JPH08233971A - 原子炉炉心シュラウド並びにその製造方法及びその補修方法 - Google Patents
原子炉炉心シュラウド並びにその製造方法及びその補修方法Info
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- JPH08233971A JPH08233971A JP7036473A JP3647395A JPH08233971A JP H08233971 A JPH08233971 A JP H08233971A JP 7036473 A JP7036473 A JP 7036473A JP 3647395 A JP3647395 A JP 3647395A JP H08233971 A JPH08233971 A JP H08233971A
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- core shroud
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract
(57)【要約】
【目的】耐応力腐食割れ性の高い原子炉炉心シュラウ
ド、その製造方法、およびその補修方法を提供する。 【構成】原子炉炉心シュラウドの溶接熱影響部８を覆う
位置に遮蔽板６を設置し、遮蔽板６とシュラウド１の間
隙が水密構造となるように、遮蔽板６の周縁部を結合部
９でシュラウド１に結合する。 【効果】結合部９が遮蔽板６の周縁部なので、結合を溶
接でおこなった場合でも、結合に伴う入熱が少なく、新
たな熱影響をシュラウド１に与えることなく耐応力腐食
割れ性を向上できる。
ド、その製造方法、およびその補修方法を提供する。 【構成】原子炉炉心シュラウドの溶接熱影響部８を覆う
位置に遮蔽板６を設置し、遮蔽板６とシュラウド１の間
隙が水密構造となるように、遮蔽板６の周縁部を結合部
９でシュラウド１に結合する。 【効果】結合部９が遮蔽板６の周縁部なので、結合を溶
接でおこなった場合でも、結合に伴う入熱が少なく、新
たな熱影響をシュラウド１に与えることなく耐応力腐食
割れ性を向上できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、原子炉圧力容器内に設
置された原子炉炉心シュラウド（以下、シュラウドと呼
ぶ）と、その製造方法およびその補修方法に関する。
置された原子炉炉心シュラウド（以下、シュラウドと呼
ぶ）と、その製造方法およびその補修方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】オーステナイト系ステンレス鋼などの金
属材料では、高温水環境下で溶接部近傍の溶接熱影響部
に応力腐食割れ（以下、ＳＣＣと呼ぶ）が発生すること
が知られており、高温の原子炉冷却水に接して使用され
るステンレス鋼製のシュラウドにおいてもＳＣＣの発生
が懸念されている。
属材料では、高温水環境下で溶接部近傍の溶接熱影響部
に応力腐食割れ（以下、ＳＣＣと呼ぶ）が発生すること
が知られており、高温の原子炉冷却水に接して使用され
るステンレス鋼製のシュラウドにおいてもＳＣＣの発生
が懸念されている。
【０００３】ＳＣＣは材料，環境，応力の３因子の重畳
により発生することが知られている。即ち、材料因子と
は溶接熱影響部の結晶粒界でのクロム炭化物の析出に伴
う結晶粒界近傍でのクロム欠乏（鋭敏化）、環境因子と
は腐食性のある水環境との接触，応力因子とは溶接残留
応力や外部応力などの引張り応力の存在のことであり、
これら３因子の何れか１つでも取り除くことにより、Ｓ
ＣＣの発生を防止することが可能となる。
により発生することが知られている。即ち、材料因子と
は溶接熱影響部の結晶粒界でのクロム炭化物の析出に伴
う結晶粒界近傍でのクロム欠乏（鋭敏化）、環境因子と
は腐食性のある水環境との接触，応力因子とは溶接残留
応力や外部応力などの引張り応力の存在のことであり、
これら３因子の何れか１つでも取り除くことにより、Ｓ
ＣＣの発生を防止することが可能となる。
【０００４】このため、シュラウド等の原子炉炉内機器
のＳＣＣ予防保全法として、特開平5−80186号に記載が
あるような、鋭敏化部の加熱，冷却により脱鋭敏化や表
面引張り応力の緩和をおこなう方法がある。また、鋭敏
化した母材と冷却水の接触を防止する方法として、特開
平5−77082号に記載があるような、母材の鋭敏化部表面
に耐食性の高い薄板部材を取り付け、溶融処理を施すこ
とにより耐食性の高い表面層を得る技術が知られてい
る。
のＳＣＣ予防保全法として、特開平5−80186号に記載が
あるような、鋭敏化部の加熱，冷却により脱鋭敏化や表
面引張り応力の緩和をおこなう方法がある。また、鋭敏
化した母材と冷却水の接触を防止する方法として、特開
平5−77082号に記載があるような、母材の鋭敏化部表面
に耐食性の高い薄板部材を取り付け、溶融処理を施すこ
とにより耐食性の高い表面層を得る技術が知られてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述のようなＳＣＣ予
防保全法をシュラウドに適用する場合、いくつかの問題
が生じる。まず、一般的な問題として、シュラウド鋭敏
化部の熱処理や溶融処理のために大きな入熱をおこなう
と、その熱影響部で新たな鋭敏化や引張り応力が発生す
る恐れがある、ということがある。
防保全法をシュラウドに適用する場合、いくつかの問題
が生じる。まず、一般的な問題として、シュラウド鋭敏
化部の熱処理や溶融処理のために大きな入熱をおこなう
と、その熱影響部で新たな鋭敏化や引張り応力が発生す
る恐れがある、ということがある。
【０００６】次に、特に中性子照射量の高いシュラウド
内面への施工時には別の問題がある。シュラウドの材質
