JPS6027392B2 - 炉心構成要素 - Google Patents
炉心構成要素Info
- Publication number
- JPS6027392B2 JPS6027392B2 JP53010496A JP1049678A JPS6027392B2 JP S6027392 B2 JPS6027392 B2 JP S6027392B2 JP 53010496 A JP53010496 A JP 53010496A JP 1049678 A JP1049678 A JP 1049678A JP S6027392 B2 JPS6027392 B2 JP S6027392B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pad portion
- pad
- reinforcing plate
- core component
- swelling
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
- G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
- G21C3/324—Coats or envelopes for the bundles
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/02—Fuel elements
- G21C3/04—Constructional details
- G21C3/06—Casings; Jackets
- G21C3/12—Means forming part of the element for locating it within the reactor core
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高速増殖炉の炉Ｍ賛成要素に係り、特にパッド
の構造に関するものである。
の構造に関するものである。
以下核燃料集合体を例にとって説明するが、他の炉０構
成要素（制御榛集合体、遮蔽体、等）にも有効に適用で
きるものである。
成要素（制御榛集合体、遮蔽体、等）にも有効に適用で
きるものである。
高速増殖炉用核燃料集合体の一般的形状を第１図に示す
。
。
上部にハンドリングヘッド１、下部には冷却機流入用オ
リフィス孔５をもつェントランスノズル４を有し、これ
らは内部の燃料ピンを保護する正六角形のパイプである
ラッパ管２によって一体に結合される。炉心はこの核燃
料集合体が相互に５肋程度の間隙を持って蜂の巣状に配
列されて構成されるが、ラッパ管２が相互に直接接触す
る事が無い様、パッド３が設けられる。このパッド３は
従来の実験用原子炉ではラッパ管２の内側から丸形に圧
縮押出しにより成形される場合が多かった。すなわち圧
縮押出しされたパッド３の部分のラッパ管２の断面は第
２図に示す様に表わされる。一方核燃料集合体は炉内の
中性子東拘酉己や塩度拘配によって琴曲し、相互にパッ
ド３の部分で干渉し合う事が知られているが、原子炉が
大型化、高性能化するにつれ、干渉による荷重が増大し
、パッド３やラッパ管２のクリープ変形が内部の燃料ピ
ンに悪影響を与える様になってきた。
リフィス孔５をもつェントランスノズル４を有し、これ
らは内部の燃料ピンを保護する正六角形のパイプである
ラッパ管２によって一体に結合される。炉心はこの核燃
料集合体が相互に５肋程度の間隙を持って蜂の巣状に配
列されて構成されるが、ラッパ管２が相互に直接接触す
る事が無い様、パッド３が設けられる。このパッド３は
従来の実験用原子炉ではラッパ管２の内側から丸形に圧
縮押出しにより成形される場合が多かった。すなわち圧
縮押出しされたパッド３の部分のラッパ管２の断面は第
２図に示す様に表わされる。一方核燃料集合体は炉内の
中性子東拘酉己や塩度拘配によって琴曲し、相互にパッ
ド３の部分で干渉し合う事が知られているが、原子炉が
大型化、高性能化するにつれ、干渉による荷重が増大し
、パッド３やラッパ管２のクリープ変形が内部の燃料ピ
ンに悪影響を与える様になってきた。
そこでパッド３を補強する事によりクリープ変形を少な
〈する事が考案され、第３図に示す様にラッパ管２に板
を帯状に巻付けて溶接部６をもって固定しパッド３を形
成する方策が提案されている。ところがこの方策によれ
ば、溶接上の要求からパッド３用の板はラッパ管２と密
着成型する必要が有るが、ラッパ管２の製作精度が悪い
ため、一品毎の合せ作業となり製作工数が極めて多くな
る事、溶接による変形を少なくするために入熱を少なく
すると溶接部６の強度が不十分となりパッド３が離脱し
て原子炉の事故となる恐れが有る事、熱料交換に伴なう
燃料集合体挿入に際して溶接部６で滑らかな挿入が妨げ
られる恐れが有る事、溶接部６の品質管理や検査が必要
となる事、等から改善が望まれている。本発明の目的は
、パッド部の製作が容易でしかも強度が高く、部品の離
脱がなく炉心への出入れが容易な炉心構成要素を提供す
ることにある。
