JPH0448554Y2 - - Google Patents
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- JPH0448554Y2 JPH0448554Y2 JP1986140531U JP14053186U JPH0448554Y2 JP H0448554 Y2 JPH0448554 Y2 JP H0448554Y2 JP 1986140531 U JP1986140531 U JP 1986140531U JP 14053186 U JP14053186 U JP 14053186U JP H0448554 Y2 JPH0448554 Y2 JP H0448554Y2
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- cooling water
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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
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔考案の目的〕
（産業上の利用分野）
本考案は軽水炉内で発生する冷却水による腐食
劣化を防止した原子炉用制御棒に関する。
劣化を防止した原子炉用制御棒に関する。
（従来の技術）
軽水炉、特に沸騰水型原子炉用制御棒は第３図
にその要部を示したように構成されている。
にその要部を示したように構成されている。
すなわち、従来の原子炉用制御棒（以下、制御
棒という）は、４枚の縦長のブレード１が十字状
に配列され、このブレード１の上端面に先端構造
材２が設けられ、この先端構造材２の上面にハン
ドル３が取着されている。
棒という）は、４枚の縦長のブレード１が十字状
に配列され、このブレード１の上端面に先端構造
材２が設けられ、この先端構造材２の上面にハン
ドル３が取着されている。
４枚のブレード１は第４図に示したように中性
子吸収棒４を内包するＵ字状のステンレス鋼板の
シース５を有し、このシース５の上端部を先端構
造材２の下端部上に重ね合せて連続スミ肉溶接部
６を介して溶着している。
子吸収棒４を内包するＵ字状のステンレス鋼板の
シース５を有し、このシース５の上端部を先端構
造材２の下端部上に重ね合せて連続スミ肉溶接部
６を介して溶着している。
さらに、シース５は先端構造材２の減厚部２ａ
および中央部のタイロツド７に点溶接部８を介し
て固定されている。また、ブレード１の下端には
図示しない制御棒駆動機構と確実な結合ができる
ように結合ソケツトを有している。
および中央部のタイロツド７に点溶接部８を介し
て固定されている。また、ブレード１の下端には
図示しない制御棒駆動機構と確実な結合ができる
ように結合ソケツトを有している。
なお、第４図は第３図で示すブレード１の一部
分を拡大して示す側面図である。中性子吸収棒４
は中性子吸収材としてボロンカーバイドの粉末を
ステンレス鋼製細管内に密に充填したものであ
り、この中性子吸収棒４はシース５内に並列配置
されている。なお、ブレード１、先端構造材２お
よびハンドル３などはオーステナイト系ステンレ
ス鋼で形成されている。
分を拡大して示す側面図である。中性子吸収棒４
は中性子吸収材としてボロンカーバイドの粉末を
ステンレス鋼製細管内に密に充填したものであ
り、この中性子吸収棒４はシース５内に並列配置
されている。なお、ブレード１、先端構造材２お
よびハンドル３などはオーステナイト系ステンレ
ス鋼で形成されている。
また、シース５には多数の孔９が板厚方向に貫
通して設けられており、これら孔９を通して冷却
材がシース５内に流入し、その内部を冷却材が流
動することにより、制御棒を冷却するように考慮
されている。
通して設けられており、これら孔９を通して冷却
材がシース５内に流入し、その内部を冷却材が流
動することにより、制御棒を冷却するように考慮
されている。
（考案が解決しようとする問題点）
一般に、軽水炉の炉心においては冷却水の放射
線分解が起り、(1)式で示したように過酸化水素が
発生する。
線分解が起り、(1)式で示したように過酸化水素が
発生する。
2H2Ｏ→H2O2H2 ……(1)
また、この過酸化水素は(2)式で示したように熱
分解し、水と酸素を生成する。
分解し、水と酸素を生成する。
H2O2→H2Ｏ＋１／２O2 ……(2)
この熱分解反応は過酸化水素が冷却水中に溶存
するのみではあまり進行しないが、金属の表面に
接触する場合、非常に速くなる。
するのみではあまり進行しないが、金属の表面に
接触する場合、非常に速くなる。
このような分解が行なわれる炉心に位置する制
御棒は過酸化水素を含む冷却水と接しており、し
たがつて、その構造において冷却水の流れの停滞
を引き起すような構造部分を有する場合、過酸化
水素の熱分解で生成する酸素が停滞部分の冷却水
の溶存酸素濃度を局部的に高くするか、または酸
