JPS6312277B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は例えば液体金属を冷却材とする高速増
殖炉のしやへいプラグに係り、特に回転プラグの
原子炉運転中の固定方法を改良した原子炉しやへ
いプラグに関する。

高速炉用のしやへいプラグは原子炉容器の上部
にあり放射線と熱しやへい機能を保持しつつ、燃
料交換のため気密を保ちながら、１重、２重又は
３重に回転する構造のものが広く採用されてい
る。しやへいプラグのうち、前述した回転するプ
ラグを回転プラグと呼び静止部を固定プラグと呼
ぶ。この回転プラグは燃料交換時に必要な気密を
保つたまま必要な精度で旋回させ、かつ原子炉運
転中は静止状態で必要な気密を保持させるため
に、通常次の様な方式を採用している。

(イ) 回転部シールとして抵融点金属シールを用
い、回転プラグ旋回時にはこの金属シールを溶
融状態とし、原子炉運転中は凝固状態とする。

(ロ) 必要に応じて前記金属シールのバツクアツプ
としてエラストマシールを併用する。

(ハ) 旋回精度向上のため、ボールベアリングを使
用する。ボールベアリングの負荷条件を緩和す
るために、回転プラグ旋回させる時には油圧持
上装置等により回転プラグを持上げて回転プラ
グの全荷重をボールベアリングに作用させる。

(ニ) 原子炉運転中は回転プラグは、ボールベアリ
ングを介さず直接固定プラグ上に安置され、転
倒防止策を講じる。

以上の方式を採用する場合、原子炉運転中に地
震が発生した場合に次の点で改善の余地があり、
改善策が望まれていた。

(1) 上記(ニ)により回転プラグ全体の転倒は防止で
きるが、回転プラグは固定プラグとのギヤツプ
分だけ水平移動する可能性がある。制御棒を確
実にスクラムさせるためにはこの水平移動分も
含めて設計しておく必要があり、制御棒スクラ
ム機能確保のための設計をより一層工夫の必要
なものとしている。

(2) 原子炉運転中は、回転プラグシールの低融点
金属を凝固状態としているため、(1)項の如く回
転プラグが水平移動すると、この低融点金属シ
ール部に強制変位を与える。この強制部材とこ
のシール金属との接触状態に変化をきたすため
地震時のシール性能が変化するおそれがある。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、
地震等の振動が発生しても安定して回転プラグを
保持し得る原子炉しやへいプラグを提供すること
を目的とする。

以下、図面を参照しながら本発明の一実施例に
ついて説明する。

第１図は本発明に係る原子炉しやへいプラグの
縦断面図である。この図において原子炉容器１は
原子炉の支持構造物２０に上端部を支えられて保
持されている。この原子炉容器１の蓋となつてい
る原子炉しやへいプラグの概略構成は原子炉容器
１の上縁部に固定された固定プラグ２と、この固
定プラグ２と嵌合して貫通載置される回転プラグ
３とからなつている。この回転プラグ３を貫通し
て炉心上部機構４が設けられており、またこの回
転プラグ３は主要強度部材となつている回転プラ
グ上板３１と、この回転プラグ上板３１の下方に
ある回転プラグ下板と、回転プラグ上板３１の上
側縁に固着された回転プラグライザ３２とから構
成されている。

この回転プラグライザ３２の上には大歯車７が
取り付けられており、前記固定プラグ２上に設け
られた回転駆動機構１０に取り付けられた小歯車
９を介して前記大歯車７を回転できるようになつ
ている。また大歯車７の上には油圧持上げ装置８
が取り付けられており前記回転プラグライザ３２
を介して回転プラグを引上げられるように構成さ
れている。固定プラグ２には円筒状の支持部材２
１があり、ボールベアリング６を介して大歯車７
を支持できるようになつており、また支持部材２
１の内側には低融点合金シール５を受容し得る円
環槽２２が設けられている。そして前記回転プラ
グライザ３２の外側に設けられた円筒仕切板２３
が前記円環槽２２中に貯溜された低融点合金シー
ル５中に浸漬されることによつて回転プラグ３と
固定プラグ２との気密が保たれる。

第１図中記号Ａで示し、これを第２図に拡大し
て示すように、回転プラグ３を構成している回転
プラグ上板３１の下部周縁には円環状にガイドブ
レード３３が突設されている。またこのガイドブ
レード３３と当接する部位の固定プラグ２の上面
には円溝状の凹部であるガイドスリツト２１が設
けられている。

上記のように構成された本発明に係る原子炉し
やへいプラグの動作について説明する。

原子炉停止時において大歯車７の上に設けられ
た油圧持上装置８を作動させて回転プラグ３を持
ち上げると回転プラグ上板３１の下部に突設され
たガイドブレード３３と固定プラグ上面に設けら
れたガイドスリツト２１とが離れる。従つて回転
プラグ３の回転モーメントに対する抵抗力は、こ
の部位では発生しない。そしてボールベアリング
６に支持された回転プラグらは、回転駆動機構１
０の駆動によつて大歯車７および小歯車９を介し
て回転されることになる。そしてこの回転プラグ
３に取り付けられている炉心上部機構４を原子炉
容器内の所定の部位に位置せしめて、原子炉容器
１内に設置されている図示しない原子炉炉心の燃
料棒の交換等の作業を行なう。

一方原子炉の起動に際しては、油圧持上装置８
を作動させて回転プラグ３を降下させる。すると
前記ガイドブレード３３は前記ガイドスリツト２
１中に挿入されて嵌合し、回転プラグ３は固定プ
ラグ２に載置されて支持されることとなる。つま
り、ガイドブレード３３とガイドスリツト２１が
嵌合されている結果、地震等の振動が発生しても
固定プラグ２と回転プラグ３との相対位置がずれ
ることが無い。

なお、説明した実施例においては回転プラグに
凸状のガイドブレードを設け、固定プラグに凹状
のガイドスリツトを設けた構成としたが、逆に固
定プラグに凸状のガイドブレードを設け、回転プ
ラグに凹状のガイドスリツトを設けた構成として
も良い。またガイドブレードは必ずしも円環状で
なくても良く、凸状のブロツクを円周上に配置し
た構成としても良い。

以上説明したように本発明に係る原子炉しやへ
いプラグは、原子炉運転中に地震が生じた場合で
も、固定プラグ２に対する回転プラグ上板３１の
相対移動を防止できる結果、制御棒スクラム機能
維持能力を向上させることができる。また低融点
合金シール部に強制変位を与えないため円筒仕切
板等に大きな応力が発生せず十分な構造強度を維
持でき、円筒仕切板等と低融点合金シール５との
接触状態も変化しないため安定したシール機能を
維持できる。

さらに、ガイドブレード３３とガイドスリツト
２１部がかん合しているため、この部分がガス流
れの抵抗部となる結果原子炉カバーガス圧力が急
激な変動をしても、その圧力変動が回転プラグシ
ールの低融点合金シール５に直接伝わらず緩和さ
れて伝わるため、回転プラグのシール性能がさら
に安定したものとなる。

又原子炉容器内に貯溜されたナトリウムから発
生するナトリウム蒸気が低融点合金シール５部分
に移行するのをほゞ完全に防止できるため、この
合金シールの性能劣化をおさえることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る原子炉しやへいプラグの
縦断面図、第２図は第１図におけるガイドブレー
ド部（Ａ部）を拡大して示す縦断面図である。 １……原子炉容器、２……固定プラグ、３……
回転プラグ、３１……回転プラグ上板、５……低
融点金属シール、２１……ガイドスリツト、３３
……ガイドブレード。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原子炉容器の上部開口を閉塞する、固定プラ
   グと、この固定プラグに貫挿された回転プラグと
   からなるしやへいプラグにおいて、前記回転プラ
   グの下面に円周上に設けられた凸部を形成し、前
   記固定プラグに前記凸部と嵌合する円溝状の凹部
   を形成してなることを特徴とする原子炉しやへい
   プラグ。 ２ 回転プラグの下面に円溝状の凹部を形成し、
   固定プラグの上面に前記凹部と嵌合する凸部を形
   成してなることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の原子炉しやへいプラグ。