であるステンレス鋼では、中性子照射を受けると核変換
により内部にヘリウムが生成するが、このヘリウムが熱
処理や溶融処理のための大入熱によって結晶粒界に析出
し脆化を引き起こす可能性がある。
内面への施工時には別の問題がある。シュラウドの材質
であるステンレス鋼では、中性子照射を受けると核変換
により内部にヘリウムが生成するが、このヘリウムが熱
処理や溶融処理のための大入熱によって結晶粒界に析出
し脆化を引き起こす可能性がある。
【０００７】更に、中性子照射の影響により、熱による
鋭敏化とは異なる機構で結晶粒界部にクロム欠乏が生じ
ることが知られており、施工時には良好な耐食性であっ
た表面処理部が、その後の使用により鋭敏化する恐れが
ある。この場合、従来法では母材鋭敏化部と表面処理部
は全面的に密着しているため、母材に残る引張り歪は表
面処理部にも及んでおり、表面処理部の鋭敏化によっ
て、施工部には再びＳＣＣ発生の可能性が出てくること
になる。また表面処理部は母材と一体であるため、表面
処理部が鋭敏化してもこの部分だけを取り替えることは
不可能である。
鋭敏化とは異なる機構で結晶粒界部にクロム欠乏が生じ
ることが知られており、施工時には良好な耐食性であっ
た表面処理部が、その後の使用により鋭敏化する恐れが
ある。この場合、従来法では母材鋭敏化部と表面処理部
は全面的に密着しているため、母材に残る引張り歪は表
面処理部にも及んでおり、表面処理部の鋭敏化によっ
て、施工部には再びＳＣＣ発生の可能性が出てくること
になる。また表面処理部は母材と一体であるため、表面
処理部が鋭敏化してもこの部分だけを取り替えることは
不可能である。
【０００８】以上のように、特に中性子照射量の高いシ
ュラウド内面では、従来の方法は施工困難であるか、施
工できてもその後の使用で効果が下がるという問題があ
る。本発明の目的は、新たな鋭敏化部や引張り応力部を
作ることなく耐ＳＣＣ性を向上したシュラウド、その製
造法、および新たな鋭敏化部や引張り応力部を作ること
なく耐ＳＣＣ性を向上するシュラウドの補修法を提供す
ることにある。
ュラウド内面では、従来の方法は施工困難であるか、施
工できてもその後の使用で効果が下がるという問題があ
る。本発明の目的は、新たな鋭敏化部や引張り応力部を
作ることなく耐ＳＣＣ性を向上したシュラウド、その製
造法、および新たな鋭敏化部や引張り応力部を作ること
なく耐ＳＣＣ性を向上するシュラウドの補修法を提供す
ることにある。
【０００９】また本発明の他の目的は、中性子照射量の
高い部位においても有効な耐ＳＣＣ策を施したシュラウ
ド、その製造法、および中性子照射量の高い部位におい
ても耐ＳＣＣ性向上に有効なシュラウドの補修法を提供
することにある。
高い部位においても有効な耐ＳＣＣ策を施したシュラウ
ド、その製造法、および中性子照射量の高い部位におい
ても耐ＳＣＣ性向上に有効なシュラウドの補修法を提供
することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、シュラウ
ドの溶接熱影響部を覆い、シュラウド表面との間隙が水
密構造となるように周縁部をシュラウドに結合した遮蔽
体を備えたシュラウドにより達成される。
ドの溶接熱影響部を覆い、シュラウド表面との間隙が水
密構造となるように周縁部をシュラウドに結合した遮蔽
体を備えたシュラウドにより達成される。
【００１１】また上記の目的は、シュラウドを構成する
鋼板を溶接によって組み立てた後に、その溶接熱影響部
を覆う位置に遮蔽体を取り付け、遮蔽体とシュラウド表
面との間隙が水密構造となるように遮蔽体周縁部をシュ
ラウドに結合するシュラウドの製造法により達成され
る。
鋼板を溶接によって組み立てた後に、その溶接熱影響部
を覆う位置に遮蔽体を取り付け、遮蔽体とシュラウド表
面との間隙が水密構造となるように遮蔽体周縁部をシュ
ラウドに結合するシュラウドの製造法により達成され
る。
【００１２】また上記の目的は、既設のシュラウドの溶
接熱影響部を含む補修対象部に遮蔽体を取り付け、遮蔽
体とシュラウド表面との間隙が水密構造となるように遮
蔽体周縁部をシュラウドに結合し、一定期間の使用の
後、場合によっては取り付けた遮蔽体を取り外し、新た
な遮蔽体と交換するシュラウドの補修方法により達成さ
れる。
接熱影響部を含む補修対象部に遮蔽体を取り付け、遮蔽
体とシュラウド表面との間隙が水密構造となるように遮
蔽体周縁部をシュラウドに結合し、一定期間の使用の
後、場合によっては取り付けた遮蔽体を取り外し、新た
な遮蔽体と交換するシュラウドの補修方法により達成さ
れる。
【００１３】ここで遮蔽体とは、シュラウド表面の鋭敏
化部などのＳＣＣ発生位置となり得る部位と原子炉冷却
水との接触を遮断するために設置する、耐食性のある合
金部材のことである。具体的には、ステンレス鋼製、あ
るいはインコネル製の板材が適している。また水密構造
とは、シュラウドの使用中に、シュラウドと遮蔽体の間
隙に原子炉冷却水が侵入しない構造のことを意味する。
さらに周縁部の結合とは、シュラウドと遮蔽体の間隙が
水密構造となるように、遮蔽体の概ね外周部をシュラウ
ドに結合することを意味する。つまり結合部は遮蔽体の
厳密な最外周部でなくても良く、また遮蔽体内側の一部
がシュラウドに結合されていても構わない。
化部などのＳＣＣ発生位置となり得る部位と原子炉冷却
水との接触を遮断するために設置する、耐食性のある合
金部材のことである。具体的には、ステンレス鋼製、あ
るいはインコネル製の板材が適している。また水密構造
とは、シュラウドの使用中に、シュラウドと遮蔽体の間
隙に原子炉冷却水が侵入しない構造のことを意味する。
さらに周縁部の結合とは、シュラウドと遮蔽体の間隙が
水密構造となるように、遮蔽体の概ね外周部をシュラウ