素の気相が停滞部分に形成される。
御棒は過酸化水素を含む冷却水と接しており、し
たがつて、その構造において冷却水の流れの停滞
を引き起すような構造部分を有する場合、過酸化
水素の熱分解で生成する酸素が停滞部分の冷却水
の溶存酸素濃度を局部的に高くするか、または酸
素の気相が停滞部分に形成される。
したがつて、ブレード１内を流動する冷却水中
には過酸化水素が含まれており、しかも、先端構
造材２とのスミ肉溶接部６の下部、さらに先端構
造材２の減厚部２ａおよびタイロツド７との点溶
接部８の近傍には冷却水の流れの停滞部分が形成
されている。すなわち、スミ肉溶接部６では先端
構造材２の減厚部２ａと、シース５の上端部とが
相互に重なり合う合せ面が形成される。同様にタ
イロツド７の点溶接部８では、タイロツド７の軸
方向側端部とシース５の側端部とが重なり合う合
せ面が形成される。
には過酸化水素が含まれており、しかも、先端構
造材２とのスミ肉溶接部６の下部、さらに先端構
造材２の減厚部２ａおよびタイロツド７との点溶
接部８の近傍には冷却水の流れの停滞部分が形成
されている。すなわち、スミ肉溶接部６では先端
構造材２の減厚部２ａと、シース５の上端部とが
相互に重なり合う合せ面が形成される。同様にタ
イロツド７の点溶接部８では、タイロツド７の軸
方向側端部とシース５の側端部とが重なり合う合
せ面が形成される。
これら重ね合せ面は溶着箇所以外では機械的に
圧接されているだけであるから、微小な間隙が形
成されており、この微小間隙に流入した冷却水に
流れの停滞が発生する。このような冷却水の流れ
の停滞部分では前述したように冷却水の溶存酸素
濃度が局部的に高くなるか、または酸素の気相が
存在することになる。
圧接されているだけであるから、微小な間隙が形
成されており、この微小間隙に流入した冷却水に
流れの停滞が発生する。このような冷却水の流れ
の停滞部分では前述したように冷却水の溶存酸素
濃度が局部的に高くなるか、または酸素の気相が
存在することになる。
溶存酸素濃度が高い場合には腐食加速があり、
高い応力が負荷された非正常な治金組織を持つオ
ーステナイト系ステンレス鋼に応力腐食割れが起
きることが明らかである。したがつて、軽水炉用
制御棒においても、場合によつてはこの応力腐食
割れを招来するおそれがある。
高い応力が負荷された非正常な治金組織を持つオ
ーステナイト系ステンレス鋼に応力腐食割れが起
きることが明らかである。したがつて、軽水炉用
制御棒においても、場合によつてはこの応力腐食
割れを招来するおそれがある。
また、気相が形成された場合には気液界面での
腐食加速による不具合のおそれもある。
腐食加速による不具合のおそれもある。
第５図は鋭敏化した非正常状態にあるSUS304
ステンレス鋼について応力腐食割れ（SCC）感受
性の290℃純水中の溶存酸素濃度依存性を示した
もので、この図から溶存酸素濃度が高いと応力腐
食割れ感受性が大きくなり、応力腐食割れが発生
することが明らかである。
ステンレス鋼について応力腐食割れ（SCC）感受
性の290℃純水中の溶存酸素濃度依存性を示した
もので、この図から溶存酸素濃度が高いと応力腐
食割れ感受性が大きくなり、応力腐食割れが発生
することが明らかである。
本考案は上記問題点を解決するためになされた
もので、冷却水の停滞部分を除去して腐食加速を
抑制または軽減させることにより、信頼性のより
向上した原子炉用制御棒を提供することを目的と
する。
もので、冷却水の停滞部分を除去して腐食加速を
抑制または軽減させることにより、信頼性のより
向上した原子炉用制御棒を提供することを目的と
する。
（問題点を解決するための手段）
本考案は、従来例の問題点が、連続スミ肉溶接
部６および点溶接部８においては、シース５の上
端部と先端構造材２の下端部とが互いに重なり合
う合せ面が形成される共に、シース５の側端部と
タイロツド７の軸方向側端部とが互いに重なり合
う合せ面が形成され、これら合せ面に冷却水の流
れの停滞が生ずるということに起因する点に鑑み
なされたものであり、次のように構成される。
部６および点溶接部８においては、シース５の上
端部と先端構造材２の下端部とが互いに重なり合
う合せ面が形成される共に、シース５の側端部と
タイロツド７の軸方向側端部とが互いに重なり合
う合せ面が形成され、これら合せ面に冷却水の流
れの停滞が生ずるということに起因する点に鑑み
なされたものであり、次のように構成される。
中性子吸収棒の複数本を内蔵する複数のシース
を、タイロツド周りに所定形状に配列して結合
し、これらシースの上端に先端構造材を結合する
原子炉用制御棒において、前記先端構造材の下端
と前記各シースの上端との相互、並びに、上記タ
イロツドの軸方向側端と上記シースの側端との相
互をそれぞれ突合せ溶接により結合した。
を、タイロツド周りに所定形状に配列して結合
し、これらシースの上端に先端構造材を結合する
原子炉用制御棒において、前記先端構造材の下端
と前記各シースの上端との相互、並びに、上記タ
イロツドの軸方向側端と上記シースの側端との相
