JPH02167496A - 核燃料集合体 - Google Patents
核燃料集合体Info
- Publication number
- JPH02167496A JPH02167496A JP63320692A JP32069288A JPH02167496A JP H02167496 A JPH02167496 A JP H02167496A JP 63320692 A JP63320692 A JP 63320692A JP 32069288 A JP32069288 A JP 32069288A JP H02167496 A JPH02167496 A JP H02167496A
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- fuel element
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- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 49
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Classifications
-
- 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
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (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、原子炉で使用された燃料集合体の検査、解体
に係り、特に燃料要素単体を、該集合体から容易に引抜
くために好適な核燃料集合体に関するものである。
に係り、特に燃料要素単体を、該集合体から容易に引抜
くために好適な核燃料集合体に関するものである。
［従来の技術］
第４図は、従来例の核燃料集合体の構成略示図である。
この図において、■は、上部タイプレート、２は、下部
タイプレート、３は、核燃料要素、５は、スペーサ、６
ａは、下部端栓である。
タイプレート、３は、核燃料要素、５は、スペーサ、６
ａは、下部端栓である。
該集合体は、格子状に規則的に配置された長尺の複数本
の燃料要素３を中間部でスペーサ５で保持し、上部タイ
プレート１および下部タイプレート２で支持することに
より組立てられている。
の燃料要素３を中間部でスペーサ５で保持し、上部タイ
プレート１および下部タイプレート２で支持することに
より組立てられている。
原子炉内で使用した燃料集合体を、燃料要素単位で検査
する場合には、まず、上部タイプレート等を取外し、燃
料要素３を集合体から引抜く必要がある。
する場合には、まず、上部タイプレート等を取外し、燃
料要素３を集合体から引抜く必要がある。
第２図は、従来例に係る下部タイプレート２と嵌合する
燃料要素３の、下部端栓６ａの形状を示す図である。
燃料要素３の、下部端栓６ａの形状を示す図である。
第２図において、燃料要素３の下部端栓６ａの直系Ｄ□
と下部端栓６ａの下部タイプレート２への挿入孔の直系
Ｄ２は共に円柱状に嵌合する構造となっている。また、
その嵌合部の間隔Ｌ＝１／２（Ｄ２−Ｄｌ）は、わずか
に０．１ｍｍである。
と下部端栓６ａの下部タイプレート２への挿入孔の直系
Ｄ２は共に円柱状に嵌合する構造となっている。また、
その嵌合部の間隔Ｌ＝１／２（Ｄ２−Ｄｌ）は、わずか
に０．１ｍｍである。
上記従来技術の集合体では、原子炉内で使用中に下部タ
イプレート２と下部端栓６ａの嵌合部で固着が生じてい
た。従って、燃料要素引抜きの際に機械的な方法により
衝撃を与えて固着状態を解除する方法を用いていた。更
には、時開６０−２０２３９４号公報の記載のように、
使用済燃料集合体の下部タイプレート２を加熱して、下
部タイプレート２と下部端栓６ａとの熱膨張量差を利用
して下部タイプレート２と下部端栓６ａの固着を解くよ
うになっていた。
イプレート２と下部端栓６ａの嵌合部で固着が生じてい
た。従って、燃料要素引抜きの際に機械的な方法により
衝撃を与えて固着状態を解除する方法を用いていた。更
には、時開６０−２０２３９４号公報の記載のように、
使用済燃料集合体の下部タイプレート２を加熱して、下
部タイプレート２と下部端栓６ａとの熱膨張量差を利用
して下部タイプレート２と下部端栓６ａの固着を解くよ
うになっていた。
［発明が解決しようとする課題］
上記従来の燃料集合体は、原子炉内で使用中に下部タイ
プレートの下部端栓挿入孔と燃料要素下部端栓の嵌合部
で熱膨張量の違いにより間隔ができ、その間隔に原子炉
水中のクラッドが付着する。
プレートの下部端栓挿入孔と燃料要素下部端栓の嵌合部
で熱膨張量の違いにより間隔ができ、その間隔に原子炉
水中のクラッドが付着する。
また、ジルカロイ−２合金で造られている燃料要素下部
端栓の表面に腐食によって酸化膜が生成される。そして
原子炉運転停止燃料の温度低下とともに下部タイプレー
トと下部端栓の嵌合部は、狭い間隙部に異物を挿入した
まま収納するために固着状態となる。従来の集合体では
、その固着に対する配慮がなされておらず燃料要素を集
合体から引抜くときこの固着を解除するのに過大な負荷
を要するので、燃料要素の損傷を引起こす恐れがあった
・ 本発明の目的は、上記の問題点を取除き、使用済燃料集
合体から燃料要素の引抜きが容易な集合体を提供するこ
とにある。
端栓の表面に腐食によって酸化膜が生成される。そして
原子炉運転停止燃料の温度低下とともに下部タイプレー
トと下部端栓の嵌合部は、狭い間隙部に異物を挿入した
まま収納するために固着状態となる。従来の集合体では
、その固着に対する配慮がなされておらず燃料要素を集
合体から引抜くときこの固着を解除するのに過大な負荷
を要するので、燃料要素の損傷を引起こす恐れがあった
・ 本発明の目的は、上記の問題点を取除き、使用済燃料集
合体から燃料要素の引抜きが容易な集合体を提供するこ
とにある。
［課題を解決するための手段］
上記課題を解決するための本発明の核燃料集合体の構成
は、複数本の燃料要素をスペーサを介して格子状に配設
し、それら燃料要素の」二部および下部端栓を、上部お
よび下部タイプレートによって固定保持してなる核燃料
集合体において、核燃料要素の下部端栓嵌合部を、下方
ほど細くなる、傾斜角１〜３度のテーパ状にするととも
に、下部タイプレート嵌合部を、前記下部端栓嵌合部と
同一傾斜角のテーパ状にするようにしたことである［作
用］ 燃料集合体の下部タイプレートの下部端栓挿入孔と下部
端栓との嵌合部で固着が生じ易い。この固着の主な原因
は、燃料要素下部端栓の表面腐食である。特に、この下
部端栓に使用されているジルカロイ−２合金は腐食部分
の体積が約２倍になる性質をもっている。因に、下部タ
イプレートの下部端栓挿入孔と下部端栓との嵌合部の間
隙（Ｌ）を一般に使用されている０、１ｍｍとした集合
体において、原子炉で４サイクル照射後下部端栓表面の
腐食厚さが１サイクル当り２５μｍ成長するとすれば、
上記嵌合部の間隙がなくなり固着状態となると予想され
る。
は、複数本の燃料要素をスペーサを介して格子状に配設
し、それら燃料要素の」二部および下部端栓を、上部お
よび下部タイプレートによって固定保持してなる核燃料
集合体において、核燃料要素の下部端栓嵌合部を、下方
ほど細くなる、傾斜角１〜３度のテーパ状にするととも
に、下部タイプレート嵌合部を、前記下部端栓嵌合部と
同一傾斜角のテーパ状にするようにしたことである［作
用］ 燃料集合体の下部タイプレートの下部端栓挿入孔と下部
端栓との嵌合部で固着が生じ易い。この固着の主な原因
は、燃料要素下部端栓の表面腐食である。特に、この下
部端栓に使用されているジルカロイ−２合金は腐食部分
の体積が約２倍になる性質をもっている。因に、下部タ
イプレートの下部端栓挿入孔と下部端栓との嵌合部の間
隙（Ｌ）を一般に使用されている０、１ｍｍとした集合
体において、原子炉で４サイクル照射後下部端栓表面の
腐食厚さが１サイクル当り２５μｍ成長するとすれば、
上記嵌合部の間隙がなくなり固着状態となると予想され
る。
下部端栓と下部タイプレートの下部端栓挿入孔とに下向
きに円錐状の傾斜を設けることにより、上記嵌合部の摩
擦力が小さくなるので固着状態においても下部端栓を上
方に引き上げたとき抵抗なく燃料要素を集合体から引抜
くことができるようになる。
きに円錐状の傾斜を設けることにより、上記嵌合部の摩
擦力が小さくなるので固着状態においても下部端栓を上
方に引き上げたとき抵抗なく燃料要素を集合体から引抜
くことができるようになる。
つぎに、本発明で提案する最適な傾斜角について、実験
結果に基づいて説明する。
結果に基づいて説明する。
傾斜構造の嵌合部模擬試験片を下記のように製作した。
傾斜角αが０度（ストレート）、１度、３度および５度
のものを各々５個宛を、温度５００℃、圧力１００ｋｇ
／ｃｉのオートクレーブ中に２４時間浸漬し、酸化膜成
長法により、下部端栓部を下部タイプレート部に固着さ
せた。これら試験片を取出して、傾斜角α２０度の場合
の引抜力の平均値を基準（１００％）として、α２１度
、３度、５度の各々の引抜力の平均値をプロットした結
果が、第３図である。
のものを各々５個宛を、温度５００℃、圧力１００ｋｇ
／ｃｉのオートクレーブ中に２４時間浸漬し、酸化膜成
長法により、下部端栓部を下部タイプレート部に固着さ
せた。これら試験片を取出して、傾斜角α２０度の場合
の引抜力の平均値を基準（１００％）として、α２１度
、３度、５度の各々の引抜力の平均値をプロットした結
果が、第３図である。
第３図かられかるように、傾斜角＝工度でも、引抜力は
急激に低下し、３度附近で、はぼ一定値（約３０％）を
保つようになる。
急激に低下し、３度附近で、はぼ一定値（約３０％）を
保つようになる。
一方、この傾斜角が大きくなると、炉内で使用中の集合
体の燃料要素に流力振動が生じるようになり、不具合と
なるので、第３図の結果を勘案して、最適の傾斜角度は
、１〜３度の範囲を提案した。
体の燃料要素に流力振動が生じるようになり、不具合と
なるので、第３図の結果を勘案して、最適の傾斜角度は
、１〜３度の範囲を提案した。
［実施例］
以下、本発明の一実施例を第１図を用いて説明する。
第１図は、本発明の一実施例に係り、下部端栓部とその
嵌合部の下部タイプレートに傾斜角度（α）を設けた断
面図である。
嵌合部の下部タイプレートに傾斜角度（α）を設けた断
面図である。
第１図の構成は、２は、下部タイプレート、３は、燃料
要素、６ｂは、下部端栓、７は、下部端栓嵌合部、８は
、下部タイプレート嵌合部、αは、傾斜角である。すな
わち、下部端栓と下部タイプレートとの嵌合部７および
８は等しい傾斜角度αで接触する構造となっている。
要素、６ｂは、下部端栓、７は、下部端栓嵌合部、８は
、下部タイプレート嵌合部、αは、傾斜角である。すな
わち、下部端栓と下部タイプレートとの嵌合部７および
８は等しい傾斜角度αで接触する構造となっている。
いま、傾斜角を３度にした時の動作についてみると、原
子炉内で使用中に燃料要素３の下部端栓６ｂ表面が腐食
、し、下部タイプレート２との嵌合部７および８で固着
状態になったとしても、この傾斜角３度のために、嵌合
部の摩擦力が小さいので、下部端栓部を上方に引上げる
ことによって円滑に燃料要素３を燃料集合体の下部タイ
プレート２から引抜くことができる。
子炉内で使用中に燃料要素３の下部端栓６ｂ表面が腐食
、し、下部タイプレート２との嵌合部７および８で固着
状態になったとしても、この傾斜角３度のために、嵌合
部の摩擦力が小さいので、下部端栓部を上方に引上げる
ことによって円滑に燃料要素３を燃料集合体の下部タイ
プレート２から引抜くことができる。
本実施例の効果は、引抜きのための力は、微力でよいの
で、下部端栓も、下部タイプレートも傷つけることなく
、かつ作業効率を向上することができる。
で、下部端栓も、下部タイプレートも傷つけることなく
、かつ作業効率を向上することができる。
［発明の効果］
本発明によれば、下部タイプレートの燃料要素下部端栓
挿入孔と下部端栓部とに一定傾斜角を設けることにより
、下部端栓の表面に腐食が生じても挿入孔内での下部端
栓の移動は円滑にできるので、燃料集合体から燃料要素
を引抜くことは容易となる。腐食による固着を解除する
ための特別な装置・施設の増設の必要がなく、これに要
する人工費も節減することができる。また、引抜くため
に過大な荷重をかける必要がないので、燃料集合体を傷
つけることがなく、作業を安全に実施することができる
。
挿入孔と下部端栓部とに一定傾斜角を設けることにより
、下部端栓の表面に腐食が生じても挿入孔内での下部端
栓の移動は円滑にできるので、燃料集合体から燃料要素
を引抜くことは容易となる。腐食による固着を解除する
ための特別な装置・施設の増設の必要がなく、これに要
する人工費も節減することができる。また、引抜くため
に過大な荷重をかける必要がないので、燃料集合体を傷
つけることがなく、作業を安全に実施することができる
。
以上要するに、使用済燃料集合体から燃料要素の引抜き
が容易で、安全な燃料集合体を提供することができる。
が容易で、安全な燃料集合体を提供することができる。
第１図は、本発明の一実施例に係り、燃料要素下部端栓
と下部タイプレートとの嵌合部詳細図、第２図は、従来
例の下部端栓と下部タイプレート−７＝ との嵌合部詳細図、第３図は、燃料要素下部端栓の立体
角（傾斜角）と燃料要素引抜力の関係図、第４図は、従
来例の燃料集合体の構成略示図である。 〈符号の説明〉 １・・・上部タイプレート、２・・・下部タイプレート
、３・・・燃料要素、５・・・スペーサ、６ａ、６ｂ・
・・下部端栓、７・・・下部端栓嵌合部、８・・・下部
タイプレート嵌合部、Ｌ・・・嵌合部の間隙、α・・・
下部端栓中心線に対する傾斜角。
と下部タイプレートとの嵌合部詳細図、第２図は、従来
例の下部端栓と下部タイプレート−７＝ との嵌合部詳細図、第３図は、燃料要素下部端栓の立体
角（傾斜角）と燃料要素引抜力の関係図、第４図は、従
来例の燃料集合体の構成略示図である。 〈符号の説明〉 １・・・上部タイプレート、２・・・下部タイプレート
、３・・・燃料要素、５・・・スペーサ、６ａ、６ｂ・
・・下部端栓、７・・・下部端栓嵌合部、８・・・下部
タイプレート嵌合部、Ｌ・・・嵌合部の間隙、α・・・
下部端栓中心線に対する傾斜角。
Claims (1)
- １、複数本の燃料要素をスペーサを介して格子状に配設
し、それら燃料要素の上部および下部端栓を、上部およ
び下部タイプレートによって固定保持してなる核燃料集
合体において、核燃料要素の下部端栓嵌合部を、下方ほ
ど細くなる、傾斜角１〜３度のテーパ状にするとともに
、下部タイプレート嵌合部を、前記下部端栓嵌合部と同
一傾斜角のテーパ状にしたことを特徴とする核燃料集合
体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63320692A JPH02167496A (ja) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | 核燃料集合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63320692A JPH02167496A (ja) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | 核燃料集合体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02167496A true JPH02167496A (ja) | 1990-06-27 |
Family
ID=18124278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63320692A Pending JPH02167496A (ja) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | 核燃料集合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02167496A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102272857A (zh) * | 2008-11-12 | 2011-12-07 | 阿海珐核能公司 | 压水反应堆核燃料组件的下管口 |
-
1988
- 1988-12-21 JP JP63320692A patent/JPH02167496A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102272857A (zh) * | 2008-11-12 | 2011-12-07 | 阿海珐核能公司 | 压水反应堆核燃料组件的下管口 |
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