ドに結合することを意味する。つまり結合部は遮蔽体の
厳密な最外周部でなくても良く、また遮蔽体内側の一部
がシュラウドに結合されていても構わない。
【００１４】
【作用】遮蔽体はシュラウドの溶接熱影響部を覆い、シ
ュラウドと水密構造に結合されるため、シュラウドの溶
接熱影響部と冷却水との接触は遮断され、ＳＣＣは抑制
される。また、遮蔽体は周縁部をシュラウドと結合する
ため、結合方法が溶接の場合でも、溶接線の長さ、即ち
入熱量は最小限に抑えられ、遮蔽体取り付けによる新た
な鋭敏化部や引張り応力部は発生しない。また、前述し
たように、遮蔽体取り付け時の入熱量が低いため、中性
子照射量が高いシュラウド内面へも施工可能である。更
に、遮蔽体とシュラウドは全面的には密着していないた
め、シュラウド表面の引張り残留応力は遮蔽体には及ば
ない。このため、中性子照射により遮蔽体が鋭敏化して
も、ここにＳＣＣが発生する可能性は低い。また、遮蔽
体とシュラウドは一体ではないため、鋭敏化した遮蔽体
は取り替えることが可能である。
ュラウドと水密構造に結合されるため、シュラウドの溶
接熱影響部と冷却水との接触は遮断され、ＳＣＣは抑制
される。また、遮蔽体は周縁部をシュラウドと結合する
ため、結合方法が溶接の場合でも、溶接線の長さ、即ち
入熱量は最小限に抑えられ、遮蔽体取り付けによる新た
な鋭敏化部や引張り応力部は発生しない。また、前述し
たように、遮蔽体取り付け時の入熱量が低いため、中性
子照射量が高いシュラウド内面へも施工可能である。更
に、遮蔽体とシュラウドは全面的には密着していないた
め、シュラウド表面の引張り残留応力は遮蔽体には及ば
ない。このため、中性子照射により遮蔽体が鋭敏化して
も、ここにＳＣＣが発生する可能性は低い。また、遮蔽
体とシュラウドは一体ではないため、鋭敏化した遮蔽体
は取り替えることが可能である。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の第１の実施例を図１〜図３を
用いて説明する。図１は本発明によるシュラウドの第１
の実施例の縦断面図、図２は図１のＩ−Ｉ矢視図、図３
は図１のシュラウドを備えた原子炉圧力容器の概略構成
図である。原子炉炉心シュラウド１は、上部格子板２，
炉心支持板３，燃料集合体４などと共に炉心（図示せ
ず）を形成し、シュラウド下部で原子炉圧力容器５に固
定されている。原子炉圧力容器５内の水位１０は通常図
中に示す位置にあり、シュラウド１は全体を水中に置か
れた形で使用される。
用いて説明する。図１は本発明によるシュラウドの第１
の実施例の縦断面図、図２は図１のＩ−Ｉ矢視図、図３
は図１のシュラウドを備えた原子炉圧力容器の概略構成
図である。原子炉炉心シュラウド１は、上部格子板２，
炉心支持板３，燃料集合体４などと共に炉心（図示せ
ず）を形成し、シュラウド下部で原子炉圧力容器５に固
定されている。原子炉圧力容器５内の水位１０は通常図
中に示す位置にあり、シュラウド１は全体を水中に置か
れた形で使用される。
【００１６】シュラウド１は、上部胴１ａ，中間胴１
ｂ、及び下部胴１ｃと呼ばれる三つの円筒部より構成さ
れるが、本実施例では燃料集合体４に隣接し中性子照射
量が最も高い中間胴１ｂの内面に、筒状遮蔽体６ａを設
置している。この部位に遮蔽体６ａを設置したのは前述
の通り、本発明が特に中性子照射量の高い部位への適用
に適しているからである。
ｂ、及び下部胴１ｃと呼ばれる三つの円筒部より構成さ
れるが、本実施例では燃料集合体４に隣接し中性子照射
量が最も高い中間胴１ｂの内面に、筒状遮蔽体６ａを設
置している。この部位に遮蔽体６ａを設置したのは前述
の通り、本発明が特に中性子照射量の高い部位への適用
に適しているからである。
【００１７】筒状遮蔽体６ａはシュラウド中間胴１ｂの
内径より若干外形が小さな円筒形であり、中間胴１ｂに
ある溶接部７およびその周囲の溶接熱影響部８を含む中
間胴１ｂの内表面全面を覆うように取り付けられてい
る。筒状遮蔽体６ａの材質は、シュラウド１と同じステ
ンレス鋼でも良いが、これより耐食性が更に高い、例え
ば炭素濃度を低減した鋼を用いるのが望ましい。
内径より若干外形が小さな円筒形であり、中間胴１ｂに
ある溶接部７およびその周囲の溶接熱影響部８を含む中
間胴１ｂの内表面全面を覆うように取り付けられてい
る。筒状遮蔽体６ａの材質は、シュラウド１と同じステ
ンレス鋼でも良いが、これより耐食性が更に高い、例え
ば炭素濃度を低減した鋼を用いるのが望ましい。
【００１８】筒状遮蔽体６ａのシュラウド１への取り付
けは、筒状遮蔽体６ａの上下端円周部を結合部９でシュ
ラウド１に水密構造で溶接することによりおこなう。こ
のように、筒状遮蔽体６ａの取り付けに伴う溶接は、筒
状遮蔽体６ａの上下端のみなので、シュラウド中間胴１
ｂには筒状遮蔽体６ａの取り付けに伴う新たな入熱は殆
ど生じない。また、筒状遮蔽体６ａの取り外しは、結合
部９のみを加熱、または機械加工することにより容易に
おこなえる。
けは、筒状遮蔽体６ａの上下端円周部を結合部９でシュ
ラウド１に水密構造で溶接することによりおこなう。こ
のように、筒状遮蔽体６ａの取り付けに伴う溶接は、筒
状遮蔽体６ａの上下端のみなので、シュラウド中間胴１
ｂには筒状遮蔽体６ａの取り付けに伴う新たな入熱は殆
ど生じない。また、筒状遮蔽体６ａの取り外しは、結合
部９のみを加熱、または機械加工することにより容易に
おこなえる。
【００１９】また、筒状遮蔽体６ａはシュラウド本体と
は異なり炉心の荷重を支える必要はないので、結合部９
は筒状遮蔽体６ａをシュラウド１に保持し、水密構造を
保つだけの強度があれば良い。このため、結合部９での
溶接はごく小さな入熱で施工可能であり、この部分の鋭
敏化や、既設のシュラウドに施工する場合のヘリウムに
よる脆化の恐れはない。結合部９での結合は、溶接では
