JPH04318494A - 中性子に対する原子炉容器保護装置及び熱遮蔽体取付方法 - Google Patents

中性子に対する原子炉容器保護装置及び熱遮蔽体取付方法

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Publication number
JPH04318494A
JPH04318494A JP4011875A JP1187592A JPH04318494A JP H04318494 A JPH04318494 A JP H04318494A JP 4011875 A JP4011875 A JP 4011875A JP 1187592 A JP1187592 A JP 1187592A JP H04318494 A JPH04318494 A JP H04318494A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
core
bracket
reactor
heat shield
core barrel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4011875A
Other languages
English (en)
Inventor
Michael R Gasparro
マイケル・レイモンド・ガスパロ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Westinghouse Electric Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
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Publication date
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Structure Of Emergency Protection For 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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は原子炉に関する。特に、
本発明は、原子炉の炉心から漏洩する中性子放射線から
原子炉容器を保護するための装置と方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】原子炉においては、燃料集合体から構成
された炉心内で連鎖核反応が生ずる。炉心は、原子炉圧
力容器内に配置された大きな炉心槽により囲まれている
。放射線に含まれている中性子の一部は、炉心槽内で炉
心を取り囲むバッフルを通って漏出する。原子炉容器に
対してのこの漏洩中性子の衝突は、脆化により原子炉容
器を構造的に劣化させるので、熱遮蔽体が炉心槽と原子
炉容器との間に介設されている。従来一般的には、炉心
槽の全周を囲む円筒形熱遮蔽体が用いられている。この
ような熱遮蔽体は、多数の円弧形セグメントを円筒形に
結合することにより形成されることが多い。しかしなが
ら、運転中に熱遮蔽体に与えられる振動及び熱応力の結
果として、割れがセグメント間の接合部に形成される場
合があった。
【0003】そこで、近時の設計構造においては、完全
円筒形の熱遮蔽体を、炉心槽の表面に直接ボルト止めす
るセグメントから成る部分的熱遮蔽体に交換することで
、このような熱遮蔽体の割れ問題を解決することとした
。各セグメントは約45度の円弧部分を占め、炉心のコ
ーナー部に対向する位置のみに配置される。これは、中
性子の最大の漏洩が炉心のコーナー部の近傍で生ずるか
らである。
【0004】このボルト止め型の熱遮蔽体セグメントを
既存の原子炉に取り付けて改造することは技術的に可能
であるが、熱遮蔽体セグメントが重く且つ取り扱いづら
いため、また、その改造作業を高温の炉心槽上の放射線
環境内で実施しなければならないので、このような改造
は極めて困難である。この作業は、放射線から作業員を
保護するために水中で行わなければならないという事実
から、更にその困難性は増す。
【0005】従って、既存の原子炉に熱遮蔽体セグメン
トを取付改造するための装置及び方法であって、放射線
環境内で費やされる時間を最小にし且つ熱遮蔽体の取付
作業を容易化する装置及び方法が望まれている。
【0006】
【発明の概要】本発明の目的は、原子力発電プラントの
原子炉容器を、炉心からの中性子漏れから防護するため
の装置と方法を提供することにある。
【0007】本発明の他の目的は、既存の原子炉の熱遮