〈する事が考案され、第３図に示す様にラッパ管２に板
を帯状に巻付けて溶接部６をもって固定しパッド３を形
成する方策が提案されている。ところがこの方策によれ
ば、溶接上の要求からパッド３用の板はラッパ管２と密
着成型する必要が有るが、ラッパ管２の製作精度が悪い
ため、一品毎の合せ作業となり製作工数が極めて多くな
る事、溶接による変形を少なくするために入熱を少なく
すると溶接部６の強度が不十分となりパッド３が離脱し
て原子炉の事故となる恐れが有る事、熱料交換に伴なう
燃料集合体挿入に際して溶接部６で滑らかな挿入が妨げ
られる恐れが有る事、溶接部６の品質管理や検査が必要
となる事、等から改善が望まれている。本発明の目的は
、パッド部の製作が容易でしかも強度が高く、部品の離
脱がなく炉心への出入れが容易な炉心構成要素を提供す
ることにある。
本発明の特徴は、ラッパ管の一部をその周方向に連続さ
せて外部に押出して構成されたパッド部をラッパ管に設
け、軸万向におけるパッドの藤方向の両端部にはラッパ
管からパッド部に向う頭斜面が形成され、パッドの内側
凹部に補強板を密着させて設け補強板をパッド部のスェ
リング量以上のスェリング量を生じる材料にて構成した
ことにある。本発明の一実施例は第４図に示す如く構成
される。
せて外部に押出して構成されたパッド部をラッパ管に設
け、軸万向におけるパッドの藤方向の両端部にはラッパ
管からパッド部に向う頭斜面が形成され、パッドの内側
凹部に補強板を密着させて設け補強板をパッド部のスェ
リング量以上のスェリング量を生じる材料にて構成した
ことにある。本発明の一実施例は第４図に示す如く構成
される。
ラッパ管２には帯状にパッド３が打出されており、これ
を補強する目的で内面に正六角形の帯状パッド補強板７
を設たものである。製造にあたっては次の様な装置、手
順により容易に実現する事が可能である。すなわち第５
図に示す横断面の如く、内外面にそれぞれ設けられた押
型８と内面の押型を押拡げる油圧装置９が、ラッパ管２
とパッド補強板７を同図右半図より左半図の様に一体に
押し出して塑性変形させ、パッド３を実現するものであ
る。縦断面を見れば押出し前の第６Ａ図から押出し後の
第６Ｂ図の様にパッド３が実現される。本実施例では、
パッド部３がラッパ管２の全周にわたって外側に向って
突出するとともにパッド部３の軸万向における両端部が
ラッパ管２側に向って傾斜している。
を補強する目的で内面に正六角形の帯状パッド補強板７
を設たものである。製造にあたっては次の様な装置、手
順により容易に実現する事が可能である。すなわち第５
図に示す横断面の如く、内外面にそれぞれ設けられた押
型８と内面の押型を押拡げる油圧装置９が、ラッパ管２
とパッド補強板７を同図右半図より左半図の様に一体に
押し出して塑性変形させ、パッド３を実現するものであ
る。縦断面を見れば押出し前の第６Ａ図から押出し後の
第６Ｂ図の様にパッド３が実現される。本実施例では、
パッド部３がラッパ管２の全周にわたって外側に向って
突出するとともにパッド部３の軸万向における両端部が
ラッパ管２側に向って傾斜している。
このようにパッド部３の両端部に傾斜面が形成されてい
るので、この部分の断面係数が大きくなるともに、炉心
構成要素の炉心への出し入れがひじようにスムーズにな
る。このような断面係数の増大は、パッド部３の強度を
高めるものであり、出し入れがスムーズになることは炉
心構成要素の交換時間を短縮するものである。一方炉内
で用いられる金属材料は、中性子の照射を受けてスヱリ
ング（体積膨張）を生ずる事が知られている。
るので、この部分の断面係数が大きくなるともに、炉心
構成要素の炉心への出し入れがひじようにスムーズにな
る。このような断面係数の増大は、パッド部３の強度を
高めるものであり、出し入れがスムーズになることは炉
心構成要素の交換時間を短縮するものである。一方炉内
で用いられる金属材料は、中性子の照射を受けてスヱリ
ング（体積膨張）を生ずる事が知られている。
スェリング量は中性子照射量や照射温度によって異なり
、また用いられている金属の主成分元素、徴量添加元素
、冷間加工度等によっても大きく異なる。従ってラッパ
管２のパッド部３のスヱリング量が「パッド補強板７の
スェリング量よりも大きい場合にはパッド補強板７がラ
ッパ管２の内面を落下する恐れも生ずる。そのため中性
子照射量や照射温度を考慮し、ラッパ管３およびパッド
補強板７の主成分元素の配分、徴量添加元素の量、冷間
加工度、等を選定する必要がある。例えば主成分元素で
あるニッケルの含有量を増すと同一条件でのスェリング
量は大中に低下する。
、また用いられている金属の主成分元素、徴量添加元素
、冷間加工度等によっても大きく異なる。従ってラッパ
管２のパッド部３のスヱリング量が「パッド補強板７の
スェリング量よりも大きい場合にはパッド補強板７がラ
ッパ管２の内面を落下する恐れも生ずる。そのため中性
子照射量や照射温度を考慮し、ラッパ管３およびパッド
補強板７の主成分元素の配分、徴量添加元素の量、冷間
加工度、等を選定する必要がある。例えば主成分元素で