互をそれぞれ突合せ溶接により結合した。
（作用）
先端構造材およびタイロツドと、シースとの結
合を突合せ溶接により行なつたので、これら結合
部における重ね合せ面が無くなり、微小間隙が無
くなつたので、これら結合部における溶存酸素濃
度が高い冷却水の流れの停滞が解消する。
合を突合せ溶接により行なつたので、これら結合
部における重ね合せ面が無くなり、微小間隙が無
くなつたので、これら結合部における溶存酸素濃
度が高い冷却水の流れの停滞が解消する。
その結果、局部的な応力腐食割れのおそれが無
くなり、制御棒の信頼性が向上する。
くなり、制御棒の信頼性が向上する。
（実施例）
第１図および第２図を参照しながら本考案に係
る原子炉用制御棒の一実施例を説明する。
る原子炉用制御棒の一実施例を説明する。
第２図は本考案の一実施例の上部の斜視図であ
り、図において縦長板状の４枚のブレード１１，
１１，１１，１１が直交十字状に組み立てられ、
その上端には十字状の先端構造材１２が同軸状に
結合されている。
り、図において縦長板状の４枚のブレード１１，
１１，１１，１１が直交十字状に組み立てられ、
その上端には十字状の先端構造材１２が同軸状に
結合されている。
先端構造材１２の上面には従来例と同様に門形
のハンドル１３が取着されているが、その下半分
の減厚部２ａ（第４図参照）は切欠されている。
のハンドル１３が取着されているが、その下半分
の減厚部２ａ（第４図参照）は切欠されている。
各ブレード１１は中性子吸収材であるボロンカ
ーバイドの粉末をステンレス鋼製細管内に密に充
填してなる中性子吸収棒１４の複数本を、Ｕ字状
ステンレス鋼板製の４枚のシース１５内にそれぞ
れ挿入しており、各シース１５の上端面を先端構
造材１２の下端面に突き合せると共に、この突合
せ部のシース１５の外側面と先端構造材１２の外
側面とを面一にして、突合せ溶接１６している。
ーバイドの粉末をステンレス鋼製細管内に密に充
填してなる中性子吸収棒１４の複数本を、Ｕ字状
ステンレス鋼板製の４枚のシース１５内にそれぞ
れ挿入しており、各シース１５の上端面を先端構
造材１２の下端面に突き合せると共に、この突合
せ部のシース１５の外側面と先端構造材１２の外
側面とを面一にして、突合せ溶接１６している。
したがつて、シース１５の上端と先端構造材１
２の下端とが相互に重なり合う合せ面が解消さ
れ、合せ面による冷却水の流れの停滞部が解消さ
れる。
２の下端とが相互に重なり合う合せ面が解消さ
れ、合せ面による冷却水の流れの停滞部が解消さ
れる。
また、各シース１５の側端をタイロツド１７の
軸方向側端に突き合せて、シース１５の外側面と
タイロツド１７の外側面とを面一にし、その突合
せ部を突合せ溶接１８している。
軸方向側端に突き合せて、シース１５の外側面と
タイロツド１７の外側面とを面一にし、その突合
せ部を突合せ溶接１８している。
したがつて、シース１５の側端とタイロツド１
７の軸方向側端とが相互に重なり合う合せ面が解
消され、合せ面による冷却水の流れの停滞部が解
消される。
７の軸方向側端とが相互に重なり合う合せ面が解
消され、合せ面による冷却水の流れの停滞部が解
消される。
なお、十字状に組み上がつたブレード１１の下
端には制御棒駆動機構と確実な結合ができるよう
に結合ソケツトが配設されている。
端には制御棒駆動機構と確実な結合ができるよう
に結合ソケツトが配設されている。
また、ブレード１１、先端構造材１２およびハ
ンドル１３などはオーステナイト系ステンレス鋼
で形成されている。さらに、シース１５には多数
の孔１９が板厚方向に貫通されており、これら孔
１９を通して冷却材がシース１５内に流入し、冷
却材が流動することにより制御棒を冷却する。
ンドル１３などはオーステナイト系ステンレス鋼
で形成されている。さらに、シース１５には多数
の孔１９が板厚方向に貫通されており、これら孔
１９を通して冷却材がシース１５内に流入し、冷
却材が流動することにより制御棒を冷却する。
しかして、従来例においては、過酸化水素を含
む冷却水中の停滞部分では溶存酸素濃度が高くな
るか、さらには酸素の気相が形成するために発生
する。
む冷却水中の停滞部分では溶存酸素濃度が高くな
るか、さらには酸素の気相が形成するために発生
する。
つまり、腐食反応は金属の酸化、すなわちアノ
ード反応（Ｍ→Mn＋ne）と、これに対応する還
元すなわちカソード反応と、酸素が存在する場合
には酸素消費反応（１／202＋H2Ｏ＋2e→2oH-）
とが対となつて進行する。
ード反応（Ｍ→Mn＋ne）と、これに対応する還
元すなわちカソード反応と、酸素が存在する場合
には酸素消費反応（１／202＋H2Ｏ＋2e→2oH-）
とが対となつて進行する。
したがつて、冷却水中の溶存酸素濃度が低くな
れば、腐食反応を抑制または軽減できることにな
る。
れば、腐食反応を抑制または軽減できることにな
る。
そこで、本考案の実施例の如く制御棒の先端構
造材１２の下端とシース１５の上端と、またタイ
ロツド１７の軸方向側端とシース１５の側端とを
