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JP3976654B2 - Nuclear fuel assembly separator - Google Patents
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は多数本の燃料棒が、スペーサにより離間縦装されている既知である原子燃料集合体の輸送に際し、不本意な外的振動により当該燃料棒の被覆管に、スペーサスプリングとの接触部においてフレッテングが発生したり、またこのスペーサスプリングが被覆管による振動外圧により過度の荷重を受け、これにより塑性変形が生ずるといったことを防止する目的をもって、当該原子燃料集合体に外周側方から燃料棒間へ向け、着脱自在なるよう被嵌挿入して使用する原子燃料集合体用セパレータに関する。
【0002】
【従来の技術】
【特許文献
特開平8−201574号公報
【特許文献
実開平6−40899号公報
【0003】
従来の沸騰水型原子炉(BWR)用原子燃料集合体に使用されている輸送用セパレータは、図8のようにコ字状に形成された側枠板Aを一対だけ用意し、その長側板aからは、一対の短側板b、bと平行して所定複数の弾接用屈曲格子板cが、燃料棒間隙に挿入弾持されるよう直交状に立設されている。そして当該一対の側枠板A、Aを向かい合わせとなるように、原子燃料集合体の外側から突き合わせ状態となるまで被嵌挟入することで、当該原子燃料集合体の正方形状である外側周辺に、被嵌自在なるよう装着して使用するものである。そして、この際同図の(A)(B)により理解される通り、前掲弾接用屈曲格子板cなるのもは、薄い板を波形とか図示の如く千鳥型に屈曲させたものであり、当然のことながら弾接用屈曲格子板cの屈曲幅長d1を、燃料棒eの間隙長d2と同等寸法か、若干広い(d1>d2)寸法になるよう成形しておき、当該燃料棒間隙に弾接用屈曲格子板cが装入された状態で、弾持性が発揮されるようにしており、実際に上記の側枠板A、Aそして弾接用屈曲格子板cには、燃料棒よりも柔らかいポリエチレン等の合成樹脂が採択されている。
【0004】
また従来の如く、上記した原子燃料集合体輸送用セパレータを前記のようにして被嵌装着した原子燃料集合体は、これらをさらに専用輸送容器に収納した状態で輸送することになるが、当該専用輸送容器内面には、前同ポリエチレン等による合成樹脂板が内貼りされている。そしてこの合成樹脂板については、現在のBWR用原子燃料集合体として外形寸法と燃料棒間隙長(燃料棒ピッチ)の異なる二種タイプのものが使用される現況を踏まえて、当該合成樹脂板が保有している弾性変形の特性を利用することで、上記大小何れの燃料集合体でも、一定サイズの専用輸送容器だけで寸法差を吸収して収納可能となるようにしている。
【0005】
ところが近年使用済みの燃料を再処理することで取り出されたプルトニウムをウランと混合して得たMOX(Mixed OXide)燃料を成形加工することで、通常の軽水炉で使用するプルサーマル計画が実用化されつつある。このプルサーマルでは現行の軽水炉用燃料とほぼ同じ構造の燃料集合体に、その燃料ペレットだけをMOXペレットに置き換えるようにした燃料を使用していることから、原子燃料集合体輸送用セパレータについても、現行前記原子燃料集合体に用いている合成樹脂製のものを用いるようにするのが得策である。
【0006】
しかし上記のMOX原子燃料集合体にあっては、プルトニウムの崩壊によって発生する熱量が、現行のウラン原子燃料集合体に比し大きく、しかもMOX原子燃料集合体の輸送に供するキャスクは、遮蔽や未臨界のために上記現行原子燃料集合体に供している専用輸送容器に比し大型で、充填物も多いため熱伝導が悪いことから、輸送中にMOX燃料棒の表面温度は150℃〜200℃程度にまで上昇することが予測されている。従って上記の如き昇温状態の環境下では、現行の輸送用セパレータを形成している合成樹脂材は軟化し、さらには溶解してしまう恐れがあり、この結果輸送用セパレータの目的である前掲振動の抑制、そしてスペーサリングを塑性変形から保護することは期待できないことになるのであり、従って合成樹脂製材ではなしに金属製材を使用することが必要となる。
【0007】
それだけでなく輸送容器についても、現行の如く弾力性のある合成樹脂材を内面に貼着して、大小寸法の両原子燃料集合体を一種の輸送容器で兼用するといったことも、合成樹脂材自体が使用不能であることから実現し得ないことになる。従ってこの問題を解消するため、例えば図7の(B)に示す通り角筒状の燃料ホルダBを、コーナヒンジfによって開閉自在なるよう一対のL字断面形状とした分割ホルダB1、B2によって構成し、これらの内面で直接、または耐熱性の緩衝材であるシリコンゴム板gを介してMOX原子燃料集合体に挿入された輸送用セパレータ側面を抱持し、当該抱持状態を軸方向の複数箇所で荷重をかけてキャスクに固縛することが検討されている。
【0008】
しかし上記の如き燃料ホルダBによるときは、前記したように大小の寸法差を有する原子燃料集合体に夫々整合した二種類の燃料ホルダBを各別に用意しておくとか、上記シリコンゴム板gの肉厚だけを、夫々変更しておくといった必要が生ずることになる。
【0009】
さらに同上MOX燃料棒は、前説の通り放射能が現行ウラン燃料棒に比し高いため、加工工場とか発電所における取扱作業に際し、作業員の被曝低減の観点から極力自動化されることが要求され、このため当然この輸送用セパレータの原子燃料集合体に対する装入そして取り外しの自動制御に適応する構造であることが不可欠とされることになる。ところが特開平8−201574とか実開平6−40899の従来技術によるときは金属製のセパレータが提案されているが、前記の弾接用屈曲格子板cの位置決めが高精度に保持され難く、このことが自動化のための障害となるのであり、また当該弾接用屈曲格子板cが金属製となることで、自動制御中にあって燃料棒に対し衝当したり擦傷するといった問題も発生する心配がある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のようなMOX原子燃料集合体の特性に鑑み、これまでのウラン原子燃料集合体に用いられている輸送用セパレータの構成を基盤として、さらにこれを改善しようとするもので、セパレータ本体を構成しているコ字状に曲成の一対の金属製側枠板を、原子燃料集合体の外側周辺に覆嵌させるのであるが、この際当該金属製側枠板の長側板部内面に別途固着した金属製背板には、金属製突部と弾接用金属製屈曲格子板とを夫々複数個宛直交状に突設させておくのである。かくして本発明では、すべて金属製材を用いるのでMOX原子燃料集合体に対しても溶解の恐れなく使用でき、しかも金属製側枠板とは別個に、金属製背板に対する金属製突部や弾接用金属製屈曲格子板等の取着加工ができるようにするのはもちろん、その設計変更等をも容易に行い得るようにすることができ、しかも設計により変更される各種部品の簡易な流用をも可能となし、製作上における作業能率をも向上しようとするのが、第1の目的である。
【0011】
さらに本発明にあっては上記の金属製突部が、使用に際し原子燃料集合体における燃料棒群にあって、第3、第4最外周列燃料棒に外接されるだけでなく、燃料棒群の間隙に弾接状態で装入されることとなる弾接用金属製屈曲格子板にあって、その最外側配置である2個については、短側板部と前記燃料棒群の第1、第2最外周列燃料棒との間に弾接状態にて保持されるようにする。このようにすることで当該輸送用セパレータが燃料棒群に対し圧接状態にて装着されるようにすることで、確実に燃料棒群に対して、柔軟な合成樹脂材ではなしに金属製材で形成されていても、燃料棒と金属製である第1、第2弾接用金属製屈曲格子板とのフレッテングを有効に防止可能となし、これによりスペーサースプリングが適度の荷重を受けるようにして、塑性変形が生ずるといった問題を効果的に抑制可能とするのが、その目的である。
【0012】
さらに本発明にあっては、単に金属製背板に対し弾接用金属製屈曲格子板を溶接手段などで突設するのではなく、前記した金属製突部間に形成の内側挟着用スリットに嵌着して直交状態に保持するようにしている。かくて弾接用金属製屈曲格子板を金属製背板に対して高精度の直角を保持した状態で、労せずして立設させ得るようにすると共に、当該弾接用金属製屈曲格子板の離間長を均一にし、かつ正確な寸法となるように設定することを可能とし、かくて燃料棒の保持状態の均一性を高精度に確保し得るようにするのが、当該実施態様の目的である。
【0013】
さらに本発明にあっては上記おいて、金属製背板か単に弾接用金属製屈曲格子板を溶接手段などによって立設するのではなく、上記金属製背板の所要箇所を切り起こすようにして、所要数だけ折り曲げ起立部を折り返し立設し、当該折り曲げ起立部を上記の弾接用金属製屈曲格子板の基盤部分に押当して溶接固定するのであり、かくして他部材を付加することなしに、弾接用金属製屈曲格子板の起立角度を正確で、かつ強固に確保可能として、自動制御の手段により正しくこれを燃料棒の間隙に支障なく嵌入し得るようにするのが、その目的である。
【0014】
さらに本発明にあっては上記おいて、前記した金属製背板に設けた金属製突部の外形とか列設位置の各種実施態様を例示しており、当該外形を角体状とか蒲鉾状としても、また同上列位置を金属製背板の幅員方向端縁側とか、幅員方向中央に選定して各目的が達成し得ることを明示している。
【0015】
さらに本発明前記した弾接用金属製屈曲格子板の先端箇所につき、その一側または両側面にあって先細りとなるテーパ面を形成しておき、金属製側枠板を原子燃料集合体に対して自動制御の手段により装入セットしようとする際、弾接用金属製屈曲格子板の先端部を、支障なく燃料棒の間隙に導入し易くすることにより燃料棒の被覆管を不本意に擦傷してしまうことなく、当該自動制御を実施し行い得るようにすることで作業員に対する被曝低減の効果をあげようとするのが、その目的である。
【0016】
さらに本発明前記した金属製突部の突出長と、前記の最外側配置である弾接用金属製屈曲格子板の屈曲幅長とを調整することによって、外側周辺の寸法に大小を有する異種の原子燃料集合体に対して覆嵌施用された状態にあって、その金属製側枠板により囲成されたセパレータ本体の外形が、実質的に同一寸法となるようにしている。かくして本発明にあっては、外径寸法の大なる原子燃料集合体に装着したセパレータ本体でも、外径寸法の小さな原子燃料集合体に装着したセパレータ本体でも、すべて輸送用セパレータの外径寸法を同一に調整することができ、この結果前記した運送に供される燃料ホルダは寸法調整を行うことなく、簡潔構成をもった一種類だけの燃料ホルダだけを用意すれば足るようにするのが、その目的である。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するために下記 (01) (04) の課題解決手段を特徴とする。
(01) 本発明に係る原子燃料集合体輸送用セパレータは、輸送用セパレータの構成要素として、セパレータ本体を構成するための一対の金属製側枠板と、その一対の金属製側枠板の内面にそれぞれ設けられる金属製背板と、該各金属製背板の内面にそれぞれ設けられる複数個の金属製突部と、同じく、該各金属製背板の内面にそれぞれ設けられる複数個の弾接用金属製屈曲格子板とを備えていること、および、上記のうちの一対の金属製側枠板が、互いに対面する一対の短側板部とその両短側板部間にわたり直交状に連接された長側板部とを有するコ字状のものからなること、および、上記のうちの各金属製背板が一対の金属製側枠板における各長側板部の内面に固設されていること、および、複数個の上記金属製突部が上記各金属製背板に設けられているとともに複数個の内側挟着用スリットが該各金属製突部間に形成されて等間隔をなしていること、および、複数個の内側挟着用スリットに複数個の上記弾接用金属製屈曲格子板が嵌着されて、これら複数個の金属製突部と複数個の弾接用金属製屈曲格子板とがそれぞれの金属製背板から交互かつ直交状に突出していること、および、輸送用セパレータの装着を受ける原子燃料集合体が、燃料棒を所定ピッチの格子状行列配置にしてそれを離間縦装してなる燃料棒群と、正方形状の外側周辺とを備え、かつ、その正方形状の外側周辺が第1外側対辺と第2外側対辺と第3外側対辺と第4外側対辺とを有するものであること、および、上記輸送用セパレータ構成要素と上記原 子燃料集合体との相対関係において、一対の金属製側枠板が上記外側周辺の第1外側対辺・第2外側対辺に被嵌挟入されて原子燃料集合体の外側周辺に覆嵌されるものであること、および、上記金属製背板の各金属製突部が、上記外側周辺の第3外側対辺や第4外側対辺寄りにある燃料棒群中の第3最外周列燃料棒・第4最外周列燃料棒に外接されるものであること、および、上記金属製背板の各弾接用金属製屈曲格子板中の内側に配置された複数個が、燃料棒群中の上記第3最外周列燃料棒・第4最外周列燃料棒の各間隙から挿入されて燃料棒群に弾接状態で保持されるものであること、および、当該弾接用金属製屈曲格子板中の最外側に配置された2個が、上記外側周辺の第1外側対辺や第2外側対辺寄りにある燃料棒群中の第1最外周列燃料棒・第2最外周列燃料棒と上記金属製側枠板の短側板部との間に弾接状態で保持されるものであることを特徴とする。
(02) 本発明に係る原子燃料集合体輸送用セパレータは、また、上記 (1) に記載のものにおいて、金属製背板の一部切り起こすことで形成された折り曲げ起立部弾接用金属製屈曲格子板にあてがわれ、この折り曲げ起立部と弾接用金属製屈曲格子板と溶接固着されていることを特徴とする。
(03) 本発明に係る原子燃料集合体輸送用セパレータは、さらに、上記 (1) または (2) に記載のものにおいて、金属製背板から突出している複数個の金属製突部金属製側枠板の短側板部と直交する方向に沿って一列以上離間して設けられており、その金属製突部の列設位置が金属製背板の幅員方向端縁側か幅員方向中央あり、その金属製突部の外形が角体状または蒲鉾状に形成されていることを特徴とする。
(04) 本発明に係る原子燃料集合体輸送用セパレータは、さらに、上記 (1) (3) のいずれかに記載のものにおいて、弾接用金属製屈曲格子板の先端箇所には、その一側または両側面に先細りのテーパ面形成されていることを特徴とする。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明に係る原子燃料集合体輸送用セパレータの実施形態について、添付の図面を参照して説明する。
【0019】
図1〜図2を参照して明らかなように、セパレータ本体1はコ字状に曲成された一対の金属製側枠板1a、1bによって構成されている。既知の如く正方形状原子燃料集合体10には、第1外側対辺10a、第2外側対辺10bと、第3外側対辺10c、第4外側対辺10dとからなる外側周辺10Aが形成されている。セパレータ本体1にあって一対の金属製側枠板1a、1bは外側周辺10Aに対して第1、第2外側対辺10a、10bに被嵌挟入することにより、当該第1、第2外側対辺10a、10bと第3、第4外側対辺10c、10dとによる外側周辺10Aに覆嵌自在なるよう構成されている。このような構成は従来例の前記輸送用セパレータと、その材質が合成樹脂製でないだけで実質的には同様である。
【0020】
この図示例の原子燃料集合体10において10Eは縦装された多数本の燃料棒10eにより構成された燃料棒群を示し、10fは中央に縦装されたウォータロッドを示す
【0021】
上記の各コ字状金属製側枠板1a、1bにおいては、それぞれ一対の短側板部1c、1dに対して直交状となるよう連設された長側板部1e、1fの各内面に、これとは別体金属製背板1g、1hが溶接、螺子止め手段など固設される。この金属製背板1g、1hからは、金属製突部1i、1jと、弾接用金属製屈曲格子板1k、1mとが、適時夫々複数個直交状に突設され、これにより図1(A)により理解される通り上記金属製側枠板1a、1bにおける金属製突部1i、1jが、前掲原子燃料集合体10にあって所定ピッチで格子状行列配置にて離間縦装の燃料棒群10Eのうち、前記した第3、第4外側対辺10c、10d寄りの第3、第4最外周列燃料棒(図示例では8本)10e3、10e4に外接状態となるように構成されている。
【0022】
この際、弾接用金属製屈曲格子板1k、1mのうち内側配置の複数個(図示例では6個)は、第3、第4最外周列燃料棒10e3、10e4の各間隙から挿入されることで、前記燃料棒群10Eに対し弾接状態にて保持されが、当該弾接用金属製屈曲格子板1k、1mにあって最外側配置の2個は、従来例とは違って、金属製側枠板1a、1bにおける短側板部1c、1dと、上記燃料棒群10Eにおける第1、第2外側対辺10a、10b寄りの第1、第2最外周列燃料棒10e1、10e2との間に弾接状態となるよう保持されている。
【0023】
上記弾接用金属製屈曲格子板1k、1mについて、図1(B)では一枚の弾接用金属製屈曲格子板1kのみを立設した状態が開示されている。これにより取着状態理解し易くなっている図2(A)では全9枚の弾接用金属製屈曲格子板1kが林立状態である場合が示され、図2(B)の側面略示図では燃料棒10eを一対の弾接用金属製屈曲格子板1kにより挟装弾持した状態されている。従ってこのような本発明原子燃料集合体輸送用セパレータによるときは、金属製材により構成されているので、MOX原子燃料集合体に対しても全く心配なしに使用することができる。さらに金属製側枠板1a、1bの長側板部1e、1fの内面に、別途形成した金属製背板1g、1hを固設するようにしたので製作が容易である。しかも金属製突部1i、1jと第3、第4最外周列燃料棒10e3、10e4とを使用時に当接し、かつ第1、第2最外周列燃料棒10e1、10e2と短側板部1c、1d間にも、弾接用金属製屈曲格子板1k、1mを弾持状態で挟装するようにすることで、燃料棒群10Eの輸送中における振動を効果的に抑制して、燃料棒10eの被覆管に対するフレッティングとか、スペーサスプリングの塑性変形を効果的に防止出来ることになる。
【0024】
本発明の原子燃料集合体輸送用セパレータは、上記のものにおいて一部の構成がつぎのような実施形態になる。すなわち上記弾接用金属製屈曲格子板1k、1mのうちで内側配置のものは、図1(B)、図2(A)に示す如く、金属製背板1g、1hに対して直交状となるよう立設するに際し、金属製突部1i、1j間に等間隔だけ離間形成された内側挟着用スリット1n、1pにその基根部が嵌着されるのである。上記弾接用金属製屈曲格子板1k、1mで残余のもの(最外側配置のもの)については、図2(A)に示す如く、最外側における金属製突部1i、1jと一対の短側板部1c、1dとの間に離間形成された外側挟着用スリット1q、1rにその基根部が嵌着されたり、また、金属製側枠板1a、1bの短側板部1c、1dにその基根部が固定されたりするなど任意の手段を採択することができる。このような実施態様を導入する場合は、第1、第2内側挟着用スリット1n、1pを正確に設けておくことにより、これに弾接用金属製屈曲格子板1k、1mを差し込むだけでも、自ずとその相互間隔や金属製側枠板1a、1bに対する相互的位置決めが得られることになる。また、この内側挟着用スリット1n、1pの深さを適切に選定すれば、弾接用金属製屈曲格子板1k、1mの片持ち長さを大とすることができ、その直立性が担保され易くなる。しかもこれらの各挟着用スリット1n、1pのピッチを適当に調整することで、燃料棒群10Eにおける燃料棒10eのピッチが異なる原子燃料集合体に装入覆嵌する輸送用セパレータを製作する場合にあっても、金属製背板1g、1hだけを設計変更するだけで、他の部品は流用することが可能となる。
【0025】
図5を参照して本発明の原子燃料集合体輸送用セパレータは、さらに、金属製側枠板1a、1b固設された金属製背板1g、1hに、非連続にて矩形状その他の形状となるよう切離箇所1s適当数だけ設けられ、その非切離ライン1tから切離箇所1s折り返され、これにより形成された折り曲げ起立部1u金属製背板1g、1hと直交するように立ち上がるようになる。この折り曲げ起立部1u、弾接用金属製屈曲格子板1k、1mに対してその一側面か望ましくは両側面から当接された状態で溶接固着される。このような実施形態によるときは、弾接用金属製屈曲格子板1k、1mを簡易にして、かつ強固に金属製側枠板1a、1bの金属製背板1g、1hに対し固設することができ、セパレータとしての役割を充分に発揮でき、しかも耐久性をも助長し得ることになる。
【0026】
上記における金属製突部1i、1jの列設位置とその形態については、つぎのとおりである。まず金属製突部1i、1jについて、これは図1(B)、図4(A)の如く、金属製側枠板1a、1bの金属製背板1g、1hから突出する複数個のものが、金属製側枠板1a、1b短側板部1c、1dと直交する方向に沿って一列以上離間して設けられている。この場合の金属製突部1i、1jの列設位置は金属製背板1g、1hの幅員方向端縁側であるか、図4(B)のように幅員方向中央になる。上記の幅員方向端縁側に計2列の金属製突部1i、1j離間突設され、かつ内側挟着用スリット1n、1pに弾接用金属製屈曲格子板1k、1mが挟着されれば、これをより望ましい強度で立設することができる。一方で、金属製突部1i、1jの形態については各種の外形を選定することができる。それは図1(B)、図2(B)のように外形を角体状としたり、図4(A)の如く蒲鉾状に金属板を曲成した外形にすることもでき、もちろん内側挟着用スリット1n、1pを切設する場合には、これに対し弾接用金属製屈曲格子板1k、1mが充分強固に挟着されるようにすることが望ましい。
【0027】
図6を参照して、上記金属製側枠板1a、1bの金属製背板1g、1hから直交状に突設された弾接用金属製屈曲格子板1k、1mの先端箇所1v先細りのテーパ面1w形成される。具体的にはその先端箇所1vの厚さ方向への一面または双面にそれが形成される。このようにした場合は、当該輸送用セパレータを自動制御により原子燃料集合体に被嵌装入させる際に、不本意な燃料棒群10Eにおける被覆管に対する衝当を確実に回避させることが容易となり、作業員を被曝の伴う危険作業から解放することが可能となる。
【0028】
他の実施形態に係る本発明原子燃料集合体輸送用セパレータは、上記構成のものにつぎのような構成が加えられたものである。これは図3(A)(B)を参照して、金属製突部1i、1jの小突出長p1、大突出長p2と、最外側配置である弾接用金属製屈曲格子板1k、1mの屈曲幅長w1、w2とをそれぞれ調整することにより、外側周辺10Aの寸法に大小をもつ大寸法原子燃料集合体10Lと小寸法原子燃料集合体10Sに覆嵌されて金属製側枠板1a、1bdにて囲成するところのセパレータ本体1、1の外形が実質的に同一寸法となるようにする。これについてさらに詳記すると、図3(A)の大寸法原子燃料集合体10Lは、その一辺である大外寸長をL1が大であるので、金属製突部1i、1jの小突出長p1と、弾接用金属製屈曲格子板1k、1mの小屈曲幅長w1とは比較的小さく調整する。これに対し3(B)の小寸法原子燃料集合体10Sは、その一辺である小径寸法L2前記L1よりも小であることから、金属製突部1i、1jの大突出長p2と、弾接用金属製屈曲格子板1k、1mの大屈曲幅長w2と比較的に大きく調整することで何れのセパレータ本体1、1についてもその外形が同寸法となるようにする換言すれば、L1+2p1=L1+2w1=L、L2+2p2=L2+2w2=Lとなるようにするのである。この際L1<L2、p1<p2、w1<w2となっているのである。このような実施形態のときは、金属製側枠板1a、1bにより構成されるセパレータ本体1の寸法が統一される。金属製突部1i、1jの高さは小突出長p1、大突出長p2の2種類でだけとなる。最外側の弾接用金属製屈曲格子板1k、1mも、夫々小屈曲幅長w1、大屈曲幅長w2の2種類からなるセパレータを用意しておけば、図7で説明したとおり燃料ホルダBに原子燃料集合体10を収容する際当該燃料ホルダB側シリコンゴム板gなどを配設して寸法調整することなしに、外側寸法の異なる原子燃料集合体を安全に包装することが可能となる。なお図7にあって既知の如くセパレータ本体1の下位に配設されているのが原子燃料集合体10のスペーサ11を示している。
【0029】
【発明の効果】
本発明に係る原子燃料集合体輸送用セパレータは下記 (11) (16) のような効果を有するものである。
(11)すべて金属製材を用いて合成樹脂材を採用しないようにしたから、MOX原子燃料集合体に用いても溶解してしまうことなく使用でき、金属製側枠板の長側板部に別個形成の金属製背板を固設するようにし、これに金属製突部とか弾接用金属製屈曲格子板などを取着加工するので、当該作業はもちろん設計変更も容易に行うことができ、製作上の能率向上し、修理作業も容易となる。
(12)燃料棒群の外側周辺における対向二辺の燃料棒に対し金属製突部を当接し、他の二辺に配装の燃料棒に対しては、最外側にあって短側板部に受承された弾接用金属製屈曲格子板が弾接されるよう構成されているので、燃料棒群は金属製である弾接用金属製屈曲格子板によりフレッテングを受ける心配が是正され、またスペーサスプリングに燃料棒群の振動により塑性変形が生ずるといった従来例の欠陥を改善することが可能となる。
(13)弾接用金属製屈曲格子板を金属製背板に設けた金属製突部間の内側挟着用スリットに挟着することで直立させるようにしたので、当該直立性を容易にして確実に保証することができ簡易な作業で燃料棒の均一な精度の高い保持が可能となり、所期の目的をより確実に達成することができる。
(14)金属製背板によって折り曲げ起立部を形成し、これを弾接用金属製屈曲格子板の基部側面に当接して溶接固定するようにしたから、その起立角度を強固に確保でき、自動制御による場合も燃料棒の間隙に支障なく嵌挿して、輸送用セパレータの装着を安全に行うことができるの前記効果を助長することができる。
(15)金属製突部の外形を角体状とか蒲鉾状とし、またその列設位置を金属製背板の幅員方向端縁側に二列設けたり、幅員方向中央のみに一列設けるといった選定により、設計上の各種目的に整合させることができ、これにより所期の目的をより確実に達成することができる。
(16)弾接用金属製屈曲格子板の先端箇所には、その一側または両側面に先細り用テーパ面を形成したので、自動制御による当該輸送用セパレータの装填に際し、誤って燃料棒を擦傷してしまうといったことを高い信頼性をもって防止できると共に、当該装填を迅速に行い得ることになり、被曝低減のためにも益すことになり、上記の効果を保証することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る原子燃料集合体輸送用セパレータを示すもので、(A)はそれを原子燃料集合体に装入覆嵌した状態の横断上面図(B)はその一部品である一方の金属製側枠板に設けた弾接用金属製屈曲格子板を一枚だけ残設して示した斜視図である。
【図2】 (A)は本発明原子燃料集合体輸送用セパレータにおける他方の金属製側枠板を示す斜視図、(B)は一燃料棒を挟装弾持している一対の弾接用金属製屈曲格子板を示す部分正面図である。
【図3】 本発明に係る原子燃料集合体輸送用セパレータについて、(A)は大寸法原子燃料集合体への装入覆嵌用タイプを示す横断上面図、(B)は小寸法原子燃料集合体への装入覆嵌用タイプを示す横断上面図である。
【図4】 本発明における一方の金属製側枠板について、(A)は図1(B)とは異形の金属製突部を採択した場合を略示した説明図、(B)は同じく図1(B)とは金属製突部が別の配列位置に設けられた場合を略示した説明図である。
【図5】 本発明における金属製側枠板について、金属製突部を折り曲げ起立部により補強した状態を略示した斜視図である。
【図6】 本発明における弾接用金属製屈曲格子板の一部を切欠した斜視図である。
【図7】 (A)は原子燃料集合体に本発明輸送用セパレータを覆嵌しこれをさらに燃料ホルダ内に収納した状態を示斜視説明図、(B)は本発明輸送用セパレータを特異な燃料ホルダに収納した状態を示す横断説明図である。
【図8】 (A)は従来の原子燃料集合体輸送用セパレータ一側枠体を示す平面図(B)はその下側面図である。
【符号の説明】
1 セパレータ本体
1a 金属製側枠板
1b 金属製側枠板
1c 短側板部
1d 短側板部
1e 長側板部
1f 長側板部
1g 金属製背板
1h 金属製背板
1i 金属製突部
1j 金属製突部
1k 弾接用金属製屈曲格子板
1m 弾接用金属製屈曲格子板
1n 内側挟着用スリット
1p 内側挟着用スリット
1q 外側挟着用スリット
1r 外側挟着用スリット
1t 非切離ライン
1u 折り曲げ起立部
1v 先端箇所
1w テーパ面
10 原子燃料集合体
10A 外側周辺
10E 燃料棒群
10a 第1外側対辺
10b 第2外側対辺
10c 第3外側対辺
10d 第4外側対辺
10e 燃料棒
10e1 第1最外周列燃料棒
10e2 第2最外周列燃料棒
10e3 第3最外周列燃料棒
10e4 第4最外周列燃料棒
L 同一寸法
w1 小屈曲幅長
w2 大屈曲幅長
p1 小突出長
p2 大突出長
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  In the present invention, when a known nuclear fuel assembly in which a large number of fuel rods are vertically mounted by spacers is transported, the fuel rod cladding tube is brought into contact with the spacer spring by unintentional external vibration. In order to prevent fretting in the fuel cell and that the spacer spring is subjected to an excessive load due to the vibration external pressure by the cladding tube, thereby causing plastic deformation, the fuel rod is inserted into the nuclear fuel assembly from the outer peripheral side. The present invention relates to a nuclear fuel assembly separator that is inserted and used so as to be detachable.
[0002]
[Prior art]
[Patent Literature]1]
JP-A-8-201574
[Patent Literature]2]
Japanese Utility Model Publication No. 6-40899
[0003]
  A separator for transportation used in a conventional nuclear fuel assembly for a boiling water reactor (BWR) is provided with only a pair of side frame plates A formed in a U-shape as shown in FIG. From a, in parallel with the pair of short side plates b, b, a plurality of elastic contact bending lattice plates c are erected orthogonally so as to be inserted and held in the fuel rod gap. Then, by fitting and sandwiching the pair of side frame plates A and A from the outside of the nuclear fuel assembly so as to face each other, the outer periphery of the nuclear fuel assembly that is in a square shape is inserted. In addition, it is used by being mounted so that it can be fitted. In this case, as understood from (A) and (B) of the same figure, the above-mentioned bent grid plate c for ball contact is a thin plate bent in a zigzag shape as shown in the waveform, As a matter of course, the bending width length d1 of the elastic contact bending lattice plate c is formed to be equal to or slightly wider (d1> d2) than the gap length d2 of the fuel rod e, and the fuel rod gap In this state, the elasticity is exhibited in a state where the elastic contact bending lattice plate c is inserted into the side frame plates A and A and the elastic contact bending lattice plate c. A synthetic resin such as polyethylene that is softer than the stick is adopted.
[0004]
  Further, as in the prior art, the nuclear fuel assembly in which the above-described separator for transporting nuclear fuel assemblies is fitted and mounted as described above is transported in a state where these are further stored in a dedicated transport container. A synthetic resin plate made of polyethylene or the like is attached to the inner surface of the transport container. As for this synthetic resin plate, based on the current situation in which two types of nuclear fuel assemblies for BWR with different external dimensions and fuel rod gap lengths (fuel rod pitch) are used, By utilizing the characteristics of the elastic deformation possessed, the fuel assemblies of both the above and the small sizes can be accommodated by absorbing the dimensional difference only with a fixed transport container of a certain size.
[0005]
  However, in recent years, the MOX (Mixed Oxide) fuel obtained by mixing plutonium extracted by reprocessing spent fuel with uranium is formed and processed, and the pull thermal plan used in ordinary light water reactors is being put into practical use. is there. This pull thermal uses a fuel assembly that has almost the same structure as the current light water reactor fuel, and replaces only the fuel pellets with MOX pellets. It is a good idea to use the synthetic resin used for the nuclear fuel assembly.
[0006]
  However, in the above-mentioned MOX nuclear fuel assembly, the amount of heat generated by the decay of plutonium is larger than that of the current uranium nuclear fuel assembly, and the cask used for transporting the MOX nuclear fuel assembly is shielded or not. Because of the criticality, the surface temperature of the MOX fuel rods is 150 ° C to 200 ° C during transportation because it is larger than the dedicated transport container used for the above-mentioned nuclear fuel assemblies and has a large amount of packing, so heat conduction is poor. It is predicted to rise to the extent. Therefore, in the environment of the above-described temperature rise state, the synthetic resin material forming the current transport separator may be softened and further dissolved, and as a result, the vibration described above is the purpose of the transport separator. Therefore, it is impossible to expect that the spacer ring is protected from plastic deformation, and therefore it is necessary to use a metal material instead of a synthetic resin material.
[0007]
  Not only that, but also for the transport container, the synthetic resin material that is elastic like the current one is affixed to the inner surface, and both large and small sized nuclear fuel assemblies can also be used as a kind of transport container. Cannot be realized because it is unusable. Accordingly, in order to solve this problem, for example, as shown in FIG. 7B, a rectangular cylinder-shaped fuel holder B is constituted by a pair of split holders B1 and B2 having an L-shaped cross-sectional shape that can be opened and closed by a corner hinge f. The side surface of the separator for transportation inserted into the MOX nuclear fuel assembly is held directly on the inner surface or through the silicon rubber plate g which is a heat-resistant buffer, and the holding state is held at a plurality of positions in the axial direction. It is being considered to secure the cask with a load.
[0008]
  However, when the fuel holder B is used as described above, two types of fuel holders B respectively aligned with the nuclear fuel assemblies having large and small dimensional differences as described above are prepared separately, or the silicon rubber plate g It becomes necessary to change only the wall thickness.
[0009]
  Furthermore, as mentioned above, the MOX fuel rods have higher radioactivity than the current uranium fuel rods, so it is required to be automated as much as possible from the viewpoint of reducing the exposure of workers when handling operations at processing plants and power plants. For this reason, naturally, it is indispensable to have a structure adapted to automatic control of loading and unloading of the transport separator with respect to the nuclear fuel assembly. However, according to the prior art disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-201574 or Japanese Utility Model Laid-Open No. 6-40899, a metal separator has been proposed, but the positioning of the elastic contact bending lattice plate c is difficult to maintain with high accuracy. Is a hindrance to automation, and the elastic bent grid plate c is made of metal, and there is a concern that the fuel rod may hit or be scratched during automatic control. There is.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
  The present invention is in view of the characteristics of the MOX nuclear fuel assembly as described above.ThisBased on the configuration of the separator for transportation used in the conventional uranium nuclear fuel assemblies, this is to be further improved. It is made of a pair of metal bent in a U-shape that constitutes the separator body. The side frame plate is fitted around the outer periphery of the nuclear fuel assembly. At this time, the metal back plate separately fixed to the inner surface of the long side plate portion of the metal side frame plate has a metal protrusion and an elastic member. A plurality of metal bent lattice plates are provided so as to project orthogonally to each other. Thus, in the present invention, since all the metal material is used, the MOX nuclear fuel assembly can be used without fear of melting, and separately from the metal side frame plate, the metal protrusion or elastic contact with the metal back plate can be used. As well as making it possible to mount metal bent grid plates for use, it is also possible to easily change the design, etc., and to easily divert various parts that are changed by the design. The first purpose is to improve the work efficiency in production.
[0011]
  furtherThe present inventionIn this case, the metal protrusion is in the fuel rod group in the nuclear fuel assembly when in use and is not only circumscribed by the third and fourth outermost row fuel rods, but also in the gap between the fuel rod groups. In the metal bent lattice plate for elastic contact to be inserted in the elastic contact state, the outermost two are arranged on the outermost side, and the first and second outermost peripheries of the short side plate portion and the fuel rod group It should be held in elastic contact with the row fuel rods. By doing so, the transportation separator is mounted in a pressure contact state with the fuel rod group, so that the fuel rod group is surely formed of a metal material instead of a flexible synthetic resin material. Even so, it is possible to effectively prevent fretting between the fuel rod and the metal first and second metal bent lattice plates for elastic contact, so that the spacer spring receives an appropriate load, The purpose is to effectively suppress problems such as plastic deformation.
[0012]
  Furthermore, the present inventionIn that case,singleRather than projecting a metal bent grid plate for elastic contact to the metal back plate by welding means, etc., it is fitted into the inner sandwiching slit formed between the metal projections and held in an orthogonal state. Like to do. Thus, the elastic metal bent lattice plate can be erected without effort while maintaining a high-precision right angle to the metal back plate, and the elastic metal bent lattice plate. The purpose of this embodiment is to make it possible to set the separation length of the fuel rod to be uniform and to have an accurate dimension, and to ensure the uniformity of the holding state of the fuel rod with high accuracy. It is.
[0013]
  Furthermore, the present inventionIn that case,the aboveInA metal backboardEtRather than simply erecting a metal bent lattice plate for elastic contact by welding means, etc., cut out the required part of the metal back plate.Wake upIn this way, the bent upright portions are folded up as many as required, and the bent upright portions are pressed against the base portion of the metal bending lattice plate for elastic contact and fixed by welding, thus adding other members. Without having to do so, it is possible to ensure the standing angle of the metal bent lattice plate for elastic contact accurately and firmly so that it can be correctly inserted into the gap between the fuel rods without any trouble by means of automatic control. Is its purpose.
[0014]
  Furthermore, the present inventionIn that case,the aboveInIn the above, various embodiments of the outer shape of the metal protrusion provided on the metal back plate and the arrangement position are illustrated. Even if the outer shape is a rectangular shape or a bowl shape, Select the width direction edge of the back plate or the width direction center.AlsoIt clearly states that each objective can be achieved.
[0015]
  Furthermore, the present inventionIs,A tapered surface is formed on one or both sides of the tip of the elastic metal bent lattice plate, and the metal side frame plate is automatically controlled with respect to the nuclear fuel assembly. When trying to insert and set by this means, the tip of the elastic metal bent lattice plate can be easily introduced into the gap between the fuel rods without any trouble, and the cladding tube of the fuel rod is unintentionally scratched. Therefore, the purpose is to increase the effect of reducing the exposure to the worker by enabling the automatic control to be performed.
[0016]
  Furthermore, the present inventionIs,By adjusting the protrusion length of the metal protrusion described above and the bending width length of the elastic metal bent lattice plate which is the outermost arrangement, the different types of nuclear fuel assemblies having large and small outer peripheral dimensions The separator main body is covered with the body and surrounded by the metal side frame plate so that the outer dimensions thereof are substantially the same. Thus, in the present invention, both the separator body mounted on the nuclear fuel assembly having a large outer diameter and the separator body mounted on the nuclear fuel assembly having a small outer diameter are all provided with the outer diameter of the transport separator. It is possible to make the same adjustment, and as a result, it is sufficient to prepare only one type of fuel holder with a concise structure without adjusting the dimensions of the fuel holder used for transportation as described above. That is the purpose.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the present invention provides the following: (01) ~ (04) The problem-solving means is characterized.
(01) The separator for transporting nuclear fuel assemblies according to the present invention is provided on a pair of metal side frame plates for constituting a separator body and inner surfaces of the pair of metal side frame plates as constituent elements of the transport separator. Metal back plate, a plurality of metal protrusions provided on the inner surface of each metal back plate, and a plurality of elastic metal plates provided on the inner surface of each metal back plate, respectively. And a long side plate portion in which the pair of metal side frame plates of the above are connected in an orthogonal manner between the pair of short side plate portions and the short side plate portions. And a metal back plate of the above is fixed to the inner surface of each long side plate portion of the pair of metal side frame plates, and a plurality of The metal protrusions are provided on the metal back plates. And a plurality of inner clamping slits are formed between the metal protrusions and are equally spaced, and a plurality of the above-mentioned elastic metal bendings are provided in the plurality of inner clamping slits. A plurality of metal protrusions and a plurality of elastic metal bent lattice plates protrude alternately and orthogonally from the respective metal back plates, and a lattice plate is fitted, and transportation The nuclear fuel assembly to which the separator is mounted includes a group of fuel rods in which fuel rods are arranged in a lattice matrix with a predetermined pitch and are vertically separated from each other, and a square outer periphery, and the square The outer periphery of the shape has a first outer side, a second outer side, a third outer side, and a fourth outer side, and the transportation separator component and the original side. In a relative relationship with the child fuel assembly, a pair of metal side frame plates are fitted and fitted around the first outer side and the second outer side of the outer periphery and are fitted around the outer periphery of the nuclear fuel assembly. And each of the metal protrusions of the metal back plate has a third outermost row of fuel rods in the fuel rod group near the third outer side or the fourth outer side of the outer periphery. The outermost row fuel rods are circumscribed, and a plurality of the metal back plates arranged on the inner side of each of the metal bent lattice plates for elastic contact are arranged in the fuel rod group. Inserted in the gaps between the 3 outermost peripheral fuel rods and the fourth outermost peripheral fuel rod and held in an elastic contact state with the fuel rod group, and in the elastic bent metal bent lattice plate The first outermost circumference in the fuel rod group in which the two arranged on the outermost side are close to the first outer side opposite to the outer periphery and the second outer side opposite side. Characterized in that it is intended to be held in elastic contact state between the short side plate of the fuel rod, the second outermost row fuel rods and the metal side frame plate.
(02) The separator for transporting nuclear fuel assemblies according to the present invention is also the above-mentioned (1) Gold listed inGenuine backboardPart ofTheFormed by cutting upBending standButMetal bent lattice plate for elastic contactAssigned to thisBending upright and elastic metal bent lattice plateButweldingsoFixationIt is characterized by being.
(03) The separator for transporting nuclear fuel assemblies according to the present invention further includes the above-mentioned (1) Or (2) Gold listed inFrom the genus backboardA plurality of protrudingMetal protrusionButPerpendicular to the short side plate of the metal side frameDoIn the directionAlongOne or more rows apartAndThatMetal protrusionAlignment position is the width direction edge side or width direction center of the metal back plateInYes, thatMetal protrusionThe outer shape is rectangularOrFormed into a bowlIt is characterized by being.
(04) The separator for transporting nuclear fuel assemblies according to the present invention further includes the above-mentioned (1) ~ (3) EitherIn the described one, at the tip of the metal bent lattice plate for elastic contact,On one or both sidesTaperforTaper surfaceButFormationIt is characterized by being.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Embodiments of a separator for transporting nuclear fuel assemblies according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0019]
  As is apparent with reference to FIGS. 1 and 2, the separator body 1 isIt is comprised by a pair of metal side frame boards 1a and 1b bent in the U shape. Square shape as knownofThe nuclear fuel assembly 10 includes a firstOutside opposite side 10a, Second outer side 10b, and thirdOutside opposite side 10cAn outer periphery 10A composed of the fourth outer opposite side 10d is formed. The pair of metal side frame plates 1a and 1b in the separator main body 1 are fitted and sandwiched between the first and second outer opposite sides 10a and 10b with respect to the outer periphery 10A, thereby the first and second outer opposite sides. 10a, 10b and the third and fourth outer opposite sides 10c, 10d are configured to be fitted over the outer periphery 10A. Such a configuration is substantially the same as that of the conventional transport separator except that the material is not made of synthetic resin.
[0020]
  Of this exampleIn the nuclear fuel assembly 10,10E is a fuel rod group composed of a plurality of vertically mounted fuel rods 10e.Indicate10f is a water rod vertically mounted in the centerIndicate.
[0021]
  Each U-shape aboveMetal side frame plates 1a and 1bAnd eachRespective inner surfaces of the long side plate portions 1e and 1f arranged so as to be orthogonal to the pair of short side plate portions 1c and 1d.And this isAnother bodyofMetal back plate 1g, 1h is welded, screwing means, etc.soFixedIs done. ThisFrom the metal back plates 1g and 1h, there are a plurality of metal projections 1i and 1j and elastic metal bent lattice plates 1k and 1m each in a timely manner.IndividualAs shown in FIG. 1A, the metal protrusions 1i and 1j on the metal side frame plates 1a and 1b are located on the nuclear fuel assembly 10 at a predetermined pitch. Of the group of fuel rods 10E spaced vertically in a grid-like matrix arrangement, the third and fourth outermost circumferential row fuel rods (eight in the illustrated example) 10e3 near the third and fourth outer opposite sides 10c and 10d, 10e4 is in a circumscribed state.
[0022]
  On this occasion,Out of metal bent lattice plate 1k, 1m for elastic contactofA plurality (six in the illustrated example) of the inner arrangement are inserted from the gaps of the third and fourth outermost circumferential fuel rods 10e3 and 10e4 to be held in elastic contact with the fuel rod group 10E. IsRuAre two of the metal bent lattice plates 1k, 1m for elastic contact and arranged at the outermost side.IsUnlike the conventional example, the short side plate portions 1c and 1d in the metal side frame plates 1a and 1b, and the first and second outermost circumferential rows near the first and second outer opposite sides 10a and 10b in the fuel rod group 10E. The fuel rods 10e1 and 10e2 are held in an elastic contact state.
[0023]
  the aboveMetal bent lattice plate 1k, 1m for elastic contactabout,FIG. 1 (B)ThenA state where only one elastic metal bent lattice plate 1k is erected is disclosed. As a result, the attached stateButEasy to understandBecomeHave.FIG. 2 (A)ThenA case where all nine elastic metal bent lattice plates 1k are in a forested state is shown in FIG. 2 (B).In the side schematic diagram ofA state in which the fuel rod 10e is sandwiched and held by a pair of metal bent lattice plates 1k for elastic contactButIndicationHas been.ThereforeSuch an inventionWhen using the separator for transporting the nuclear fuel assembly, it is made of a metal material, so that it can be used without any concern for the MOX nuclear fuel assembly. Further, the metal back plates 1g and 1h, which are separately formed, are fixed on the inner surfaces of the long side plate portions 1e and 1f of the metal side frame plates 1a and 1b, so that the manufacture is easy. Moreover, the metal protrusions 1i, 1j and the third and fourth outermost circumferential fuel rods 10e3, 10e4 are in contact with each other during use, and the first and second outermost circumferential fuel rods 10e1, 10e2 and the short side plate portions 1c, 1d In the meantime, the elastic bent metal plates 1k and 1m are sandwiched between the elastic rods in an elastic state, so that vibration during transportation of the fuel rod group 10E can be effectively suppressed, and the fuel rod 10e Fretting for the cladding tube and plastic deformation of the spacer spring can be effectively prevented.
[0024]
  Separator for transporting nuclear fuel assemblies of the present inventionThe abovethingIn some configurationsThe embodiment is as follows. Ie aboveAmong the metal bent lattice plates 1k and 1m for elastic contact, those arranged on the inner side are orthogonal to the metal back plates 1g and 1h as shown in FIGS. 1 (B) and 2 (A). When standing, the base portion is fitted into the inner pinching slits 1n and 1p formed at equal intervals between the metal protrusions 1i and 1j. As for the remaining bent metal plates 1k, 1m for elastic contact (those arranged on the outermost side), as shown in FIG. 2 (A), the metal projections 1i, 1j on the outermost side and a pair of short side plates The base portion is fitted to the outer sandwiching slits 1q and 1r formed to be separated from the portions 1c and 1d, and the base portion is attached to the short side plate portions 1c and 1d of the metal side frame plates 1a and 1b. Arbitrary means such as fixing can be adopted.like thisIntroducing the embodimentIfThe first and second inner pinching slits 1n and 1p are provided accurately.By puttingEven if the metal bending lattice plates 1k and 1m for elastic contact are simply inserted into this, the mutual spacing and mutual positioning with respect to the metal side frame plates 1a and 1b can be obtained. Further, if the depths of the inner sandwiching slits 1n and 1p are appropriately selected, the cantilever length of the elastic metal bent lattice plate 1k and 1m can be increased, and the uprightness is ensured. It becomes easy. In addition, by appropriately adjusting the pitch of each of the sandwiching slits 1n and 1p, when manufacturing a transportation separator that is inserted and fitted into a nuclear fuel assembly having a different pitch of the fuel rod 10e in the fuel rod group 10E. Even if it exists, other parts can be diverted only by changing the design of the metal back plates 1g and 1h.
[0025]
  With reference to FIG. 5, the separator for transporting nuclear fuel assemblies of the present invention further comprisesMetal side frame plates 1a, 1bInFixedWasSeparation location 1s so that it becomes a rectangular or other shape discontinuously on the metal back plate 1g, 1hButProvide an appropriate numberAnd1s from the non-separation line 1tButWrappingAnd formed by thisBending upright part 1uButOrthogonal to metal back plate 1g, 1hTo stand up to do. thisBending upright part 1uButThe elastic bent metal bent lattice plates 1k, 1m are welded and fixed in contact with each other, preferably from both sides. In such an embodiment, the elastic metal bent lattice plates 1k, 1m are simplified and firmly fixed to the metal back plates 1g, 1h of the metal side frame plates 1a, 1b. Therefore, the role as a separator can be sufficiently exhibited, and the durability can be promoted.
[0026]
  In the aboveArrangement position and form of metal protrusions 1i, 1jIs as follows. First, metal protrusions 1i, 1jabout,this1B and 4A, the metal back plates 1g and 1h of the metal side frame plates 1a and 1b, respectively.Multiple things protruding fromIs the metal side frame 1a, 1bofIn the direction orthogonal to the short side plate portions 1c and 1dAlongOne or more rows are provided apart. In this caseMetal protrusions 1i, 1jAre arranged at the edge in the width direction of the metal back plates 1g and 1h or at the center in the width direction as shown in FIG. Two rows of metal protrusions 1i, 1j on the edge in the width directionButSpacing projectingAndAnd,Metal bent lattice plates 1k, 1m for elastic contact are sandwiched between slits 1n, 1p for inner clampingIsIf this is the case, it can be erected with a more desirable strength.On the other hand,Various shapes can be selected for the shape of the metal protrusions 1i and 1j.. that isAs shown in FIGS. 1 (B) and 2 (B), the outer shape can be a rectangular body, or as shown in FIG. 4 (A), the outer shape can be a curved metal plate. In the case of cutting 1n and 1p, it is desirable that the elastic metal bent lattice plates 1k and 1m be clamped sufficiently firmly.
[0027]
  Referring to FIG.Metal bent lattice plates 1k for elastic contact projecting orthogonally from the metal back plates 1g and 1h of the metal side frame plates 1a and 1b, the tip portions 1v of the metal side frame plates 1a and 1b.InTapered taper surface 1wButFormationIs done. Specifically, the tip 1vOn one or both sides in the thickness directionIt is formed. If you do this,When the transport separator is inserted into the nuclear fuel assembly by automatic control, it is easy to reliably avoid the impingement of the fuel rod group 10E against the cladding tube, and the worker is exposed to exposure. It is possible to release from dangerous work.
[0028]
  The separator for transporting nuclear fuel assemblies of the present invention according to another embodiment is obtained by adding the following configuration to the above configuration. This is shown in FIGS. 3A and 3B.By adjusting the small protrusion length p1 and the large protrusion length p2 of the metal protrusions 1i and 1j and the bending width lengths w1 and w2 of the metal bent lattice plates 1k and 1m for outermost contact, respectively, Increase or decrease the size of the outer periphery 10AHaveThe metal side frame plates 1a and 1bd are fitted over the large-sized nuclear fuel assemblies 10L and the small-sized nuclear fuel assemblies 10S.AtFormationWhere to doThe outer shapes of the separator bodies 1 and 1 are made to have substantially the same dimensions.. To elaborate further on this,3 (A) large-sized nuclear fuel assembly 10L has a large outer dimension L1 on one side thereof, and L1 is large. Therefore, the small protrusion length p1 of the metal protrusions 1i and 1j and the metal bending for elastic contact The small bending width length w1 of the lattice plates 1k and 1m is adjusted to be relatively small. On the other handFigureThe small-sized nuclear fuel assembly 10S of 3 (B) has a small-diameter dimension L2 that is one side thereof.ButSince it is smaller than L1, the large protrusion length p2 of the metal protrusions 1i, 1j, the large bending width length w2 of the metal bent lattice plates 1k, 1m for elastic contact, andTheBy adjusting relatively large,The outer dimensions of any of the separator bodies 1 and 1 are the same..In other words, L1 + 2p1 = L1 + 2w1 = L and L2 + 2p2 = L2 + 2w2 = L.TheAt this time, L1 <L2, p1 <p2, and w1 <w2.It is. In such an embodiment,The dimensions of the separator body 1 constituted by the metal side frame plates 1a and 1b are unified. The heights of the metal protrusions 1i and 1j are only two types, that is, a small protrusion length p1 and a large protrusion length p2. If the outermost elastic metal bent lattice plates 1k and 1m are also prepared with two types of separators of small bending width length w1 and large bending width length w2, respectively, FIG.As explained inWhen the nuclear fuel assembly 10 is accommodated in the fuel holder B,Fuel holder B sideInIt is possible to safely package nuclear fuel assemblies having different outer dimensions without disposing the silicon rubber plate g and adjusting the dimensions. In FIG. 7, the spacer 11 of the nuclear fuel assembly 10 is disposed below the separator body 1 as is known.
[0029]
【The invention's effect】
  The separator for transporting nuclear fuel assemblies according to the present invention is as follows. (11) ~ (16) It has the following effects.
(11) Since all metal materials are used and synthetic resin materials are not adopted, they can be used without being dissolved even when used for MOX nuclear fuel assemblies, and are formed separately on the long side plate of the metal side frame plate. The metal back plate is fixed, and metal protrusions or elastic metal bent grid plates are attached to this, so that the design can be easily changed as well as the work. Top efficiencyButImprovementAndRepair work is also facilitated.
(12) A metal protrusion is brought into contact with the fuel rods on opposite sides on the outer periphery of the fuel rod group.AndWith respect to the fuel rods arranged on the other two sides, the metal rod lattice plate for elastic contact which is located on the outermost side and is received by the short side plate portion is configured to be elastically contacted. The group is made of metal, and the fear of fretting is corrected by the elastic metal bent lattice plate.,It is possible to improve the conventional defects such as plastic deformation caused by vibration of the fuel rod group in the spacer spring.
(13) Since the metal bent lattice plate for elastic contact is made to stand upright by being clamped in the inner clamping slit between the metal projections provided on the metal back plate, the uprightness can be easily and reliably It is possible to guarantee the fuel rods uniformly and with high accuracy by simple work.The intendedAchieve your goals more reliablyDobe able to.
(14) Since the bent upright portion is formed by the metal back plate, and this is abutted against the base side surface of the metal bent grid plate for elastic contact, it is fixed by welding. Even in the case of control, it is possible to promote the above-described effect that the transport separator can be safely mounted by inserting the fuel rod into the gap between the fuel rods without any trouble.
(15) The outer shape of the metal protrusion is a square or bowl, and,By selecting the row position on the edge side of the metal back plate in the width direction or on the center in the width direction, it can be matched to various design purposes.IntendedThe objective can be achieved more reliably.
(16) At the tip of the metal bent lattice plate for elastic contact,On one or both sidesSince the taper surface for taper is formed, it is possible to prevent the fuel rod from being accidentally scratched when loading the separator for transportation by automatic control, and to perform the loading quickly. , It will also help to reduce exposure,aboveThe effect can be guaranteed.
[Brief description of the drawings]
[Figure 1]In the present inventionSuch a separator for transporting nuclear fuel assemblies is shown.With(A)ThatA cross-sectional top view of the nuclear fuel assembly inserted and covered,(B) is the perspective view which left and showed only one metal bending | flexion metal bent grid board provided in the one metal side frame board which is the one part.
[Figure 2] (A)In the separator for transporting nuclear fuel assemblies of the present inventionThe perspective view which shows the other metal side frame board, (B) is a partial front view which shows a pair of metal bending lattice board for elastic contact which clamps and holds one fuel rod.
[Fig. 3]According to the present inventionNuclear fuel assembly separatorabout,(A) is a cross-sectional top view showing a type for inserting and fitting into a large-sized nuclear fuel assembly, and (B) is a cross-sectional top view showing a type for inserting and fitting into a small-sized nuclear fuel assembly.
[Fig. 4]In the present inventionOne metal side frameabout,(A) shows a case where a metal protrusion having a different shape from that in FIG. 1 (B) is adopted.An explanatory diagram schematically showing(B) is similar to FIG. 1 (B) in the case where metal protrusions are provided at different arrangement positionsAbbreviatedIt is explanatory drawing.
[Figure 5]In the present inventionMetal side frame plateabout,A state in which the metal projection is reinforced by bending uprightsAbbreviatedIt is a perspective view.
[Fig. 6]In the present inventionIt is the perspective view which notched a part of metal bending lattice board for elastic contact.
FIG. 7A is a nuclear fuel assembly.The present inventionCovered with a separator for transportationTheThis shows the state where it is further stored in the fuel holder.YouPerspective view, (B)MeijiIt is a cross-sectional explanatory drawing which shows the state which accommodated the sending separator in the peculiar fuel holder.
FIG. 8A is a conventional separator for transporting nuclear fuel assemblies.ofPlan view showing one side frame,(B) is a lower side view thereof.
[Explanation of symbols]
    1 Separator body
    1a Metal side frame plate
    1b Metal side frame
    1c Short side plate
    1d Short side plate
    1e Long side plate
    1f Long side plate
    1g metal backboard
    1h Metal back plate
    1i Metal protrusion
    1j Metal protrusion
    1k metal bent lattice plate for elastic contact
    1m metal bent lattice plate for elastic contact
    1n Slit wearing slit
    1p slit for wearing inside
    1q Outer pinch slit
    1r outer slit wearing slit
    1t non-separation line
    1u bent upright
    1v Tip location
    1w taper surface
  10 Nuclear fuel assemblies
  10A Outer periphery
  10E Fuel rod group
  10a First outside opposite side
  10b Second outside opposite side
  10c Third outside opposite side
  10d 4th outside opposite side
  10e Fuel rod
  10e1 first outermost row fuel rod
  10e2 Second outermost row fuel rod
  10e3 Third outermost row fuel rod
  10e4 Fourth outermost row fuel rod
    L Same dimension
    w1 Small bending width
    w2 Large bending width
    p1 Small protrusion length
    p2 Large protrusion length

Claims (4)

輸送用セパレータの構成要素として、セパレータ本体を構成するための一対の金属製側枠板と、その一対の金属製側枠板の内面にそれぞれ設けられる金属製背板と、該各金属製背板の内面にそれぞれ設けられる複数個の金属製突部と、同じく、該各金属製背板の内面にそれぞれ設けられる複数個の弾接用金属製屈曲格子板とを備えていること、および、上記のうちの一対の金属製側枠板が、互いに対面する一対の短側板部とその両短側板部間にわたり直交状に連接された長側板部とを有するコ字状のものからなること、および、上記のうちの各金属製背板が一対の金属製側枠板における各長側板部の内面に固設されていること、および、複数個の上記金属製突部が上記各金属製背板に設けられているとともに複数個の内側挟着用スリットが該各金属製突部間に形成されて等間隔をなしていること、および、複数個の内側挟着用スリットに複数個の上記弾接用金属製屈曲格子板が嵌着されて、これら複数個の金属製突部と複数個の弾接用金属製屈曲格子板とがそれぞれの金属製背板から交互かつ直交状に突出していること、および、輸送用セパレータの装着を受ける原子燃料集合体が、燃料棒を所定ピッチの格子状行列配置にしてそれを離間縦装してなる燃料棒群と、正方形状の外側周辺とを備え、かつ、その正方形状の外側周辺が第1外側対辺と第2外側対辺と第3外側対辺と第4外側対辺とを有するものであること、および、上記輸送用セパレータ構成要素と上記原子燃料集合体との相対関係において、一対の金属製側枠板が上記外側周辺の第1外側対辺・第2外側対辺に被嵌挟入されて原子燃料集合体の外側周辺に覆嵌されるものであること、および、上記金属製背板の各金属製突部が、上記外側周辺の第3外側対辺や第4外側対辺寄りにある燃料棒群中の第3最外周列燃料棒・第4最外周列燃料棒に外接されるものであること、および、上記金属製背板の各弾接用金属製屈曲格子板中の内側に配置された複数個が、燃料棒群中の上記第3最外周列燃料棒・第4最外周列燃料棒の各間隙から挿入されて燃料棒群に弾接状態で保持されるものであること、および、当該弾接用金属製屈曲格子板中の最外側に配置された2個が、上記外側周辺の第1外側対辺や第2外側対辺寄りにある燃料棒群中の第1最外周列燃料棒・第2最外周列燃料棒と上記金属製側枠板の短側板部との間に弾接状態で保持されるものであることを特徴とする原子燃料集合体輸送用セパレータ。 As a constituent element of the separator for transportation, a pair of metal side frame plates for constituting the separator main body, a metal back plate provided on the inner surface of the pair of metal side frame plates, and each metal back plate A plurality of metal protrusions respectively provided on the inner surface of the metal back plate, and a plurality of elastic metal bent lattice plates respectively provided on the inner surface of each metal back plate, and A pair of metal side frame plates are formed of a U-shape having a pair of short side plate portions facing each other and a long side plate portion connected orthogonally between the two short side plate portions, and The metal back plates are fixed to the inner surfaces of the long side plate portions of the pair of metal side frame plates, and a plurality of the metal protrusions are the metal back plates. And a plurality of inner pinching slits A plurality of metal bent grid plates for elastic contact are fitted into a plurality of inner sandwiching slits formed between metal protrusions, and the plurality of metals Protruding portions and a plurality of elastic metal bent lattice plates protrude alternately and orthogonally from the respective metal back plates, and an atomic fuel assembly that receives the mounting of a transport separator is a fuel. A fuel rod group in which rods are arranged in a grid pattern with a predetermined pitch and arranged vertically, and a square outer periphery, and the square outer periphery is a first outer opposite side and a second outer periphery. In the relative relationship between the opposite side, the third outer side opposite side, and the fourth outer side opposite side, and the relative relationship between the transport separator component and the nuclear fuel assembly, a pair of metal side frame plates has the outer periphery. Between the first outer side and the second outer side And the metal protrusions of the metal back plate are close to the third outer side and the fourth outer side of the outer periphery. It is circumscribed by the third outermost row fuel rod and the fourth outermost row fuel rod in the fuel rod group, and inside the elastic metal bent lattice plate of the metal back plate. A plurality of arranged rods are inserted from the gaps of the third outermost row fuel rod and the fourth outermost row fuel rod in the fuel rod group and held in a resilient contact state with the fuel rod group. The first outermost circumferential row in the fuel rod group in which the two outermost arranged metal bent grid plates for elastic contact are located near the first outer side or the second outer side of the outer periphery. It is held in a resilient contact state between the fuel rod / second outermost row fuel rod and the short side plate portion of the metal side frame plate. A separator for transporting nuclear fuel assemblies. 属製背板の一部切り起こすことで形成された折り曲げ起立部弾接用金属製屈曲格子板にあてがわれ、この折り曲げ起立部と弾接用金属製屈曲格子板と溶接固着されている請求項1に記載の原子燃料集合体輸送用セパレータ。Bent standing portions are formed by cutting and raising a part of the metallic steel back plate is Ategawa the metal bending grid plate for elastic contact, at the bent upright portion and the elastic contacting a metal bending grid plate and is welded The separator for transporting a nuclear fuel assembly according to claim 1, which is fixed. 属製背板から突出している複数個の金属製突部金属製側枠板の短側板部と直交する方向に沿って一列以上離間して設けられており、その金属製突部の列設位置が金属製背板の幅員方向端縁側か幅員方向中央あり、その金属製突部の外形が角体状または蒲鉾状に形成されている請求項1または請求項2に記載の原子燃料集合体輸送用セパレータ。 Along the direction in which a plurality of metallic protrusions projecting from the metallic steel back plate is orthogonal to the short side plate portion of the metal side frame plate is provided spaced apart above one row, column of the metallic projection 3. The nuclear fuel according to claim 1, wherein the installation position is at the width direction end edge side or the width direction center of the metal back plate , and the outer shape of the metal protrusion is formed in a square shape or a bowl shape. Separator for aggregate transportation. 弾接用金属製屈曲格子板の先端箇所には、その一側または両側面に先細りのテーパ面形成されている請求項1〜3のいずれかに記載の原子燃料集合体輸送用セパレータ。The separator for transporting nuclear fuel assemblies according to any one of claims 1 to 3, wherein a taper surface for taper is formed on one side or both side surfaces of the tip portion of the metal bent lattice plate for elastic contact.
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