蔽体の交換を可能にする装置と方法を提供することにあ
る。
【0008】本発明の更に別の目的は、このような遮蔽
体交換に関連される作業の複雑さ及び放射線環境で費や
されるマンアワーを最小とすることにある。
【0009】上記目的及びその他の目的は、原子炉容器
により囲まれた炉心槽によって包囲された炉心を有する
原子炉において達成される。前以て穿孔された穴を有す
るブラケットが、炉心槽に穿孔された取付用の穴に挿入
されるねじを用いることによって、炉心のコーナー部の
反対側の炉心槽外面に固定される。これらの取付用の穴
が設けられるべき位置は、ブラケットをテンプレートと
して用いることによって、決定される。上部部分及び下
部部分から構成される熱遮蔽体が、突起及び溝から成る
継手によって各ブラケット内に嵌め込まれ、ねじによっ
て該ブラケット内で保持される。これらの保持用のねじ
のための穴は、ブラケット及び熱遮蔽体に形成された互
いに係合する基準面を用いることで位置決めされ、それ
により、これらの穴同士を正確に整列させることができ
る。
【0010】熱遮蔽体の上部部分及び下部部分はスカー
フ接続部で接合する。このスカーフ接続部には、熱遮蔽
体と炉心槽との間の熱膨張差を許容するための間隙が形
成される。
【0011】
【好適な実施例の説明】図1には、原子力発電プラント
において利用され得る原子炉1の縦断面が示されている
。この原子炉1は、半球状の閉鎖蓋18により頂部が封
止されたほぼ円筒形の原子炉圧力容器2から構成されて
いる。図2に示す配列とされた複数の燃料集合体3から
成る炉心4は、原子炉容器2の下部部分に配置されてい
る。制御棒11がサポート20を通って炉心4内に延び
ている。炉心4は炉心槽6により囲まれ、この炉心槽6
自体は原子炉容器2内で収容されている。
【0012】冷却材が入口ノズル10を通って原子炉容
器2内に流入する。その冷却材は、炉心槽6と原子炉容
器2との間に形成された環状空間35を通って下方に流
れた後、炉心4内を上昇し、出口ノズル5を通って原子
炉容器2から排出される。
【0013】原子炉容器2への中性子の衝突を最小とす
るために、炉心槽6と原子炉容器2との間には熱遮蔽体
が介設される。図2に示すように、バッフル9が炉心4
を取り囲んでいる。このバッフル9は、炉心4のコーナ
ー部12の近傍で、継手36に沿って組立体となるよう
形成されたプレート37から構成されている。これらの
継手36は炉心4から漏出する中性子のための優先漏洩
路を形成し、よって、炉心4からの中性子の漏れが継手
36に沿って最大となる。従って、本発明によれば、熱
遮蔽体は、図2に示すように、炉心4の4つの各コーナ
ー部12の反対側に配置されたセグメント8から構成さ
れる。各遮蔽体セグメント8は、約45度の円弧部分を
占め、炉心4から漏洩した中性子が原子炉容器2に衝突
しないように、金属から形成されている。好ましくは、
熱遮蔽体セグメント8は304ステンレス鋼から形成さ
れる。
【0014】本発明によれば、熱遮蔽体セグメント8は
炉心槽6には直接固定されない。図4に示すように、熱
遮蔽体は、直接固定を行わずに、ブラケット7内で保持
されている。ブラケット7は、炉心槽6の円筒形外面2
9と同じ径28の円弧面30を有し、面30と面29と
が互いにぴったりと接するようになっている。ブラケッ
ト7は、そこに形成された穴31に挿入され且つ炉心槽
6のねじ穴17に螺合されるソケットヘッド押えねじ1
6によって、炉心槽6に固定される。
【0015】図3に示すように、各熱遮蔽体セグメント
8は、上部部分13と、下部部分14とから構成されて
いる。図6に示すように、溝32がブラケット7の垂直
の側部のそれぞれに形成されている。この溝32内に熱
遮蔽体セグメント8の垂直側部の各々に形成された突起
33が嵌合し、熱遮蔽体セグメント8の上部及び下部部
分13,14がブラケット7内に摺動可能に取り付けら
れるようになっている。図3に示すように、下部部分1
4の各側部には載置面22が形成されており、この載置
面22はブラケット7の側部の底部に形成された棚部2
4と係合し、それにより、ブラケット7内での下部部分
14の垂直位置を定めるようにしている。熱遮蔽体セグ
メント8の上部部分13の各側部にも載置面21が形成
されており、この載置面21はブラケット7の側部の頂
部に形成された第2の棚部23と係合し、それにより、
ブラケット7内での上部部分13の垂直位置を定めてい
る。
【0016】図5に示すように、熱遮蔽体セグメント8
の上部部分13及び下部部分14は、その間に形成され
たスカーフ接続部34に沿って接続されている。スカー
フ接続部34は、セグメント8の上部部分13と下部部
