| 【発明の名称】 |
制御棒案内シンブル管 |
| 【発明者】 |
【氏名】平沢 善孝
【氏名】億田 英三
【氏名】松本 晋介
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| 【要約】 |
【課題】ＰＷＲ運転中の緊急炉停止時における制御棒と制御棒案内シンブル管内面との摩擦抵抗の低減をはかり、ＲＣＣクラスタの落下時間を短縮し、炉停止時の安全余裕を確保する。
【解決手段】加圧水型原子炉用燃料集合体の制御棒案内シンブル管２において、シンブル管２内面に、上端からダッシュポット部ｂ位置までの範囲において内面処理層ａを形成した。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】加圧水型原子炉用燃料集合体の制御棒案内シンブル管において、シンブル管内面に、上端からダッシュポット位置までの範囲において内面処理層を形成したことを特徴とする制御棒案内シンブル管。
【請求項２】内面処理層形成部分のシンブル管内径が処理前の内径より小さくならない請求項１記載の制御棒案内シンブル管。
【請求項３】内面処理層の硬度が制御棒下部外面の硬度と略同等である請求項１または２記載の制御棒案内シンブル管。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は加圧水型原子炉用燃料集合体における制御棒案内シンブル管の内面表面処理に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】加圧水型（ＰＷＲ）原子炉用燃料集合体は、図１に示すように多数の燃料棒１を並列し、かつ骨格となる制御棒シンブル管２を混入して複数の支持格子３で支持せしめた燃料棒集束部と、それを上下で固定するホールドダウンスプリング５を備えた上部ノズル４及び下部ノズル６とによって構成されており、これには、過剰な反応度を中性子を吸収することにより抑制するため、図２に示す如く中性子吸収材８を内蔵させた制御棒７の所定数をスパイダー９により取り付けた制御棒クラスタが図３に示すようにシンブル管２上部でカード１０，１０′及び上部炉心板１１ならびに上部ノズル４のノズルプレート４′を介して上記シンブル管２に内挿され、挿入，引き抜きするようになっている。そして、原子炉運転中の制御棒クラスタ（以下、ＲＣＣクラスタという）は燃料集合体から殆ど引き抜かれており、制御棒７の先端部約２００ｍｍが燃料集合体の上記制御棒シンブル管２に挿入された状態にあるが、緊急の炉停止時には自重により燃料集合体内に落下，挿入される。この時、ＲＣＣクラスタはシンブル管の下端部のダッシュポット部ｂ（シンブル管内径が変わる部分）手前までは急速に落下し、制御棒落下時間はそれに要する時間とされる。ダッシュポット部ｂではＲＣＣクラスタは水力抵抗で減速され、落下が完了する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＲＣＣクラスタは原子炉運転中に緊急事態が発生した場合に前述のように自由落下により燃料集合体シンブル管内に挿入される。現行のＲＣＣ設計でも大規模な地震発生時でも規定挿入時間内に落下するように設計されているが、更なる安全余裕の確保の観点から、ＲＣＣ落下時間を短縮しておくことが望ましい。
【０００４】本発明は上述の如き実状に対処し、特にシンブル管を対象とし、その管内面に内面処理を施すことによりＲＣＣクラスタの落下時における制御棒と制御棒案内シンブル管の干渉が引き起こす摩擦抵抗の低減をはかり、ＲＣＣクラスタの落下時間を短縮せしめることを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】即ち、上記目的に適合する本発明の特徴は、加圧水型原子炉用燃料集合体の制御棒案内シンブル管において、内面上端からダッシュポット部位置までの範囲のシンブル管内面に内面処理層を形成した点にある。
【０００６】ここで上記の内面処理層形成部分のシンブル管内径は、処理前の内径より小さくならないことが好ましく、また、その内面処理層硬度は制御棒下部外面の硬度と略同等であることが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、更に上記本発明の具体的態様について詳述する。
【０００８】本発明は上述のように燃料集合体の制御棒案内シンブル管の内面に摩擦抵抗の低減を目的とし内面処理層を形成するものである。図４（イ）は上記本発明にかかる内面処理部の要部を拡大して示しており、上部ノズルプレート４′に取り付けられた制御棒シンブル管２の上端から管内径が変わるダッシュポット部ｂの範囲において摩擦抵抗を低減する内面処理層ａが形成されている。
【０００９】内面処理は具体的にはＣｒメッキ，チッ化処理，加工硬化等、表面粗さが低減するような表面処理であり、これらは既知の手法によって施される。この場合、処理範囲としてはシンブル管上端からダッシュポット部ｂまでの範囲であることが望ましく、ダッシュポット部を含め、それより広い範囲としても実効に乏しい。なお、上記内面処理を施した場合、例えばＣｒメッキ処理の場合、メッキ厚によりシンブル管の内径が減少しては制御棒の挿入性に影響を及ぼす恐れがあるため、図４（ロ）のようにシンブル管２の肉厚を減少させてメッキ処理を施し、結果として内径を同径にし、良好な制御棒挿入性をもたせることが望ましい。
【００１０】また、この場合、シンブル管２の内面処理層の硬度が余り高くなると、今度は制御棒７の摩耗が進行し、その被覆管にリーク孔が生じて内部の制御棒がリークしてしまう恐れが生じるため、双方の硬度は略、等しいことが望ましい。かくしてＰＷＲ原子炉運転中、シンブル管内面の摩擦抵抗を小さくすることができ、ＲＣＣクラスタの落下時間が短縮され、原子炉運転時の安全性が向上する。
【００１１】
【発明の効果】本発明は以上のように上端からダッシュポット部までの範囲のシンブル管内面に摩擦抵抗を減じる内面処理層を形成したものであり、ＰＷＲ原子炉運転中、緊急停止でＲＣＣクラスタが落下した際、制御棒表面とシンブル管内面の摩擦抵抗が小さくなるため、ＲＣＣクラスタの落下時間が短縮され、炉停止時の安全余裕の向上に資する顕著な効果が期待できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１６５６９７
【氏名又は名称】原子燃料工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１３年３月３０日（２００１．３．３０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６６４９６
【弁理士】
【氏名又は名称】宮本 泰一
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| 【公開番号】 |
特開２００２−２９６３８０（Ｐ２００２−２９６３８０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年１０月９日（２００２．１０．９） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−９８４６５（Ｐ２００１−９８４６５） |
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