JPH023155B2

JPH023155B2 -

Info

Publication number: JPH023155B2
Application number: JP56145275A
Authority: JP
Inventors: Kenji Fujiki
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1981-09-14
Filing date: 1981-09-14
Publication date: 1990-01-22
Also published as: JPS5847291A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は高速増殖炉の炉心構成要素の誤装荷を
防止する装置に関する。一般に液体金属冷却形高速増殖炉は第１図およ
び第２図に示す如く構成されている。すなわち、
１は原子炉容器であつて、この原子炉容器１の上
端は遮蔽プラグ２によつて閉塞されている。そし
て、この原子炉容器１内には炉心３が収容されて
いる。そして、液体ナトリウム等の冷却材は冷却
材入口配管４から原子炉容器１内下部に流入し、
炉心３を上方に通過して冷却材出口配管５から流
出するように構成されている。なお、６は炉心上
部機構である。そして、上記炉心３およびその支持構造は以下
の如く構成されている。すなわち、７は炉心支持
板であつて、この炉心支持板７は原子炉容器１内
を水平方向に横断して設けられている。そして、
この炉心支持板７の下方には高圧プレナム８およ
び低圧プレナム９が形成され、冷却材は原子炉容
器１の下部からこれら高圧プレナム８および低圧
プレナム９に流入するように構成されている。そ
して、この高圧プレナム８内における冷却材の圧
力は高圧に、また低圧プレナム９内における冷却
材の圧力は低圧に維持されるように構成されてい
る。そして、上記炉心支持板には炉心３を構成す
る炉心構成要素１０…の装荷位置に対応して多数
の連結管１１…が設けられている。これら連結管
１１…は高圧プレナム８…を上下に貫通し、その
上端は炉心支持板７の上面に開口し、また下端は
低圧プレナム９に開口している。また、上記炉心
構成要素１０…の下端部にはそれぞれエントラン
スノズル１２…が設けられ、これらエントランス
ノズル１２…は上記の連結管１１…内に挿入嵌合
され、炉心構成要素１０…が所定の装荷位置に保
持される。そして、上記炉心構成要素１０…には
機能の異なる数種類のもの、たとえばP_U239等の
核分裂物質を収容した燃料集合体、減損ウラン等
の親物質を収容したブランケツト燃料集合体、中
性子反射材からなる反射体、制御棒要素を収容し
た制御棒集合体などがある。そして、燃料集合体
は炉心３の中央部の領域に装荷され、その周囲を
囲むブランケツト領域にはブランケツト燃料集合
体が装荷され、さらにこの周囲を囲んで反射体が
装架され、また制御棒集合体は炉心の中央部に所
定のパターンで装荷されている。そして、上記の如き炉心構成要素１０…のエン
トランスノズル１２…と連結管１１…の嵌合構造
は第２図の如く構成されている。すなわち、上記
エントランスノズル１２の上端部には下向の基準
段部１３が設けられており、この基準段部１３は
連結管１１の上端に形成された着座面１４に着座
し、この炉心構成要素１０の上下方向の装荷位置
を所定の位置に規制する。また、エントランスノ
ズル１２の上部には上部嵌合部１５、下部には下
部嵌合部１６が形成されている。そして、連結管
１１の内周面には上記エントランスノズル１２の
上部嵌合部１５および下部嵌合部１６に対応して
それぞれ上部嵌合面１７、下部嵌合面１８が形成
されている。そして、エントランスノズル１２に
上部嵌合部１５および下部嵌合部１６は連結管１
１の上部嵌合面１７、下部嵌合面１８にそれぞれ
密嵌し、炉心構成要素１０の振れを防止してい