あるニッケルの含有量を増すと同一条件でのスェリング
量は大中に低下する。
程度の差は有るがクロームの含有量についても同様に影
響がある。またシリコン、ニオブ、チタン、ジルコニウ
ム等の微量添加元素の含有量を増加させる事によりスェ
リング量を大中に低下させる事ができる。程度の差は有
るが、炭素、タンタル、モリブデン、リン、等について
も同様の傾向が有る。さらに、冷間加工度を増加させる
事によりスェリング量を低下させる事ができる。例えば
ラッパ管２の材料としてニッケルを約４２重量パーセン
ト含むＰＥ−１６材を用い、パッド補強材７としてニッ
ケルを約１丸亀量パーセント含むＳＵＳ３１６材を用い
る、ラッパ管２の材料としてシリコンを約１重量パーセ
ント含んだＳＵＳ３１句材を用い、パッド補強材７とし
てシリコン含有量を０．５重量パーセント以下に抑えた
ＳＵＳ３１句材を用いる、さらにラッパ管２の材料とし
て２０％冷間加工を施されたＳＵＳ３１６材を用い、パ
ッド補強材７としてアニールされたＳＵＳ３１６材を用
いる、等が有る。またスェリング量の差に対する他の解
決策として、溶接部の品質管理や検査は必要となるが、
第７図に示す様な栓溶接１０によってパッド３とパッド
補強板７とを固定する方策や、第８図に示す様な爆着部
１１による接合方法を考えられる。
響がある。またシリコン、ニオブ、チタン、ジルコニウ
ム等の微量添加元素の含有量を増加させる事によりスェ
リング量を大中に低下させる事ができる。程度の差は有
るが、炭素、タンタル、モリブデン、リン、等について
も同様の傾向が有る。さらに、冷間加工度を増加させる
事によりスェリング量を低下させる事ができる。例えば
ラッパ管２の材料としてニッケルを約４２重量パーセン
ト含むＰＥ−１６材を用い、パッド補強材７としてニッ
ケルを約１丸亀量パーセント含むＳＵＳ３１６材を用い
る、ラッパ管２の材料としてシリコンを約１重量パーセ
ント含んだＳＵＳ３１句材を用い、パッド補強材７とし
てシリコン含有量を０．５重量パーセント以下に抑えた
ＳＵＳ３１句材を用いる、さらにラッパ管２の材料とし
て２０％冷間加工を施されたＳＵＳ３１６材を用い、パ
ッド補強材７としてアニールされたＳＵＳ３１６材を用
いる、等が有る。またスェリング量の差に対する他の解
決策として、溶接部の品質管理や検査は必要となるが、
第７図に示す様な栓溶接１０によってパッド３とパッド
補強板７とを固定する方策や、第８図に示す様な爆着部
１１による接合方法を考えられる。
本発明によれば、パッド部の製作が著しく単純化される
とともに強度が向上する。また、炉○構成要素の炉心へ
の出し入れがスムーズにでき、その交換時間が短縮され
る。補強板のスェリング量をラッパ管のスェリング量以
上にしているので、補強板の落下を防止でき、安全性が
高い。
とともに強度が向上する。また、炉○構成要素の炉心へ
の出し入れがスムーズにでき、その交換時間が短縮され
る。補強板のスェリング量をラッパ管のスェリング量以
上にしているので、補強板の落下を防止でき、安全性が
高い。
第１図は燃料集合体の一般形状を示す概念図、第２図は
従来のパッド部を示す断面図、第３図は別の従釆のパッ
ド部を示す部分断面図、第４図は本発明の一実施例を示
す部分断面図、第５図及び第６Ａ，Ｂ図は、本発明の炉
○構成要素の製造過程を示す説明図、第７図は本発明の
他の実施例を示す部分断面図、第８図は本発明の他の実
施例を示す部分断面図である。 ２……ラッパ管、３……パッド、７……パッド補強板、
１０・・・・・・栓溶接、１１・・・・・・爆着部。 ＊‘図朱３図 お２図 第４図 あ５図 ＊５図 弟７図 多８図
従来のパッド部を示す断面図、第３図は別の従釆のパッ
ド部を示す部分断面図、第４図は本発明の一実施例を示
す部分断面図、第５図及び第６Ａ，Ｂ図は、本発明の炉
○構成要素の製造過程を示す説明図、第７図は本発明の
他の実施例を示す部分断面図、第８図は本発明の他の実
施例を示す部分断面図である。 ２……ラッパ管、３……パッド、７……パッド補強板、
１０・・・・・・栓溶接、１１・・・・・・爆着部。 ＊‘図朱３図 お２図 第４図 あ５図 ＊５図 弟７図 多８図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 軸方向に伸びている断面が六角形のラツパ管を有し
ている炉心構成要素において、前記ラツパ管の一部をそ
の周方向に連続させて外部に押出して構成されたパツド
部を前記ラツパ管に設け、軸方向におけるパツドの軸方
向の両端部には前記ラツパ管から前記パツド部に向う傾
斜面が形成され、前記パツド部の内側凹部に補強板を密
着させて設け、前記補強板を前記パツド部のスエリング
量以上のスエリング量を生じる材料にて構成したことを
特徴とする炉心構成要素。 ２ 前記パツド部と前記補強板は栓溶接によつて接合さ
れた特許請求の範囲第１項記載の炉心構成要素。 ３ 前記パツド部と前記補強板とは、爆着によつて接合
された特許請求の範囲第１項記載の炉心構成要素。 ４ 前記補強板に含まれるニツケルの含有量は、前記ラ