なく、ろう付けのような部材の溶融を伴わない方法でも
達成できる。
は異なり炉心の荷重を支える必要はないので、結合部９
は筒状遮蔽体６ａをシュラウド１に保持し、水密構造を
保つだけの強度があれば良い。このため、結合部９での
溶接はごく小さな入熱で施工可能であり、この部分の鋭
敏化や、既設のシュラウドに施工する場合のヘリウムに
よる脆化の恐れはない。結合部９での結合は、溶接では
なく、ろう付けのような部材の溶融を伴わない方法でも
達成できる。
【００２０】次に、図４を用いて本発明によるシュラウ
ドの第２の実施例を説明する。図４は第２の実施例の縦
断面図である。本実施例では、環状遮蔽体６ｂはシュラ
ウド表面全面を覆う大型のものではなく、溶接熱影響部
８の近傍のみを覆う小型のものである。このため、環状
遮蔽体６ｂの製造やシュラウド１への取り付けは、大型
の遮蔽体に比べて容易となる。また、本実施例ではシュ
ラウド外表面へも遮蔽体を取り付け、これらの部位の耐
ＳＣＣ性の向上を図っている。
ドの第２の実施例を説明する。図４は第２の実施例の縦
断面図である。本実施例では、環状遮蔽体６ｂはシュラ
ウド表面全面を覆う大型のものではなく、溶接熱影響部
８の近傍のみを覆う小型のものである。このため、環状
遮蔽体６ｂの製造やシュラウド１への取り付けは、大型
の遮蔽体に比べて容易となる。また、本実施例ではシュ
ラウド外表面へも遮蔽体を取り付け、これらの部位の耐
ＳＣＣ性の向上を図っている。
【００２１】しかし、特に既設シュラウドの中間胴１ｂ
の外表面に施工する時は、予め円筒形に成形した遮蔽体
を用いるのが困難となる。この場合は、図５に示すよう
に遮蔽体を周方向に分割し、それぞれの遮蔽片６ｃを、
周方向溶接線７ａに沿った溶接熱影響部８ａを覆う位置
に結合部９で取り付けることにより施工可能となる。図
５に示す遮蔽体の取り付け方法は、シュラウド中間胴１
ｂ外表面以外の箇所についても適用可能であり、この場
合も遮蔽体の製造やシュラウド１への取り付けが容易と
なるという利点がある。また、例えば図５中の縦方向溶
接線７ｂに沿った溶接熱影響部８ｂを覆う位置にも遮蔽
片６ｃを取り付ければ、小さな遮蔽体面積で全ての溶接
熱影響部を保護できるため、遮蔽体製造に要する材料を
節減することができる。
の外表面に施工する時は、予め円筒形に成形した遮蔽体
を用いるのが困難となる。この場合は、図５に示すよう
に遮蔽体を周方向に分割し、それぞれの遮蔽片６ｃを、
周方向溶接線７ａに沿った溶接熱影響部８ａを覆う位置
に結合部９で取り付けることにより施工可能となる。図
５に示す遮蔽体の取り付け方法は、シュラウド中間胴１
ｂ外表面以外の箇所についても適用可能であり、この場
合も遮蔽体の製造やシュラウド１への取り付けが容易と
なるという利点がある。また、例えば図５中の縦方向溶
接線７ｂに沿った溶接熱影響部８ｂを覆う位置にも遮蔽
片６ｃを取り付ければ、小さな遮蔽体面積で全ての溶接
熱影響部を保護できるため、遮蔽体製造に要する材料を
節減することができる。
【００２２】図６〜図８はシュラウド上部胴１ａと中間
胴１ｂの接合部付近を詳細に示した断面図であり、それ
ぞれ遮蔽体６のシュラウド１への結合方法が異なる例を
示す。これらの結合例では遮蔽体６は中間胴１ｂの内表
面に取り付けられている。図６はシュラウド側面に結合
部９を設け遮蔽体６を取り付けた例であり、構造が単純
でシュラウドに加工を施す必要がないため、既設のシュ
ラウドに施工する場合に適している。
胴１ｂの接合部付近を詳細に示した断面図であり、それ
ぞれ遮蔽体６のシュラウド１への結合方法が異なる例を
示す。これらの結合例では遮蔽体６は中間胴１ｂの内表
面に取り付けられている。図６はシュラウド側面に結合
部９を設け遮蔽体６を取り付けた例であり、構造が単純
でシュラウドに加工を施す必要がないため、既設のシュ
ラウドに施工する場合に適している。
【００２３】次に、図７はシュラウド内面上端部に切り
欠き加工を施し、端部を曲げた遮蔽体６とはめ合わせて
結合したもので、万一結合部９がはずれても遮蔽体６の
脱落の危険性が少なく、遮蔽体取り付けの信頼性が向上
する。
欠き加工を施し、端部を曲げた遮蔽体６とはめ合わせて
結合したもので、万一結合部９がはずれても遮蔽体６の
脱落の危険性が少なく、遮蔽体取り付けの信頼性が向上
する。
【００２４】次に、図８は遮蔽体６とシュラウドの間隙
を水密構造に保つためのシール手段であるパッキン１１
と、遮蔽板６をシュラウド１に固定するための固定手段
であるボルト１２によって結合部９が構成されており、
遮蔽体６はシュラウド１に機械的に結合される。この実
施例では、遮蔽体６の取り付け時に新たな入熱を全く必
要としないという利点がある。また、遮蔽体６の取り外
しも、結合部９が溶接である場合に比べて一層容易であ
る。本実施例は、シュラウド１に溝加工，ボルト穴加工
などの加工を要するので、新設シュラウドに遮蔽体を取
り付ける際に好適である。
を水密構造に保つためのシール手段であるパッキン１１
と、遮蔽板６をシュラウド１に固定するための固定手段
であるボルト１２によって結合部９が構成されており、
遮蔽体６はシュラウド１に機械的に結合される。この実
施例では、遮蔽体６の取り付け時に新たな入熱を全く必
要としないという利点がある。また、遮蔽体６の取り外
しも、結合部９が溶接である場合に比べて一層容易であ
る。本実施例は、シュラウド１に溝加工，ボルト穴加工
などの加工を要するので、新設シュラウドに遮蔽体を取
り付ける際に好適である。
【００２５】図９は、本発明による新規のシュラウドを
製造する際の製造方法を示す流れ図である。まず、シュ
ラウド本体を作製する。これは、部材である鋼板の溶
接、ロールにより胴部を作製した後、胴部同士を周方向
溶接により接合するという、一般的工程によっておこな
