JP2015197334A - Fuel storage facility and fuel storage rack - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel storage facility capable of suppressing, without fixing a fuel storage rack, the horizontal movement when an earthquake or the like occurs.SOLUTION: The fuel storage facility includes: a pool 1 storing water 3; a fuel storage rack 2 that is mounted on a floor surface 1a of the pool 1 without fixing, and can store a fuel inside; and a rack support structure 4 fixed and erected on the floor surface 1a of the pool 1. The fuel storage rack 2 has a hole extending upward from the lower surface. The fuel storage rack 2 is disposed on the floor surface 1a of the pool so that the rack support structure 4 is inserted into and engaged with the hole.

Description

本発明は、原子力発電所で使用される燃料を貯蔵する設備と、当該設備に使用される燃料貯蔵ラックに関する。   The present invention relates to a facility for storing fuel used in a nuclear power plant and a fuel storage rack used for the facility.

原子力発電所では、原子炉の炉心において所定期間使用した燃料（使用済燃料）を炉心から取り出した後、原子炉建屋内の使用済燃料プールに設置された使用済燃料貯蔵ラックに装荷し、貯蔵する。このような燃料貯蔵ラックには、使用済燃料プールに固定設定される固定式と、使用済み燃料プールに固定せずに配置される自立式がある。何れも、一般的に縦長の箱型として形成され、固定式の場合は、底部に設けられたベースが基礎ボルトにより使用済み燃料プール床に固定される。一方、自立式の場合は、底部に脚部が設けられて、プール床に固定されることなく自立する構造となっている。   At a nuclear power plant, fuel (spent fuel) that has been used for a specified period in the reactor core is removed from the reactor core, and then loaded into a spent fuel storage rack installed in a spent fuel pool in the reactor building for storage. To do. Such fuel storage racks include a fixed type that is fixedly set in the spent fuel pool and a self-supporting type that is arranged without being fixed to the spent fuel pool. Both are generally formed as vertically long boxes, and in the case of the fixed type, the base provided at the bottom is fixed to the spent fuel pool floor by foundation bolts. On the other hand, in the case of a self-supporting type, a leg is provided at the bottom, and the structure is such that it is independent without being fixed to the pool floor.

特開平4-27898号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-27898

燃料貯蔵ラックは、所定期間にわたって使用済燃料が臨界に達しないよう支持・保管し、冷却する機能を維持する必要がある。そのため、地震が発生した場合に、燃料貯蔵ラックにかかる荷重での破損や転倒を防止する必要がある。   The fuel storage rack needs to support, store, and cool the spent fuel so that it does not reach criticality for a predetermined period of time. Therefore, when an earthquake occurs, it is necessary to prevent breakage or overturn due to the load applied to the fuel storage rack.

固定式の場合は、基礎ボルトに大きな引張荷重が発生するが、自立式は使用済燃料プール床に固定されていないため、固定式のように基礎ボルトに荷重が発生することはない。また、固定式に比べると、使用済み燃料プール内への設置や除却が容易という利点もある。   In the case of the fixed type, a large tensile load is generated on the foundation bolt. However, since the self-supporting type is not fixed to the spent fuel pool floor, no load is generated on the foundation bolt unlike the fixed type. Also, compared to the fixed type, there is an advantage that it is easy to install and remove in the spent fuel pool.

その一方、自立指揮の場合は、地震等による滑り、浮き上がり、ロッキングが起こる可能性がある。通常、燃料貯蔵ラックはプール内に多数並べて配置されるため、他の燃料貯蔵ラックや、プール内の機器、プール側壁等の周辺構造物との接触を防止する必要がある。また、周辺構造物との接触なかったとしても、滑り等で移動した燃料貯蔵ラックを初期位置へ戻す作業が必要である。   On the other hand, in the case of independent command, there is a possibility that slip, lift, and rocking may occur due to an earthquake or the like. Usually, since many fuel storage racks are arranged side by side in the pool, it is necessary to prevent contact with other fuel storage racks, equipment in the pool, and peripheral structures such as pool side walls. Further, even if there is no contact with the surrounding structure, it is necessary to return the fuel storage rack moved by sliding or the like to the initial position.

本発明は、上記課題を鑑み、燃料貯蔵ラックを固定することなく、地震等があった場合に水平方向への移動を抑制することが可能な燃料貯蔵設備を提供することを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a fuel storage facility that can suppress movement in a horizontal direction when an earthquake or the like occurs without fixing a fuel storage rack.

上記目的を達成するため、本発明の実施形態による燃料貯蔵設備は、水を収容するプールと、前記プールの床面に固定されず載置され、その内部に燃料を貯蔵可能な燃料貯蔵ラックと、前記プールの床面に固定して立設されたラック支持構造物と、を備え、前記燃料貯蔵ラックは、その下面から上方に延びる孔部を有し、前記燃料貯蔵ラックが、前記ラック支持構造物が前記孔部に挿入されて嵌合するように 前記プール床面に配置されたものである。   In order to achieve the above object, a fuel storage facility according to an embodiment of the present invention includes a pool that stores water, a fuel storage rack that is mounted on the floor of the pool without being fixed and can store fuel therein. A rack support structure fixedly erected on the floor of the pool, wherein the fuel storage rack has a hole extending upward from a lower surface thereof, and the fuel storage rack is supported by the rack. The structure is arranged on the pool floor so as to be inserted into and fitted into the hole.

