JPH0533756B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0533756B2
JPH0533756B2 JP61096374A JP9637486A JPH0533756B2 JP H0533756 B2 JPH0533756 B2 JP H0533756B2 JP 61096374 A JP61096374 A JP 61096374A JP 9637486 A JP9637486 A JP 9637486A JP H0533756 B2 JPH0533756 B2 JP H0533756B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dart
ram
control rod
outer cylinder
pot
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP61096374A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS62251694A (ja
Inventor
Fujio Matsumoto
Yasuhiro Sakai
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP61096374A priority Critical patent/JPS62251694A/ja
Publication of JPS62251694A publication Critical patent/JPS62251694A/ja
Publication of JPH0533756B2 publication Critical patent/JPH0533756B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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

  • Particle Accelerators (AREA)
  • Crushing And Pulverization Processes (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は高速増殖炉の制御棒集合体において、
制御棒の下端に設置されたダツシユラムと、下部
案内管の下端近傍に設置されたダツシユポツトの
ポイドスエリングによる寸法変化を低減させて、
長期間に亘つて優れた緩衝機能を発揮し得る制御
棒集合体に関する。
(従来の技術) 一般に、高速増殖炉の制御棒集合体は、第4図
に示すように構成されている。原子炉容器内に配
置された下部案内管1は下端部にはエントランス
ノズル2が設けられている。このレントラスノズ
ル2は図示しない炉心支持板に挿入され、ハイド
リツクホールドダウン等により上記下部案内管1
の浮上がりを防止している。
下部案内管1内には制御棒3が上下動自在に挿
入されており、この制御棒3の上端にはハンドリ
ングヘツド4が設けられている。このハンドリン
グヘツド4には制御棒駆動機構(図示せず)の延
長管が連結され、この制御棒駆動機構によつて制
御棒3の炉心への挿入度が調節されそれによつて
原子炉の出力を制御する。尚第4図は制御棒3が
上方に引抜かれた状態を示している。
上記制御棒3の下端には円柱状のダツシユラム
5が突設されており、また下部案内管1内の下部
には有底円筒状のダツシユポツト6が設けられて
いる。
制御棒3が炉心内へ挿入され下降してきた場合
には第5図に示すようなダツシユラム5はダツシ
ユポツト6内に挿入されるが、この場合ダツシユ
ラム5の外周面とダツシユポツト6の内周面との
間には所定の間隙7が形成されている。よつて原
子炉緊急停止時(以下スクラムという)に制御棒
3が挿入された場合には、ダツシユラム5がダツ
シユポツト6内に侵入してダツシユポツト6内の
冷却材が間隙7から押し出される。その時の流動
抵抗によつて制御棒3は減速緩衝される。第6図
はこのスクラム時における制御棒3の挿入特性す
なわちスクラム特性を示すもので、横軸に時間を
とり縦軸にストロークをとつて示している。図中
符号Aは制御棒駆動機構内のガス圧あるいはスプ
リングの付勢力によつて下向に加速される加速区
間を示し、符号Bは制御棒3が制御棒3の重量お
よび外径によつて決定される一定速度で下降する
下降区間を示しており、また符号Cはダツシユラ
ム5とダツシユポツト6によつて制御棒3が減速
されて停止する緩衝区間を示している。
ダツシユラム5とダツシユポツト6との間の間
隙7は制御棒3の全挿入までの時間すなわちスク
ラム時間が所定時間以上とならないように、且つ
停止時の衝撃が所定の値を越えないようにその寸
法を設定されている。また下部案内管1、制御棒
3の構造部材、ダツシユラム5、ダツシユポツト
6等は通常耐食性および耐熱性に優れたオーステ
ナイト系ステンレス鋼で形成されている。
かかる構成において、一般に炉心内にある部材
は高速中性子の照射によつてボイドスエリングを
生じその体積が膨張する。その為ダツシユラム5
の外径およびダツシユポツト6の内径が次第に変
化し、これらの間の間隙7の寸法が変化する。そ
の為前記第6図に示したスクラム特性の内緩衝区
間cの特性が変化してしまう。通常ダツシユポツ
ト6は炉心の下端に位置して温度が低くかつ中性