う。これとは別に、遮蔽体を作製する。本実施例では予
め円筒形に成形した遮蔽体を作製する例を示す。遮蔽体
の作製は、継ぎ目の無い一体成形によっても、溶接によ
り円筒形に成形しても構わないが、溶接部がある場合
は、シュラウドへの取り付けに先立って、遮蔽体に溶体
化処理等の熱処理を施し、溶接部を脱鋭敏化しておくこ
とが望ましい。円筒形の遮蔽体ではなく、図５に示す分
割された遮蔽体を用いる場合は、遮蔽体取り付け位置の
曲面に合わせて遮蔽片を成形し、次の工程でシュラウド
に取り付けることになる。
製造する際の製造方法を示す流れ図である。まず、シュ
ラウド本体を作製する。これは、部材である鋼板の溶
接、ロールにより胴部を作製した後、胴部同士を周方向
溶接により接合するという、一般的工程によっておこな
う。これとは別に、遮蔽体を作製する。本実施例では予
め円筒形に成形した遮蔽体を作製する例を示す。遮蔽体
の作製は、継ぎ目の無い一体成形によっても、溶接によ
り円筒形に成形しても構わないが、溶接部がある場合
は、シュラウドへの取り付けに先立って、遮蔽体に溶体
化処理等の熱処理を施し、溶接部を脱鋭敏化しておくこ
とが望ましい。円筒形の遮蔽体ではなく、図５に示す分
割された遮蔽体を用いる場合は、遮蔽体取り付け位置の
曲面に合わせて遮蔽片を成形し、次の工程でシュラウド
に取り付けることになる。
【００２６】次に、作製した遮蔽体をシュラウドに取り
付ける。具体的にはまず、遮蔽体をシュラウド表面の溶
接熱影響部を覆う所定の位置に位置決めした後、スポッ
ト溶接等によりこの位置に仮止めする。この時、スポッ
ト溶接による入熱はごく小さく、熱影響の範囲も限られ
るので、スポット溶接の位置は厳密に遮蔽板の周縁部で
無くても良い。仮止めした遮蔽体は次に周縁部を溶接
し、シュラウドとの間隙が水密構造となるようにする。
シュラウドと遮蔽体の結合法が、図８に示すようなボル
ト締めの場合は、仮止めのためのスポット溶接は不要と
なり、順次ボルトを締めることによってシュラウドと遮
蔽体を水密構造に結合する。
付ける。具体的にはまず、遮蔽体をシュラウド表面の溶
接熱影響部を覆う所定の位置に位置決めした後、スポッ
ト溶接等によりこの位置に仮止めする。この時、スポッ
ト溶接による入熱はごく小さく、熱影響の範囲も限られ
るので、スポット溶接の位置は厳密に遮蔽板の周縁部で
無くても良い。仮止めした遮蔽体は次に周縁部を溶接
し、シュラウドとの間隙が水密構造となるようにする。
シュラウドと遮蔽体の結合法が、図８に示すようなボル
ト締めの場合は、仮止めのためのスポット溶接は不要と
なり、順次ボルトを締めることによってシュラウドと遮
蔽体を水密構造に結合する。
【００２７】図１０は、本発明による既設のシュラウド
への遮蔽体の取付け・取外し方法の第１の実施例を示す
流れ図である。本方法は、原子力プラントの定期検査時
等のプラント停止中におこなう。遮蔽体を交換する場合
は、照射の影響を考慮した材料の鋭敏化挙動の理論評価
式や、腐食試験データに基づく材料の腐食挙動の経験的
予測式を用いて予測される、遮蔽体が鋭敏化する時期よ
り充分前の、適当な時期に実施する。
への遮蔽体の取付け・取外し方法の第１の実施例を示す
流れ図である。本方法は、原子力プラントの定期検査時
等のプラント停止中におこなう。遮蔽体を交換する場合
は、照射の影響を考慮した材料の鋭敏化挙動の理論評価
式や、腐食試験データに基づく材料の腐食挙動の経験的
予測式を用いて予測される、遮蔽体が鋭敏化する時期よ
り充分前の、適当な時期に実施する。
【００２８】まず初めに、上部格子板２，炉心支持板
３，燃料集合体４などのシュラウド１の内側の機器を取
り外し、シュラウド内側での作業性を向上する。次に、
シュラウド１に既に遮蔽体６が設置されている場合は、
これを取り外す作業をおこなう。即ち、遮蔽体６の周縁
部の結合部９が溶接による場合は、この部分の切削や加
熱により、またボルト締めによる場合はボルトを外すこ
とにより遮蔽体６をシュラウド１より取り外す。この作
業は作業機器や作業員の被爆を低減するために、原子炉
圧力容器５中に冷却水を満たしたまま、水中で実施する
のが良い。
３，燃料集合体４などのシュラウド１の内側の機器を取
り外し、シュラウド内側での作業性を向上する。次に、
シュラウド１に既に遮蔽体６が設置されている場合は、
これを取り外す作業をおこなう。即ち、遮蔽体６の周縁
部の結合部９が溶接による場合は、この部分の切削や加
熱により、またボルト締めによる場合はボルトを外すこ
とにより遮蔽体６をシュラウド１より取り外す。この作
業は作業機器や作業員の被爆を低減するために、原子炉
圧力容器５中に冷却水を満たしたまま、水中で実施する
のが良い。
【００２９】次に、シュラウド表面に新たな遮蔽体を取
り付ける。今回初めて遮蔽板を取り付ける場合は、上述
のシュラウド内側の機器を取り外す作業の後、本作業に
移る。新遮蔽体の取り付けでは、遮蔽体とシュラウドの
間隙に冷却水が侵入しないように施工しなければならな
いので、まずシュラウド表面の遮蔽板取り付け予定部位
から冷却水を排除しなければならない。この方法として
は、原子炉圧力容器５内の冷却水を排水する方法、ある
いはシュラウド表面の遮蔽体取り付け予定部位の周囲に
隔壁を設け、この隔壁内の冷却水を排水する方法などが
挙げられる。
り付ける。今回初めて遮蔽板を取り付ける場合は、上述
のシュラウド内側の機器を取り外す作業の後、本作業に
移る。新遮蔽体の取り付けでは、遮蔽体とシュラウドの
間隙に冷却水が侵入しないように施工しなければならな
いので、まずシュラウド表面の遮蔽板取り付け予定部位
から冷却水を排除しなければならない。この方法として
は、原子炉圧力容器５内の冷却水を排水する方法、ある
いはシュラウド表面の遮蔽体取り付け予定部位の周囲に
隔壁を設け、この隔壁内の冷却水を排水する方法などが
挙げられる。
【００３０】上述の方法でシュラウド表面の遮蔽体取り
付け予定部位から冷却水を排除した後、新たな遮蔽体
を、その周縁部をシュラウドに溶接、あるいはボルト締
めすることにより水密構造に結合する。新たな遮蔽体を
取り付けた後は、排除した冷却水の状態を元に戻し、シ
ュラウド内側の機器を元の位置に設置して、作業終了と
なる。
付け予定部位から冷却水を排除した後、新たな遮蔽体
を、その周縁部をシュラウドに溶接、あるいはボルト締
めすることにより水密構造に結合する。新たな遮蔽体を
取り付けた後は、排除した冷却水の状態を元に戻し、シ
ュラウド内側の機器を元の位置に設置して、作業終了と
なる。
【００３１】図１１には、本発明による既設のシュラウ
ドへの遮蔽体の取付け・取外し方法の第２の実施例を示
す流れ図である。本実施例では、まずシュラウド１，上
部格子板２，炉心支持板３，燃料集合体４などの炉心機
器を原子炉圧力容器５から取り外す。その後、図１０の
実施例と同様の既設遮蔽体の取り外し、および新たな遮
蔽体の取り付け作業をおこなう。その後、シュラウド１
を含む炉心機器を原子炉圧力容器５に再び設置し、作業
終了となる。
ドへの遮蔽体の取付け・取外し方法の第２の実施例を示
す流れ図である。本実施例では、まずシュラウド１，上
部格子板２，炉心支持板３，燃料集合体４などの炉心機
器を原子炉圧力容器５から取り外す。その後、図１０の
実施例と同様の既設遮蔽体の取り外し、および新たな遮
蔽体の取り付け作業をおこなう。その後、シュラウド１
を含む炉心機器を原子炉圧力容器５に再び設置し、作業
終了となる。
【００３２】本実施例では、新たな遮蔽体の取り付け作
業を原子炉圧力容器外、即ち大気中でおこなうことが可
能なため、シュラウド表面の遮蔽体取り付け予定部位か
ら冷却水を排除するための手段は不要となる。また、本
実施例では、原子炉圧力容器外で作業するため、原子炉
圧力容器内では狭隘部となり作業性が悪いシュラウド外
面への遮蔽体の取り付け，取り外しが容易となる。
業を原子炉圧力容器外、即ち大気中でおこなうことが可
能なため、シュラウド表面の遮蔽体取り付け予定部位か
ら冷却水を排除するための手段は不要となる。また、本
実施例では、原子炉圧力容器外で作業するため、原子炉
圧力容器内では狭隘部となり作業性が悪いシュラウド外
面への遮蔽体の取り付け，取り外しが容易となる。
【００３３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、シュラウ
ドの溶接熱影響部と冷却水との接触が遮蔽板により遮断
され、かつ遮蔽板取り付けによる新たな鋭敏化部や引張
り応力部は発生しないので、シュラウドの耐ＳＣＣ性を
向上することができる。
ドの溶接熱影響部と冷却水との接触が遮蔽板により遮断
され、かつ遮蔽板取り付けによる新たな鋭敏化部や引張
り応力部は発生しないので、シュラウドの耐ＳＣＣ性を
向上することができる。
【００３４】また、遮蔽板取り付け時の入熱量を低減で
きるか、或いは入熱不要にできるので、中性子照射量が
高いシュラウド内面へも施工可能なシュラウド補修法と
することができる。
きるか、或いは入熱不要にできるので、中性子照射量が
高いシュラウド内面へも施工可能なシュラウド補修法と
することができる。
【００３５】また、遮蔽板とシュラウドは全面的には密
着していない構造であり、シュラウド表面の引張り残留
応力は遮蔽板には及ばないため、中性子照射環境下でも
シュラウドの耐ＳＣＣ性を向上することができる。
着していない構造であり、シュラウド表面の引張り残留
応力は遮蔽板には及ばないため、中性子照射環境下でも
シュラウドの耐ＳＣＣ性を向上することができる。
【００３６】また、遮蔽板とシュラウドは一体ではな
く、遮蔽板が使用中に鋭敏化した場合は遮蔽板のみを取
り替えることができるので、シュラウド全体を交換する
場合に比べて、大幅にコストを低減できると共に、発生
する廃棄物量も低減することができる。
く、遮蔽板が使用中に鋭敏化した場合は遮蔽板のみを取
り替えることができるので、シュラウド全体を交換する
場合に比べて、大幅にコストを低減できると共に、発生
する廃棄物量も低減することができる。
【００３７】更に、以上のような効果を有するシュラウ
ド及びその補修方法を原子力プラントに適用することに
より、プラントの信頼性を向上することができる。
ド及びその補修方法を原子力プラントに適用することに
より、プラントの信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるシュラウドの第１の実施例の縦断
面図。
面図。
【図２】図１のＩ−Ｉ矢視図。
【図３】図１のシュラウドを備えた原子炉圧力容器の概
略構成図。
略構成図。
【図４】本発明によるシュラウドの第２の実施例の縦断
面図。
面図。
【図５】シュラウド外面への遮蔽板の取付け方法を示す
図。
図。
【図６】シュラウドと遮蔽板の結合部の詳細断面図。
【図７】シュラウドと遮蔽板の結合部の詳細断面図。
【図８】シュラウドと遮蔽板の結合部の詳細断面図。
【図９】本発明による新規のシュラウドを製造する際の
製造方法を示す図。
製造方法を示す図。
【図１０】本発明による既設のシュラウドへの遮蔽板の
取付け・取外し方法の第１の実施例を示す図。
取付け・取外し方法の第１の実施例を示す図。
【図１１】本発明による既設のシュラウドへの遮蔽板の
取付け・取外し方法の第２の実施例を示す図。
取付け・取外し方法の第２の実施例を示す図。
１…原子炉炉心シュラウド、２…上部格子板、３…炉心
支持板、４…燃料集合体、５…原子炉圧力容器、６…遮
蔽板、７…溶接部、８…溶接熱影響部、９…結合部、１
１…パッキン、１２…ボルト。
支持板、４…燃料集合体、５…原子炉圧力容器、６…遮