ツパ管に含まれるニツケルの含有量よりも少ない特許請
求の範囲第１項記載の炉心構成要素。 ５ 前記補強板に含まれるシリコンの含有量は０．５重
量パーセント以下であり、前記ラツパ管に含まれるシリ
コンの含有量は０．５重量パーセントより多い特許請求
の範囲第１項記載の炉心構成要素。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53010496A JPS6027392B2 (ja) | 1978-02-03 | 1978-02-03 | 炉心構成要素 |
| FR7902619A FR2416530A1 (fr) | 1978-02-03 | 1979-02-01 | Element de noyau utilise dans un reacteur nucleaire a regeneration rapide |
| US06/009,285 US4306938A (en) | 1978-02-03 | 1979-02-02 | Reactor core element with pad |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53010496A JPS6027392B2 (ja) | 1978-02-03 | 1978-02-03 | 炉心構成要素 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54103983A JPS54103983A (en) | 1979-08-15 |
| JPS6027392B2 true JPS6027392B2 (ja) | 1985-06-28 |
Family
ID=11751791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53010496A Expired JPS6027392B2 (ja) | 1978-02-03 | 1978-02-03 | 炉心構成要素 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4306938A (ja) |
| JP (1) | JPS6027392B2 (ja) |
| FR (1) | FR2416530A1 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5253244A (en) * | 1980-07-16 | 1993-10-12 | Discovision Associates | System for recording digital information in a pulse-length modulation format |
| JPS57166591A (en) * | 1981-04-08 | 1982-10-14 | Hitachi Ltd | Nuclear fuel assembly |
| US4820472A (en) * | 1981-07-14 | 1989-04-11 | Westinghouse Electric Corp. | Nuclear reactor spent fuel storage rack |
| DE3128652A1 (de) * | 1981-07-20 | 1983-02-03 | Interatom Internationale Atomreaktorbau Gmbh, 5060 Bergisch Gladbach | Huellkasten mit distanzhaltern fuer schnelle brutreaktoren |
| US4897241A (en) * | 1981-11-30 | 1990-01-30 | Combustion Engineering, Inc. | Anti-bow grid for nuclear fuel assembly |
| EP0082660B1 (en) * | 1981-12-18 | 1987-09-02 | United Kingdom Atomic Energy Authority | Apparatus for use in liquid alkali environment |
| US4543233A (en) * | 1982-04-08 | 1985-09-24 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Mechanically attached load pad for liquid metal nuclear reactor fuel assemblies |
| DE3345099A1 (de) * | 1983-12-13 | 1985-06-20 | Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim | Fluessigkeitsgekuehlter kernreaktor, insbesondere siedewasserreaktor |