また、本発明の実施形態による燃料貯蔵ラックは、燃料プール内に配置され、その内部に燃料を装荷できる燃料貯蔵ラックであって、前記燃料プールの床面に立設されたラック支持構造物が挿入される孔部を下面に有するものである。   A fuel storage rack according to an embodiment of the present invention is a fuel storage rack that is arranged in a fuel pool and can be loaded with fuel. A rack support structure that is erected on the floor of the fuel pool is provided. It has a hole to be inserted in the lower surface.

本発明の実施形態によれば、燃料貯蔵ラックをプールに固定することなく、地震等があった場合に水平方向への移動を抑制することが可能となる。   According to the embodiment of the present invention, it is possible to suppress movement in the horizontal direction when an earthquake or the like occurs without fixing the fuel storage rack to the pool.

第１実施形態による燃料貯蔵設備の概略を示す斜視図。The perspective view which shows the outline of the fuel storage installation by 1st Embodiment. （ａ）第１実施形態による燃料貯蔵ラックの概略を示す斜視図、（ｂ）燃料貯蔵ラックの上面図、（ｃ）第１実施形態による燃料貯蔵設備の要部拡大縦断面図。(A) The perspective view which shows the outline of the fuel storage rack by 1st Embodiment, (b) The top view of a fuel storage rack, (c) The principal part expansion longitudinal cross-sectional view of the fuel storage equipment by 1st Embodiment. 第１実施形態の変形例による燃料貯蔵設備の要部拡大縦断面図。The principal part expansion longitudinal cross-sectional view of the fuel storage installation by the modification of 1st Embodiment. 第２実施形態による燃料貯蔵設備の要部拡大縦断面図。The principal part expansion longitudinal cross-sectional view of the fuel storage installation by 2nd Embodiment. 第２実施形態の変形例による燃料貯蔵設備の要部拡大縦断面図。The principal part expansion longitudinal cross-sectional view of the fuel storage installation by the modification of 2nd Embodiment. 第３実施形態による燃料貯蔵設備の要部拡大縦断面図。The principal part expansion longitudinal cross-sectional view of the fuel storage installation by 3rd Embodiment. 第３実施形態の変形例による燃料貯蔵設備の要部拡大縦断面図。The principal part expansion longitudinal cross-sectional view of the fuel storage installation by the modification of 3rd Embodiment. 第４実施形態による燃料貯蔵設備の要部拡大縦断面図。The principal part expansion longitudinal cross-sectional view of the fuel storage equipment by 4th Embodiment. （ａ）第５実施形態による燃料貯蔵設備の要部拡大縦断面図、（ｂ）本実施形態の作用を示す要部拡大縦断面図。(A) The principal part expansion longitudinal cross-sectional view of the fuel storage equipment by 5th Embodiment, (b) The principal part expansion longitudinal cross-sectional view which shows the effect | action of this embodiment. （ａ）第５実施形態の変形例の要部拡大縦断面図、（ｃ）第５実施形態の別の変形例の要部拡大縦断面図。(A) The principal part expansion longitudinal cross-sectional view of the modification of 5th Embodiment, (c) The principal part expansion longitudinal cross-sectional view of another modification of 5th Embodiment.

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係る燃料貯蔵設備の構成について、図１等を用いて説明する。図１は、第１実施形態による燃料貯蔵設備の概略を示す図である。燃料貯蔵設備１００は、燃料プール１と、この燃料プール１内に多数並べて配置された自立式の燃料貯蔵ラック２を有する。燃料プール１は水３で満たされており、通常、燃料ラック２は水没している。燃料貯蔵ラック２には原子炉で使用された燃料が装荷されて、燃料プール１内部で保管される。また、燃料プール底部１ａには、柱状の構造物であるラック支持構造物４が固定して立設されている。ラック支持構造物４は、後で詳述するように、燃料貯蔵ラック２の下面から挿入されるように配置される。図１においては一部の燃料貯蔵ラック２を省略してラック支持構造物４を図示しており、また図示されている燃料貯蔵ラック２もラック支持構造物４が下面から挿入された状態である。ラック支持構造物４は、中空構造でも中実構造であってもよい。また、ラック支持構造物４には、例えば燃料貯蔵ラック２と同様の材料、コンクリート、ボロン添加ステンレス鋼等を用いる。 [First Embodiment]
The configuration of the fuel storage facility according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing an outline of a fuel storage facility according to the first embodiment. The fuel storage facility 100 includes a fuel pool 1 and a self-supporting fuel storage rack 2 arranged in a large number in the fuel pool 1. The fuel pool 1 is filled with water 3, and the fuel rack 2 is usually submerged. The fuel storage rack 2 is loaded with fuel used in the nuclear reactor and stored in the fuel pool 1. A rack support structure 4 that is a columnar structure is fixed and erected on the fuel pool bottom 1a. The rack support structure 4 is disposed so as to be inserted from the lower surface of the fuel storage rack 2 as will be described in detail later. In FIG. 1, a part of the fuel storage rack 2 is omitted and the rack support structure 4 is illustrated, and the illustrated fuel storage rack 2 is also in a state in which the rack support structure 4 is inserted from the lower surface. . The rack support structure 4 may be a hollow structure or a solid structure. The rack support structure 4 is made of, for example, the same material as the fuel storage rack 2, concrete, boron-added stainless steel, or the like.