蔽板、７…溶接部、８…溶接熱影響部、９…結合部、１
１…パッキン、１２…ボルト。
Claims (16)
- 【請求項１】原子炉圧力容器内に設置される原子炉炉心
シュラウドにおいて、該原子炉炉心シュラウド表面の溶
接熱影響部を覆い、該原子炉炉心シュラウドとの間隙が
水密構造となるように、周縁部を該原子炉炉心シュラウ
ドに結合した遮蔽体を備えた原子炉炉心シュラウド。 - 【請求項２】原子炉圧力容器内に設置される原子炉炉心
シュラウドにおいて、該原子炉炉心シュラウド表面の溶
接熱影響部を覆い、該原子炉炉心シュラウドとの間隙が
水密構造となるように、上下端を該原子炉炉心シュラウ
ドに結合した円筒状の遮蔽体を備えた原子炉炉心シュラ
ウド。 - 【請求項３】請求項２に記載の原子炉炉心シュラウドに
おいて、少なくとも該原子炉炉心シュラウドの内表面に
円筒状の遮蔽体を備えたことを特徴とする原子炉炉心シ
ュラウド。 - 【請求項４】原子炉圧力容器内に設置される原子炉炉心
シュラウドにおいて、該原子炉炉心シュラウド表面の溶
接熱影響部を覆い、該原子炉炉心シュラウドとの間隙が
水密構造となるように、周方向溶接線に沿って複数の遮
蔽片を設け、各遮蔽片の周縁部を該原子炉炉心シュラウ
ドに結合したことを特徴とする原子炉炉心シュラウド。 - 【請求項５】原子炉圧力容器内に設置される原子炉炉心
シュラウドにおいて、該原子炉炉心シュラウド表面の溶
接熱影響部を覆い、該原子炉炉心シュラウドとの間隙を
水密構造とし、かつ該原子炉炉心シュラウドからの取り
外しが可能な遮蔽体を備えた原子炉炉心シュラウド。 - 【請求項６】請求項１から５のいずれかに記載の原子炉
炉心シュラウドにおいて、原子炉炉心シュラウド表面
に、溶接によって取り付けた遮蔽体を備えたことを特徴
とする原子炉炉心シュラウド。 - 【請求項７】請求項１から３のいずれかに記載の原子炉
炉心シュラウドにおいて、遮蔽体と原子炉炉心シュラウ
ドの間隙を水密構造に保持するためのシール手段と、遮
蔽体を原子炉炉心シュラウドに固定するための固定手段
を備えたことを特徴とする原子炉炉心シュラウド。 - 【請求項８】原子炉炉心シュラウドと、該原子炉炉心シ
ュラウドの内側に設置される上部格子板および炉心支持
板を具備する炉内構造物において、請求項１から５のい
ずれかに記載の原子炉炉心シュラウドを備えたことを特
徴とする炉内構造物。 - 【請求項９】以下のステップを有することを特徴とする
原子炉炉心シュラウドの補修方法。 （１）原子炉炉心シュラウドの内側の機器を取り外すス
テップ （２）該原子炉炉心シュラウドを原子炉圧力容器に設置
した状態で、該原子炉炉心シュラウド表面の溶接熱影響
部を含む補修対象部と原子炉冷却水との接触を遮断する
ステップ （３）該補修対象部を覆い、該原子炉炉心シュラウドと
の間隙が水密構造となるように、遮蔽体の周縁部を該原
子炉炉心シュラウドに結合するステップ - 【請求項１０】請求項９に記載の原子炉炉心シュラウド
の補修方法において、円筒状の遮蔽体を、少なくとも原
子炉炉心シュラウドの内表面の補修対象部に取り付ける
ことを特徴とする原子炉炉心シュラウドの補修方法。 - 【請求項１１】以下のステップを有することを特徴とす
る原子炉炉心シュラウドの補修方法。 （１）原子炉炉心シュラウドを含む原子炉炉心を原子炉
圧力容器から取り外すステップ （２）該原子炉炉心シュラウド表面の溶接熱影響部を含
む補修対象部を覆い、該原子炉炉心シュラウドとの間隙
が水密構造となるように、遮蔽体の周縁部を該原子炉炉
心シュラウドに結合するステップ （３）該原子炉炉心シュラウドを該原子炉圧力容器に再
び設置するステップ - 【請求項１２】以下のステップを有することを特徴とす
る原子炉炉心シュラウドの補修方法。 （１）原子炉炉心シュラウドの内側の機器を取り外すス
テップ （２）該原子炉炉心シュラウドを原子炉圧力容器に設置
した状態で、該原子炉炉心シュラウド表面に取り付けた
遮蔽体を取り外すステップ （３）該原子炉炉心シュラウド表面の溶接熱影響部を含
む補修対象部と原子炉冷却水との接触を遮断するステッ
プ （４）該補修対象部を覆い、該原子炉炉心シュラウドと
の間隙が水密構造となるように、新たな遮蔽体の周縁部
を該原子炉炉心シュラウドに結合するステップ - 【請求項１３】請求項１２に記載の原子炉炉心シュラウ
ドの補修方法において、該原子炉炉心シュラウド内表面
に取り付けた円筒状の遮蔽体を取り外し、該原子炉炉心
シュラウド内表面の溶接熱影響部を含む補修対象部と原
子炉冷却水との接触を遮断した後、該補修対象部を覆う
ように新たな円筒状の遮蔽体を該原子炉炉心シュラウド
内に挿入し、該原子炉炉心シュラウドとの間隙が水密構
造となるように、該新たな円筒状の遮蔽体の周縁部を該
原子炉炉心シュラウドに結合することを特徴とする原子
炉炉心シュラウドの補修方法。 - 【請求項１４】以下のステップを有することを特徴とす
る原子炉炉心シュラウドの補修方法。 （１）原子炉炉心シュラウドを含む原子炉炉心を原子炉
圧力容器から取り外すステップ （２）該原子炉炉心シュラウドに取り付けた遮蔽体を取
り外すステップ （３）該原子炉炉心シュラウド表面の溶接熱影響部を含
む補修対象部を覆い、該原子炉炉心シュラウドとの間隙
が水密構造となるように、新たな遮蔽体の周縁部を該原
子炉炉心シュラウドに結合するステップ （４）該原子炉炉心シュラウドを該原子炉圧力容器に再
び設置するステップ - 【請求項１５】原子炉圧力容器内に設置する原子炉炉心
シュラウドの製造法であって、鋼板の縦方向溶接及び周
方向溶接により該原子炉炉心シュラウドを組み立てた
後、該縦方向溶接または該周方向溶接、或いは該縦方向
溶接と該周方向溶接の両方による溶接熱影響部を覆い、
かつ該原子炉炉心シュラウドとの間隙が水密構造となる
ように、遮蔽体の周縁部を該原子炉炉心シュラウドに結
