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公開番号2025167325
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-07
出願番号2024071830
出願日2024-04-25
発明の名称劣化計測装置、劣化計測システム及び劣化計測方法
出願人日立GEベルノバニュークリアエナジー株式会社
代理人弁理士法人開知
主分類G21C 17/10 20060101AFI20251030BHJP(核物理;核工学)
要約【課題】制御棒駆動機構を分解することなく制御棒駆動機構の劣化を計測する精度を向上することができる劣化計測装置、劣化計測システム及び劣化計測方法を提供する。
【解決手段】劣化計測装置100は、制御棒駆動機構1のグランドパッキン7からの流体の漏洩量Lgに基づいて、制御棒駆動機構1の劣化の指標(例えば、回転による摺動部分の摩擦トルク)を計算するプロセッサを備える。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
制御棒駆動機構のグランドパッキンからの流体の漏洩量に基づいて、前記制御棒駆動機構の劣化の指標を計算するプロセッサを備える劣化計測装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
請求項１に記載の劣化計測装置であって、
前記劣化の指標は、前記制御棒駆動機構において制御棒を上下させる制御棒駆動機構本体の摩擦トルクであり、
前記プロセッサは、
前記漏洩量から前記グランドパッキンの摩擦トルクを導出し、
前記制御棒駆動機構のモータに加わるトルクと前記グランドパッキンの摩擦トルクとの差分から前記制御棒駆動機構本体の摩擦トルクを計算する
ことを特徴とする劣化計測装置。
【請求項３】
請求項２に記載の劣化計測装置であって、
前記プロセッサは、
前記モータに加わるトルクと前記グランドパッキンの摩擦トルクとの差分から制御棒と燃料との接触による摩擦トルクを減算することで、前記制御棒駆動機構本体の摩擦トルクを計算する
ことを特徴とする劣化計測装置。
【請求項４】
請求項２に記載の劣化計測装置であって、
原子炉の運転中における前記漏洩量と前記グランドパッキンの摩擦トルクとの第１の対応関係と、
前記原子炉の停止中における前記漏洩量と前記グランドパッキンの摩擦トルクとの第２の対応関係と、を記憶する記憶装置を備え、
前記プロセッサは、
前記原子炉が運転中である場合、前記第１の対応関係を用いて、前記漏洩量から前記漏洩量に対応する前記グランドパッキンの摩擦トルクを導出し、
前記原子炉が停止中である場合、前記第２の対応関係を用いて、前記漏洩量から前記漏洩量に対応する前記グランドパッキンの摩擦トルクを導出する
ことを特徴とする劣化計測装置。
【請求項５】
請求項２に記載の劣化計測装置であって、
前記制御棒駆動機構本体の摩擦トルクを表示する表示装置を備える
ことを特徴とする劣化計測装置。
【請求項６】
請求項１に記載の劣化計測装置と制御棒駆動機構を備える劣化計測システム。
【請求項７】
請求項６に記載の劣化計測システムであって、
前記制御棒駆動機構は、
ボールネジを有し、前記ボールネジの回転により制御棒を上下させる制御棒駆動機構本体と、
前記ボールネジの周りに前記グランドパッキンを有し、原子炉内の流体が外部に漏洩しないようにシールするスプールピースと、
前記ボールネジを回転させるモータと、
前記グランドパッキンから漏洩する流体の流量を測定する流量センサと、を備え、
前記劣化の指標は、前記ボールネジの摩擦トルクである
ことを特徴とする劣化計測システム。
【請求項８】
請求項７に記載の劣化計測システムであって、
前記モータに加わるトルクを測定するトルクセンサを備える
ことを特徴とする劣化計測システム。
【請求項９】
請求項７に記載の劣化計測システムであって、
前記モータの電流を測定する電流センサを備え、
前記プロセッサは、
前記モータの電流の測定値から前記モータに加わるトルクを計算する
ことを特徴とする劣化計測システム。
【請求項１０】
請求項７に記載の劣化計測システムであって、
前記制御棒駆動機構は、
前記グランドパッキンの両端の間に設けられる隙間と、
前記隙間に連通する流路と、を備え、
前記流量センサは、前記流路に設けられる
ことを特徴とする劣化計測システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、劣化計測装置、劣化計測システム及び劣化計測方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
原子力発電プラントで使用されている制御棒駆動機構は、上端に制御棒が結合されて制御棒を炉心内に挿入又は引抜きすることにより、原子炉の反応速度を制御するものであり、原子力発電プラントの運転及び安全上、重要な装置である。
【０００３】
制御棒駆動機構は、原子炉の下部に設置されており、上部に制御棒が取り付けられている。制御棒駆動機構は、制御棒駆動機構本体と呼ばれる制御棒を上下させる部分と、スプールピースと呼ばれる原子炉内の内部流体が外部に漏洩しないようにシールする部分と、下部に制御棒駆動機構本体へ駆動力を供給するモータで構成されている。
【０００４】
制御棒駆動機構は定期的に点検され、正常に動作するように維持されている。制御棒駆動機構のように回転による摺動部分を有する機器の劣化量を、機器を分解せずに把握する方法として、回転時にモータに加わる摺動抵抗による摩擦トルクを計測し、劣化量として摩擦トルクを計測する方法が知られている。（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開2003-194671号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
制御棒駆動機構を構成する制御棒駆動機構本体、スプールピース、及びモータは、個別に分解点検可能であり、特に制御棒駆動機構本体の分解に時間を要する。モータに加わるトルクは、制御棒駆動機構本体に内包されたボールネジと、スプールピースに内包されたグランドパッキンの２つの摩擦トルクによって発生する。そのため、従来手法によりモータに加わる摩擦トルクから劣化量を計測する手法では、制御棒駆動機構本体のみの摩擦トルクを取得することができず、制御棒駆動機構本体の適切な分解点検時期を把握することが困難である。
【０００７】
本発明の目的は、制御棒駆動機構を分解することなく制御棒駆動機構の劣化を計測する精度を向上することができる劣化計測装置、劣化計測システム及び劣化計測方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の一例である劣化計測装置は、制御棒駆動機構のグランドパッキンからの流体の漏洩量に基づいて、前記制御棒駆動機構の劣化の指標を計算するプロセッサを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、制御棒駆動機構を分解することなく制御棒駆動機構の劣化を計測する精度を向上することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
劣化計測用の制御棒駆動機構の構成図
制御棒駆動機構の劣化計測フロー
グランドパッキンにおける漏洩量と摩擦トルクの関係の例
制御棒駆動機構の劣化計測システムの構成図
グランドパッキンにおける漏洩量と摩擦トルクの関係の別の例
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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