JPH0727047B2 - 加圧水型原子炉用制御棒 - Google Patents
加圧水型原子炉用制御棒Info
- Publication number
- JPH0727047B2 JPH0727047B2 JP63062744A JP6274488A JPH0727047B2 JP H0727047 B2 JPH0727047 B2 JP H0727047B2 JP 63062744 A JP63062744 A JP 63062744A JP 6274488 A JP6274488 A JP 6274488A JP H0727047 B2 JPH0727047 B2 JP H0727047B2
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- JP
- Japan
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- control rod
- cladding
- pressurized water
- end plug
- water reactor
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- 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
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- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、加圧水型原子炉用制御棒の新規な構成に関す
るものである。
るものである。
［従来の技術］ 制御棒は第３図に示すように、スパイダー１のベーン２
に備わるフィンガー３に16〜24本の制御棒５をその上部
端栓により取付けてクラスタとして用いられるものであ
る。制御棒は従来例第４図のように吸収材7,被覆管6,上
部端栓4,下部端栓8,プレナムスプリング９からなってい
る。
に備わるフィンガー３に16〜24本の制御棒５をその上部
端栓により取付けてクラスタとして用いられるものであ
る。制御棒は従来例第４図のように吸収材7,被覆管6,上
部端栓4,下部端栓8,プレナムスプリング９からなってい
る。
通常、運転時は制御棒は炉心上方に引抜かれ、一部の制
御棒が先端部のみを炉心に入れた状態となっている。
御棒が先端部のみを炉心に入れた状態となっている。
吸収材としての銀−インジウム−カドミウム合金は中性
子吸収により膨張、いわゆるスウエリングを起こす。
子吸収により膨張、いわゆるスウエリングを起こす。
従来の制御棒では、被覆管のステンレス鋼が原子炉の一
次冷却材圧力により、クリープダウンして吸収材に接触
し、その後、吸収材のスウエリングにより被覆管に円周
方向引張歪を生じ、被覆管に割れを生ずる場合がある。
次冷却材圧力により、クリープダウンして吸収材に接触
し、その後、吸収材のスウエリングにより被覆管に円周
方向引張歪を生じ、被覆管に割れを生ずる場合がある。
これを解決するためには、制御棒内を加圧するという方
法があるが、一方、制御棒は運転中これを炉心上方で数
ケ所にわたって水平方向に支えている厚さ約25mmの第５
図に示す制御棒案内カードと呼ばれる有孔板との間で、
流体振動による摩耗を生ずるという問題を有している。
法があるが、一方、制御棒は運転中これを炉心上方で数
ケ所にわたって水平方向に支えている厚さ約25mmの第５
図に示す制御棒案内カードと呼ばれる有孔板との間で、
流体振動による摩耗を生ずるという問題を有している。
このような場合、摩耗により減肉した部分は、一次冷却
材圧力により、内側へ押しへこまされるため、摩耗速度
が緩和されるが、内部加圧をした制御棒では内側へ押し
へこまされる量が少なくなり、摩耗速度の緩和の度合い
が少なくなる。
材圧力により、内側へ押しへこまされるため、摩耗速度
が緩和されるが、内部加圧をした制御棒では内側へ押し
へこまされる量が少なくなり、摩耗速度の緩和の度合い
が少なくなる。
従って、制御棒全体の内部加圧は被覆管の割れを防止す
る一方で、摩耗速度の緩和の効果は減じる面がある。
る一方で、摩耗速度の緩和の効果は減じる面がある。
［発明が解決しようとする課題］ 上述のように、従来の制御棒では、吸収材として銀−イ
ンジウム−カドミウム合金を使用しているため、中性子
吸収によるスウエリングを起こし、一方吸収材のステン
レス鋼製被覆管は原子炉冷却材の圧力（約157kg/cm
2Ｇ）と中性子照射により、外径が徐々に小さくなり、
寿命中に接触に至り、その結果被覆管に割れを生じるこ
とがしばしばある。
ンジウム−カドミウム合金を使用しているため、中性子
