JPH0219791A - 熱しゃへい板 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、急激な温度変化や温度ゆらぎにより発生す
る熱応力から継胴を保護するために継胴の表面に設置す
る高速増殖炉の炉心上部機構の熱しゃへい板に関する。

（従来の技ｖｇ） 高速増殖炉の炉心上部機構の熱しゃへい板は継胴の表面
に設置され、原子炉の起動停止やスクラムによる急激な
温度変化、さらには通常の定常運転時にも生じる比較的
周波数の高い温度ゆらぎが、直接継胴に伝達され過大な
熱応力が生ずることを防止している。

第１図に例示するように、熱しゃへい板随は継Ｍ３７の
冷却材１４に接する面に継胴３７と多少の距離を離して
設置される。

この熱しゃへい板５０は、その要求される機能からも、
継胴３７と異なる温度となるため熱膨張差を吸収できる
ようなフレキシブルな取付けと、熱膨張差自体を制限す
るために部材の分割が必要となる。

さらに冷却材の流動に曝らされるため、これに起因する
流体振動を防止する剛性も一方で要求される。

これらの要求を満たす熱しゃへい板５０の取付は構造は
、数種類提案・実施されているが一般的な例を挙げれば
スタッドボルト５１を溶接またはねじこみにより画用３
７に固定し、スペーサを介して継胴３７とのギャップを
確保し、その上に、しやへい板５０をナツト５２で固定
するものであった。第５図および第６図に取付は構造の
例を示す。

（発明が解決しようとする課題） 原子炉トリップ時に冷却材温度が急激に変化した場合、
熱しゃへい板５０により急激な温度変化は緩和されるが
、継Ｊｌ１３７に対する温度変化は完全に消滅したわけ
ではなく、数分から数時間に及びゆっくりした温度変化
により継胴３７に熱応力が発生する。

この熱応力は、構造物全体として構造健全性を維持する
のに充分な程度に制限されているが、熱しゃへい板５０
を取付けているスタッドボルト５１等の局所では形状不
連続による応力の熱中により。

必ずしも充分に低い応力レベルではなかった。

従って、溶接によるスタッドボルト５１の取付けに当た
っては構造不連続を最小にするために、ビートをグライ
ンダー等で仕上げたり厳密な非破壊検査を実施し信頼性
を確保していた。またねじによるスタッドボルト５１の
取付けの場合には、ねじ穴の部分は構造物の有効厚さが
減少するために、板厚を厚くして強度を補償していた。

この発明は上記事情を考慮してなされたものであり、熱
しゃへい板の取付けに対する機能上の要求、すなわち熱
膨張差の吸収と充分な剛性を確保し、さらに継胴に付加
的な応力集中のない取付けができる熱しゃへい板を提供
することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） この発明は１円筒または楕円のような外部に凸な継胴を
有する炉心上部機構の外表面に取付けられる熱しゃへい
板において、取付は構造が継胴の外表面の浅い溝にはめ
こまれた取付はリングと。

取付はリングに設置されたスタッドボルトこのボルドに
締込まれるナツトから構成され、熱しゃへい板が熱しゃ
へい板に明けられた取付は孔でスタッドボルドとナツト
により取付はリング上にスライド可能に固定されたもの
である。

（作　　用） したがって、この発明に係る高速増殖炉・炉心上部機構
の熱しゃへい板は、その取付けに際して構造物の表面に
スタッドボルトを直接設置しないため、継胴に付加的な
局部応力を発生させない。

さらに、取付はリングが全周にわたり熱しゃへい板を支
持するために、スタッドボルトしスペーサによる離散し
た点支持に比較して高い剛性が得られる。

（実　施　例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、この発明に係る炉心上部機構の熱しゃへい板
における一実施例を示す縦断面図、第２図は取付は部を
切断して示す平面図である。

第４図は第１図の実施例が適用された高速増殖炉を示す
断面図である。

第４図に示すように、一般に高速増殖炉１３は液体ナト
リウム等の液体金属を冷却材１４として使用する。この
冷却材１４が原子炉容器１５内に充填される。この原子
炉容器１５の上端はしやへいプラグ１７によって閉塞さ
れ、また原子炉容器１５内に炉心１９が収容される。

液体ナトリウム等の冷却材１４は原子炉容器１５の下部
の冷却材人口２１から流入し、炉心１９内を上方に流れ
て加熱され、冷却材出口２３から流出するように構成さ
れる。

しやへいプラグ１７には炉心上部機構２５が取付けられ
る。

この炉心上部機構２５は制御棒、制御棒駆動機構２７、
制御棒案内管２９および計装ウェル３１を内包する胴３
７が冷却材１４の自由液面４０を貫通している。

胴３７の下部には整流装置３３が取付けられ炉心から流
出する冷却材を分流し原子炉の上部プレナム４１に導い
ている。

継胴３７の外周部には、原子炉トリップ時等の急激な温
度変化や温度ゆらぎにより発生する熱応力から継胴３７
を保護するために、熱しゃへい板５０が取付けられてい
る。

第２図及び第３図に示す、この熱しゃへい板５０の取付
は構造は以下のとおりである。

継胴３７の外表面に周方向に設けられた浅い溝５３に取
付はリング５４がはめこまれて固定されている。

取付はリング５４の内径より継胴３７の外径の方が大き
いため取付はリング５４は分割して組立て、溶接または
機械的な継手により一体にされる。この取付はリング５
４には複数のめねじが加工されており、各々スタッドボ
ルト５■が植込まれている。スタッドボルト５１の他端
のねじ部にはナツト５２がねじこまれているが、ナツト
５２の一部は取付はリング５４のねじ部に設けられた座
ぐりとインロウではめあいになっている。

熱しゃへい［５０には取付は孔があけられておりスタッ
ドボルト５１とナツト５２により取付はリング５４上に
固定されるが、熱しゃへい＠５０と継胴３７の温度差に
起因する熱膨張差による干渉を回避するために、取付は
孔の内径はナツト５２の外径に対してギャップを設けて
いる。

なお、熱しゃへい板５０が大きいと必要とされるギャッ
プも過大となるため熱しゃへい板５０は通常分割されて
熱膨張差を適切な大きさに制限している。また、取付は
リング５４とナツト５２のつばの間の距離は熱しゃへい
板５０の板厚より若干大きくし、熱しゃへい板５０が熱
膨脹差の範囲内でスライドできる構造になっている。

従来の継胴３７にスタッドボルト５１を取付ける場合に
は、この熱膨脹差は継１］１４３７と熱しゃへイ板５０
の温度差によって決定されるが、本発明によれば取付は
リング５４と熱しゃへい板５０の温度差によって決定さ
れるため温度差が少なく、ひいては上記ギャップを押え
ることが可能となり、取付けの信頼性が向上する。

さらに、各々分割された熱しゃへい板５０は円弧状であ
り軸方向の剛性は高いが円周方向の剛性は比較的低い、
従って、流体振動を防止するために十分な剛性、即ち共
振を回避できる高い固有振動数が要求される。

本発明によれば、取付はリング５４が周方向に連続的に
内面から熱しゃへい板５０を支持し、熱しゃへい板５０
が内部へ変形する振動モードを制限しているため従来の
スタッドボルト５１のみによる取付けに比べて、少ない
スタッドボルト５１による取付けで十分な剛性が得られ
る。

また、取付はリング５４の継胴３７への取付けのために
継胴３７に浅い溝５３を設けているが、この深さは取付
けりング５４がはずれて下方に落下することを防止すれ
ば十分であり一例を挙げると２〜３ｍ＋ｍ程度である。

したがって、継胴３７表面の形状不連続はほとんど問題
にならず、従来のスタッドボルト５１を直接継胴３７に
溶接またはねじこみで取付ける方式と比較すれば応力集
中に対する両者の差は大きい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明に係る炉心上部機構の熱しゃへ
い板によれば、継胴の表面に応力集中を生ずるような形
状不連続を設けることなく熱しゃへい板を取付けられ、
さらに取付はリングによる支持により少ないスタッドボ
ルトで高い剛性を得。

熱膨脹差を生ずる温度差が小さいため、取付は孔のギャ
ップを消減し、信頼性の高い取付は構造を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係る高速増殖炉の炉心上部機構に
おける実施例を示す縦断面図、第２図は実施例の水平断
面図、第３図は実施例の要部を示す断面図、第４図は実
施例が適用された高速増殖炉を示す断面図、第５図およ
び第６図は従来の高速増殖炉の炉心上部機構における要
部を示す断面図である。 １３・・・高速増殖炉　　　　２５・・・炉心上部機構
３７・・・継胴　　　　　　　５ｏ・・・熱しゃへい板
５１・・・スタッドボルト　　５２・・・ナツト５４・
・・取付はリング 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　第子丸　健 第 図 第 図 （改） （１！Ｐ） 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 制御棒駆動機構等を内包する円筒または凸形の継胴とそ
   の外周部に熱しやへい板を有する高速増殖炉の炉心上部
   機構において、上記熱しやへい板の取付け部が胴に巻付
   けられた取付けリングと、取付けリングにねじ込まれた
   スタッドボルトと、このスタッドボルトに締付けて取付
   けられる締付部材から構成されることを特徴とする高速
   増殖炉の炉心上部機構の熱しやへい板。