JP3437534B2 - Fast reactor fuel assembly - Google Patents
Fast reactor fuel assemblyInfo
- Publication number
- JP3437534B2 JP3437534B2 JP2000205721A JP2000205721A JP3437534B2 JP 3437534 B2 JP3437534 B2 JP 3437534B2 JP 2000205721 A JP2000205721 A JP 2000205721A JP 2000205721 A JP2000205721 A JP 2000205721A JP 3437534 B2 JP3437534 B2 JP 3437534B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- fuel assembly
- fast reactor
- entrance
- joined
- 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
Links
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 title claims description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 36
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 229910000963 austenitic stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 7
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 7
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 13
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- 239000002901 radioactive waste Substances 0.000 description 4
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 2
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 description 2
- 102200052313 rs9282831 Human genes 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002915 spent fuel radioactive waste Substances 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、高速炉で用いる燃
料集合体に関し、更に詳しく述べると、六角筒状のラッ
パ管の下部に位置するエントランスノズルを、ノズル上
部とノズル下部との２分割構造として両者を機械的に接
合した高速炉の燃料集合体に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel assembly for use in a fast reactor. More specifically, the present invention relates to a fuel assembly used in a fast reactor. The present invention relates to a fuel assembly of a fast reactor in which both are mechanically joined.
【０００２】[0002]
【従来の技術】高速炉の燃料集合体は、六角筒状のラッ
パ管の下部にエントランスノズルを接合し、上端部にハ
ンドリングヘッドを設け、内部に多数本の燃料要素を収
容した構造になっている。このような燃料集合体は、炉
容器内の下部に設置されている炉内構造支持構造物で支
持される。炉内構造支持構造物は、例えば上下の支持板
と、両者の間に多数並設されている連結管などを有し、
燃料集合体は、そのエントランスノズルが連結管に差し
込まれることで支持される。2. Description of the Related Art A fuel assembly for a fast reactor has a structure in which an entrance nozzle is joined to a lower portion of a hexagonal tubular trumpet tube, a handling head is provided at an upper end portion, and a large number of fuel elements are accommodated inside. There is. Such a fuel assembly is supported by the in-reactor structural support structure installed in the lower portion of the reactor vessel. The in-furnace structural support structure has, for example, upper and lower support plates and a plurality of connecting pipes arranged in parallel between the two,
The fuel assembly is supported by inserting its entrance nozzle into the connecting pipe.
【０００３】高速増殖原型炉「もんじゅ」の初期装荷炉
心燃料集合体は、ハンドリングヘッド及びエントランス
ノズル等にオーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３１
６）が用いられており、ラッパ管にも同材質のオーステ
ナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６相当）が用いられ
ている。これは、高速中性子による照射損傷への耐性や
高温（〜６５０℃）での強度、ナトリウム及び燃料との
両立性等を考慮した結果である。そして、このような材
料からなるエントランスノズルとラッパ管は、溶接によ
り接合されることで組み立てられている。The initial-loading core fuel assembly of the prototype fast breeder reactor "MONJU" has an austenitic stainless steel (SUS31) for the handling head and entrance nozzle.
6) is used, and an austenitic stainless steel of the same material (equivalent to SUS316) is also used for the trumpet tube. This is a result of considering resistance to irradiation damage by fast neutrons, strength at high temperature (up to 650 ° C.), compatibility with sodium and fuel, and the like. The entrance nozzle and the trumpet tube made of such a material are assembled by welding.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来のエントランスノ
ズルは、長尺（長さ約１．１ｍ：燃料集合体全長の約１
／４を占めている）の一体構造品であり、その機械加工
が特殊であるために加工が難しく、コスト高になってい
る。また、再処理の際には、このエントランスノズルは
全て放射性廃棄物として処分されるため、放射性廃棄物
の発生量が多い。これらのことも核燃料集合体のコスト
高の一因となっている。The conventional entrance nozzle is long (about 1.1 m in length: about 1 of the total length of the fuel assembly).
/ 4), and is difficult to process because of its special mechanical processing, resulting in high cost. In addition, at the time of reprocessing, all of the entrance nozzles are disposed of as radioactive waste, so a large amount of radioactive waste is generated. These factors also contribute to the high cost of the nuclear fuel assembly.
【０００５】ところで、高速増殖原型炉「もんじゅ」の
次期炉心燃料集合体設計では、高フルエンス（単位面積
を通過する放射束の時間的積分値）条件下での寸法安定
性に優れたフェライト鋼ラッパ管が有力な候補となって
いる。他方、ラッパ管に接続するエントランスノズルに
は、オーステナイト系ステンレス鋼を用いることが好ま
しいと考えられている。エントランスノズルは、ラッパ
管用材料に比べて荷重や温度条件が厳しく、高温クリー
プ強度が優れているオーステナイト系ステンレス鋼が好
ましいと考えられるためである。By the way, in the next-stage core fuel assembly design of the fast breeder prototype reactor "MONJU", a ferrite steel wrapper excellent in dimensional stability under high fluence (time integrated value of radiant flux passing through unit area) is used. Tube is a strong candidate. On the other hand, it is considered preferable to use austenitic stainless steel for the entrance nozzle connected to the trumpet pipe. This is because it is considered that the entrance nozzle is preferably made of austenitic stainless steel, which has more severe load and temperature conditions than the material for the trumpet tube and has excellent high-temperature creep strength.
【０００６】しかし、これらの異種材料を組み合わせて
燃料集合体を構成するには、異種金属接合に伴う熱膨張
差による応力の発生などの問題があり、その接合方法が
開発課題となる。However, when these different materials are combined to form a fuel assembly, there is a problem such as the generation of stress due to the difference in thermal expansion due to the different metal joining, and the joining method is a development subject.
【０００７】本発明の目的は、エントランスノズルの加
工精度を向上でき、且つ加工コストを低減できるような
高速炉の燃料集合体を提供することである。本発明の他
の目的は、エントランスノズルの大部分を再利用可能と
し、放射性廃棄物発生量を低減できると共に燃料コスト
の軽減を図ることができる高速炉の燃料集合体を提供す
ることである。本発明の更に他の目的は、エントランス
ノズルとラッパ管とが基本的に異種材料からなる構成で
も、ラッパ管に発生する熱膨張差による応力を緩和でき
るようにした高速炉の燃料集合体を提供することであ
る。An object of the present invention is to provide a fuel assembly of a fast reactor which can improve the processing accuracy of the entrance nozzle and reduce the processing cost. Another object of the present invention is to provide a fuel assembly for a fast reactor in which most of the entrance nozzle can be reused, the amount of radioactive waste generated can be reduced, and the fuel cost can be reduced. Still another object of the present invention is to provide a fuel assembly for a fast reactor capable of relieving the stress due to the difference in thermal expansion generated in the trumpet tube even when the entrance nozzle and the trumpet tube are basically made of different materials. It is to be.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、六角筒状のラ
ッパ管の下部にエントランスノズルを接合し、上端部に
ハンドリングヘッドを設け、内部に多数本の燃料要素を
収容した高速炉の燃料集合体である。ここで、前記エン
トランスノズルは、ノズル上部とノズル下部との２分割
構造をなし、それらノズル上部とノズル下部とが機械的
に接合されており、この点に本発明の特徴がある。According to the present invention, there is provided a fuel for a fast reactor in which an entrance nozzle is joined to a lower portion of a trumpet tube having a hexagonal tubular shape, a handling head is provided at an upper end portion, and a large number of fuel elements are accommodated therein. It is an aggregate. Here, the entrance nozzle has a two-part structure of a nozzle upper portion and a nozzle lower portion, and the nozzle upper portion and the nozzle lower portion are mechanically joined, which is a feature of the present invention.
【０００９】典型的には、エントランスノズルは、異種
材料からなるノズル上部とノズル下部との２分割構造を
なし、ラッパ管とノズル上部とは同系材質の材料からな
り溶接により接合され、ノズル上部とノズル下部とは機
械的に接合されている構造とする。ノズル上部はラッパ
管と同材質のフェライト鋼からなり、ノズル下部は炉内
構造支持構造物の連結管と同材質のオーステナイト系ス
テンレス鋼からなる構成が好ましい。この構成は、ラッ
パ管とそれに接合されるノズル上部が同材質のフェライ
ト鋼になることで、ラッパ管に発生する熱膨張差による
応力を緩和することができる。[0009] Typically, the entrance nozzle has a two-part structure consisting of a nozzle upper part and a nozzle lower part made of different materials. The trumpet tube and the nozzle upper part are made of the same type of material and are joined by welding to form the upper part of the nozzle. The lower part of the nozzle is mechanically joined. The upper part of the nozzle is preferably made of ferritic steel of the same material as the trumpet pipe, and the lower part of the nozzle is preferably made of austenitic stainless steel of the same material as the connecting pipe of the in-core structural support structure. With this configuration, the trumpet tube and the upper portion of the nozzle joined to the trumpet tube are made of ferritic steel of the same material, so that the stress due to the difference in thermal expansion generated in the trumpet tube can be relaxed.
【００１０】ノズル上部とノズル下部の機械的な接合
は、ねじ込み方式、ノックピン方式、タブ方式、バヨネ
ット方式、ラチェット方式、リングばね方式などとし、
着脱可能とするのが望ましい。エントランスノズルの２
分割接合箇所は、オリフィス孔形成部よりもラッパ管寄
りの位置とする。ノズル下部を再利用する場合には、２
分割接合箇所は出来るだけラッパ管の近傍に設定するの
が好ましい。エントランスノズルの加工精度の向上ある
いは加工コストの削減などの観点から見ると、２分割接
合箇所はオリフィス孔形成部よりも上方の加工しやすい
位置を選定すればよい。Mechanical connection between the upper part of the nozzle and the lower part of the nozzle may be a screw type, knock pin type, tab type, bayonet type, ratchet type, ring spring type, etc.
It is desirable to be removable. Entrance nozzle 2
The split joining position is located closer to the trumpet pipe than the orifice hole forming portion. When reusing the lower part of the nozzle, 2
It is preferable to set the split joints as close to the trumpet tube as possible. From the viewpoint of improving the processing accuracy of the entrance nozzle or reducing the processing cost, the two-divided joint portion may be selected at a position above the orifice hole forming portion, which is easy to process.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】最も好ましい実施の一形態として
は、エントランスノズルは、ノズル上部がラッパ管と同
材質のフェライト鋼からなり、ノズル下部が炉内構造支
持構造物の連結管と同材質のオーステナイト系ステンレ
ス鋼からなり、ラッパ管とノズル上部とは溶接により接
合され、ノズル上部とノズル下部とは機械的に着脱可能
に接合されていることである。エントランスノズルの２
分割接合箇所は、ラッパ管の近傍に設定する。このよう
にすると、ラッパ管にフェライト鋼を用いることで高フ
ルエンス条件下での寸法安定性が向上し、エントランス
ノズルの大部分はオーステナイト系ステンレス鋼である
ために高温での機械的強度も良好であり、ラッパ管との
溶接部も同材質の材料で行われるために、ラッパ管に発
生する熱膨張差による応力も緩和できる。更に、エント
ランスノズルの大部分を構成しているノズル下部を再利
用することも可能となる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In a most preferred embodiment, the entrance nozzle is made of ferritic steel having the same material as the upper part of the trumpet pipe, and the lower part of the nozzle is made of the same material as the connecting pipe of the reactor internal structural support structure. It is made of austenitic stainless steel, the trumpet tube and the upper part of the nozzle are joined by welding, and the upper part of the nozzle and the lower part of the nozzle are mechanically and detachably joined. Entrance nozzle 2
The split joint is set near the trumpet pipe. By doing this, the dimensional stability under high fluence conditions is improved by using ferritic steel for the trumpet tube, and most of the entrance nozzles are austenitic stainless steel, so the mechanical strength at high temperature is also good. Since the welded portion with the trumpet tube is also made of the same material, the stress due to the difference in thermal expansion generated in the trumpet tube can be relaxed. Further, it is possible to reuse the lower part of the nozzle, which constitutes most of the entrance nozzle.
【００１２】[0012]
【実施例】図１は本発明に係る高速炉の燃料集合体の一
実施例を示す説明図であり、Ａは燃料集合体の全体構成
を示し、Ｂはそのエントランスノズルを示している。高
速炉の燃料集合体１０は、六角筒状のラッパ管１２の下
部にエントランスノズル１４を接合し、上端部にハンド
リングヘッド１６を設け、内部に多数本の燃料要素１８
を収容した構造である。それらの外周部には、隣接する
他の燃料集合体との間隔をとるために、上部スペーサパ
ッド２０、中間部スペーサパッド２２、下部スペーサパ
ッド２４が設けられている。多数の燃料要素１８は、１
本毎に巻かれたワイヤースペーサで燃料要素同士の間隔
が保たれ、下端部のみで固定されている。エントランス
ノズル１４は、多数のオリフィス孔２６が分散形成され
た部分を有し、冷却材を燃料集合体内に導入する機能を
果たすと共に、炉内構造支持構造物の上下の支持板の間
に多数並設されている連結管（図示せず）に差し込まれ
ることで燃料集合体を支持する機能を果たす。FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of a fuel assembly of a fast reactor according to the present invention, where A shows the whole structure of the fuel assembly and B shows the entrance nozzle. A fuel assembly 10 of a fast reactor has a hexagonal tubular trumpet tube 12 to which an entrance nozzle 14 is joined, a handling head 16 is provided at an upper end, and a large number of fuel elements 18 are provided inside.
It is a structure that accommodates. An upper spacer pad 20, an intermediate spacer pad 22, and a lower spacer pad 24 are provided on the outer peripheral portions of the outer peripheral portions so as to be spaced from other adjacent fuel assemblies. Multiple fuel elements 18
The space between fuel elements is maintained by a wire spacer wound around each book, and is fixed only at the lower end portion. The entrance nozzle 14 has a portion in which a large number of orifice holes 26 are dispersedly formed, has a function of introducing the coolant into the fuel assembly, and is arranged in parallel between the upper and lower support plates of the in-core structural support structure. It functions to support the fuel assembly by being inserted into a connecting pipe (not shown).
【００１３】本発明では、エントランスノズル１８は、
ノズル上部１４ａとノズル下部１４ｂとの２分割構造を
なし、それらノズル上部１４ａとノズル下部１４ｂとが
機械的に接合されている。２分割接合部は、図１のＢの
ｘ位置（オリフィス孔形成部のやや上方の根元位置）あ
るいはｙ位置（エントランスノズルの上端近傍位置）な
どとする。加工精度の向上や加工コストの低減を主目的
とする場合にはｘ位置で２分割する構造が好ましい。ま
た、ノズル下部を再利用することを考えると、出来るだ
けラッパ管に近い位置、即ちｙ位置で２分割する構造が
好ましい。In the present invention, the entrance nozzle 18 is
The nozzle upper portion 14a and the nozzle lower portion 14b form a two-divided structure, and the nozzle upper portion 14a and the nozzle lower portion 14b are mechanically joined. The two-divided joint portion is set to the x position (a position slightly above the orifice hole forming portion) in FIG. 1B or the y position (a position near the upper end of the entrance nozzle). When the main purpose is to improve the processing accuracy and reduce the processing cost, a structure in which it is divided into two at the x position is preferable. Further, in consideration of reusing the lower part of the nozzle, a structure in which the nozzle is divided into two at a position as close to the trumpet tube as possible, that is, at the y position is preferable.
【００１４】ノズル上部１４ａ及びノズル下部１４ｂの
材質は任意であるが、この実施例では、ノズル上部１４
ａはラッパ管１２と同材質のフェライト鋼からなり、ノ
ズル下部１４ｂは炉内構造支持構造物の連結管と同材質
のオーステナイト系ステンレス鋼からなる。そして、ラ
ッパ管１２とノズル上部１４ａとは溶接により接合す
る。The material of the nozzle upper portion 14a and the nozzle lower portion 14b is arbitrary, but in this embodiment, the nozzle upper portion 14a
a is made of ferritic steel of the same material as the trumpet tube 12, and the nozzle lower portion 14b is made of austenitic stainless steel of the same material as the connecting pipe of the in-core structural support structure. Then, the trumpet tube 12 and the nozzle upper portion 14a are joined by welding.
【００１５】ノズル上部とノズル下部の機械的な接合構
造の例を図２〜図７に示す。ノズル下部を再利用する場
合には、両者が着脱可能な接合構造を選択する。An example of a mechanical joining structure of the upper part of the nozzle and the lower part of the nozzle is shown in FIGS. When reusing the lower part of the nozzle, a joining structure in which both can be attached and removed is selected.
【００１６】図２はねじ込み方式の例である。Ａに示す
ような三角ねじ部によるねじ込み方式でもよいし、Ｂに
示すような角ねじ部によるねじ込み方式でもよい。ノズ
ル上部の下端凹部の内周面とノズル下部の上端細径部の
外周面に、それぞれ三角ねじ部３０もしくは角ねじ部３
２を形成して螺着する。FIG. 2 shows an example of the screwing system. A screwing method using a triangular thread portion as shown in A or a screwing method using a square thread portion as shown in B may be used. The triangular threaded portion 30 or the square threaded portion 3 is provided on the inner peripheral surface of the lower end concave portion of the upper part of the nozzle and the outer peripheral surface of the upper end small diameter part of the lower part of the nozzle, respectively.
Form 2 and screw.
【００１７】図３はノックピン方式の例である。ノズル
上部１４ａの下端凹部にノズル下部１４ｂの上端細径部
を嵌入し、両者の嵌合面を貫通するように径方向に設け
た複数（例えば６箇所）の穴３４にそれぞれノックピン
３６を挿入する構造である。ノックピン３６が脱落する
恐れがある場合には、ノックピン３６の端部と穴壁との
間で１箇所程度をスポット溶接すればよい。FIG. 3 shows an example of the knock pin method. The small diameter portion of the upper end of the nozzle lower portion 14b is fitted into the recessed portion of the lower end of the nozzle upper portion 14a, and the knock pins 36 are inserted into a plurality of holes (for example, six places) provided in the radial direction so as to penetrate the fitting surfaces of the both. It is a structure. If the knock pin 36 may fall off, spot welding may be performed at about one place between the end of the knock pin 36 and the hole wall.
【００１８】図４はタブ方式の例である。ノズル上部１
４ａの下端凹部４０にノズル下部１４ｂの上端細径部４
２が嵌入可能な構造である。ノズル下部１４ｂの上端細
径部４２の先端外周に縦方向のタブ４４が形成されてお
り、ノズル上部１４ａの下端凹部４０の内周面には縦方
向に延びるタブ通過溝４６と、それに連続し幅広円弧状
のタブ収納溝４８が形成されている。タブ４４とタブ通
過溝４６の位置を合わせて、ノズル下部１４ｂの上端細
径部４２をノズル上部１４ａの下端凹部４０に挿入し、
両者を相対的に回転させることでタブ４４がタブ収納溝
４８に収まり、接合される。FIG. 4 shows an example of the tab system. Nozzle top 1
4a in the lower end concave portion 40 and the upper end small-diameter portion 4 of the nozzle lower portion 14b.
2 is a structure that can be inserted. A vertical tab 44 is formed on the outer periphery of the tip of the upper small diameter portion 42 of the nozzle lower portion 14b, and a tab passage groove 46 extending in the vertical direction is formed continuously on the inner peripheral surface of the lower end recess 40 of the nozzle upper portion 14a. A wide arc-shaped tab storage groove 48 is formed. By aligning the positions of the tab 44 and the tab passage groove 46, the upper end small diameter portion 42 of the nozzle lower portion 14b is inserted into the lower end recess 40 of the nozzle upper portion 14a,
By relatively rotating both, the tab 44 is set in the tab storage groove 48 and joined.
【００１９】図５はバヨネット方式の例である。ノズル
上部１４ａの下端凹部４０にノズル下部１４ｂの上端細
径部４２が嵌入可能な構造である。ノズル下部１４ｂの
上端細径部４２の先端外周に複数（ここでは３個）の係
止片５０が突設されており、ノズル上部１４ａの下端凹
部４０の内周面には縦方向に延びる複数本（ここでは３
本）の係止片通過溝５２と、それぞれに連続し円弧状の
係止片収納溝５４が形成されている。係止片５０と係止
片通過溝５２の位置を合わせて、ノズル下部１４ｂの上
端細径部４２をノズル上部１４ａの下端凹部４０に挿入
し、両者を相対的に回転させることで各係止片５０が対
応する係止片収納溝５４に収まり、接合される。FIG. 5 shows an example of the bayonet system. The upper end small diameter portion 42 of the nozzle lower portion 14b can be fitted into the lower end recess 40 of the nozzle upper portion 14a. A plurality of (three in this case) locking pieces 50 are projectingly provided on the outer periphery of the tip of the upper small diameter portion 42 of the nozzle lower portion 14b, and a plurality of vertically extending longitudinally are formed on the inner peripheral surface of the lower end recess 40 of the nozzle upper portion 14a. Book (here 3
A locking piece passage groove 52) and an arc-shaped locking piece storage groove 54 continuous with each other. The locking piece 50 and the locking piece passage groove 52 are aligned with each other, the upper end small diameter portion 42 of the nozzle lower portion 14b is inserted into the lower end recess 40 of the nozzle upper portion 14a, and both are relatively rotated to lock each other. The piece 50 fits into the corresponding locking piece storage groove 54 and is joined.
【００２０】図６はラチェット方式の例である。ノズル
上部１４ａの下端凹部にノズル下部１４ｂの上端細径部
が嵌入可能な構造である。ノズル上部１４ａの下端凹部
の内周面とノズル下部１４ｂの上端細径部の外周面の対
応する位置にそれぞれ溝を形成し、両方の溝が一致して
形成される空間にラチェット５６を組み込み結合する構
成である。FIG. 6 shows an example of the ratchet system. The structure is such that the upper end small diameter portion of the nozzle lower portion 14b can be fitted into the lower end concave portion of the nozzle upper portion 14a. Grooves are formed at corresponding positions on the inner peripheral surface of the lower end concave portion of the nozzle upper portion 14a and the outer peripheral surface of the upper end small diameter portion of the nozzle lower portion 14b, and the ratchet 56 is assembled in a space formed by both grooves being combined. This is the configuration.
【００２１】図７はリングばね方式の例である。図６と
同様、ノズル上部１４ａの下端凹部にノズル下部１４ｂ
の上端細径部が嵌入可能な構造を有する。ノズル上部１
４ａの下端凹部の内周面とノズル下部の上端細径部の外
周面の対応する位置にそれぞれ溝を形成し、両方の溝が
一致して形成される環状空間にリングばね５８を組み込
み結合する構成である。FIG. 7 shows an example of a ring spring system. As in FIG. 6, the nozzle lower portion 14b is provided in the lower end recess of the nozzle upper portion 14a.
Has a structure in which the upper end small-diameter portion can be fitted. Nozzle top 1
Grooves are formed at corresponding positions on the inner peripheral surface of the lower end recessed portion 4a and the outer peripheral surface of the upper end small diameter portion of the lower portion of the nozzle, respectively, and the ring spring 58 is incorporated and coupled in an annular space formed by both grooves being aligned. It is a composition.
【００２２】以上のことから、特にノズル下端の再利用
を考慮した場合には、２分割接合部の位置をｙ位置と
し、ノズル上部とノズル下部を一旦接合した後に容易に
分離可能な図２〜図５に示す接合方式のいずれかを採用
する。使用済み燃料集合体は、エントランスノズルの２
分割接合部で分離し、ノズル下部は次に装荷する燃料集
合体で再利用し、ラッパ管の部分などは再処理工程に移
送する。From the above, especially when the reuse of the lower end of the nozzle is taken into consideration, the position of the two-split joint is set to the y position, and the upper part of the nozzle and the lower part of the nozzle can be easily separated after being once joined. Either of the joining methods shown in FIG. 5 is adopted. The spent fuel assembly is 2 in the entrance nozzle.
Separated at the split joint, the lower part of the nozzle is reused for the fuel assembly to be loaded next, and the part of the trumpet tube etc. is transferred to the reprocessing step.
【００２３】[0023]
【発明の効果】本発明は上記のように、エントランスノ
ズルがノズル上部とノズル下部の２分割構造をなしてい
るために、それぞれが従来の一体型よりも小さくなり製
作し易くなり、それによって加工精度が向上すると共に
加工コストを低減できる。As described above, according to the present invention, since the entrance nozzle has the two-part structure of the upper part of the nozzle and the lower part of the nozzle, each of them is smaller than the conventional integrated type and is easy to manufacture. The accuracy can be improved and the processing cost can be reduced.
【００２４】また本発明において、ノズル上部を短くノ
ズル下部を長く設定し、機械的に着脱可能な接合構造に
すると、エントランスノズルの大部分が再利用可能とな
り、それによって放射性廃棄物発生量を低減できると共
に燃料コストの軽減を図ることができる。Further, in the present invention, if the nozzle upper portion is set to be short and the nozzle lower portion is set to be long, and the joining structure is mechanically detachable, most of the entrance nozzle can be reused, thereby reducing the amount of radioactive waste generated. In addition, the fuel cost can be reduced.
【００２５】更に本発明では、ラッパ管とエントランス
ノズルの材質が基本的に異なる構成であっても、ノズル
上部をラッパ管と同材質とすることができ、溶接により
接合してもラッパ管に発生する熱膨張差による応力を緩
和できる。Further, according to the present invention, even if the material of the trumpet tube and the entrance nozzle is basically different, the upper part of the nozzle can be made of the same material as the trumpet tube, and even if they are joined by welding, they are generated in the trumpet tube. The stress due to the difference in thermal expansion can be relaxed.
【図１】本発明に係る高速炉の燃料集合体の一実施例を
示す説明図。FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of a fuel assembly of a fast reactor according to the present invention.
【図２】ねじ込み方式による機械的な接合の例を示す説
明図。FIG. 2 is an explanatory view showing an example of mechanical joining by a screwing method.
【図３】ノックピン方式による機械的な接合の例を示す
説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of mechanical joining by a knock pin method.
【図４】タブ方式による機械的な接合の例を示す説明
図。FIG. 4 is an explanatory view showing an example of mechanical joining by a tab system.
【図５】バヨネット方式による機械的な接合の例を示す
説明図。FIG. 5 is an explanatory view showing an example of mechanical joining by a bayonet method.
【図６】ラチェット方式による機械的な接合の例を示す
説明図。FIG. 6 is an explanatory view showing an example of mechanical joining by a ratchet system.
【図７】リングばね方式による機械的な接合の例を示す
説明図。FIG. 7 is an explanatory view showing an example of mechanical joining by a ring spring method.
１０ 燃料集合体 １２ ラッパ管 １４ エントランスノズル １４ａ ノズル上部 １４ｂ ノズル下部 １６ ハンドリングヘッド １８ 燃料要素 10 Fuel assembly 12 trumpet tube 14 Entrance nozzle 14a upper part of nozzle 14b Lower part of nozzle 16 handling head 18 Fuel elements
フロントページの続き (72)発明者 長山 政博 茨城県那珂郡東海村大字村松４番地33 核燃料サイクル開発機構東海事業所内・ 原子力システム株式会社所属 (72)発明者 白井 隆夫 茨城県那珂郡東海村大字村松４番地33 核燃料サイクル開発機構東海事業所内・ 原子力技術株式会社所属 (56)参考文献 特開 昭53−141885（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−333177（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−87690（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G21C 3/30 G21C 5/06 Front page continuation (72) Inventor Masahiro Nagayama 4 Muramatsu, Tokai-mura, Naka-gun, Ibaraki Prefecture 33 Muramatsu, Nuclear Fuel Cycle Development Organization Tokai Works, Nuclear System Co., Ltd. (72) Takao Shirai In-mura, Tokai-mura, Naka-gun, Ibaraki No. 4 33 Nuclear Fuel Cycle Development Organization Tokai Works, Nuclear Technology Co., Ltd. (56) Reference JP-A-53-141885 (JP, A) JP-A-5-333177 (JP, A) JP-A-3-87690 ( (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G21C 3/30 G21C 5/06
Claims (4)
スノズルを接合し、上端部にハンドリングヘッドを設
け、内部に多数本の燃料要素を収容した高速炉の燃料集
合体において、 前記エントランスノズルは、異種材料からなるノズル上
部とノズル下部との２分割構造をなし、ラッパ管とノズ
ル上部とは同系材質の材料からなり溶接により接合さ
れ、ノズル上部とノズル下部とは機械的に接合されてい
ることを特徴とする高速炉の燃料集合体。1. A fuel assembly of a fast reactor in which an entrance nozzle is joined to a lower portion of a hexagonal tubular trumpet tube, a handling head is provided at an upper end portion, and a large number of fuel elements are accommodated therein, wherein the entrance nozzle is The upper part of the nozzle and the lower part of the nozzle made of different materials are divided into two parts. The trumpet tube and the upper part of the nozzle are made of a similar material and are joined by welding, and the upper part of the nozzle and the lower part of the nozzle are mechanically joined. A fuel assembly for a fast reactor characterized by the above.
が、ねじ込み方式、ノックピン方式、タブ方式、バヨネ
ット方式、ラチェット方式、リングばね方式のいずれか
であり、着脱可能とした請求項１記載の高速炉の燃料集
合体。2. A mechanical interface of the nozzle top and the nozzle lower part, screw type, a knock pin method, tabbed, bayonet, ratchet type, is either a ring spring type, removable and claims 1 Symbol placement Fast reactor fuel assembly.
イト鋼からなり、ノズル下部が炉内構造支持構造物の連
結管と同材質のオーステナイト系ステンレス鋼からなる
請求項１又は２記載の高速炉の燃料集合体。3. The fast reactor according to claim 1 or 2, wherein the upper part of the nozzle is made of ferritic steel of the same material as the trumpet pipe, and the lower part of the nozzle is made of austenitic stainless steel of the same material as the connecting pipe of the reactor internal structural support structure. Fuel assembly.
が、オリフィス孔形成部よりもラッパ管寄りの位置に設
定されている請求項１乃至３のいずれかに記載の高速炉
の燃料集合体。4. A two-piece joint entrance nozzle, fast reactor fuel assembly according to any one of claims 1 to 3 is set to a position of the wrapper tube nearer the orifice hole forming portion.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000205721A JP3437534B2 (en) | 2000-07-06 | 2000-07-06 | Fast reactor fuel assembly |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000205721A JP3437534B2 (en) | 2000-07-06 | 2000-07-06 | Fast reactor fuel assembly |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002022872A JP2002022872A (en) | 2002-01-23 |
| JP3437534B2 true JP3437534B2 (en) | 2003-08-18 |
Family
ID=18702759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000205721A Expired - Fee Related JP3437534B2 (en) | 2000-07-06 | 2000-07-06 | Fast reactor fuel assembly |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3437534B2 (en) |
-
2000
- 2000-07-06 JP JP2000205721A patent/JP3437534B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002022872A (en) | 2002-01-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH04231896A (en) | Dash pot of guide thimble for control rod | |
| US20080084957A1 (en) | Nuclear reactor fuel assemblies | |
| JP2516658B2 (en) | Nuclear fuel rod loading device | |
| US20100172460A1 (en) | Perforated plate support for dual-cooled segmented fuel rod | |
| KR910004194B1 (en) | Recontituting a nuclear reactor fuel assembly | |
| JP3437534B2 (en) | Fast reactor fuel assembly | |
| US20130272483A1 (en) | Lower end plug with temperature reduction device and nuclear reactor fuel rod including same | |
| KR100906401B1 (en) | Fastening structure of upper fixing body and guide tube for easy disassembly with internal insertion tube anti-rotation device | |
| JPH0631750B2 (en) | Fuel assembly upper nozzle mounting structure | |
| JPH07104421B2 (en) | Attachment device for upper nozzle and control rod guide thimble | |
| US20090122947A1 (en) | Joining Structure Between Top Nozzle and Guide Thimbles In Nuclear Fuel Assembly | |
| KR100844474B1 (en) | Fastening structure of upper fixing body and guide tube for easy disassembly and assembly | |
| JP3135705B2 (en) | Core of fast breeder reactor | |
| KR100844470B1 (en) | Top Fixture for Nuclear Fuel Assembly Using Volute Spring | |
| JPH0616377Y2 (en) | Flammable poison stick | |
| JP2002055187A (en) | Fuel assemblies for fast reactors | |
| JP3031644B2 (en) | Fuel assemblies and cores | |
| JP4520953B2 (en) | Chimney of natural circulation boiling water reactor | |
| JPS581758B2 (en) | core support plate | |
| US9916907B2 (en) | Combination of top nozzle and guide thimble for nuclear fuel assembly | |
| JP3291476B2 (en) | Shroud tube and method of manufacturing the same | |
| JPS59220684A (en) | Nuclear fuel storage rack | |
| Page | Early Days of CANDU Fuel | |
| Baumgaertner et al. | Fast breeder cladding tubes provided with helical fins | |
| JPS5934189A (en) | Fast breeder |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080606 Year of fee payment: 5 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080606 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090606 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090606 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100606 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110606 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120606 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120606 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130606 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |