JPH0564758B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は原子炉圧力容器に係り、特に沸騰水型
原子炉（BWR）の圧力容器の下鏡の改良に関す
る。

〔発明の背景〕

原子力発電は、従来の化石燃料による発電に取
つて替わるべく、着実にその数を増やしてはいる
が、建設コストが火力発電所に比べてはるかに大
きいため、将来にわたつて原子力発電を存続させ
ていくためには、発電所の建設コストを大幅に低
減し、且つ、建設期間を短縮することが必要とな
つている。

このような状況に鑑み、原子力発電所の主要機
器の１つである原子炉圧力容器についても、抜本
的な合理化、及び工期短縮のニーズが、非常に大
きなものになつている。

一方、原子力発電の絶対的な安全性に対する要
求は、依然強いものがあり、この点から原子炉圧
力容器が最も重要な機器の１つであり、高い信頼
性を要求されている。したがつて合理化に伴う信
頼性の低下は許されず、むしろ、従来の実績を踏
まえて更に信頼性を向上させることが必要であ
る。

従来の原子炉圧力容器は、第６図に示すよう
に、上鏡１、胴体２及び下鏡１１から構成されて
いる。このうち、下鏡は、第７図に示すように下
鏡ドーム１２、下鏡ペダル４、シユラウドサポー
ト５及びスタツブチユーブ１３から構成されてお
り、制御棒ハウジング７が、このスタツブチユー
ブ１３および下鏡ドーム１２を貫通している。そ
して下鏡ドーム１２は、第７図及び第９図のよう
に、スタツブチユーブ１３が取り付けられる部分
が半球型の３次元構造になつている。

第８図に、従来のスタツブチユーブ取り付け部
の詳細の一例を示す。スタツブチユーブ１３は、
インコネル合金製の短管であり、1100MWe級
BWR原子炉圧力容器の場合、185本存在する。

スタツブチユーブ１３は、溶接により下鏡ドー
ム１２に取り付けられ、更にこれを貫通して制御
棒ハウジング７が取り付けられ、スタツブチユー
ブ１３の上端で制御棒ハウジング７とすみ肉溶接
される。このスタツブチユーブ１３の取り付け
は、制御棒ハウジング７が垂直に燃料集合体の間
隙に挿入される必要があることから、厳しい倒れ
（スタツブチユーブ中心軸の傾き）公差が要求さ
れ、スタツブチユーブ１３と下鏡ドーム１２と溶
接には、細心の注意が払われている。また下鏡ド
ーム１２の圧力容器内面側はインコネル肉盛層１
４が形成され、スタツブチユーブ１３は下鏡ドー
ムに使用されている低合金鋼とほぼ同じ強度を有
し、優れた耐食性を有する必要があるためインコ
ネル合金が使用されている。

このような従来技術は、製造工程の点で下記の
問題を有している。

(1) スタツブチユーブ１３と下鏡ドーム１２の溶
接部は３次元構造であり、軸対称でないため、
円周各位置の溶着金属の量が異なり、通常の溶
接手順では溶着金属の凝固の際の収縮によつて
生じる倒れが円周各位置で不均一となる。この
結果、溶接完了時点で大きな倒れを生じること
になる。

このため、従来技術では、手溶接により溶着金
属の量を加減しながら溶接を行つており多大の時
間と工数を要している。

又、上記の倒れを管理するために、しばしば溶
接を中断して倒れの測定を行つており、溶接と倒
れ測定との交互の作業となり、非常に能率の悪い
溶接作業となつている。

(2) スタツブチユーブ１３と下鏡ドーム１２の溶
接部は、第７図及び第９図から明らかなように
下鏡ドーム１２が半球形であるため、(a)．185
本のスタツブチユーブ１３の開先形状が各々異
なる、(b)．１本のスタツブチユーブ１３につい
ても、開先形状が３次元的であり、円周各位置
で異なる、という理由から、自動溶接の適用が
困難であり、当外溶接部は手溶接により取り付
けられている。このため、スタツブチユーブ１
３と下鏡ドーム１２の溶接に多大の工数と時間
を要している。

(3) 下鏡ドーム１２には、1100MWeBWRの場
合、185本のスタツブチユーブ１３が取り付け
られるため、開先形状が各溶接部で異なるばか
りでなく、スタツブチユーブ１３同志の間隔は
約250mmと非常に狭く、溶接時の作業性が悪い
ため、溶接に多大の工数と時間を要している。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな
くし、短期間に簡便に製造でき、高い信頼性を有
する原子炉圧力容器を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、上鏡と胴体と制御棒ハウジング貫通
孔が形成された下鏡とを備えた原子炉圧力容器に
おいて、前記下鏡は圧力容器内面側が前記制御棒
ハウジング貫通孔の孔軸に対して直交するように
平面状に形成された鏡板を備えることによつて、
上記目的を達成したものである。

〔発明の実施例〕

以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明す
る。

第１図は本発明の一実施例を示す原子炉圧力容
器の全体構造を示す。この原子炉圧力容器は上鏡
１と胴体２と下鏡３とから構成され、円筒形の支
持スカートによつて支持されている。

下鏡３は、第２図に示すように鏡板３Ａが下鏡
ペダル４を介して胴体２に取り付けられている。
鏡板３Ａは低合金鋼の一体鍛造品又は鋼板で形成
され、制御棒ハウジング７が貫通するための貫通
孔７Ａが設けられるとともにその圧力容器内面側
は前記貫通孔７Ａに直交するように平面状に形成
されている。

この平面状に形成された鏡板３Ａ面にはスタツ
ブチユーブ６が設けられ、また下鏡３には炉内構
造物を支持するためのシユラウドサポート５が鏡
板３Ａ及び下鏡ペダル４に溶接により固定されて
いる。

スタツブチユーブ６は、第３図に示すように溶
接によることなく鏡板３Ａと一体で形成されてお
り、この一体に形成されたスタツブチユーブ６と
鏡板３Ａにはステンレス又はインコネルの内張り
８が施されている。また特に図示してないが、胴
体２及び下鏡ペダル４の内面にもステンレスまた
はインコネルの内張りが施されている。そして内
張り８が施されたスタツブチユーブ６の上端面と
制御棒ハウジング７とはすみ肉溶接により固定さ
れている。

第１図〜第３図に示す実施例において、鏡板３
Ａの圧力容器内面側は、制御棒ハウジング７が貫
通するため貫通孔７Ａの孔軸と直交するように平
面状に形成されているので、スタツブチユーブ６
を鏡板３Ａに固定する作業は２次元の作業とな
り、作業が容易であり、自動溶接機等の機械の適
用も可能となる。

また鏡板３Ａはスタツブチユーブ６を形成する
面側は平面状であるので、従来の半球型下鏡ドー
ム１２からスタツブチユーブ６を一体に形成する
３次元の作業に比べて極めて容易な作業となり、
しかもスタツブチユーブ６とは一体に形成されて
おり、鏡板３Ａと多数本のスタツブチユーブ６と
を溶接により固定する作業およびその検査作業を
省略することができる。

因に従来は、スタツブチユーブ１３と下鏡ドー
ム１２の溶接部は法規により放射線透過試験が要
求され、溶接層を３分の１層毎に液体浸透探傷試
験を行う分割液体浸透試験を行つており、当該溶
接部の検査に多大の工数と時間を要求するもので
あつた。

更に本実施例によれば鏡板３Ａと一体に形成さ
れたスタツブチユーブ６にはステンレス又はイン
コネルの内張りが施されているため、従来のよう
にスタツブチユーブ自体に高価なインコネル合金
を用いる必要がない。

第４図は本発明の他の実施例を示す原子炉圧力
容器の要部断面図である。

第４図において、鏡板３Ｂは圧力容器内面側
が、制御棒ハウジング７が貫通するための貫通孔
７Ａと直交するように平面状に形成されるととも
に圧力容器外面側も平面状に形成され、したがつ
て第１図の実施例における下鏡３Ａよりも板厚が
薄くなつている。

この下鏡３Ｂは、鋼板を格子状に組み合わせ、
制御棒ハウジング７が貫通するための多数の孔が
形成されるとともに支持スカートに固定された補
強板９により支持されている。

第４図において、下鏡３Ｂとスタツブチユーブ
６が一体に形成され、スタツブチユーブ６にステ
ンレス又はインコネルの内張りが施されている点
は第１図〜第３図に示す実施例と同じである。

第４図に示す実施例によれば、第１図〜第３図
に示す実施例による効果の他に、補強板９により
原子炉圧力容器の内圧による荷重を一部受け持つ
ことができるため、下鏡３Ｂの板厚を薄くするこ
とができる。

第５図は本発明の更に他の実施例を示す原子炉
圧力容器の要部断面図である。

下鏡３Ｃの圧力容器内面側は制御棒ハウジング
７が貫通するための貫通孔７Ａに直交するように
平面状に形成され、下鏡３Ｃは、スタツブチユー
ブ６と一体に形成され、このスタツブチユーブ６
にステンレス、インコネル又は低合金鋼の短管１
０が突合せ溶接により接合されている。下鏡３
Ｃ、スタツブチユーブ６、短管１０及びスタツブ
チユーブ６と短管１０との突合せ溶接部にはそれ
ぞれ内張り８が施されている。

第５図に示す実施例によれば、予め鏡板３Ｃと
一体に形成されたスタツブチユーブ６に更に余長
を必要とするときに有効であり、またスタツブチ
ユーブ６と短管１０との突合せ溶接では、軸対称
回転構造であるため、自動溶接が適用され、溶接
の工数及び時間を大幅に短縮することができる。

上記した実施例では、鏡板３Ａ〜３Ｃとスタツ
ブチユーブ６とはそれぞれ一体に形成されている
が、鏡板３Ａ〜３Ｃとスタツブチユーブ６とを溶
接により接合固定してもよい。この場合、鏡板３
Ａ〜３Ｃは圧力容器内面が平面状に形成されてい
るので、各１本毎のスタツブチユーブ６の開先形
状が円周各位置とも同一であり、かつ多数のスタ
ツブチユーブ６それぞれの開先形状が同一となる
ので自動溶接の適用が容易であり、溶接の工数を
低減できる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、下鏡における容
器内面側が制御棒ハウジング貫通孔の孔軸に対し
て直交するように平面状に形成された鏡板として
いるので、この鏡板とスタツブチユーブとを一体
に形成する場合には成形加工が２次元的作業であ
るため、自動機械による作業が容易となり、成形
加工に要する工数と時間を低減でき、また鏡板と
スタツブチユーブとを溶接により接合固定する場
合には各スタツブチユーブの開先形状が同一であ
り、かつ２次元的作業であるので溶接の工数と時
間を短縮できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すBWR型原子
炉圧力容器の全体構成図、第２図は第１図の要部
断面図、第３図は第２図のＡ部詳細断面図、第４
図は本発明の他の実施例を示すBWR型原子炉圧
力容器の要部断面図、第５図は本発明の更に他の
実施例を示すBWR型原子炉圧力容器の要部断面
図、第６図は従来のBWR型原子炉圧力容器の全
体構成図、第７図は第６図の要部断面図、第８図
は第７図のＢ部詳細断面図、第９図は第７図のＡ
−Ａ矢視図である。 １……上蓋、２……胴体、３Ａ〜３Ｃ……鏡
板、４……下鏡ペタル、５……シユラウドサポー
ト、６……スタツブチユーブ、７……制御棒ハウ
ジング、８……内張り、９……補強板、１０……
短管、１１……下鏡、１２……下鏡ドーム、１３
……スタツブチユーブ、１４……インコネル肉盛
層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上鏡と胴体と制御棒ハウジング貫通孔が形成
   された下鏡とを備えた原子炉圧力容器において、
   前記下鏡は圧力容器内面側が前記制御棒ハウジン
   グ貫通孔の孔軸に対して直交するように平面状に
   形成された鏡板を備えていることを特徴とする原
   子炉圧力容器。 ２ 前記鏡板が、前記制御棒ハウジングに固定す
   るためのスタツブチユーブと一体に形成されてい
   る特許請求の範囲第１項記載の原子炉圧力容器。 ３ 前記鏡板に一体に形成されたスタツブチユー
   ブと、鏡板とにそれぞれ耐蝕性の内張りが施され
   ている特許請求の範囲第１項記載の原子炉圧力容
   器。 ４ 前記内張りが、ステンレス鋼又はインコネル
   からなる特許請求の範囲第１項記載の原子炉圧力
   容器。 ５ 前記鏡板の圧力容器外面側が制御棒ハウジン
   グ貫通孔の孔軸に対して直交するように平面状に
   形成されるとともにこの平面状の鏡板面側に前記
   制御棒ハウジングを貫通するための孔を有する補
   強部材を設けた特許請求の範囲第１項乃至第４項
   のいずれかに記載の原子炉圧力容器。