吸収によるスウエリングを起こし、一方吸収材のステン
レス鋼製被覆管は原子炉冷却材の圧力（約157kg/cm
2Ｇ）と中性子照射により、外径が徐々に小さくなり、
寿命中に接触に至り、その結果被覆管に割れを生じるこ
とがしばしばある。
本発明は、このような問題点を解決することを目的とし
ている。
ている。
［課題を解決するための手段］ 制御棒のうち摩耗の問題を起こす可能性のあるのは、制
御棒案内カードと接触する下から350mmよりも上の部分
であり、また被覆管割れの可能性は常に炉心に挿入され
ている下から約300mmくらいまでのところが大きいた
め、問題となる現象が２つに分かれていて、そのため制
御棒を各々の問題に対し良好な性能を持つ２つの部分に
分けた。
御棒案内カードと接触する下から350mmよりも上の部分
であり、また被覆管割れの可能性は常に炉心に挿入され
ている下から約300mmくらいまでのところが大きいた
め、問題となる現象が２つに分かれていて、そのため制
御棒を各々の問題に対し良好な性能を持つ２つの部分に
分けた。
第１図は、上記の目的を達成するためになされた本発明
の具体例である。これに基づいて説明する。
の具体例である。これに基づいて説明する。
制御棒を２つの独立した部分に分け、中間端栓13により
結合し、１本の棒とする。上の部分は非加圧とし、下の
部分は加圧とする。加圧ガスはヘリウムが好ましいが他
の不活性ガスでも良い。さらに下部吸収材15の外径を細
径化し、吸収材15と下部被覆管14のギャップを大きくと
っておく。また上部被覆管11の外表面には耐摩耗性向上
のため、クロム（Cr）または炭化クロム（Cr3C2）でコ
ーティングしても良い。
結合し、１本の棒とする。上の部分は非加圧とし、下の
部分は加圧とする。加圧ガスはヘリウムが好ましいが他
の不活性ガスでも良い。さらに下部吸収材15の外径を細
径化し、吸収材15と下部被覆管14のギャップを大きくと
っておく。また上部被覆管11の外表面には耐摩耗性向上
のため、クロム（Cr）または炭化クロム（Cr3C2）でコ
ーティングしても良い。
なお、第１図で、４は上部端栓,8は下部端栓,10は上部
プレナムスプリング,11は上部被覆管,12は上部吸収材,1
4は下部被覆管,15は下部吸収材,16は下部プレナムスプ
リング,17はCrまたはCr3C2コーティングである。
プレナムスプリング,11は上部被覆管,12は上部吸収材,1
4は下部被覆管,15は下部吸収材,16は下部プレナムスプ
リング,17はCrまたはCr3C2コーティングである。
［作用］ 上述のとおり、制御棒の上部ではステンレス鋼被覆管の
外表面にCrまたはCr3C2がコーティングされているので
耐摩耗性を有し、下部では内部加圧を行っており、かつ
吸収材の外径を細径化し、被覆管とのギャップを大きく
しているので被覆管の割れが防止できる。
外表面にCrまたはCr3C2がコーティングされているので
耐摩耗性を有し、下部では内部加圧を行っており、かつ
吸収材の外径を細径化し、被覆管とのギャップを大きく
しているので被覆管の割れが防止できる。
［実施例］ 一例として、17×17型燃料炉心の制御棒の仕様を示す。
上下部被覆管（11,14）外径： 9.68mm 上部吸収材（12）長さ： 3292mm 下部吸収材（15）長さ： 305mm 上部吸収材（12）外径： 8.66mm 下部吸収材（15）外径： 8.53mm 上下部被覆管（11,14）内径： 8.74mm 上部内圧 ： 0kg/cm2Ｇ 下部内圧 ： 62kg/cmG 中間端栓（13）： 10mm 下部端栓（８）： 15.6mm 下部プレナムスプリング （16）長さ： 13mm 上部プレナムスプリング （10）長さ： 112mm 上部端栓（４）長さ： 85mm （フィンガー出口下の長さ） 下部プレナムスプリング16は、制御棒として核的観点か
ら、下部吸収材15の下に設ける。下部プレナムスプリン
グ16の材質はインコネルＸ−750が適当である。
ら、下部吸収材15の下に設ける。下部プレナムスプリン
グ16の材質はインコネルＸ−750が適当である。
上記仕様の制御棒下部では第２図に吸収材外径18と被覆
管内径19を示すように、被覆管と吸収材は寿命末期まで
接触しなくなり、被覆管に引張歪は生じなくなる。ま
た、上部被覆管外面に約30μｍのCrをコーティングする
ことにより耐摩耗性は約４倍に向上する。
管内径19を示すように、被覆管と吸収材は寿命末期まで
接触しなくなり、被覆管に引張歪は生じなくなる。ま
た、上部被覆管外面に約30μｍのCrをコーティングする
ことにより耐摩耗性は約４倍に向上する。
［発明の効果］ 制御棒上部の内圧非加圧による摩耗速度緩和効果を損ね
