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論文

高速実験炉「常陽」の原子炉容器内観察・補修技術開発; 炉心上部機構の交換作業

高松 操; 川原 啓孝; 伊藤 裕道; 宇敷 洋; 鈴木 信弘; 佐々木 純; 大田 克; 奥田 英二; 小林 哲彦; 長井 秋則; et al.

日本原子力学会和文論文誌, 15(1), p.32 - 42, 2016/03

高速実験炉「常陽」では、平成19年に「計測線付実験装置との干渉による回転プラグ燃料交換機能の一部阻害」が発生し、原子炉容器内において、計測線付実験装置(以下、MARICO-2(MAterial testing RIg with temperature COntrol 2nd))試料部が炉内ラック内の移送用ポットから突出した状態で変形していること、MARICO-2試料部と炉心上部機構(以下、UCS(Upper Core Structure))の接触により、UCS下面に設置されている整流板等が変形していることが確認された。当該燃料交換機能復旧作業の一環として、「常陽」では、平成26年5月よりUCS交換作業を開始し、同年12月に終了した。高放射線・高温環境のSFRにおける原子炉容器内補修(観察を含む)には、軽水炉にはない技術開発が必要であり、その技術レベルを高め、供用期間中の運転・保守に反映することはSFRの信頼性の向上に寄与することができる。SFRにおけるUCSの交換実績は世界でも数少なく、30年以上使用した原子炉容器内の大型構造物の交換作業の完遂により蓄積された経験・知見は、「常陽」のみならず、SFRにおける原子炉容器内観察・補修技術開発に大きく資するものと期待される。

論文

Replacement of upper core structure in experimental fast reactor Joyo, 1; Existing damaged upper core structure jack-up test

伊藤 裕道; 鈴木 信弘; 小林 哲彦; 川原 啓孝; 長井 秋則; 坂尾 龍太*; 村田 長太郎*; 田中 淳也*; 松坂 康智*; 立野 高寛*

Proceedings of 2015 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP 2015) (CD-ROM), p.1058 - 1067, 2015/05

高速実験炉「常陽」では、計測線付実験装置の不具合に起因した燃料交換機能の一部阻害の復旧のため、ナトリウム冷却型高速炉における原子炉容器内保守・補修技術の開発を進めている。炉心上部機構と炉心上部機構案内スリーブのギャップは最小5mmと小さいため、旧炉心上部機構引抜時の水平度管理が十分でない場合、炉心上部機構と炉心上部機構案内スリーブが干渉し、旧炉心上部機構の変形等が生じるリスクがある。当該リスクに対応するため、3点支持構造を有するジャッキアップ治具を開発した。また、各ネジジャッキにロードセルを設置し、旧炉心上部機構が炉心上部機構案内スリーブと干渉した場合に生じる荷重変動を検出することにより、旧炉心上部機構の変形等を防止するとともに、干渉位置を同定する手法を開発した。旧炉心上部機構引抜性確認試験は、2014年5月14日に実施され、旧炉心上部機構が1000mm位置まで許容荷重を超過することなく引き抜くことが可能であることを確認した。本作業で蓄積された稀少な知見・経験は、「常陽」の復旧のみならず、ナトリウム冷却型高速炉の原子炉容器内保守・補修技術の開発に大きく資するものと期待される。

口頭

ナトリウム冷却型高速炉の原子炉容器内観察・補修技術の開発,8-3; 高速実験炉「常陽」の旧炉心上部機構ジャッキアップ治具機能確認試験

伊藤 裕道; 川原 啓孝; 高松 操; 豊吉 晃*; 坂尾 龍太*; 村田 長太郎*

no journal, , 

高速実験炉「常陽」では、平成19年に発生した炉内干渉物による燃料交換機能の一部阻害を契機とし、炉心上部機構(UCS)の交換等にかかわる原子炉容器内観察・補修技術開発を進めている。今後実施するUCSの交換に向け、「常陽」の旧UCSジャッキアップに使用する治具を整備し、炉外機能確認試験を実施することで、設置以来30年以上交換した実績のない旧UCSのジャッキアップにこれらの治具が適用できる見通しを得た。

口頭

ナトリウム冷却型高速炉の原子炉容器内観察・補修技術の開発,9-2; 旧炉心上部機構ジャッキアップ試験

鈴木 信弘; 伊藤 裕道; 佐々木 純; 大川 敏克; 川原 啓孝; 小林 哲彦; 坂尾 龍太*; 村田 長太郎*; 田中 淳也*; 松坂 康智*; et al.

no journal, , 

高速実験炉「常陽」における炉心上部機構(UCS)の交換作業は、世界的にも例の少ない大型炉内構造物の補修作業である。UCSは、交換することを前提に設計されたものではなく、これまでに交換した実績も有していない。そのため、旧UCS引抜に際しては、(1)旧UCSと案内スリーブのギャップに存在する蒸着ナトリウムのせん断により生じる抵抗、(2)旧UCSと案内スリーブの干渉・接触により生じる抵抗により、機器の変形等が生じるリスクが懸念された。「常陽」では、UCS交換作業を確実に推進するため、その開始に先立って、精密な荷重管理・水平度管理を行うために開発したジャッキアップ治具を用いた旧UCSジャッキアップ試験を実施し、旧UCS引抜に係るデータを取得することで、これらのリスクを排除し、UCS交換作業を確実に推進できる見込みを得た。

特許

炉心上部機構の交換工法

川原 啓孝; 高松 操

今岡 健悟*; 原 正秀*; 坂尾 龍太*; 長谷川 修*

特願 2012-202666  公開特許公報  特許公報

【課題】高速炉の遮蔽プラグの貫通スリーブに挿入固定されている炉心上部機構を、該遮蔽プラグから引き抜いて搬出し、新たな炉心上部機構を搬入して遮蔽プラグの貫通スリーブに挿入固定する交換作業を、確実に実施できるようにする。 【解決手段】高速炉遮蔽プラグの上方にガイド筒を設置し、該ガイド筒を通して炉心上部機構をジャッキアップ装置でジャッキアップすることにより遮蔽プラグの貫通スリーブから引き上げ、仮サポート部材により仮保持してジャッキアップ装置を撤去し、次いで遮蔽容器上部のワイヤ式揚重装置に切り替えて炉心上部機構を引き上げ遮蔽容器内に収容して保管場所へ搬出する。その後、仮蓋に装備されているナトリウム掻き落とし部材によって貫通スリーブに残っている固化したナトリウムを掻き落とし、キャスク上部に設置されているワイヤ式揚重装置によって新しい炉心上部機構を貫通スリーブに挿入する。

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