それぞれ突合せ溶接１６，１８することによつ
て、これら溶接箇所での重ね合せ面を解消するこ
とができる。
造材１２の下端とシース１５の上端と、またタイ
ロツド１７の軸方向側端とシース１５の側端とを
それぞれ突合せ溶接１６，１８することによつ
て、これら溶接箇所での重ね合せ面を解消するこ
とができる。
この結果、冷却水中に含まれる過酸化水素の分
解により酸素が生成蓄積し、この酸素の腐食加速
のおそれがある冷却水の停滞部分が改善される。
解により酸素が生成蓄積し、この酸素の腐食加速
のおそれがある冷却水の停滞部分が改善される。
なお、上記実施例における突合せ溶接は連続ま
たは断続のいずれかを採用することができる。ま
た、先端構造材１２、タイロツド１７およびシー
ス１５との固定のために一方のみを突合せ溶接す
ることもできる。
たは断続のいずれかを採用することができる。ま
た、先端構造材１２、タイロツド１７およびシー
ス１５との固定のために一方のみを突合せ溶接す
ることもできる。
本考案によれば、制御棒の先端構造材およびタ
イロツドと、シースとの結合を突合せ溶接により
行なうので、溶接部における重ね合せ面が解消さ
れて、冷却水の流れの停滞部が解消される。
イロツドと、シースとの結合を突合せ溶接により
行なうので、溶接部における重ね合せ面が解消さ
れて、冷却水の流れの停滞部が解消される。
その結果、溶接酸素濃度が高い冷却水の停滞が
解消し局部的な応力腐食割れの可能性がなく、も
つて、制御棒の信頼性を向上することができる。
解消し局部的な応力腐食割れの可能性がなく、も
つて、制御棒の信頼性を向上することができる。
第１図は本考案に係る制御棒の実施例の要部を
一部切欠して示す正面図、第２図は第１図で示す
ブレードの上部の斜視図、第３図は従来の制御棒
の上部を示す斜視図、第４図は第３図で示すブレ
ードの上部を一部切欠して示す正面図、第５図は
溶存酸素濃度に対する応力腐食割れ感受性の依存
性を示す特性図である。 １，１１……ブレード、２，１２……先端構造
材、３，１３……ハンドル、４，１４……中性子
吸収棒、５，１５……シース、６……スミ肉溶接
部、７，１７……タイロツド、８……点溶接部、
１６，１８……突合せ溶接、９，１９……孔。
一部切欠して示す正面図、第２図は第１図で示す
ブレードの上部の斜視図、第３図は従来の制御棒
の上部を示す斜視図、第４図は第３図で示すブレ
ードの上部を一部切欠して示す正面図、第５図は
溶存酸素濃度に対する応力腐食割れ感受性の依存
性を示す特性図である。 １，１１……ブレード、２，１２……先端構造
材、３，１３……ハンドル、４，１４……中性子
吸収棒、５，１５……シース、６……スミ肉溶接
部、７，１７……タイロツド、８……点溶接部、
１６，１８……突合せ溶接、９，１９……孔。
Claims (1)
- 中性子吸収棒の複数本を内蔵する複数のシース
を、タイロツド周りに所定形状に配列して結合
し、これらシースの上端に先端構造材を結合する
原子炉用制御棒において、前記先端構造材の下端
と前記各シースの上端との相互、並びに、上記タ
イロツドの軸方向側端と上記シースの側端との相
互をそれぞれ突合せ溶接により結合したことを特
徴とする原子炉用制御棒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986140531U JPH0448554Y2 (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986140531U JPH0448554Y2 (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6348193U JPS6348193U (ja) | 1988-04-01 |
| JPH0448554Y2 true JPH0448554Y2 (ja) | 1992-11-16 |
Family
ID=31047464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986140531U Expired JPH0448554Y2 (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0448554Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5373512B2 (ja) * | 2009-09-08 | 2013-12-18 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 原子炉用制御棒 |
-
1986
- 1986-09-16 JP JP1986140531U patent/JPH0448554Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6348193U (ja) | 1988-04-01 |
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