分14の間に間隙15を形成し、熱遮蔽体と炉心槽6と
の間の熱膨張差、特に、起動時における熱過渡時の熱膨
張差を許容できるようにしている。好適な実施例におい
て、間隙15は約0.6cm(0.25in.)である
【0017】熱遮蔽体セグメント8の上部部分13及び
下部部分14は、図3及び図6に示すように、ブラケッ
ト7の側部の穴27を通って熱遮蔽体セグメント8の側
部のねじ穴26にねじ込まれたソケットヘッド押えねじ
25によって、ブラケット7内で保持される。本発明に
よれば、棚部23,24は、それぞれ、熱遮蔽体セグメ
ント8の上部部分13及び下部部分14を取り付けるの
に用いられるブラケット7の穴27を穿孔する位置を決
定するための基準面を形成する。載置面21,22は、
それぞれ、上部部分13及び下部部分14にねじ穴26
をあける位置を決定するための基準面を形成する。従っ
て、棚部23,24及び載置面21,22によって、ね
じ穴26と穴27とを正確に揃えることができる。
【0018】上記の好適な実施例においては、各熱遮蔽
体セグメント8は2つの部分から構成されているが、以
下で説明する設置中に熱遮蔽体セグメントの寸法及び重
量が容易に取り扱うことができるようなものであるなら
ば、1つの部分から成る熱遮蔽体セグメントや、3以上
の部分から成るセグメントも用いることができる。更に
、この好適な実施例においては、熱遮蔽体セグメント8
は炉心4の4つのコーナー部12のみに取り付けられる
こととしているが、本発明は、炉心全体を取り囲むよう
に多数のセグメントを設置する場合にも同等に適用可能
である。
【0019】本発明によれば、以下の方法に従って、既
存の原子炉における熱遮蔽体を本発明の熱遮蔽体に交換
することができる。まず、原子炉の運転を停止した後、
閉鎖蓋18を取り外し、炉心4を具備する炉心槽6を原
子炉容器2からスライドさせて取り出す。次いで、炉心
槽6全体をプールに沈め、残りの作業は水中で行うこと
とする。既設の熱遮蔽体は、それを小さく切断すること
により除去され、切断された小片は水で満たされた廃棄
用キャスクに沈められる。
【0020】図2及び図3に示すように、ブラケット7
の頂部にねじ込まれたアイボルト19を用いることによ
って、ブラケット7を、炉心4のコーナー部12の反対
側の炉心槽外面29に沿って適所まで降ろす。この作業
は、新たに作られる原子炉で用いられる手段により炉心
槽に直接ボルト止めされなければならない1ピース型熱
遮蔽体セグメントに比較して、ブラケット7が比較的に
軽量であり、取り扱い容易な要素であるので、容易に行
うことができる。この後、ブラケット7の穴31をテン
プレートとして用いることで、炉心槽6の穴17を穿孔
し、ねじ切りを行う。炉心槽6に穴17をあける場合の
テンプレートとしてブラケット7を用いることによって
、放射線環境内での所要マンアワーが大幅に低減される
ことは容易に理解されよう。
【0021】この後、ねじ16をブラケット7の穴31
に通してねじ穴17内にねじ込むことによって、ブラケ
ット7を炉心槽6に固定する。次いで、載置面21,2
2が棚部23,24上で支持されるまで、突起33及び
溝32から成る継手によって熱遮蔽体セグメント8の下
部部分14、続いて上部部分13をブラケット7内に滑
り込ませる。
【0022】ねじ25をブラケット7の側部の穴27に
通して熱遮蔽体のねじ穴26にねじ込むことによって、
熱遮蔽体はブラケット7ないで保持される。前述したよ
うに、載置面21,22及び棚部23,24がねじ穴2
6と穴27の配置のための基準として用いられ、穴27
に対してねじ穴26が適正に整列される。以上の工程が
炉心4の4つのコーナー部12のそれぞれに対して繰り
返される。
【0023】上記から明らかなように、本発明の装置及
び方法を用いることによって、既存の原子炉の熱遮蔽体
を交換するのに必要とされる作業が相当に容易化され、
放射線環境で費やされるマンアワーが大幅に減じられる
。この改良点は、(1)ブラケット7が軽量であるとい
う性質、(2)前以てあけられた取付穴31を、炉心槽
6に穴17をあけるためのテンプレートとして用いたこ
と、(3)突起33及び溝32から成る滑りばめ接合部
を用いることによって、熱遮蔽体セグメント8をブラケ
ット7内に容易に取り付けることができること、(4)
熱遮蔽体を2つの部分13,14に分けることで、取り
扱われる部材の寸法及び重量を減じたこと、(5)ブラ
ケット7内に熱遮蔽体を保持するねじ25のための穴2
6,27を正確に整列させることができること、による
ものである。
【0024】本発明は、その精神及び本質的な性質から
逸脱することなく、上記以外の特定の形態で具現化する