次に、燃料貯蔵ラック２の構成について図２を用いて説明する。図２は燃料貯蔵ラック１０２の構成を示す図で、図２（ａ）が構造の概略を示す斜視図、図２（ｂ）が上面図、図２（ｃ）が図２（ｂ）に示したＡ−Ａ線による矢視図である。燃料貯蔵ラック２は多角形の角筒形状（本実施形態では四角筒形状とする）で、上面が開放しており、その内側が格子で区切られて形状を有する。例えば角筒の外枠の中に格子板が並べられて形成されるほか、小さい角筒を外枠内に配列して形成する場合がある。   Next, the configuration of the fuel storage rack 2 will be described with reference to FIG. 2A and 2B are diagrams showing the configuration of the fuel storage rack 102. FIG. 2A is a perspective view showing an outline of the structure, FIG. 2B is a top view, and FIG. 2C is shown in FIG. It is an arrow view by the AA line. The fuel storage rack 2 has a polygonal rectangular tube shape (in this embodiment, a rectangular tube shape), and has an open top surface and a shape in which the inside is partitioned by a lattice. For example, in addition to being formed by arranging lattice plates in the outer frame of a square tube, there are cases where small square tubes are arranged in the outer frame.

この格子で区切られたセル２ａのひとつひとつに、原子炉の燃料集合体５が装荷される。使用済み燃料を装荷するのが通常であるが、これに限定されず例えば使用前の燃料等を装荷しても構わない。   Reactor fuel assemblies 5 are loaded into each of the cells 2a delimited by the lattice. Although it is usual to load spent fuel, it is not limited to this, For example, you may load the fuel etc. before use.

さらに、この燃料貯蔵ラックは、セル２ａの配列の中央に当たる位置に、下側に開口した孔部２ｂを有する。孔部２ａは下面と上面のそれぞれに開口した貫通孔である。なお、孔部２ｂがセル２ａの配列の中央に限定されず、また下面のみ開口した非貫通孔であってもよい。孔部２ｂは、セル２ａとほぼ同じ断面積で形成される。   Further, this fuel storage rack has a hole 2b that opens downward at a position corresponding to the center of the array of cells 2a. The hole 2a is a through-hole opened on each of the lower surface and the upper surface. The hole 2b is not limited to the center of the array of cells 2a, and may be a non-through hole that is open only on the lower surface. The hole 2b is formed with substantially the same cross-sectional area as the cell 2a.

燃料貯蔵ラック２は、図２（ｃ）に示すように、その孔部２ｂにラック支持構造物４が挿入されるように配置される。より具体的には、燃料貯蔵ラック２を上方から吊り下ろしてプール底部１ａに配置する際に、孔部２ｂとラック支持構造物４の水平方向位置を合わせて吊り下ろすことで、孔部２ｂにラック支持構造物４を挿入させる。   As shown in FIG. 2C, the fuel storage rack 2 is arranged such that the rack support structure 4 is inserted into the hole 2b. More specifically, when the fuel storage rack 2 is suspended from above and placed on the pool bottom 1a, the holes 2b and the rack support structure 4 are suspended in the horizontal direction so that the holes 2b are suspended. The rack support structure 4 is inserted.

以下、燃料貯蔵設備１００の作用について説明する。燃料貯蔵ラック２ａは、基礎ボルトによる固定等を行っていない自立式である。地震が起きた場合、鉛直方向への移動に対しては制限がないので、燃料貯蔵ラック２ａに大きい荷重がかかることがない。その一方、燃料貯蔵ラック２ａの水平方向への移動は、孔部２ｂに挿入されたラック支持構造物４と燃料貯蔵ラック２ａの干渉により制限される。   Hereinafter, the operation of the fuel storage facility 100 will be described. The fuel storage rack 2a is a self-supporting type that is not fixed with foundation bolts. When an earthquake occurs, there is no restriction on the movement in the vertical direction, so that a large load is not applied to the fuel storage rack 2a. On the other hand, the movement of the fuel storage rack 2a in the horizontal direction is limited by the interference between the rack support structure 4 inserted into the hole 2b and the fuel storage rack 2a.

ここで、地震時に発生する荷重は、孔部２ｂの内面とラック支持構造物４の外面の衝突によるものとなり、ラック支持構造物４に発生する荷重はせん断荷重が主となる。このため、固定式の燃料貯蔵ラックに比較して、発生する引張荷重が小さい。   Here, the load generated at the time of the earthquake is due to the collision between the inner surface of the hole 2b and the outer surface of the rack support structure 4, and the load generated on the rack support structure 4 is mainly a shear load. For this reason, the generated tensile load is smaller than that of a fixed fuel storage rack.

なお、上述したように燃料貯蔵ラック２の鉛直方向への移動には制限がない。このため、ラック支持構造物４の高さを、設計時に想定する地震動による燃料貯蔵ラック２の浮き上がり高さよりも大きくすることが望ましい。   As described above, there is no restriction on the movement of the fuel storage rack 2 in the vertical direction. For this reason, it is desirable to make the height of the rack support structure 4 larger than the floating height of the fuel storage rack 2 due to the earthquake motion assumed at the time of design.