ることなく、下部のみの内部加圧により被覆管と吸収材
の相互作用による被覆管割れを防止できる。
ることなく、下部のみの内部加圧により被覆管と吸収材
の相互作用による被覆管割れを防止できる。
第１図は本発明の制御棒構造説明図，第２図は被覆管内
径，吸収材外径の寸法変化の図，第３図は従来の制御棒
クラスタ概要図，第４図は従来の制御棒構造説明図，第
５図は制御棒案内カードの説明図である。 １……スパイダー、２……ベーン、３……フィンガー、
４……上部端栓、５……制御棒、６……被覆管、７……
吸収材、８……下部端栓、９……プレナムスプリング、
10……上部プレナムスプリング、11……上部被覆管、12
……上部吸収材、13……中間端栓、14……下部被覆管、
15……下部吸収材、16……下部プレナムスプリング、17
……CrまたはCr3C2コーティング、18……吸収材外径、1
9……被覆管内径。
径，吸収材外径の寸法変化の図，第３図は従来の制御棒
クラスタ概要図，第４図は従来の制御棒構造説明図，第
５図は制御棒案内カードの説明図である。 １……スパイダー、２……ベーン、３……フィンガー、
４……上部端栓、５……制御棒、６……被覆管、７……
吸収材、８……下部端栓、９……プレナムスプリング、
10……上部プレナムスプリング、11……上部被覆管、12
……上部吸収材、13……中間端栓、14……下部被覆管、
15……下部吸収材、16……下部プレナムスプリング、17
……CrまたはCr3C2コーティング、18……吸収材外径、1
9……被覆管内径。
Claims (2)
- 【請求項１】加圧水型原子炉用制御棒において、該制御
棒が中間端栓により上，下部の２部分に分けられ、上部
は非加圧とし、下部は加圧量を有することを特徴とする
制御棒。 - 【請求項２】上，下部の２部分に分けられた制御棒の上
部の被覆管は外表面がクロムまたは炭化クロムでコーテ
ィングされている請求項１記載の加圧水型原子炉用制御
棒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63062744A JPH0727047B2 (ja) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | 加圧水型原子炉用制御棒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63062744A JPH0727047B2 (ja) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | 加圧水型原子炉用制御棒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01235895A JPH01235895A (ja) | 1989-09-20 |
| JPH0727047B2 true JPH0727047B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=13209208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63062744A Expired - Fee Related JPH0727047B2 (ja) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | 加圧水型原子炉用制御棒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0727047B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005037966A1 (de) * | 2005-07-29 | 2007-02-01 | Areva Np Gmbh | Steuerstab für einen Druckwasserkernreaktor |
| SE536815C2 (sv) * | 2010-03-01 | 2014-09-16 | Westinghouse Electric Sweden | Reaktorkomponent |
-
1988
- 1988-03-16 JP JP63062744A patent/JPH0727047B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01235895A (ja) | 1989-09-20 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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