| US4749543A (en) * | 1987-03-24 | 1988-06-07 | General Electric Company | Axially shaped channel and integral flow trippers |
| USRE33818E (en) * | 1987-03-24 | 1992-02-11 | General Electric Company | Axially shaped channel and integral flow trippers |
| JPH1123765A (ja) * | 1997-05-09 | 1999-01-29 | Toshiba Corp | 原子炉の炉心 |
| US6605794B1 (en) * | 2002-09-03 | 2003-08-12 | General Electric Company | Methods for resistance cladding and welding on hot crack susceptible materials |
| FR2921509B1 (fr) * | 2007-09-21 | 2014-11-21 | Areva Np | Assemblage combustible pour reacteur nucleaire a neutrons rapides |
| US9721678B2 (en) * | 2013-05-17 | 2017-08-01 | Terrapower, Llc | Nuclear fuel assembly design |
| FR3040234B1 (fr) * | 2015-08-21 | 2019-10-25 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Assemblage pour reacteur nucleaire de type rnr-na, a boitier muni de plaquettes d'espacement a raideur amelioree |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL294146A (ja) * | 1962-06-20 | |||
| BE651738A (ja) * | 1964-08-12 | 1965-02-12 | ||
| US3546068A (en) * | 1967-11-01 | 1970-12-08 | Babcock & Wilcox Co | Nuclear reactor core construction |
| DE2023342A1 (en) * | 1970-05-13 | 1971-12-02 | Licentia Gmbh | Nuclear reactor core assembly - containing hexagonal fuel - and breeder rod/sets |
| GB1444011A (en) * | 1973-01-05 | 1976-07-28 | Atomic Energy Authority Uk | Nuclear reactors |
| DE2656441C2 (de) * | 1976-12-14 | 1986-10-16 | Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh, 7500 Karlsruhe | Distanzpflaster zur gegenseitigen Abstützung hexagonaler Brennelementkästen eines schnellen, natriumgekühlten Brutreaktors |
| JPS643977A (en) * | 1987-06-26 | 1989-01-09 | Yamaichi Electric Mfg | Connection device for electronic part |
-
1978
- 1978-02-03 JP JP53010496A patent/JPS6027392B2/ja not_active Expired
-
1979
- 1979-02-01 FR FR7902619A patent/FR2416530A1/fr active Granted
- 1979-02-02 US US06/009,285 patent/US4306938A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4306938A (en) | 1981-12-22 |
| FR2416530B1 (ja) | 1985-02-22 |
| JPS54103983A (en) | 1979-08-15 |
| FR2416530A1 (fr) | 1979-08-31 |
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