JPH028678B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は核燃料集合体の組立および解体方法に
係り、特にその組立或は解体時において燃料棒表
面に傷が発生することを確実に防止するようにし
た核燃料集合体の組立および解体方法に関する。

〔発明の技術的背景およびその問題点〕

一般に、原子炉用の燃料集合体においては、そ
の長手方向複数個所に燃料棒スペーサを設け、複
数本の燃料棒の間隔保持を行なうようにしてあ
る。

すなわち、第１図は上記原子炉用の燃料集合体
の縦断面図であつて、燃料チヤンネル１内には、
上下両端部をそれぞれ上部タイプレート２および
下部タイプレート３に支持された複数本の燃料棒
４およびウオータロツド５が配列装着されてお
り、さらに上記燃料棒４を整列支持し燃料棒４の
横方向の振動を拘束するとともに冷却材の流路を
確保するためのスペーサ６が、上記燃料棒４の軸
方向に複数個設けられている。

上記スペーサ６は、第２図および第３図に示す
ように正方形の外枠７を有し、その外枠７内に互
いに格子状に配設されたバー８，９およびデイバ
イダー１０，１１によつて複数個のセル１２が形
成されている。また、上記バー８，９の各交差部
には、各側部に外側方に突出する板ばね部１３ａ
を有するランタンスプリング１３が装着されてお
り、上記各セル１２内に挿入された燃料棒４を、
セル１２の隅角部からデイバイダ１０，１１に形
成されたＳベンド１０ａ，１１ａに対して弾性的
に圧接するようにしてある。

そこで、上記核燃料集合体の組立てに際して
は、下部タイプレート３およびスペーサ６を所定
位置に固定し、燃料棒４およびウオータロツド５
をそれぞれスペーサ６のセル１２内に押し込み、
その下端を下部タイプレート３に装着し、上端に
上部タイプレート２を取りつけて固定する。

ところが、上述のような燃料集合体の組立てに
おいては、各燃料棒４をセル１２内に挿通させる
場合に、その燃料棒がスペーサ６のランタンスプ
リング１３の板ばね部１３ａおよびＳベンド１０
ａ，１１ａに摺接するため、燃料棒の表面に傷が
つくことがある。

したがつて、従来上記燃料棒の表面に傷がつく
ことを防止するために、スペーサ６のランタンス
プリング１３の板ばね部１３ａやＳベンド１０
ａ，１１ａをひもで縛りつけてばねの突出部を押
え、燃料棒を挿入する空間を大きくしたり、或は
燃料棒を氷点下に保存して表面に氷または霜の被
膜を形成させておいたり、または氷とアルコール
その他の混合物を冷却して潤滑剤として使用する
等の手段がとられている。

ところが、ばね部をひもで縛る方法は非常に煩
雑で時間を要し、また燃料棒の表面に氷等の被膜
を形成する場合には、燃料棒をあらかじめ氷点下
に保つておく必要があり、さらに潤滑剤を使用す
る場合には、燃料棒に不純物が付着して燃料棒の
性能が低下する恐れがあり、洗淨工程を設ける必
要がある等、いずれも作業工程が増え、組立てが
めんどうになる等の問題がある。

また、燃料棒にステンレスパイプを嵌装してス
ペーサのセル内に挿入する方法も考えられるが、
上記ステンレスパイプの肉厚を大きくすると、ラ
ンタンスプリング等を弾性限界以上に押し広げ、
燃料棒の弾性的保持を不可能とする恐れが大きく
なり、逆にステンレスパイプの肉厚を小さくする
と、パイプを抜き取る際に、ランタンスプリング
等による押圧力が働らいた状態で燃料棒表面とス
テンレスパイプ表面とが摺動するため、燃料棒表
面に傷が発生する可能性がある。また、ステンレ
スパイプの肉厚を薄くした場合には、パイプ先端
にキヤツプを溶接するなど補強を行ない、パイプ
先端が変形することを防ぐ必要がある。ところ
が、この場合にはパイプは燃料棒挿入方向にのみ
しか引き抜くことができず、例えば第１図に示し
たような、下部タイプレートの穴に燃料棒先端を
挿入していくような組立方法をとる必要のある燃
料集合体には適用できない等の問題がある。

〔発明の目的〕

本発明はこのような点に鑑み、比較的簡単な方
法によつて、燃料棒の表面に傷が発生することを
確実に防止し得る核燃料集合体の組立および解体
方法を得ることを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、互いに格子状に配設されたバーおよ
びデイバイダー等によつて形成されたスペーサ
の、少なくとも１つの燃料棒押圧用弾性部材を有
するセル内にそれぞれ燃料棒が挿入され、各燃料
棒の間隔保持が行なわれるようにした核燃料集合
体の組立および解体方法において、軸線方向に所
定間隔をもつて配設された複数のスペーサの各セ
ルの内面および燃料棒の外面との間に、自己潤滑
性を有する材料によつて形成されほぼ燃料棒全長
にわたる長さを有する細長い円筒状フイルムを同
心状に介装した状態で、上記セル内への燃料棒の
挿入式は引き抜きを行なうようにしたことを特徴
とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、第４図乃至第１４図を参照して本発明の
実施例について説明する。

第４図において、符号２０は燃料棒のほぼ全長
にわたる長さの細長いポリエステル製の円筒状フ
イルムからなる治具であり、その治具２０の円筒
部２１には軸線方向に延びる切り割り２２が設け
られており、さらに一側端部には柄２３が設けら
れている。上記治具の円筒部２１は、自由な状態
においては、切り割り２２部において端縁部が互
いに重なり合い、断面渦巻状になつている。

しかして、燃料集合体の組立に際しては、第５
図に示すように、直立動作可能なテーブル２４を
有する組立台２５を用い、テーブル２４を水平に
した状態で組立作業を行なう。

すなわち、上記テーブル２４の所定位置に装着
された取付具２６に下部タイプレート３および各
スペーサ６をそれぞれ取り付け、各スペーサ６の
同一軸線上にあるセル１２内に燃料棒挿入路に沿
つて前記治具２０の円筒部２１を挿入する。この
場合、上記治具２０の円筒部が渦巻状となつてい
るので、第６図に示すようにセル１２内に自由に
挿通することができる。そこで、上記円筒部２１
内にその一端から燃料棒４を挿入する。この状態
では第７図に示すように、燃料棒表面はフイルム
状の円筒部を介してＳベンド部１０ａ，１１ａ、
ランタンスプリング１３の板ばね部１３ａと接し
ている。

このようにして燃料棒４の挿入操作が完了した
ら、その燃料棒４が軸方向に動かないように、第
８図に示すように、燃料棒４の端部をプツシヤ２
７で挿入方向に押えた状態にして、治具２０を柄
２３により挿入方向と逆方向に引き抜き、スペー
サ６から治具２０を除去する。なお、この場合治
具２０の円筒部２１には軸線方向の切り割り２２
が設けられているので、プツシヤ２７が燃料棒４
を押えた状態でも容易に治具２０の引き抜きを行
なうことができる。

以下、同様にしてスペーサ６の各セル１２内に
順次燃料棒４を挿入して核燃料集合体の組立てを
行なう。

このように、燃料棒のスペーサへの挿入に際し
て自己潤滑性を有する材料からなる治具２０を使
用するので、スペーサのセル１２におけるＳベン
ド部１０ａ，１１ａ、ランタンスプリング１３の
板ばね部１３ａ等が治具２０の長円筒状のフイル
ムによつて覆われ、燃料棒４の外表面が直接板ば
ね部１３ａなどに摺接することがなく、燃料棒の
外表面に傷がつくことがない。

また、核燃料集合体の解体に際しては、上記燃
料棒の挿入時とは逆に、引き抜こうとする燃料棒
とスペーサ６のセル内面との間に手作業によつて
治具の円筒部２１を挿入し、上記燃料棒をほぼそ
の全長にわたつて被覆した状態とし、その後上記
燃料棒のみ或は治具の円筒部２１とともに軸線方
向に移動させることによりスペーサから燃料棒を
引き抜く。この場合、ライタンスプリングの燃料
棒押圧力は数Kg以下であり、燃料棒表面とスプリ
ング、Ｓベント等は鋭角で接しているため、治具
の0.1mm厚程度のフイルムからなる円筒部は数百
ｇ程度の力で容易にスペーサと燃料棒間にさし込
むことができ、特別の器具等は必要としない。

なお、燃料集合体の設計が、燃料棒を挿入した
後下部タイプレートを取付けられるようになつて
いる場合には、治具２０の円筒部２１の断面は第
６図等に示したもの以外に、第９図および第１０
図のように切り割りが設けられていないものも使
用することができる。すなわち、この場合には治
具２０の円筒部２１が薄いフイルムによつて形成
されていることを利用して、その円筒部２１を若
干変形させることにより、その円筒部２１をセル
内に容易に挿入することができ、上記セル内に挿
入された円筒部２１内に燃料棒を挿入する。そし
て、下部タイプレートの代りに燃料棒下部をチヤ
ツクして固定する治具を使用し、燃料棒挿入後燃
料棒の下端部をチヤツクした後、治具２０を挿入
方向と逆方向に引き抜くことができる。

さらに、第１１図、第１２図のように治具２０
の円筒部２１に軸線方向に延びる補強用の肉厚部
２１ａを設けてもよい。この場合上記肉厚部２１
ａはスペーサのセル内におけるＳベント１０ａ，
１１ａおよび板ばね部１３ａと接しないような位
置に設ける。

上記実施例においては、治具をスペーサの燃料
棒挿通路に沿つて挿入した後燃料棒を挿入するよ
うにしたものを示したが、上記治具の円筒部２１
をまず燃料棒４に嵌挿しその表面を被覆した後、
スペーサの所定のセル内に挿入するようにしても
よい。この場合治具２０の円筒部２１の先端部を
第１３図に示すようにすぼませたものとすること
が好ましい。

また、第１２図に示すような形状の治具２０に
おいて、補強用肉厚部２１ａを円筒部２１の長さ
より延長させフツク部２１ｂを設け、第１４図に
示すように、燃料棒４の先端に装着したキヤツプ
２８に掛合させ、燃料棒４の挿入によつてキヤツ
プ２８およびフツク部２１ｂを介して治具２０を
引張る状態で同時に挿入し、上記キヤツプ２８を
挿入完了直前に燃料棒４から取り去り、その後第
１実施例と同様にして燃料棒の組立を行なうよう
にしてもよい。

なお、上記各実施例においては、治具２０の円
筒部２１をポリエステルフイルムによつて形成し
たものを示したが、その他引張り強さが大きくか
つ破断伸びが小さく自己潤滑性を有する材料によ
つて構成してもよい。また、スペーサがランタン
スプリングを用いたものでなくても、格子状、蜂
の巣状等であり、燃料棒を押圧支持するための弾
性要素を有するスペーサを有する燃料集合体の組
立にも適用できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は軸線方向に所定
間隔をもつて配設された複数のスペーサの各セル
の内面および燃料棒の外面との間に、自己潤滑性
を有する材料によつて形成されほぼ燃料棒全長に
わたる長さを有する細長い円筒状フイルムを同心
状に介装した状態で上記セル内への燃料棒の挿説
を行なうようにしたので、ランタンスプリング等
による燃料棒外面への傷の発生を確実に防止する
ことができ、しかも１個の円筒状フイルムの使用
によつて、全てのスペーサの同一軸線上のセル内
面と燃料棒との直接摺接を防止でき、燃料集合体
の組立或は解体の工程もきわめて簡単で、複雑な
設備や工程を付加する必要もない等の効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は核燃料集合体の縦断面図、第２図はス
ペーサの拡大平面図、第３図は第２図の−線
に沿う断面側面図、第４図は治具の斜視図、第５
図は燃料集合体の組立状態説明図、第６図はスペ
ーサのセル内に治具を挿入した状態を示す平断面
図、第７図は上記セル内の治具に燃料棒を挿入し
た状態を示す平断面図、第８図は燃料棒挿入後治
具の引き抜き状態を示す部分斜視図、第９図乃至
第１２図はそれぞれ治具の他の実施例を示す横断
面図、第１３図および第１４図はそれぞれ治具の
他の実施例を示す斜視図および縦断部分図であ
る。 ４……燃料棒、６……スペーサ、１２……セ
ル、１３……ランタンスプリング、２０……治
具、２１……円筒部、２２……切り割り、２３…
…柄、２７……プツシヤ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ スペーサにおける少なくとも１つの燃料棒押
   圧用弾性部材を有する複数のセル内にそれぞれ燃
   料棒が挿入され、各燃料棒の間隔保持が行なわれ
   るようにした核燃料集合体の組立および解体方法
   において、軸線方向に所定間隔をもつて配設され
   た複数のスペーサの各セルの内面および燃料棒の
   外面との間に、自己潤滑性を有する材料によつて
   形成されほぼ燃料棒全長にわたる長さを有する細
   長い円筒状フイルムを同心状に介装した状態で、
   上記セル内への燃料棒の挿入或は引き抜きを行な
   うようにしたことを特徴とする、核燃料集合体の
   組立および解体方法。 ２ 複数のスペーサの同一軸線上にある全セルに
   わたつてそのセル内に円筒状フイルムを挿入した
   後、燃料棒の挿入或は引き抜きを行なうことを特
   徴とする、特許請求の範囲第１項記載の核燃料集
   合体の組立および解体方法。 ３ 燃料棒に円筒状フイルムを外嵌させた状態
   で、上記燃料棒のセル内への挿入或は引き抜きを
   行なうことを特徴とする、特許請求の範囲第１項
   記載の核燃料集合体の組立および解体方法。 ４ 円筒状フイルムはポリエステルフイルムであ
   ることを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載
   の核燃料集合体の組立および解体方法。 ５ 円筒状フイルムは、軸方向全長にわたり切り
   割りを有することを特徴とする、特許請求の範囲
   第１項記載の核燃料集合体の組立および解体方
   法。 ６ 燃料棒先端に着脱可能なキヤツプを装着し、
   そのキヤツプに円筒状フイルムの先端を係合させ
   て、セル内への燃料棒の挿入を行なうことを特徴
   とする、特許請求の範囲第１項記載の核燃料集合
   体の組立および解体方法。