ことができる。従って、本発明の範囲を示すものとして
は、上記の詳細な説明ではなく、特許請求の範囲を参照
とすべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】原子炉の縦断面図である。
【図2】図1のII−II線に沿っての断面図である。
【図3】炉心槽に取り付けられた熱遮蔽体の正面図であ
る。
【図4】図3のIV−IV線に沿っての断面図である。
【図5】図3のV−V線に沿っての断面図である。
【図6】図3のVI−VI線に沿っての断面図である。
【符号の説明】
2    原子炉容器 4    炉心 6    炉心槽 7    ブラケット 8    熱遮蔽体セグメント 13    上部部分 14    下部部分 15    間隙 16    ねじ 17    ねじ穴 21,22    載置面 23,24    棚部 25    ねじ 26    ねじ穴 27    穴 30    面 31    穴 34    スカーフ接続部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  優先的中性子漏洩路を有する炉心を内
    包する原子炉容器と、前記原子炉容器内に配置され且つ
    前記炉心を取り囲むほぼ円筒形の炉心槽とを備える原子
    力発電プラントにおいて用いられる、前記優先的中性子
    漏洩路を通って漏洩する中性子から前記原子炉容器を保
    護するための装置であって、(a)第1のねじを用いて
    前記優先的中性子漏洩路の各々に対向する位置で前記炉
    心槽に固定されるブラケットであって、前記炉心槽の円
    筒形外面とほぼ同じ半径の円弧を形成する面を有し且つ
    溝が形成されている前記ブラケットと、(b)前記溝内
    に摺動可能に取付られる上部部分及び下部部分を有する
    熱遮蔽体であって、前記上部部分及び前記下部部分の間
    には間隙が形成され、前記上部部分及び前記下部部分が
    第2のねじにより前記ブラケット内で保持されるように
    なっている前記熱遮蔽体と、から成る中性子に対する原
    子炉容器保護装置。
  2. 【請求項2】  原子炉容器により囲まれた炉心槽によ
    って包囲される炉心を有する原子力発電プラントにおい
    て、前記炉心から漏洩する中性子から前記原子炉容器を
    保護するための熱遮蔽体を取り付けるための方法であっ
    て、(a)第1の穴が形成されたブラケットを前記炉心
    槽に配置し、(b)前記ブラケットをテンプレートとし
    て用いて、前記第1の穴の各々に対する第2の穴を前記
    炉心槽に穿孔し、(c)前記炉心槽の前記第2の穴のね
    じ切りを行い、(d)前記第1の穴及び前記第2の穴に
    配置されるねじを用いて、前記ブラケットを前記炉心槽
    に固定し、(e)前記ブラケット内に前記熱遮蔽体をス
    ライド式に取り付ける、ことから成る熱遮蔽体取付方法
JP4011875A 1991-01-28 1992-01-27 中性子に対する原子炉容器保護装置及び熱遮蔽体取付方法 Pending JPH04318494A (ja)

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US646976 1991-01-28

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JPH04318494A true JPH04318494A (ja) 1992-11-10

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JP (1) JPH04318494A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023513779A (ja) * 2020-02-13 2023-04-03 ウェスティングハウス エレクトリック カンパニー エルエルシー 熱シールドフレクシャの機能を置換する方法、熱シールドフレクシャ部材、および熱シールドフレクシャ部材を含むシステム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023513779A (ja) * 2020-02-13 2023-04-03 ウェスティングハウス エレクトリック カンパニー エルエルシー 熱シールドフレクシャの機能を置換する方法、熱シールドフレクシャ部材、および熱シールドフレクシャ部材を含むシステム

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