子照射量も少ない。しかし制御棒3は通常引抜状
態で使用されるためダツシユラム5は炉心の中心
位置8(第4図に示す)近傍に位置するために温
度も高く中性子照射量も多い。このためダツシユ
ラム5の方がダツシユポツト6よりボイドスエリ
ング量が大きく、よつてダツシユポツト6の内径
増大量よりダツシユラムの外径増大量の方が大き
くなる。その結果間隙7の寸法が小さくなり緩衝
区間Cの時間が長くなつてスクラム時間が長くな
るという問題があつた。かかる問題点を解消する
ために上述したボイドスエリングの影響を見込ん
でダツシユホツト6とダツシユラム5との間の間
隙7を予め大きくしておくことも考えられるが、
その場合には初期の状態において間隙7が過大と
なり、スクラム時に十分な緩衝をなくすことがで
きずスクラム時の緩衝が大きくなるという問題が
ある。また棒材を冷間加工してダツシユラム5を
構成してボイドスエリングを少なくする方法も考
じられているが、この場合には使用材料が棒状の
ために冷間加工が表面にしか入いらず、また冷間
加工に対する信頼性にも問題がある。さらに棒状
であるために熱が逃げにくく、γ発熱等により温
度が上昇しダツシユラム5のボイドスエリング率
が高くなるという問題もあり、適切な方法とはい
えなかつた。
(発明が解決しようとする問題点) このように従来の場合には、ボイドスエリング
によりダツシユラムとダツシユポツトとの間の間
隙が変化してしまう(狭くなる)という問題があ
り、かつそれに対する最適な処置が考じられてい
ないのが現状であり、本発明はまさにこのような
点に基づいてなされたものでその目的とするとこ
ろは、ボイドスエリングによるダツシユラムおよ
びダツシユポツトとの間の間隙の狭小化を緩和し
て、安定したスクラム動作を長期に亘つて提供し
得る制御棒集合体を得ることにある。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段) すなわち本発明による制御棒集合体は、原子炉
容器内に配置される下部案内管と、この下部案内
管内に上下動可能に挿入される制御棒の下端に配
置されたダツシユラムと、上記下部案内管の下部
に設置された原子炉緊急停止時に上記制御棒が炉
心内に挿入される際上記ダツシユラムが挿入され
その際の冷却材抵抗により制御棒を減速緩衝する
ダツシユポツトとを備えた制御棒集合体におい
て、上記ダツシユラムは中空状のダツシユラム外
筒と、このダツシユラム外筒内に配置されたダツ
シユラム重錘とからなり、これらダツシユラム外
筒およびダツシユラム重錘との間に冷却材流路を
形成し、かつダツシユラム外筒に上記冷却材流路
と連通する冷却材流入孔を形成したことを特徴と
するものである。
(作用) つまりダツシユラムをダツシユラム外筒および
このダツシユラム外筒内に配置されたダツシユラ
ム重錘とから構成し、これら両者の間に冷却材流
路を形成し、該冷却材流路を介して冷却材を流通
させてダツシユラム外筒を冷却するものである。
(実施例) 以下第1図乃至第3図を参照して本発明の一実
施例を説明する。第1図は要部のみを示す図で、
図中符号101は下部案内管である。下部案内管
101内には制御棒103が上下動可能に配置さ
れ、この制御棒103の下端にはダツシユラム1
05が取付けられている。そしてスクラム時には
上記ダツシユラム105がダツシユポツト106
内に挿入される。その際の作用については前述し
た通りであり、制御棒103は減速緩衝される。
上記ダツシユラム105は、ダツシユラム外筒1
05aと、このダツシユラム外筒105a内に配
置されたダツシユラム重鐘105bとから構成さ
れている。これらダツシユラム外筒105aとダ
ツシユラム重鐘105bとの間には冷却材流路1
08が形成されている。また上記上記ダツシユラ
ム外筒105aの底部には冷却材流入孔109が
形成されるているとともに、ダツシユラム重鐘1
05bの上端には冷却材流出孔110が形成され
ている。また符号107はダツシユラム外筒10
5aおよびダツシユポツト106との間の間隙で
ある。このようにダツシユラム105をダツシユ
ラム外筒105aおよびダツシユラム重鐘105
bとで構成して、その間に冷却材流路108を構
成するとともに、ダツシユラム外筒105aの底
部に冷却材流入孔109を形成し、且つダツシユ
ラム重鐘105bの上端に冷却材流出孔110を
形成した構成とすることにより、制御棒103を
引抜いた状態の時に、上記冷却材流入孔109、
冷却材流路108および冷却材流出孔110を介
して冷却材を流通させ、ダツシユラム外筒105
aを冷却する、それによつてダツシユラム外筒1
05aの温度をダツシユポツト106との温度を
略等しくすることにより両者のボイドスエリング
による体積増加率を等しくして、間隙107の狭
小化を緩和せんとする。尚ここで上記間隙10
7、冷却材流通孔109の径、ダツシユラム重鐘
105bの重量については、スクラム時間が所定
時間以上にならないこと、および停止時の衝撃が
所定の値以上にならないことを考慮して決定され
る。また温度であるが、ダツシユポツト106は
略冷却材温度に近い温度となつており(冷却材温
度は通常380℃程度で、ダツシユポツト106の
温度は約400℃程度である)、よつて上記ダツシユ
ラム外筒105aについても略400℃程度まで冷
却することとなる。
以上の構成を基にその作用を説明する。ダツシ
ユラム105をダツシユラム外筒105aおよび
ダツシユラム重錘105bとから構成し、それら
の間に冷却材流路108を形成するとともに、ダ
ツシユラム外筒105bの底部に冷却材流入孔1
09を形成し、かつダツシユラム重鐘105bの
上端に冷却材流出孔110を形成しているので、
制御棒103が引抜かれている時に冷却材が冷却
材流入孔109、冷却材流路108および冷却材
流出孔110を介して流れる。その結果ダツシユ
ラム外筒105aは効果的に冷却されて、ダツシ
ユポツト106の温度と略同等の温度まで冷却さ
れる。このようにダツシユラム外筒105aが冷
却されることにより、ダツシユポツト106との
間のボイドスエリングによる体積膨張率の差が効
果的に緩和され、間隙107の狭小化は緩和され
る。これを第2図および第3図を参照して詳細に
説明する。第2図は横軸に温度および中性子照射
量をとり、縦軸に制御棒集合体の軸方向位置をと
つて、従来の構成による制御棒集合体の温度およ
び中性子照射量の変化を示した図である。又図中
P1およびP2は制御棒引抜時のダツシユラムおよ
びダツシユポツトの位置を夫々示している。この
ように両者の位置が異なることにより温度および
中性子照射量に大きな差がある。これについては
従来例の説明でも述べた通りであり、したがつて
従来の構成ではダツシユラムおよびダツシユポツ
トとの間にボイドスエリングによる体積膨張率の
大きな差があつた。一方第3図は横軸に温度をと
り、縦軸にボイドスエリング率をとつて、中性子
照射量をパラメータとしてその温度変化を示した
図である。ダツシユラムの温度は約440℃であり
中性子照射量は9×1022nvtであり、よつてボイ
ドスエリング率は図中αで示すものである。これ
に対してダツシユポツトの方は温度が400℃で中
性子照射量は2×1022nvtであるので、ボイドス
エリング率はβで示すものででる。したがつてボ
イドスエリング率に約1.5%程度の差が発生する。
これが従来の場合である。これに対して本実施例
の場合にはダツシユラムが外筒105aの温度を
ダツシユポツト106の温度と同程度まで冷却し
ているので、ボイドスエリング率は図中α1で示す
ものとなり、よつてβとの差を1%以下とするこ
とできる。このようにダツシユラム外筒105a
とダツシユポツト106とのボイドスエリング率
差を低減させることにより、両者の間の間隙10
7の狭小化を効果的に緩和することが可能とな
る。したがつて長期に亘つて使用してもスクラム
時間は所定時間以内に保持され、且つスクラム時
の緩衝効果も確実に確保されるものであり、プラ
ントの健全性の維持を図り且つ安全性および信頼
性を向上させることができることはもとより、制
御棒集合体の寿命を延長することができ、コスト
の低減をも図ることができる。
次に上記間隙107について述べる。まず本実
施例におけるダツシユラム外筒105aの外径は
約50mmであり、間隙107は0.2mm程度である。
これらの寸法はボイドスエリングによりダツシユ
ラム外筒105aとダツシユポツト106との干
渉を防止することを考慮して決定される。すなわ
ち両者の干渉を防止するためには、ダツシユラム
外筒105aの外径とダツシユポツト106の内
径のボイドスエリングによる増加の差は (0.2/50)×100=0.4(%) 以下でなければならない。これを体積増加比に換
算すると 0.4×3=1.2(%) となる。したがつてボイドスエリング率の差が
1.2%以下であれば、ダツシユラム外筒105a
とダツシユポツト106との干渉は発生しない。
本実施例の場合には前述したようにダツシユラム
外筒105aとダツシユポツト106との間のボ
イドスエリング率の差は1%以下であり、よつて
ダツシユラム外筒105aとダツシユポツト10
6との干渉が発生することはない。
[発明の効果] 以上詳述したように本発明による制御棒集合体
によると、ダツシユラムをダツシユラム外筒およ
びダツシユラム重錘とで構成し、両者の間に冷却
材流路を形成してダツシユラム外筒を冷却するう
にしているので、ダツシユラム外筒をダツシユポ
ツトの温度と略同等の温度に保持することができ
る。その結果ダツシユラム外筒とダツシユポツト
との間のボイドスエリング率の差を緩和して、ダ
ツシユラム外筒およびダツシユポツトとの間の間
隙の狭小化を効果的に軽減することができるの
で、安定したスクラム動作を長期に亘つて提供す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第3図は本発明の一実施例の説明に
使用した図で、第1図は制御棒集合体の要部を示
す断面図、第2図は温度および中性子照射量の制
御棒集合体の軸方向に亘る変化を示す図、第3図
は中性子照射量をパラメータとしたボイドスエリ
ング特性を示す図、第4図乃至第6図は従来例の
説明に使用した図で、第4図は制御棒集合体の縦
断面図、第5図はダツシユラムおよびダツシユポ
ツトの関係を示す断面図、第6図はスクラム特性
を示す図である。 101……下部案内管、103……制御棒、1
05……ダツシユラム、105a……ダツシユラ
ム外筒、105b……ダツシユラム重鐘、106
……ダツシユポツト、107……ダツシユラム外
筒およびダツシユポツトとの間隙、108……冷
却材流路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 原子炉容器内に配置される下部案内管と、こ