以上説明したように、本実施形態の燃料貯蔵設備１００によれば、地震が起きた場合に燃料貯蔵ラック２に生じる荷重を、従来の固定式のラックに比べて小さくすることができる。   As described above, according to the fuel storage facility 100 of the present embodiment, the load generated in the fuel storage rack 2 when an earthquake occurs can be reduced as compared with a conventional fixed rack.

また、地震が起きた場合に、従来の自立式のラックのように水平方向に移動してしまって、位置を戻す作業が発生することがない。   Further, when an earthquake occurs, there is no need to move back in the horizontal direction as in a conventional self-supporting rack and to return the position.

また、孔部２ｂはセル２ａと概ね同じ断面積であるため、従来の燃料貯蔵ラックの任意の数かつ任意の位置のセル２ａを孔部２ｂに変更しただけの構成であり、製造が容易である。   Moreover, since the hole 2b has substantially the same cross-sectional area as the cell 2a, it is a configuration in which any number and any number of cells 2a of the conventional fuel storage rack are changed to the hole 2b, and the manufacturing is easy. is there.

また、ラック支持構造物４が孔部２ｂに挿入されるように燃料貯蔵ラック２をするだけなので、基礎ボルトの取り付けや取り外し作業が生じる従来の固定式のラックに比較して、据付や除却の作業効率に優れる。   In addition, since the fuel storage rack 2 is simply inserted so that the rack support structure 4 is inserted into the hole 2b, the installation and removal can be performed compared to the conventional fixed rack in which the installation and removal work of the foundation bolts is performed. Excellent work efficiency.

なお、図３に示すように、ラック支持構造物４の高さ寸法を燃料貯蔵ラック２の高さ寸法と同等としてもよい。孔部２ｂを貫通孔とした場合、一見してセル２ａとの見分けがつき難い。このため、ラック支持構造物４を燃料貯蔵ラック２と同等の高さとすることで、孔部２ｂに挿入された状態のラック支持構造物４の視認性が高まり、燃料３を誤挿入することを防止することができる。   As shown in FIG. 3, the height dimension of the rack support structure 4 may be equivalent to the height dimension of the fuel storage rack 2. When the hole 2b is a through hole, it is difficult to distinguish from the cell 2a at a glance. For this reason, by making the rack support structure 4 the same height as the fuel storage rack 2, the visibility of the rack support structure 4 inserted into the hole 2 b is increased, and the fuel 3 is erroneously inserted. Can be prevented.

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係る構成について、図４等を用いて以下説明する。なお、第１実施形態と同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 [Second Embodiment]
A configuration according to the second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same structure as 1st Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図４は、本実施形態に係る燃料貯蔵設備１００の要部拡大縦断面図である。本実施形態では、ラック支持構造物４の上端が錘状に形成されている。また、図５に示す本実施形態の変形例では、ラック支持構造物４の上端が半球形状に形成されている。   FIG. 4 is an enlarged vertical cross-sectional view of a main part of the fuel storage facility 100 according to the present embodiment. In this embodiment, the upper end of the rack support structure 4 is formed in a weight shape. Moreover, in the modification of this embodiment shown in FIG. 5, the upper end of the rack support structure 4 is formed in hemispherical shape.

本実施形態及び変形例によれば、ラック支持構造物４の先端が下部に比べて細い形状とすることで、ラック支持構造物４を孔部２ｂに挿入させる際の挿入性が向上し、設置工事の作業効率を向上させることができる。   According to the present embodiment and the modified example, the tip of the rack support structure 4 has a narrower shape than the lower part, so that the insertability when the rack support structure 4 is inserted into the hole 2b is improved and installed. Work efficiency of construction can be improved.

また、燃料貯蔵ラック２にロッキングが発生した場合、ラック支持構造物４をこのような形状とすることにより燃料貯蔵ラック２の内壁との干渉を回避することで、転倒モーメントの発生を抑制することができる。   In addition, when rocking occurs in the fuel storage rack 2, the rack support structure 4 is formed in such a shape to avoid interference with the inner wall of the fuel storage rack 2, thereby suppressing the occurrence of a tipping moment. Can do.

［第３実施形態］
本発明の第３実施形態に係る構成について、図６等を用いて以下説明する。なお、第１実施形態と同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 [Third Embodiment]
A configuration according to the third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same structure as 1st Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

本実施形態では、ラック支持構造物４に、スペーサ６ａを取り付けている。スペーサ６ａは、ラック支持構造物４の上端付近に取り付けられ、下にいくほど外側に広がるような形状を有する。つまり、ラック支持構造物４への取り付け位置から、斜め下方向へ延びている。このスペーサ６ａが、ラック支持構造物４の燃料貯蔵ラック２と対向する面それぞれに設けられている。また、スペーサ６ａの下端近傍は、ラック支持構造物４側に屈曲している。   In the present embodiment, the spacer 6 a is attached to the rack support structure 4. The spacer 6a is attached in the vicinity of the upper end of the rack support structure 4, and has a shape that spreads outward as it goes down. That is, it extends obliquely downward from the position where it is attached to the rack support structure 4. The spacer 6 a is provided on each surface of the rack support structure 4 that faces the fuel storage rack 2. Further, the vicinity of the lower end of the spacer 6a is bent toward the rack support structure 4 side.

