JPH01102390A - 片封じ燃料棒パイプおよびその製造方法ならびに製造装置 - Google Patents
片封じ燃料棒パイプおよびその製造方法ならびに製造装置Info
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- JPH01102390A JPH01102390A JP62259606A JP25960687A JPH01102390A JP H01102390 A JPH01102390 A JP H01102390A JP 62259606 A JP62259606 A JP 62259606A JP 25960687 A JP25960687 A JP 25960687A JP H01102390 A JPH01102390 A JP H01102390A
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- 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
- Metal Extraction Processes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は片封じパイプ、とくに原子力発電用燃料棒パイ
プとして利用するのに適した片封じパイプおよびその製
造方法ならびに製造装置に関するものである。
プとして利用するのに適した片封じパイプおよびその製
造方法ならびに製造装置に関するものである。
原子力発電が発展して各種の原子炉が開発されるのにつ
れて、燃料棒パイプの需要も増えまた同時にその性能に
対する要求もますます厳しくなってきた。
れて、燃料棒パイプの需要も増えまた同時にその性能に
対する要求もますます厳しくなってきた。
燃料棒は通常第８図に示すように、下部端栓３１を嵌入
、溶接した中空管状体３０の中に燃料のペレット３３を
挿入し、ベレット３３の上にばね３４を挿入するととも
にヘリウムガスを封入し、上部端栓３２を、嵌入、固定
したものである。
、溶接した中空管状体３０の中に燃料のペレット３３を
挿入し、ベレット３３の上にばね３４を挿入するととも
にヘリウムガスを封入し、上部端栓３２を、嵌入、固定
したものである。
使用される材料としては、オーステナイト系ステンレス
鋼、フェライト系ステンレス鋼、フェライト／マルテン
サイト系ステンレス鋼等各種のものがある。さらに、最
近米国インコ社のＭＡ−９５７等の合金が着目されるよ
うになってきた。
鋼、フェライト系ステンレス鋼、フェライト／マルテン
サイト系ステンレス鋼等各種のものがある。さらに、最
近米国インコ社のＭＡ−９５７等の合金が着目されるよ
うになってきた。
ところでこれらの材料を使用した燃料棒においては、漏
洩を避けるため上記のような構造の燃料棒に対して上下
端栓と燃料棒パイプ外周面との間を溶接する必要がある
。しかしなから、使用する材料によっては溶接はかなり
困難で、その上溶接個所の綿密な検査を必要とする。し
たがって燃料棒の製造には多大の時間および経費がかか
るのは避けられなかった。
洩を避けるため上記のような構造の燃料棒に対して上下
端栓と燃料棒パイプ外周面との間を溶接する必要がある
。しかしなから、使用する材料によっては溶接はかなり
困難で、その上溶接個所の綿密な検査を必要とする。し
たがって燃料棒の製造には多大の時間および経費がかか
るのは避けられなかった。
本発明はこれらの点に鑑み、燃料棒パイプの構造をいち
じるしく簡単化するとともに、そのような構造の燃料棒
を容易、迅速、かつ精密に製造することのできる方法お
よび装置を提供しようとするものである。
じるしく簡単化するとともに、そのような構造の燃料棒
を容易、迅速、かつ精密に製造することのできる方法お
よび装置を提供しようとするものである。
〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明の燃
料棒パイプは、一端が開放し他端が封鎖され、温間圧延
によって製造された全体が継目のない一体構造を備えた
もので、これを製造するに当り、まずガンドリルによっ
て丸棒に一端から他端の前方まで穿孔して中空有底管状
の素材を作り、この素材に内径を規定するためのマンド
レルを挿入して外部より加熱し、ロールによって圧延し
て軸線方向に素材を伸長するとともにその直径を縮小す
ることによって所定の寸法に仕上げられるものである。
料棒パイプは、一端が開放し他端が封鎖され、温間圧延
によって製造された全体が継目のない一体構造を備えた
もので、これを製造するに当り、まずガンドリルによっ
て丸棒に一端から他端の前方まで穿孔して中空有底管状
の素材を作り、この素材に内径を規定するためのマンド
レルを挿入して外部より加熱し、ロールによって圧延し
て軸線方向に素材を伸長するとともにその直径を縮小す
ることによって所定の寸法に仕上げられるものである。
そしてその製造装置は、マンドレルを挿入した中空有底
管状素材を圧延する圧延装置と、前記圧延装置の前後に
それぞれ設けられた予熱および加熱装置とを備え、中空
有底管状素材を二段階に加熱して圧延するようにしたも
のである。
管状素材を圧延する圧延装置と、前記圧延装置の前後に
それぞれ設けられた予熱および加熱装置とを備え、中空
有底管状素材を二段階に加熱して圧延するようにしたも
のである。
上記装置において、予めガンドリル等によって中心に穿
孔され、前記マンドレルを挿入された中空有底管状の素
材を間歇的に軸線方向に送るのと交互に前記アームの揺
動により前記ロールがレール上を軸線方向に転動して、
二段階に加熱された中空有底素材を圧延し素材を軸線方
向に伸長するともにその外径を縮小するとことによって
、通常は圧延困難と考えられていた材質の素材からでも
、容易に所定の内、外径を有する片封じ管を得ることが
できる。
孔され、前記マンドレルを挿入された中空有底管状の素
材を間歇的に軸線方向に送るのと交互に前記アームの揺
動により前記ロールがレール上を軸線方向に転動して、
二段階に加熱された中空有底素材を圧延し素材を軸線方
向に伸長するともにその外径を縮小するとことによって
、通常は圧延困難と考えられていた材質の素材からでも
、容易に所定の内、外径を有する片封じ管を得ることが
できる。
本発明は、とくに前記インコ社のＭＡ−９５７合金によ
る燃料棒パイプの場合に適している。
る燃料棒パイプの場合に適している。
以下、図面に基づいて本発明を説明する。
第１図は本発明の燃料棒用片封じ管を製造する装置１の
主として圧延装置２を示す。ただし圧延装置の一部は図
面を複雑にしないため記載されていない。
主として圧延装置２を示す。ただし圧延装置の一部は図
面を複雑にしないため記載されていない。
第１図の装置１の左端には図示しない制御装置があり、
またマンドレル保持用チャックおよび素材保持用チャッ
クが設けられている。
またマンドレル保持用チャックおよび素材保持用チャッ
クが設けられている。
制御装置と圧延装置２とはベツド３で連結され、その上
に送りねじ４が延長している。送りねじ４には、中心に
穿孔された素材５（第６図参照）の後端を保持してこれ
を圧延装置２に送るチャック（図示せず）が取付けられ
ている。ねじ軸４は間歇的に回転し、素材保持用チャッ
クをそのつど所定距離だけ前進させる。
に送りねじ４が延長している。送りねじ４には、中心に
穿孔された素材５（第６図参照）の後端を保持してこれ
を圧延装置２に送るチャック（図示せず）が取付けられ
ている。ねじ軸４は間歇的に回転し、素材保持用チャッ
クをそのつど所定距離だけ前進させる。
ベツド３の右側部分下側にはクランク機構６が設けられ
、クランク機構６に連結されたロッド７はさらに、軸８
に枢着されたアーム９の下端に連結されている。軸８は
ねじ軸４および素材５に対して直角に延び、したがって
クランク機構６から駆動されるアーム９はねじ軸４およ
び素材５と同じ方向に軸８の周りに前後に揺動すること
になる。
、クランク機構６に連結されたロッド７はさらに、軸８
に枢着されたアーム９の下端に連結されている。軸８は
ねじ軸４および素材５に対して直角に延び、したがって
クランク機構６から駆動されるアーム９はねじ軸４およ
び素材５と同じ方向に軸８の周りに前後に揺動すること
になる。
素材５は前記のように前工程においてガンドリルによっ
て中心に穿孔されるが、その際、圧延加工の開始を容易
にするため、先端部にテーパ部分を形成するのが有利で
ある。チャックによって圧延装置２に送り込まれ、圧延
装置２において圧延された素材５は、圧延後、先端を切
断、研磨加工されて例えば第７図に示すような燃料棒パ
イプ５′となる。
て中心に穿孔されるが、その際、圧延加工の開始を容易
にするため、先端部にテーパ部分を形成するのが有利で
ある。チャックによって圧延装置２に送り込まれ、圧延
装置２において圧延された素材５は、圧延後、先端を切
断、研磨加工されて例えば第７図に示すような燃料棒パ
イプ５′となる。
第２図ないし第５図において、軸８に支持されたアーム
９は軸８の上方すなわちロッド７の連結点とは反対側に
、レール１７を有する外側スライド１６の調節可能なロ
ッド１２とロール１９を有する内側スライド２１のロッ
ド２２とが連結されている。
９は軸８の上方すなわちロッド７の連結点とは反対側に
、レール１７を有する外側スライド１６の調節可能なロ
ッド１２とロール１９を有する内側スライド２１のロッ
ド２２とが連結されている。
外側スライド１６の両側の突出部１６′は圧延装置２の
支持面に摺動可能に支持され、内側スライド２１は外側
スライド１６内面に摺動可能に支持されている（第２図
および第５図参照）。
支持面に摺動可能に支持され、内側スライド２１は外側
スライド１６内面に摺動可能に支持されている（第２図
および第５図参照）。
アーム９と外側スライド１６とを連結するロッド１２は
軸受１０においてフォークを介してアーム９に連結され
、該軸受１０はねじ１１によってアームの孔内で摺動可
能に調節される。またロッド１２はねじ１３によりその
軸線方向にも長さを調節可能である。ロッド１２のフォ
ークを外側スライド１６に連結する軸受１４はねじ１５
により調節可能である。内側スライド２１はロッド２２
によりアーム９に連結され、ロッド２２のアーム９との
連結端はアーム９の軸線方向に摺動するようになってい
る。
軸受１０においてフォークを介してアーム９に連結され
、該軸受１０はねじ１１によってアームの孔内で摺動可
能に調節される。またロッド１２はねじ１３によりその
軸線方向にも長さを調節可能である。ロッド１２のフォ
ークを外側スライド１６に連結する軸受１４はねじ１５
により調節可能である。内側スライド２１はロッド２２
によりアーム９に連結され、ロッド２２のアーム９との
連結端はアーム９の軸線方向に摺動するようになってい
る。
内側スライド２１は支持装置２０によりロール１９を軸
線に対して直角方向に移動可能に支持している。ロール
１９は円周方向にたとえば３個設けられ、レール１７と
共働して軸線に対して直角に移動して素材を圧延しく第
５図）、衝程の終りには互いに接触して素材５を所定寸
法の外径に仕上げる。
線に対して直角方向に移動可能に支持している。ロール
１９は円周方向にたとえば３個設けられ、レール１７と
共働して軸線に対して直角に移動して素材を圧延しく第
５図）、衝程の終りには互いに接触して素材５を所定寸
法の外径に仕上げる。
外側スライド１６は中空でその内部に内側スライド２１
がそのシュー２１′によって摺動する。
がそのシュー２１′によって摺動する。
外側スライド２１の内面には、ロール１９を案内するた
めのレール１７がねじ１８により固定されている。レー
ル１７には僅かなテーパが形成され、それが外側スライ
ド１６とともに前進したとき、ロール１９を半径方向内
向きに押すようになっている。内側スライド２１と外側
スライド１６との相対位置を適当に定めることにより、
レール２２の速度および移動距離とロール２５６速度お
よび移動距離の関係を素材の材質に応じて所望の通りに
設定することができる。
めのレール１７がねじ１８により固定されている。レー
ル１７には僅かなテーパが形成され、それが外側スライ
ド１６とともに前進したとき、ロール１９を半径方向内
向きに押すようになっている。内側スライド２１と外側
スライド１６との相対位置を適当に定めることにより、
レール２２の速度および移動距離とロール２５６速度お
よび移動距離の関係を素材の材質に応じて所望の通りに
設定することができる。
内側スライド２１の前後には、素材５を予熱しついで一
旦冷却した素材を所望の温度に加熱する二つの加熱装置
が設けられている。すなわち、アーム９の上方から燃焼
ガス発生用の水素供給管２３がロッド２２の間に挿入さ
れ、一方向側スライド２１の先端にはシーズヒーター２
４が取付けられている。
旦冷却した素材を所望の温度に加熱する二つの加熱装置
が設けられている。すなわち、アーム９の上方から燃焼
ガス発生用の水素供給管２３がロッド２２の間に挿入さ
れ、一方向側スライド２１の先端にはシーズヒーター２
４が取付けられている。
圧延装置２に送りこまれた素材５は内側スライド２１の
ロール１９によって圧延され所望の外径となる。その際
内径は図示しないマンドレルによって規定される。マン
ドレルは前記のようにマンドレル保持用チャックにより
一定位置に保持されているため、圧延された素材５はマ
ンドレルに対して間歇的に摺動、前進する。素材５は予
熱装置の管２３から供給される水素の燃焼ガスと、シー
ズヒータ２４によって加熱される。素材を加熱すること
によりたとえば前記ＭＡ−９５７合金のような冷間加工
に適さない材料でも容易に加工することができる。管の
一部の加工を終わると、素材はねじ４により所定距離前
進する。そのとき内外スライド２１．１６は第１図およ
び第３図の位置に後退する。パイプ５の加工が終わると
、前記のように先端部を切断、研磨して所定の形状に仕
上げられる。
ロール１９によって圧延され所望の外径となる。その際
内径は図示しないマンドレルによって規定される。マン
ドレルは前記のようにマンドレル保持用チャックにより
一定位置に保持されているため、圧延された素材５はマ
ンドレルに対して間歇的に摺動、前進する。素材５は予
熱装置の管２３から供給される水素の燃焼ガスと、シー
ズヒータ２４によって加熱される。素材を加熱すること
によりたとえば前記ＭＡ−９５７合金のような冷間加工
に適さない材料でも容易に加工することができる。管の
一部の加工を終わると、素材はねじ４により所定距離前
進する。そのとき内外スライド２１．１６は第１図およ
び第３図の位置に後退する。パイプ５の加工が終わると
、前記のように先端部を切断、研磨して所定の形状に仕
上げられる。
（発明の効果〕
本発明は燃料棒パイプとして片封じ管を使用するように
したため、溶接が片側でよくなり燃料棒の製造に要する
時間、検査に要する時間等を大幅に短縮し、製造経費を
節減することができるとともに、漏洩の危険は減少する
。
したため、溶接が片側でよくなり燃料棒の製造に要する
時間、検査に要する時間等を大幅に短縮し、製造経費を
節減することができるとともに、漏洩の危険は減少する
。
燃料棒の製造にあたっては、ガンドリルによって穿孔さ
れた素材を温間圧延するだけでよいので、加工が簡単で
経費も少なくてすむ。製造装置としては、従来の管圧延
装置に加熱装置を組込むだけでよく装置の改造に要する
経費も少なくてすむ。
れた素材を温間圧延するだけでよいので、加工が簡単で
経費も少なくてすむ。製造装置としては、従来の管圧延
装置に加熱装置を組込むだけでよく装置の改造に要する
経費も少なくてすむ。
なお、本発明は片封じ管、その製造方法および装置は、
他の溶接困難な素材を使用する例えば熱電対、ヒートパ
イプ等に対しても応用することができる。
他の溶接困難な素材を使用する例えば熱電対、ヒートパ
イプ等に対しても応用することができる。
第１図は本発明による装置の主として圧延装置の、内側
スライドを除去した、一部破断正面図。 第２図は第１図の装置の平面図。第３図は圧延装置要部
の縦断正面図、第４図は同一部破断側面図。 第５図は第３図のＶ −Ｖ線に沿う側断面図。第６図は
燃料棒パイプ素材の断面図、第７図は同パイプ完成品の
断面図、第８図は従来の燃料棒の断面図。 ２・−・−圧延装置、４・−・−ねじ軸、５−・−・素
材、１６・・・・・外側スライド、１７−・−・・レー
ル、１１−・ロール。 ２１・−・・内側スライド、２３・−・・・予熱装置、
２４・・・−・加熱装置 第４図 手続補装置（方式） 昭和６２年１１月 ２４日
スライドを除去した、一部破断正面図。 第２図は第１図の装置の平面図。第３図は圧延装置要部
の縦断正面図、第４図は同一部破断側面図。 第５図は第３図のＶ −Ｖ線に沿う側断面図。第６図は
燃料棒パイプ素材の断面図、第７図は同パイプ完成品の
断面図、第８図は従来の燃料棒の断面図。 ２・−・−圧延装置、４・−・−ねじ軸、５−・−・素
材、１６・・・・・外側スライド、１７−・−・・レー
ル、１１−・ロール。 ２１・−・・内側スライド、２３・−・・・予熱装置、
２４・・・−・加熱装置 第４図 手続補装置（方式） 昭和６２年１１月 ２４日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、一端が開放し他端が封鎖され、温間圧延によつて製
造された全体が継目のない一体の片封じ燃料棒パイプ。 ２、ガンドリルによつて丸棒に一端から他端の前方まで
穿孔して中空有底管状の素材を作り、この素材にマンド
レルを挿入して外部から加熱し、ロールによつて圧延す
ることにより、素材を軸線方向に伸長するとともに直径
を縮小するようにした、片封じ燃料棒パイプの製造方法
。 ３、マンドレルを挿入した中空有底管状素材を圧延する
圧延装置と、前記圧延装置の前後にそれぞれ設けられた
予熱装置および加熱装置とを備え、中空管状有底素材を
二段階に加熱して圧延するようにしたことを特徴とする
、片封じ燃料棒パイプの製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62259606A JPH01102390A (ja) | 1987-10-16 | 1987-10-16 | 片封じ燃料棒パイプおよびその製造方法ならびに製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62259606A JPH01102390A (ja) | 1987-10-16 | 1987-10-16 | 片封じ燃料棒パイプおよびその製造方法ならびに製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01102390A true JPH01102390A (ja) | 1989-04-20 |
Family
ID=17336425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62259606A Pending JPH01102390A (ja) | 1987-10-16 | 1987-10-16 | 片封じ燃料棒パイプおよびその製造方法ならびに製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01102390A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5848242A (ja) * | 1981-09-17 | 1983-03-22 | Pioneer Electronic Corp | 情報再生装置 |
| JPS59130608A (ja) * | 1983-11-28 | 1984-07-27 | Nippon Steel Corp | 底付管の連続圧延法 |
-
1987
- 1987-10-16 JP JP62259606A patent/JPH01102390A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5848242A (ja) * | 1981-09-17 | 1983-03-22 | Pioneer Electronic Corp | 情報再生装置 |
| JPS59130608A (ja) * | 1983-11-28 | 1984-07-27 | Nippon Steel Corp | 底付管の連続圧延法 |
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