合することを特徴とする原子炉炉心シュラウドの製造
法。 - 【請求項１６】請求項１５に記載の原子炉炉心シュラウ
ドの製造法において、鋼板の縦方向溶接，周方向溶接に
より該原子炉炉心シュラウドを組み立てた後、該周方向
溶接、或いは該縦方向溶接と該周方向溶接の両方による
溶接熱影響部を覆い、かつ該原子炉炉心シュラウドとの
間隙が水密構造となるように、円筒状の遮蔽体の周縁部
を該原子炉炉心シュラウドに結合することを特徴とする
原子炉炉心シュラウドの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7036473A JPH08233971A (ja) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | 原子炉炉心シュラウド並びにその製造方法及びその補修方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7036473A JPH08233971A (ja) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | 原子炉炉心シュラウド並びにその製造方法及びその補修方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08233971A true JPH08233971A (ja) | 1996-09-13 |
Family
ID=12470791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7036473A Pending JPH08233971A (ja) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | 原子炉炉心シュラウド並びにその製造方法及びその補修方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08233971A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5781603A (en) * | 1995-07-21 | 1998-07-14 | Combustion Engineering, Inc. | Method and apparatus for repair of nuclear reactor shroud |
| US6389094B1 (en) * | 1997-08-29 | 2002-05-14 | General Electric Company | Integral forged shroud flange for a boiling water reactor |
| US20100183112A1 (en) * | 2008-12-26 | 2010-07-22 | Hitachi, Ltd. | Method of manufacturing core shroud for nuclear power plant and structure of nuclear power plant |
| CN106312357A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-01-11 | 中国核动力研究设计院 | 一种分层焊接固定的整体式堆芯围板结构 |
| KR20230088111A (ko) * | 2021-12-10 | 2023-06-19 | 김홍범 | 소형 원자로용 단열조립체의 제조방법 |
-
1995
- 1995-02-24 JP JP7036473A patent/JPH08233971A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5781603A (en) * | 1995-07-21 | 1998-07-14 | Combustion Engineering, Inc. | Method and apparatus for repair of nuclear reactor shroud |
| US6389094B1 (en) * | 1997-08-29 | 2002-05-14 | General Electric Company | Integral forged shroud flange for a boiling water reactor |
| US20100183112A1 (en) * | 2008-12-26 | 2010-07-22 | Hitachi, Ltd. | Method of manufacturing core shroud for nuclear power plant and structure of nuclear power plant |
| US8681923B2 (en) * | 2008-12-26 | 2014-03-25 | Hitachi, Ltd. | Method of manufacturing core shroud for nuclear power plant and structure of nuclear power plant |
| CN106312357A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-01-11 | 中国核动力研究设计院 | 一种分层焊接固定的整体式堆芯围板结构 |
| KR20230088111A (ko) * | 2021-12-10 | 2023-06-19 | 김홍범 | 소형 원자로용 단열조립체의 제조방법 |
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