このスペーサ６ａには、例えば炭素鋼やステンレス鋼、アルミ合金等を用い、ボロン等を添加したものであってもよい。   The spacer 6a may be made of, for example, carbon steel, stainless steel, aluminum alloy or the like and added with boron or the like.

また、図７に示す変形例では、スペーサ６ｂを燃料貯蔵ラック２側に設けている。スペーサ６ｂは、燃料貯蔵ラック２の取り付け位置から斜め上方向へ延びており、その上端近傍は、燃料貯蔵ラック２の内面側に屈曲している。   In the modification shown in FIG. 7, the spacer 6b is provided on the fuel storage rack 2 side. The spacer 6 b extends obliquely upward from the attachment position of the fuel storage rack 2, and the vicinity of the upper end thereof is bent toward the inner surface side of the fuel storage rack 2.

本実施形態及び変形例では、スペーサ６ａまたは６ｂにより、燃料貯蔵ラック２を設置する際の位置決め精度を向上させることができる。また、スペーサ６ａまたは６ｂの先端近傍を反対側に折り返した形状としたことで、スペーサ６ａまたは６ｂが燃料貯蔵ラック２やラック支持構造物４にひっかかる可能性が低い。   In the present embodiment and the modification, the positioning accuracy when the fuel storage rack 2 is installed can be improved by the spacer 6a or 6b. Further, since the vicinity of the tip of the spacer 6a or 6b is folded back to the opposite side, the possibility that the spacer 6a or 6b gets caught in the fuel storage rack 2 or the rack support structure 4 is low.

なお、本実施形態ではスペーサ６ａまたは６ｂをそれぞれ４つ設けた例で説明したが、これに限られず任意の個数とすることができ、また例えばスペーサ６ａとスペーサ６ｂを２つずつ組み合わせることも可能である。また、スペーサ６ａとスペーサ６ｂの取り付け位置についても、燃料貯蔵ラック２が設置された状態において、スペーサ６ａまたは６ｂの少なくとも一部がラック支持構造物４と燃料貯蔵ラック２の間に位置するような配置であればよい。   In the present embodiment, the example in which four spacers 6a or 6b are provided has been described. However, the number of spacers 6a or 6b is not limited to this, and any number can be used. For example, two spacers 6a and 6b can be combined. It is. Also, the spacer 6a and the spacer 6b are attached at positions where at least a part of the spacer 6a or 6b is located between the rack support structure 4 and the fuel storage rack 2 in a state where the fuel storage rack 2 is installed. Any arrangement may be used.

［第４実施形態］
本発明の第４実施形態に係る構成について、図８を用いて以下説明する。なお、第１実施形態と同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 [Fourth Embodiment]
A configuration according to the fourth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same structure as 1st Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

本実施形態では、ラック支持構造物４の内部に中空部４ａ形成され、この中空部４ａは、流路４ｂによってラック支持構造物４の外側と連通している。ラック支持構造物の中空部４ａは、給水ポンプ１１と接続されており、給水ポンプ１１によって水源１２（冷却水タンク）に貯蔵された水が供給される。中空部４ａに供給された水は、流路４ｂからラック支持構造物４の外に流出する。   In the present embodiment, a hollow portion 4a is formed inside the rack support structure 4, and the hollow portion 4a communicates with the outside of the rack support structure 4 by a flow path 4b. The hollow portion 4 a of the rack support structure is connected to the water supply pump 11, and water stored in the water source 12 (cooling water tank) is supplied by the water supply pump 11. The water supplied to the hollow portion 4a flows out of the rack support structure 4 from the flow path 4b.

本実施形態によれば、ラック支持構造物４を介して燃料貯蔵ラック２の内部に水を供給して強制対流を発生させることができる。これにより貯蔵された燃料集合体５の除熱性を向上させることができる。   According to the present embodiment, forced convection can be generated by supplying water into the fuel storage rack 2 via the rack support structure 4. Thereby, the heat removal property of the stored fuel assembly 5 can be improved.

［第５実施形態］
本発明の第５実施形態に係る構成について、図９等を用いて以下説明する。なお、第１実施形態と同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図９（ａ）は、本実施形態によるカバー２１を設けられたラック支持構造物４の要部拡大縦断面図である。 [Fifth Embodiment]
The configuration according to the fifth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same structure as 1st Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted. FIG. 9A is an enlarged vertical cross-sectional view of a main part of the rack support structure 4 provided with the cover 21 according to the present embodiment.

本実施形態では、ラック支持構造物４にカバー２１（例えば金属製）が設置されている。カバー２１は、ラック支持構造物４の上面に載置されており、ラック支持構造物４の側面を覆っている。また、カバー２１の上部には吊り具２２が取り付けられており、燃料交換機等のクレーンで吊り上げや吊り降ろすことが可能である。吊り上げや吊り降ろしに専用の治具を用いることで、吊り具２２を不要とすることもできる。   In the present embodiment, a cover 21 (for example, metal) is installed on the rack support structure 4. The cover 21 is placed on the upper surface of the rack support structure 4 and covers the side surfaces of the rack support structure 4. Further, a lifting tool 22 is attached to the upper portion of the cover 21 and can be lifted and lowered by a crane such as a fuel changer. The lifting tool 22 can be eliminated by using a dedicated jig for lifting and lowering.

カバー２１の形状について、具体的に説明する。ラック支持構造物４上面と接する水平部がラック支持構造物４上面の外まで延び、そこから屈曲して下方に延びてラック支持構造物４側面を覆う。さらに、ある程度下方まで延びたところでラック支持構造物４側へ折り返し、カバー２１の外側面部とラック支持構造物４の間で上方に延びている。カバー２１の外側面部と、ラック支持構造物４に近い内側面部の間には、間隙２３が形成される。   The shape of the cover 21 will be specifically described. A horizontal portion in contact with the upper surface of the rack support structure 4 extends to the outside of the upper surface of the rack support structure 4, and then bends and extends downward to cover the side surface of the rack support structure 4. Furthermore, when it extends downward to some extent, it is folded back to the rack support structure 4 side and extends upward between the outer surface portion of the cover 21 and the rack support structure 4. A gap 23 is formed between the outer surface portion of the cover 21 and the inner surface portion close to the rack support structure 4.

本実施形態の作用について、図９（ｂ）を用いて説明する。地震が発生した場合、地震動の大きさがある程度大きいと燃料貯蔵ラック２とラック支持構造物４の相対的な移動により燃料貯蔵ラック２とラック支持構造物４接触する。この際、カバー２１の側面部が燃料貯蔵ラック２とラック支持構造物４に挟まれて変形する。図９（ｂ）は、カバー２１が燃料貯蔵ラック２とラック支持構造物４に挟まれて変形し、間隙２３が無くなった状態を示している。   The effect | action of this embodiment is demonstrated using FIG.9 (b). When an earthquake occurs, if the magnitude of the ground motion is large to some extent, the fuel storage rack 2 and the rack support structure 4 come into contact with each other due to the relative movement of the fuel storage rack 2 and the rack support structure 4. At this time, the side surface portion of the cover 21 is sandwiched between the fuel storage rack 2 and the rack support structure 4 and deformed. FIG. 9B shows a state in which the cover 21 is deformed by being sandwiched between the fuel storage rack 2 and the rack support structure 4 and the gap 23 is eliminated.

カバー２１が変形する際、カバー２１の変形によってエネルギが吸収される。また、間隙２３は水で満たされているので、カバー２１が変形する際にカバー２１内側の水が狭い流路を通ってカバー２１の外側へ流出するため、ダンパとして作用し、エネルギが吸収される。   When the cover 21 is deformed, energy is absorbed by the deformation of the cover 21. Further, since the gap 23 is filled with water, when the cover 21 is deformed, the water inside the cover 21 flows out of the cover 21 through a narrow channel, so that it acts as a damper and energy is absorbed. The

本実施形態によれば、地震動によって燃料貯蔵ラック２とラック支持構造物４が接触する際に、カバー２１がエネルギを吸収することで、燃料貯蔵ラック２とラック支持構造物４それぞれの負荷を低減することができる。また、地震動以外の原因で、例えば燃料ラック２の設置時の位置決めミス等で接触する場合も、燃料貯蔵ラック２とラック支持構造物４を保護することができる。   According to the present embodiment, when the fuel storage rack 2 and the rack support structure 4 come into contact with each other due to earthquake motion, the cover 21 absorbs energy, thereby reducing the loads on the fuel storage rack 2 and the rack support structure 4. can do. Further, the fuel storage rack 2 and the rack support structure 4 can be protected even when they come into contact with each other due to a cause other than the earthquake motion, for example, due to a positioning error when the fuel rack 2 is installed.

また、カバー２１は、吊り上げないし吊り降ろしのみで除却ないし設置できるため、交換作業が簡単である。したがって、地震後に燃料貯蔵ラック２やラック支持構造物４の健全性が維持されておりカバー２１の交換のみですむ場合は、燃料貯蔵ラック２やラック支持構造物４の補修や交換等を行なう場合に比較して、復旧作業等を短期間で完了することができる。   Further, since the cover 21 can be removed or installed only by lifting or lowering, the replacement work is easy. Therefore, when the soundness of the fuel storage rack 2 or the rack support structure 4 is maintained after the earthquake and only the cover 21 needs to be replaced, the fuel storage rack 2 or the rack support structure 4 is repaired or replaced. Compared to the above, the restoration work and the like can be completed in a short period of time.

本実施形態の変形例を、図１０を用いて説明する。図１０（ａ）に示す変形例では、カバー２１の内側面部を波板形状としている。この場合、カバー２１が燃料貯蔵ラック２とラック支持構造物４に挟まれた場合に、カバー２１全体としての変形量が大きくなるので、より多くのエネルギを吸収することができる。また、図１０（ｂ）に示す別の変形例では、カバー２１の先端がカバー２１の外側面部に向けて屈曲されている。先端は、カバー２１にの外側面部に接触してもしなくてもよい。この場合も、本実施形態に比較してカバー２１全体としての変形量が大きくなるので、より多くのエネルギを吸収することができる。   A modification of this embodiment will be described with reference to FIG. In the modification shown in FIG. 10A, the inner side surface of the cover 21 has a corrugated plate shape. In this case, when the cover 21 is sandwiched between the fuel storage rack 2 and the rack support structure 4, the amount of deformation of the cover 21 as a whole increases, so that more energy can be absorbed. In another modification shown in FIG. 10B, the tip of the cover 21 is bent toward the outer surface portion of the cover 21. The tip may or may not contact the outer surface portion of the cover 21. Also in this case, since the deformation amount of the cover 21 as a whole is larger than that of the present embodiment, more energy can be absorbed.

また、本実施形態及び各変形例において、例えば間隙２３に中空の金属球等を緩衝材として配置してもよい。これにより、吸収するエネルギをさらに増大させることができる。この際、カバー２１の側面部が潰れた状態でも、緩衝材はカバー２１と一緒に吊り上げられるので、設置や除却の作業性に影響しない。   Moreover, in this embodiment and each modification, you may arrange | position a hollow metal ball etc. as a shock absorbing material in the gap | interval 23, for example. Thereby, the energy to absorb can be further increased. At this time, even if the side surface portion of the cover 21 is crushed, the cushioning material is lifted together with the cover 21, so that the workability of installation and removal is not affected.

また、ラック支持構造物４の上面に接する部分は、板状でなく、例えば十字形の梁状であってもよい。あるいは、カバー２１がラック支持構造物４の上面から側面の途中までを完全に覆う形状だと、気中環境で設置した後に燃料貯蔵プール１を水で満たす場合に間隙２３等に空気が残る可能性があるので、空気の排出口としてのカバー２１の内側と外側を連通する貫通孔を設けてもよい。貫通孔は大きく形成する必要はないので、カバー２１のダンパとしての作用に影響しない。また、貫通孔を設けることで第４実施形態のラック支持構造物４に適用することも可能である。   Moreover, the part which touches the upper surface of the rack support structure 4 may not be plate-shaped, but may be, for example, a cross-shaped beam. Alternatively, if the cover 21 has a shape that completely covers from the upper surface of the rack support structure 4 to the middle of the side surface, air can remain in the gap 23 or the like when the fuel storage pool 1 is filled with water after being installed in an air environment. Therefore, a through hole that communicates the inside and the outside of the cover 21 as an air outlet may be provided. Since the through hole does not need to be formed large, it does not affect the function of the cover 21 as a damper. Moreover, it is also possible to apply to the rack support structure 4 of 4th Embodiment by providing a through-hole.

また、本実施形態および変形例では、カバー２１が水平部を有するものとして説明したが、ラック支持構造物４に応じた形状であればよく、例えば第２実施形態のラック支持構造物４に適用する場合は、ラック支持構造物４の上面を覆う錘形状や半球形状の上部と、ラック支持構造物４の側面を覆う側面部を有するカバー２１とされる。   In the present embodiment and the modification, the cover 21 has been described as having a horizontal portion. However, the cover 21 may have a shape corresponding to the rack support structure 4, and may be applied to the rack support structure 4 of the second embodiment, for example. In this case, the cover 21 has a weight-shaped or hemispherical upper portion that covers the upper surface of the rack support structure 4 and a side surface that covers the side surface of the rack support structure 4.

また、本実施形態及び変形例ではカバー２１の側面部が鉛直方向に延びる形状として説明したが、例えば下に延びるにつれてラック支持構造物４から遠ざかる形状として、第３実施形態に示すスペーサ６ａ、６ｂの機能を兼ねることも可能である。   Further, in the present embodiment and the modification, the side surface portion of the cover 21 is described as a shape extending in the vertical direction. However, for example, the spacers 6a and 6b illustrated in the third embodiment have a shape that moves away from the rack support structure 4 as it extends downward. It is also possible to double the function.

さらに、カバー２１の側面部は、下方へ延びてから内側へ折り返し、上方へ延びる形状として説明したが、これに限られず、燃料貯蔵ラック２とラック支持構造物４が接触を緩衝する作用があればよい。例えば、側面部が下方へ延びる波板形状とするものや、下方延びる中空の板であってもよい。   Further, the side surface portion of the cover 21 has been described as a shape that extends downward and then turns inward and extends upward. However, the present invention is not limited thereto, and the fuel storage rack 2 and the rack support structure 4 have an action of buffering contact. That's fine. For example, it may be a corrugated plate whose side surface portion extends downward or a hollow plate extending downward.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

例えば、第５実施形態および変形例によるカバー２１は、ラック支持構造物４の側面全周を覆うのではなく、部分的に覆う構成であってもよい。   For example, the cover 21 according to the fifth embodiment and the modification may be configured to partially cover the rack support structure 4 instead of covering the entire side surface.

あるいは、カバー２１は主に塑性変形によってエネルギを吸収するものとして説明したが、弾性変形によってエネルギを吸収するものであってもよい。例えば、ラック支持構造物４の側面との間にバネ等の弾性体を取り付ける、あるいはカバー２１の上部と側面部の間を板バネで接続する構成が考えられる。
Or although the cover 21 was demonstrated as what absorbs energy mainly by plastic deformation, you may absorb energy by elastic deformation. For example, the structure which attaches elastic bodies, such as a spring, between the side surfaces of the rack support structure 4, or connects between the upper part and the side part of the cover 21 with a leaf | plate spring can be considered.

１００ 燃料貯蔵設備
１ 燃料貯蔵プール
１ａ プール底部
２ 燃料貯蔵ラック
２ａ セル
２ｂ 孔部
３ 水
４ ラック支持構造物
４ａ 中空部
４ｂ 流路
５ 燃料集合体
６ａ、６ｂ スペーサ
１１ 給水ポンプ
１２ 水源
２１，２１ａ，２１ｂ カバー
２２ 吊り具
２３ 間隙 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Fuel storage facility 1 Fuel storage pool 1a Pool bottom part 2 Fuel storage rack 2a Cell 2b Hole part 3 Water 4 Rack support structure 4a Hollow part 4b Flow path 5 Fuel assembly 6a, 6b Spacer 11 Water supply pump 12 Water sources 21, 21a, 21b Cover 22 Lifting tool 23 Gap

Claims (9)

水を収容するプールと、
前記プールの床面に固定されず載置され、その内部に燃料を貯蔵可能な燃料貯蔵ラックと、
前記プールの床面に固定して立設されたラック支持構造物と、を備え、
前記燃料貯蔵ラックは、その下面から上方に延びる孔部を有し、
前記ラック支持構造物が前記孔部に挿入された燃料貯蔵設備。 A pool for water,
A fuel storage rack that is mounted on the floor of the pool without being fixed and capable of storing fuel therein;
A rack support structure fixedly erected on the floor of the pool,
The fuel storage rack has a hole extending upward from its lower surface,
A fuel storage facility in which the rack support structure is inserted into the hole. 前記孔部が前記燃料貯蔵ラックの上面まで達する貫通孔であって、
前記ラック支持構造物の高さが、前記燃料貯蔵ラックの設計用地震動による燃料貯蔵ラック浮き上がり高さよりも高い請求項１に記載の燃料貯蔵設備。 A through hole in which the hole reaches the upper surface of the fuel storage rack;
2. The fuel storage facility according to claim 1, wherein the height of the rack support structure is higher than a height of the fuel storage rack floating due to a design earthquake motion of the fuel storage rack. 前記ラック支持構造物の先端が、前記ラック支持構造物の下部に比べて細い形状である請求項１または２記載の燃料貯蔵設備。 The fuel storage facility according to claim 1 or 2, wherein a tip of the rack support structure has a narrower shape than a lower part of the rack support structure. 前記ラック支持構造物に取り付けられた支持構造物側スペーサをさらに備え、
前記支持構造物側スペーサは、少なくともその一部が、前記ラック支持構造物から遠ざかるように斜め下方向に形成された請求項１乃至３のいずれか１項に記載の燃料貯蔵設備。 A support structure-side spacer attached to the rack support structure;
4. The fuel storage facility according to claim 1, wherein at least a part of the support structure-side spacer is formed obliquely downward so as to be away from the rack support structure. 5. 前記孔部の内面に取り付けられたラック側スペーサをさらに備え、
前記ラック側スペーサは、少なくともその一部が、前記孔部の内側に向かうよう斜め上方向に形成された請求項１乃至４のいずれか１項に記載の燃料貯蔵設備。 A rack-side spacer attached to the inner surface of the hole;
The fuel storage facility according to any one of claims 1 to 4, wherein at least a part of the rack-side spacer is formed in an obliquely upward direction toward the inside of the hole. 水源に接続される給水ポンプをさらに備え、
前記ラック支持構造物は中空部と、
前記中空部から前記ラック支持構造物表面に繋がる流路を有し、
前記給水ポンプから前記中空部へ水が供給されるよう構成された請求項１乃至５のいずれか１項に記載の燃料貯蔵設備。 A water supply pump connected to the water source;
The rack support structure includes a hollow portion,
Having a flow path leading from the hollow portion to the surface of the rack support structure;
The fuel storage facility according to any one of claims 1 to 5, wherein water is supplied from the feed pump to the hollow portion. 前記水源が共用プールと別途に設けられた設備である請求項６記載の燃料貯蔵設備。 The fuel storage facility according to claim 6, wherein the water source is a facility provided separately from the shared pool. 前記ラック支持構造物を覆うカバーをさらに備え、
前記カバーが、前記ラック支持構造物の上面に載置される上部と、
当該上部から下方に延びて前記ラック支持構造物を覆う側面部と、を有し、
前記側面部が前記ラック支持構造物と前記燃料貯蔵ラックの相対的な移動によって挟まれる際に変形することで緩衝作用を生ずる請求項１乃至７の何れか１項に記載の燃料貯蔵設備。 A cover for covering the rack support structure;
An upper part on which the cover is placed on an upper surface of the rack support structure;
A side portion extending downward from the upper portion and covering the rack support structure,
The fuel storage facility according to any one of claims 1 to 7, wherein the side surface portion is deformed when being sandwiched by relative movement of the rack support structure and the fuel storage rack, thereby generating a buffering action. 燃料プール内に配置され、その内部に燃料を装荷できる燃料貯蔵ラックであって、
前記燃料プールの床面に立設されたラック支持構造物が挿入される孔部を下面に有する燃料貯蔵ラック。 A fuel storage rack disposed in a fuel pool and capable of loading fuel therein;
A fuel storage rack having a hole on a lower surface into which a rack support structure erected on the floor of the fuel pool is inserted.

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