JPH026396Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は原子炉燃料集合体に関し、特に原子炉
運転中の制御棒による制御棒案内管の摩耗を最小
にするための制御棒案内管の構造の改良に関する
ものである。

商用の原子炉燃料集合体は、長さ方向に沿つて
隔置された格子状のグリツドにより互いに隔置さ
れた関係で保持された燃料棒列及び制御棒案内管
列を含んでいる。上部ノズルと下部ノズルは制御
棒案内管に結合されていて、これ等の構成要素
は、グリツドと一緒になつて、燃料集合体の骨格
構造体を形成している。制御棒案内管は、主に、
制御棒が原子炉の核分裂を制御するために垂直方
向に運動するので、その制御棒の挿入及び引き抜
きのための通路となつている。

各制御棒案内管の両端部は、冷却材が原子炉運
転中に制御棒案内管を通つて上方に貫流できるよ
うにするために、開いている。冷却材は、高速宜
つ高圧で制御棒案内管内を流れるので、制御棒と
制御棒案内管とは通常（原子炉停止時）接触して
いないが、原子炉運転中には、制御棒に振動を誘
発させて、同制御棒を制御棒案内管の内面と速く
且つ周期的に接触させる。この動作により、制御
棒の先端もしくは下端部が制御棒案内管の内面と
接触する領域において、制御棒案内管が摩耗す
る。摩耗は制御棒案内管の内面全周に起こり、ま
た、制御棒は比較的長期に亙つて大きな距離は移
動されないので、摩耗により制御棒案内管の寿命
を相当に短くする程に各制御棒案内管を弱くする
ことは明らかである。

本考案の主な目的は、先行技術の上述の欠点を
克服する制御棒案内管を提供することである。

この目的から、本考案は、原子炉燃料集合体の
全長に亙つて延びた案内管と、該案内管の上端部
を囲むと共に該案内管に固定されたハウジングと
を備える、原子炉燃料集合体用の制御棒案内管に
おいて、前記案内管内に受け入れられる制御棒よ
りも僅かに大きい直径を有すると共に、耐摩耗性
の高い硬質クロムメツキ層を内面上に有する摩耗
スリーブが、前記ハウジングに取り外し可能に固
定されて、前記案内管の上端部内に限定された距
離だけ延入している、ことを特徴とするものであ
る。摩耗スリーブはステンレス鋼から形成するの
が好ましい。

本考案は、添付図面に例示のためのみに示され
た以下の好適な実施例に関する説明から更に明ら
かとなるであろう。

図面において、同一参照符号は幾つかの図を通
して同一又は対応部分を示し、後述するハウジン
グと協働して制御棒案内管を構成する単一の案内
管１０が、原子炉燃料集合体の頂部にある他の通
常の支持構造体と関連して示されている。各燃料
集合体には多数の制御棒案内管が使用されるが、
ここでは、本考案を例示するために１つだけが示
されている。核分裂領域、即ち図示しない燃料棒
の上方に配置されて各案内管１０の上端部を囲む
比較的に厚肉のハウジング１２には基部に雄ねじ
部１４が設けられ、この雄ねじ部１４は、燃料集
合体の上部ノズルに動かないように固定されたア
ダプタ板１８に機械加工された対応するねじ部１
６にねじ込まれるものである。ハウジングが回転
してアダプタ板から外れないようにするため、多
数の仮付け溶接２０がハウジングとアダプタ板と
の境界面において間隔を置いて行われている。

ハウジング１２の上端は、スパイダ２４の上面
に係合するようになつている舌状部もしくは突起
２３を有する大径部分２２を含んでいる。上部炉
心板２６は、ハウジング１２の上端が挿入される
ための開口２８を有している。上部炉心板２６が
最初に原子炉内の所定位置に配置されている場合
には、上部炉心板２６がスパイダ２４の上面と図
示のように係合してスパイダ２４を下方に動か
し、バネ３０を圧縮して燃料集合体に下向きの力
即ち負荷を与える。この下向きの力は、原子炉運
転中に燃料集合体に掛かる上向きの流体力により
燃料集合体が上方に運動するのを防止するのに役
立つ。起動すると、原子炉が運転温度まで昇温す
るので、燃料集合体及び案内管は膨張して長さが
増す。上部炉心板にある開口２８の目的は案内管
の伸長に適応するためである。案内管の軸方向運
動は拘束されていないので、同案内管は、その長
さが増す時に、また、アダプタ板１８が上部炉心
板２６及び不動のスパイダ２４の下側に対してバ
ネ３０を最初に圧縮する時に、上方に動いて開口
２８に入る。

ハウジング１２中の各案内管１０は、同ハウジ
ングの上端から数cm（数インチ）内にある端部３
２で終わつている。案内管１０は、１対の機械加
工された溝３４，３６と、相対的な軸方向運動に
対して諸部品を完全に且つ動かないようにロツク
するために図示のように外方に膨出され溝内に入
り込んでいる案内管の壁部とにより、ハウジング
１２内に動かないように固定されている。このハ
ウジング１２の上端は、同ハウジングの他の部分
より大きな内径を有し、また、ねじ山３８を備え
ている。

各制御棒の端部が位置する領域にある各案内管
の上端の摩耗をなくするために、摩耗スリーブ３
９がねじ結合部４０により取り外し自在に固定さ
れて案内管１０の上端部内に入つているが、この
摩耗スリーブ３９は案内管１０には直接機械的に
結合されてはいない。摩耗スリーブの外面には、
ハウジング１２の拡径部に形成されたねじ山３８
と係合する雄ねじ部が上端から2.5〜４cmにわた
つて形成されている。摩耗スリーブの上端は、案
内管内に摩耗スリーブを確実にロツクするため
に、係止部４２で曲げられている。この構成によ
り、損傷或は異常な摩耗があつた場合に、摩耗ス
リーブを除却して新しい摩耗スリーブに取り替え
ることが可能となる。摩耗に適応させるために、
摩耗スリーブは、全ねじ部とその内面にわたつて
0.005mm〜0.018mmの厚さのクロム層でメツキされ
ている。摩耗スリーブはハウジング１２を貫通し
て下方に延び、摩耗の大部分が起こる範囲である
約61cm（24インチ）の範囲にわたつて案内管に延
入している。

本考案においては、案内管に延入する原子炉制
御棒案内管用の摩耗スリーブ３９は、案内管それ
自体に対してではなく、案内管の上端部が延びて
入るハウジング１２に対して取り外し可能に締結
されており、摩耗スリーブ３９と案内管１０とは
直接に機械的結合をしていない。また、上述のよ
うに摩耗スリーブ３９がハウジング１２から取り
外し可能であるばかりでなく、同摩耗スリーブ３
９の内面には耐摩耗性の高い硬質クロムメツキ層
が設けられている。硬質クロムメツキ層を有する
摩耗スリーブが熱処理を受けて変形することは許
されないので、上述のように摩耗スリーブ３９と
案内管１０とを機械的に結合していない本考案の
制御棒案内管の構成は、硬質クロムメツキ層の保
護の観点からも好ましい。

上の教示に照らして多くの変形と変更が可能で
あることは明らかである。例えば、摩耗スリーブ
の上端は、例示されたねじ山の代わりに、溝３６
内に示されたような出つ張り部により機械的に上
部ノズルに取り付けることができる。それ故、本
考案は、実用新案登録請求の範囲内で、ここに特
に記載したものから変形して実施できることを理
解すべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、案内管の頂端を囲んだハウジング内
の摩耗スリーブの配置を示した立面断面図、第２
図は、第１図の案内管の平面図である。 １０……案内管、１２……ハウジング、３９…
…摩耗スリーブ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 原子炉燃料集合体の全長に亙つて延びた案内管
   と、該案内管の上端部を囲むと共に該案内管に固
   定されたハウジングとを備える、原子炉燃料集合
   体用の制御棒案内管において、前記案内管内に受
   け入れられる制御棒よりも僅かに大きい直径を有
   すると共に、耐摩耗性の高い硬質クロムメツキ層
   を内面上に有する摩耗スリーブが、前記ハウジン
   グに取り外し可能に固定されて、前記案内管の上
   端部内に限定された距離だけ延入している、こと
   を特徴とする制御棒案内管。