    の下部案内管内に上下動可能に挿入される制御棒
    の下端に配置されたダツシユラムと、上記下部案
    内管の下部に設置された原子炉緊急停止時に上記
    制御棒が炉心内に挿入される際上記ダツシユラム
    が挿入されその際の冷却材抵抗により制御棒を減
    速緩衝するダツシユポツトとを備えた制御棒集合
    体において、上記ダツシユラムは中空状のダツシ
    ユラム外筒と、このダツシユラム外筒内に配置さ
    れたダツシユラム重錘とからなり、これらダツシ
    ユラム外筒およびダツシユラム重錘との間に冷却
    材流路を形成し、かつダツシユラム外筒に上記冷
    却材流路と連通する冷却材流入孔を形成したこと
    を特徴とする制御棒集合体。
JP61096374A 1986-04-25 1986-04-25 制御棒集合体 Granted JPS62251694A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61096374A JPS62251694A (ja) 1986-04-25 1986-04-25 制御棒集合体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61096374A JPS62251694A (ja) 1986-04-25 1986-04-25 制御棒集合体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62251694A JPS62251694A (ja) 1987-11-02
JPH0533756B2 true JPH0533756B2 (ja) 1993-05-20

Family

ID=14163192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61096374A Granted JPS62251694A (ja) 1986-04-25 1986-04-25 制御棒集合体

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS62251694A (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPS62251694A (ja) 1987-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2026358B1 (en) Nuclear reactor robust gray control rod
EP1908080B1 (en) Advanced gray rod control assembly
US4472348A (en) Operating devices for control rods in a nuclear reactor
US4451428A (en) Control rods and method of producing same
US4624827A (en) Nuclear reactor control rod having a reduced worth tip
US4019954A (en) Safety device for a nuclear reactor and especially a fast reactor
US4169760A (en) Nuclear reactor with scrammable part length rod
KR101668088B1 (ko) 원자로
US4169759A (en) Method for operating a nuclear reactor with scrammable part length rod
JPH01129193A (ja) 制御棒集合体
JP6948782B2 (ja) 一次流量の異常低下に基づく原子炉用受動起動安全装置
CN107068213B (zh) 用于冷却剂量异常减少时的核反应堆无源触发型安全装置
JPS62251694A (ja) 制御棒集合体
JPS6117980A (ja) 制御棒集合体
JPH0255994A (ja) 制御棒集合体
GB1090824A (en) Device for controlling the reactivity of a nuclear reactor having a forced coolant circulation system
RU2680252C1 (ru) Тепловыделяющий элемент ядерного энергетического реактора на быстрых нейтронах
CN209674888U (zh) 一种减少控制棒流体影响的导向管
JPS61225688A (ja) 制御棒集合体
GB2185345A (en) Control system for a nuclear reactor
JPS58189583A (ja) 制御棒集合体
JPH05188174A (ja) 原子炉プラント用の予備の受動的冷却水安全注入設備
JPH0317595A (ja) 制御棒駆動機構
JPH0329890A (ja) 原子炉制御棒
JP3132917B2 (ja) 制御棒軸伸長機構

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees