フランジの付根には
回転防止ピン45が固定的に打込まれており運転
状態では前記皿バネ35のバネ力により押し付け
られ、案内管ハンドリングヘツド11a底部の構
と噛み合い振動等による回転を防止しすると同時
に位置決めをしている。また、上記シールボツク
ス41の外側及び、案内管11の内側の周方向に
は段付きのキー46,47が間隔を保つて一体的
に取付けられ、シールボツクス41を案内管11
に組込む時、または、取外す時のガイドになつて
いる。さらに、上記シールボツクス41の下部に
は第2の皿バネ48が組込まれ、上部駆動部4が
取付けられている運転状態では、上部の皿バネ3
5を介してシールボツクス41によつて圧縮され
る。一方前記上部駆動部4が取外されたメンテナ
ンス状態では第6図、第8図に示すごとく上部皿
バネ35のバネ力が解決されるために、前記第2
の皿バネ48はシールボツクス41を押し上げる
ようになつている。 The back up seal device 40 includes a seal box 41 that maintains a sealed state with the outer surface of the outer extension tube 12 and the inner surface of the guide tube 11, and an inner extension tube that maintains a sealed state with the inner surface of the outer extension tube 12 and the outer surface of the inner extension tube 13. There is a handling head 50, both of which are installed in a replaceable manner. first,
Inside the seal box 41 is an outer extension tube 1.
2 A seal cover 4 into which a sliding seal 42 that maintains a sliding seal with the outer surface is inserted and screwed.
It is fixed by 3. Further, a fixed seal 44 that maintains a sealed state with the inner surface of the guide tube 11 is incorporated on the outside of the seal box 41. A rotation prevention pin 45 is fixedly driven into the base of the upper flange of the seal box 41, and during operation, it is pressed by the spring force of the disc spring 35 and meshes with the structure at the bottom of the guide tube handling head 11a to prevent vibrations, etc. It prevents rotation due to Additionally, stepped keys 46 and 47 are integrally attached at intervals on the outside of the seal box 41 and on the inside of the guide tube 11 in the circumferential direction.
It serves as a guide when installing or removing it. Further, a second disc spring 48 is incorporated in the lower part of the seal box 41, and in the operating state when the upper drive unit 4 is attached, the upper disc spring 3
5 and is compressed by seal box 41. On the other hand, in the maintenance state in which the upper drive section 4 is removed, the spring force of the upper disc spring 35 is resolved as shown in FIGS. 6 and 8, so that the second
The disc spring 48 is adapted to push up the seal box 41.
次に、外側延長管12内面と、内側延長管13
外面とのシール状態を保つ前記内側延長管ハンド
リングヘツド50は、内側延長管13の上部に取
付け、取外し可能にネジ接続され、さらに、上記
内側延長管ハンドリングヘツド50の外側には外
側延長管12内面との間をシールするための摺動
シール51と、前記内側延長管ハンドリングヘツ
ド50と内側延長管13の接続部をシールするた
めの固定シール52とが交換可能に組込まれてい
る。また内側延長管13の頂部にはハンドリング
ヘツド50が係脱自在に螺合されており、さらに
この内側延長管の頂部にはスプリング54によつ
て上方に付勢された断面正方形のロツクバー53
が上下動自在に設けられており、ハンドリングヘ
ツド50の下部に形成された穴に回転不能に嵌合
されている。従つてロツクバー53の上方にある
押し棒によつてロツクバー53を押し下げてハン
ドリングヘツドを内側延長管の頂部に螺合した後
に押し棒を放すとロツクバーの先端はハンドリン
グヘツド内に挿入される結果、振動等によつて螺
合部がゆるむことがない。 Next, the inner surface of the outer extension tube 12 and the inner extension tube 13
The inner extension tube handling head 50, which maintains a sealing state with the outer surface, is attached to the upper part of the inner extension tube 13 and is removably screwed to the inner extension tube 13. A sliding seal 51 for sealing between the inner extension tube handling head 50 and the inner extension tube 13 and a fixed seal 52 for sealing the connection between the inner extension tube handling head 50 and the inner extension tube 13 are replaceably incorporated. A handling head 50 is removably screwed onto the top of the inner extension tube 13, and a lock bar 53 with a square cross section that is biased upward by a spring 54 is attached to the top of the inner extension tube.
is provided to be movable up and down, and is non-rotatably fitted into a hole formed in the lower part of the handling head 50. Therefore, when the push rod above the lock bar 53 is used to push down the lock bar 53 and the handling head is screwed onto the top of the inner extension tube, when the push rod is released, the tip of the lock bar is inserted into the handling head, causing vibration. The threaded part will not loosen due to
続いて、ベローズバツクアツプシール装置40
の交換時の構造を説明する。第6図から第8図は
ベローズバツクアツプシール装置40のうちシー
ルボツクス41の交換用治具A60を示すもの
で、前記交換用治具A60は駆動部案内管34の
上部より取付けられ、先端部は円筒状で、さらに
内側に突き出たフインガ61を有する。また、前
記フインガ61は前記シールボツクス41上部の
溝に係合し、回転及び、引抜力を伝達する。ま
た、前記交換用治具A60の頂部にはハンドル6
2が取付けられ、手動で回転及び、引抜可能な構
造となつている。 Next, the bellows backup seal device 40
The structure when replacing is explained. 6 to 8 show a replacement jig A60 for the seal box 41 of the bellows backup seal device 40. The replacement jig A60 is attached from the upper part of the drive section guide tube 34, and the tip end is cylindrical and has fingers 61 that further protrude inward. Further, the finger 61 engages with a groove on the upper part of the seal box 41 to transmit rotation and pulling force. Additionally, a handle 6 is provided at the top of the replacement jig A60.
2 is attached and has a structure that can be rotated and pulled out manually.
一方、前記ベローズバツクアツプシール40の
うち、内側延長管ハンドリングヘツド50の交換
用治具B70は第9図および第10図に示す構造
で、駆動部案内管34上部から取付けられる。前
記交換用治具B70は2重構造となり、内側には
ロツクバー押し棒71が上部より下端のロツクバ
ー53上面まで貫通しており、前記ロツクバー5
3をバネ54の押し上げ力に抗して下部に押し込
めるようになつている。また、前記交換用治具B
70の先端は内側延長管ハンドリングヘツド50
の上部と結合されて、その断面は正方形であるた
め回転力を伝達する事ができる。さらに、前記交
換用治具B70の先端にはボールラツチ機構72
が組込まれ、上記内側延長管ハンドリングヘツド
50先端の溝と噛み合い、上方への引抜力も伝達
可能な構造となつている。尚、これらの伝達力は
前記交換用治具B70上端に取付けられたハンド
ル73及びレバー74により手動で与える事がで
きる。 On the other hand, a replacement jig B70 for the inner extension tube handling head 50 of the bellows backup seal 40 has a structure shown in FIGS. 9 and 10, and is attached from the top of the drive section guide tube 34. The replacement jig B70 has a double structure, and a lock bar push rod 71 penetrates from the top to the top surface of the lock bar 53 at the lower end on the inside.
3 can be pushed into the lower part against the upward force of the spring 54. In addition, the replacement jig B
The tip of 70 is the inner extension tube handling head 50
Since its cross section is square, rotational force can be transmitted. Furthermore, a ball latch mechanism 72 is provided at the tip of the replacement jig B70.
is incorporated and engages with the groove at the tip of the inner extension tube handling head 50, so that it can also transmit upward pulling force. Incidentally, these transmission forces can be applied manually using the handle 73 and lever 74 attached to the upper end of the replacement jig B70.
次に、制御棒駆動機構の作用について述べる。 Next, the operation of the control rod drive mechanism will be described.
通常運転時、原子炉の反応度の低下を補償する
シム動作中には、電磁石21は励磁状態に維持さ
れる。しかして、第2図に示すように駆動モータ
5の回転運動はリードスクリユ7により電磁石2
1の上下方向の運動に変換され、さらに上記電磁
石21の上下方向の運動は、アーマチユア22、
フインガ支持筒体8、ラツチフインガ10、外側
延長管12を介して制御棒15に伝達され、上記
制御棒15を上下動させる。このようにしてシム
動作が行なわれる。 During normal operation, the electromagnet 21 is maintained in an energized state during a shim operation to compensate for a decrease in reactor reactivity. As shown in FIG.
The vertical movement of the electromagnet 21 is converted into the vertical movement of the armature 22,
The signal is transmitted to the control rod 15 via the finger support cylinder 8, the latch finger 10, and the outer extension tube 12, and causes the control rod 15 to move up and down. The shim operation is performed in this manner.
また、スクラム時には電磁石21が消磁され
る。上記電磁石21の消磁により、アーマチユア
22が電磁石21から切り離され、これによりフ
インガ支持筒体8、ラツチフインガ10、両延長
管12,13および制御棒15が一体的に落下さ
れ、下端の緩衝器により落下時の衝撃力を吸収し
ながらスクラム動作が行なわれる。 Further, during scram, the electromagnet 21 is demagnetized. By demagnetizing the electromagnet 21, the armature 22 is separated from the electromagnet 21, whereby the finger support cylinder 8, the latch finger 10, both extension tubes 12, 13, and the control rod 15 are dropped together, and are dropped by the shock absorber at the lower end. The scram movement is performed while absorbing the impact force of the time.
一方、通常運転時には原子炉内の放射化された
アルゴンガスや、ナトリウムが原子炉上部に漏洩
するのを防止するためのベローズ16,17がシ
ム動作及び、スクラム動作によつて軸方向に伸縮
動作を繰返えす。この伸縮動作を繰り返し中に、
万一上記ベローズ16,17が破損した場合には
炉内の放射化されたアルゴンガスやナトリウムが
前記ベローズ16,17の呼吸作用により、両延
長管12,13の間や、ベローズ内を通つて、上
昇することになる。しかしながら、ベローズバツ
クアツプシール装置40のシールボツクス41は
案内管11内面に対しては固定的に、外側延長管
12外面に対しては摺動可能にシールし、内側延
長管ハンドリングヘツド50は外側延長管12内
面に対しては摺動可能に、内側延長管13との接
続部に対しては固定的にそれぞれシールしている
ために、ベローズ16,17内の雰囲気と上部駆
動部1内の雰囲気を完全に分離する事になる。よ
つて、ベローズ16,17内や両延長管12,1
3の間を上昇してきた炉内の放射化されたアルゴ
ンガスやナトリウムはベローズバツクアツプシー
ル装置40より上に上昇する事はなく、上部駆動
部1内の各部品の放射化による劣化や、ナトリウ
ムによる固着を防止出来、さらに、そのまま、通
常運転が可能となる。次にメンテナンス時におい
ては、第6図に示すごとく、ベローズ16,17
が破損した状態でも、バツクアツプシール装置4
0があるため、容易に上部駆動部1のみを取外す
ことが出来、放射線被曝の低減にもなつている。
また、バツクアツプシール装置40自身の摺動シ
ール42,51が摩耗等により交換が必要となつ
た場合には、第6図に示すごとく、まず、上部駆
動部1を取外す。前記上部駆動部1を取外すこと
により、前記バツクアツプシール装置40のうち
のシールボツクス41は、上部皿バネ35の押し
付力が解放されると同時に圧縮されていた下部の
皿バネ48が伸び、上方に押し上げられる。この
状態になると、第8図に示すようにシールボツク
ス41外側のキー46と案内管11内側のキー4
7の段付部が接触すると同時に前記シールボツク
ス41上部フランジ付根のピン45が案内管ハン
ドリングヘツド11aの溝から外れるために、前
記シールボツクス41は、一方向にのみ回転可能
となる。次に駆動部案内管34の上部より交換用
治具A60を取付け、前記交換用治具A60の先
端に取付けてある2本のツメ61をシールボツク
ス41上部に設けられた溝に合せてカギ形の溝ま
で下げる。この状態で交換用治具A60を回転す
るとシールボツクス41も同時に回転し、シール
ボツクス外側のキー46は、案内管内側のキーに
当る位置で停止する。(第8図の想像線で示す。)
次に前記交換用治具A60を引き上げる事により
ツメ61がカギ形の溝の上部にひつかかりシール
ボツクス41も引き上げられる。よつて、シール
ボツクス41のキー46は案内管11のキーの間
を干渉する事なく通り抜け、シールボツクス41
は、案内管11から容易に取外すことが出来る。 On the other hand, during normal operation, the bellows 16 and 17, which are used to prevent radioactive argon gas and sodium inside the reactor from leaking into the upper part of the reactor, expand and contract in the axial direction by shim movement and scram movement. Repeat. While repeating this expansion and contraction movement,
In the event that the bellows 16 and 17 are damaged, activated argon gas and sodium in the furnace will pass between the two extension tubes 12 and 13 or inside the bellows due to the breathing action of the bellows 16 and 17. , will rise. However, the seal box 41 of the bellows back-up seal device 40 seals fixedly to the inner surface of the guide tube 11 and slidably seals to the outer surface of the outer extension tube 12, and the inner extension tube handling head 50 seals the outer extension tube 12 in a slidable manner. Since the inner surface of the pipe 12 is slidably sealed and the connection part with the inner extension pipe 13 is fixedly sealed, the atmosphere inside the bellows 16 and 17 and the atmosphere inside the upper drive section 1 are sealed. will be completely separated. Therefore, inside the bellows 16, 17 and both extension pipes 12, 1
Activated argon gas and sodium in the furnace that have risen between 3 do not rise above the bellows back up seal device 40, and the parts inside the upper drive section 1 deteriorate due to activation and the sodium It is possible to prevent the product from sticking due to this problem, and furthermore, it is possible to continue normal operation as it is. Next, during maintenance, as shown in Figure 6, the bellows 16, 17
Even if the back-up seal device 4 is damaged,
0, it is possible to easily remove only the upper drive section 1, which also reduces radiation exposure.
Furthermore, if the sliding seals 42, 51 of the back-up seal device 40 themselves need to be replaced due to wear or the like, the upper drive section 1 is first removed as shown in FIG. By removing the upper drive unit 1, the seal box 41 of the backup seal device 40 releases the pressing force of the upper disc spring 35, and at the same time, the compressed lower disc spring 48 expands. pushed upwards. In this state, as shown in FIG. 8, the key 46 outside the seal box 41 and the key 4 inside the guide tube 11 are connected.
Since the pin 45 at the base of the upper flange of the seal box 41 comes out of the groove of the guide tube handling head 11a at the same time that the stepped portion 7 comes into contact, the seal box 41 can only rotate in one direction. Next, attach the replacement jig A60 from the top of the drive section guide tube 34, and align the two claws 61 attached to the tip of the replacement jig A60 with the grooves provided on the top of the seal box 41 to form a key shape. lower it to the groove. When the replacement jig A60 is rotated in this state, the seal box 41 also rotates at the same time, and the key 46 on the outside of the seal box stops at the position where it hits the key on the inside of the guide tube. (This is shown by the imaginary line in Figure 8.)
Next, by pulling up the replacement jig A60, the claw 61 will catch on the upper part of the key-shaped groove, and the seal box 41 will also be pulled up. Therefore, the key 46 of the seal box 41 passes between the keys of the guide tube 11 without interference, and the seal box 41
can be easily removed from the guide tube 11.
摺動シール42を交換した後のシールボツクス
41の組込みは、前述の逆の操作を行なえば良
い。 After replacing the sliding seal 42, the seal box 41 can be assembled by performing the above-mentioned operation in reverse.
一方、前記内側延長管ハンドリングヘツド50
の摺動シール51の交換が必要になつた時も、前
述のシールボツクス41取外し方法と同様に、ま
ず上部駆動部1を取外す。次に、第9図に示すご
とく駆動部案内管34上部に、交換用治具B70
を取付ける。前記交換用治具B70を上部より挿
入すると、先端の正方形断面のボツクス部が前記
内側延長管ハンドリングヘツド50頂部と結合す
ると同時に、前記交換用治具B70先端部に組込
まれたボールラツチ機構72が、前記内側延長管
ハンドリングヘツド50頂部の溝と噛み合う。次
に、前記交換用治具B70内に組込まれているロ
ツクバー押し棒71を下方に押し込むと、前記ロ
ツクバー押し棒71の先端がロツクバー53の頂
部に達する。さらに、前記ロツクバー押し棒71
を押し込むと前記ロツクバー53は下部のスプリ
ング54に抗して下がり、前記内側延長管ハンド
リングヘツド50と内側延長管13の接続部より
外れネジの廻り止めが解除される。この状態で交
換用治具B70上部のハンドル73を回転する
と、その回転は交換用治具B70の先端から内側
延長管ハンドリングヘツド50に伝達され、前記
内側延長管ハンドリングヘツド50と内側延長管
13とのネジ結合部が外れる。さらに前記交換用
治具B70を上方に引上げる事により前記内側延
長管ハンドリングヘツド50は外側延長管12内
からも完全に切離される。 On the other hand, the inner extension tube handling head 50
When it becomes necessary to replace the sliding seal 51, the upper drive section 1 is first removed in the same way as the seal box 41 removal method described above. Next, as shown in FIG. 9, attach the replacement jig B70 to the top of the drive section guide tube
Install. When the replacement jig B70 is inserted from above, the box portion with a square cross section at the tip is coupled to the top of the inner extension tube handling head 50, and at the same time, the ball latch mechanism 72 incorporated in the tip of the replacement jig B70 is inserted. It engages with a groove on the top of the inner extension tube handling head 50. Next, when the lock bar push rod 71 incorporated in the replacement jig B70 is pushed downward, the tip of the lock bar push rod 71 reaches the top of the lock bar 53. Furthermore, the lock bar push rod 71
When pushed in, the lock bar 53 is lowered against the lower spring 54, and is removed from the connection between the inner extension tube handling head 50 and the inner extension tube 13, releasing the screw from rotating. When the handle 73 on the top of the replacement jig B70 is rotated in this state, the rotation is transmitted from the tip of the replacement jig B70 to the inner extension tube handling head 50, and the inner extension tube handling head 50 and the inner extension tube 13 are rotated. The screw connection part of will come off. Further, by pulling up the replacement jig B70, the inner extension tube handling head 50 is completely separated from the inside of the outer extension tube 12.
尚、内側延長管ハンドリングヘツド50の摺動
シール51等の交換後の組込みは前述の逆の操作
を行なえば良い。 Incidentally, to assemble the sliding seal 51 of the inner extension tube handling head 50 after replacement, it is sufficient to perform the above-mentioned operation in reverse.
以上説明したように本発明によれば、下部機構
の上部に外側延長管とは摺動可能にシールし、原
子炉運転時のシム動作やスクラム動作を確実に行
なう事ができ、さらに、容易に交換可能なベロー
ズバツクアツプシール装置を設けたことにより、
万一ベローズが破損しても、炉内の放射化された
アルゴガスやナトリウムの上昇による上部駆動部
内部品の劣化や固着を防止し制御棒駆動機構の健
全性を高め原子炉運転経続を可能とする。さら
に、メンテナンス時にはベローズが破損した状態
でも、原子炉内外のバウンダリを壊すことなく上
部駆動部は容易に取外すことができると同時に、
ベローズバツクアツプシール装置自身の交換にお
いても、下部機構を引抜く必要はなく、交換用治
具を用いることによつて単に上部駆動部を取外す
だけで容易に交換可能である。 As explained above, according to the present invention, the outer extension tube is slidably sealed at the upper part of the lower mechanism, and the shim operation and scram operation during reactor operation can be performed reliably, and furthermore, it is possible to easily perform the shim operation and scram operation. By providing a replaceable bellows backup seal device,
Even in the unlikely event that the bellows is damaged, this prevents the internal parts of the upper drive section from deteriorating or sticking due to the rise of radioactive argo gas and sodium in the reactor, increasing the integrity of the control rod drive mechanism and allowing the reactor to continue operating. do. Furthermore, even if the bellows is damaged during maintenance, the upper drive section can be easily removed without damaging the boundaries inside and outside the reactor.
When replacing the bellows backup seal device itself, there is no need to pull out the lower mechanism, and by using a replacement jig, it can be easily replaced by simply removing the upper drive section.
したがつて、メンテナンス作業時における作業
時間の短縮を計ると同時に、放射線被曝の低減を
計り原子力プラントの安全性及び稼動率を向上さ
せる効果を奏する。 Therefore, it is possible to reduce the working time during maintenance work, reduce radiation exposure, and improve the safety and operation rate of the nuclear power plant.
第1図は従来の制御棒駆動機構を示す縦断面
図、第2図は本発明に係る制御棒駆動機構の一実
施例を示す縦断面図、第3図は本発明の要部を示
す縦断面図、第4図は第3図の―矢視断面
図、第5図は第4図の―周方向矢視断面図、
第6図は本発明の他の例を示す断面図、第7図は
第6図の―矢視断面図、第8図は第5図の動
作例を示す断面図、第9図は本発明のさらに他の
例を示す断面図、第10図は第9図の―矢視
断面図である。
1…上部駆動部、2…下部機構、40…ベロー
ズバツクアツプシール装置、41…シールボツク
ス、50…内側延長管ハンドリングヘツド、60
…交換用治具A、70…交換用治具B。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a conventional control rod drive mechanism, FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the control rod drive mechanism according to the present invention, and FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing main parts of the present invention. 4 is a sectional view taken in the direction of the arrow in FIG. 3, and FIG. 5 is a sectional view taken in the circumferential direction of FIG.
FIG. 6 is a sectional view showing another example of the present invention, FIG. 7 is a sectional view taken in the direction of the - arrow in FIG. 6, FIG. 8 is a sectional view showing an example of the operation of FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the - arrow in FIG. 9. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Upper drive part, 2... Lower mechanism, 40... Bellows backup seal device, 41... Seal box, 50... Inner extension pipe handling head, 60
...Replacement jig A, 70...Replacement jig B.
Claims (1)
設される延長管と、この延長管外周部に設置され
る案内管と、炉内雰囲気と原子炉上部とのバウン
ダリを形成するベローズとからなる制御棒駆動機
構において、前記延長管は先端部にグリツパを有
する外側延長管と、この外側延長管内を上下動自
在に挿通された内側延長管とから構成され、また
前記案内管と外側延長管との間にはこれらの管を
摺動自在にシールしてかつ上方から取外し自在な
シールボツクスが設けられ、さらに内側延長管の
上部には内側延長管と外側延長管との間を摺動自
在にシールするハンドリングヘツドが係脱自在に
設けられていることを特徴とする制御棒駆動機
構。1. A drive unit that moves the control rods up and down, an extension tube connected to the control rods, a guide tube installed on the outer periphery of the extension tube, and a bellows that forms a boundary between the reactor atmosphere and the upper part of the reactor. In the control rod drive mechanism, the extension tube is composed of an outer extension tube having a gripper at its tip, and an inner extension tube inserted through the outer extension tube so as to be vertically movable, and the guide tube and the outer extension tube are connected to each other. A seal box that slidably seals these tubes and can be removed from above is provided between the tubes, and a seal box that slides between the inner and outer extension tubes is provided above the inner extension tube. A control rod drive mechanism characterized in that a handling head that seals freely is provided in a manner that can be freely engaged and detached.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1599780A JPS56114788A (en) | 1980-02-14 | 1980-02-14 | Control rod drive mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1599780A JPS56114788A (en) | 1980-02-14 | 1980-02-14 | Control rod drive mechanism |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56114788A JPS56114788A (en) | 1981-09-09 |
| JPS632074B2 true JPS632074B2 (en) | 1988-01-16 |
Family
ID=11904276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1599780A Granted JPS56114788A (en) | 1980-02-14 | 1980-02-14 | Control rod drive mechanism |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56114788A (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5343636A (en) * | 1976-10-01 | 1978-04-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Vacuum deposition method of titanium |
-
1980
- 1980-02-14 JP JP1599780A patent/JPS56114788A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56114788A (en) | 1981-09-09 |
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