る。そして、たとえば燃料集合体等ではエントラ
ンスノズル１２の中間部の周面に複数のオリフイ
ス孔１９…が形成されるとともに連結管１１の周
壁に流通孔２０が形成され、高圧プレナム８内の
冷却材はこの流通孔２０およびオリフイス孔１９
…を通つてエントランスノズル１２内に流入し、
燃料集合体内を上方に流れる。ところで、上記炉心構成要素１０…はいずれも
六角柱状をなし、その外形形状および寸法が同一
である。また、液体ナトリウム等の冷却材は不透
明であるので、これら炉心構成要素１０…を装荷
する際、その装荷位置を目視によつて直接確認す
ることができない。このため、このような炉心構
成要素１０…を装荷する際にその装荷位置を誤ま
るいわゆる誤装荷を生じる可能性がある。そして
従来のものはこの誤装荷を防止するため、炉心構
成要素１０…の種類毎にエントランスノズル１２
の上部嵌合部１５、下部嵌合部１６の径および連
結管１１…の上部嵌合面１７、下部嵌合面１８の
径をそれぞれ変え、正しい装荷位置でなければ炉
心構成要素１０のエントランスノズル１２が連結
管１１内に挿入できないように構成していた。しかし、上記エントランスノズル１２の上部嵌
合部１５、下部嵌合部１６と連結管１１の上部嵌
合面１７、下部嵌合面１８とのはめ合い公差は熱
変形、高速中性子の照射による材料のポイドスエ
リング等の影響を考慮した厳密なものであり、エ
ントランスノズル１２の上部嵌合部１５、下部嵌
合部１６、連結管１１の上部嵌合面１７、下部嵌
合面１８は厳密な仕上が要求される。したがつ
て、このような部分の径が異なると径の異なる毎
に異なつた公差で厳密な仕上が必要となり、製造
がきわめて面倒になる不具合があつた。また、高速増殖炉では炉心の核特性の設計上炉
心構成要素１０…を小さな間隔で配置しなければ
ならず、よつて連結管１１…の径方向の寸法の余
裕がない。このためエントランスノズル１２の上
部嵌合部１５、下部嵌合部１６、連結管１１の上
部嵌合面１７、下部嵌合面１８の径をあまり大幅
に変えることができず、これらの径を異ならせる
場合その径の種類数をあまり多くすることができ
ない。このため炉心が大形で炉心構成要素の種類
が多くなるとこれに対応することができない不具
合があつた。本発明は以上の事情にもとづいてなされたもの
で、その目的とするところは製造が容易であると
ともに炉心構成要素の種類が多い場合にも対応す
ることができる炉心構成要素誤装荷防止装置を得
ることにある。すなわち本発明の構成は炉心構成要素のエント
ランスノズルの上部および下部に下向の上段部お
よび下段部を形成し、炉心構成要素を装荷位置に
対応して複数の群G₁、G₂…G_o-1、G_oに分け、各
群毎の炉心構成要素の基準段部から上段部までの
距離をA₁、A₂…A_o-1、A_o、基準段部から下段部
までの距離をB₁、B₂…B_o-1、B_oとしたとき、 A₁＞A₂＞…A_o-1＞A_o ………(1) B₁＜B₂＜…B_o-1＜B_o ………(2) とし、またこれら炉心構成要素を支持する連結管
の内周面には炉心構成要素が正しい位置に装荷さ
れた場合に上記炉心構成要素の上段部および下段
部にわずかの間隙をもつて下方から対向する上支
持段部および下支持段部を形成し、炉心構成要素
を誤つた位置の連結管に挿入した場合には基準段
部が連結管の上端に形成された着座面に着座する
前にこの炉心構成要素の上段部または下段部のい
ずれかが連結管の上支持段部または下支持段部に
当接して炉心構成要素が浮き上り、この浮き上り
により誤装該を検知し、誤装荷を防止するもので
ある。以下本発明の一実施例を第３図ないし第８図を
参照して説明する。図中１０１は原子炉容器であつて、この原子炉
容器１０１の上端は遮蔽プラグ１０２によつて閉
塞されている。そして、この原子炉容器１０１内
には炉心１０３が収容されている。そして、液体
ナトリウム等の冷却材は冷却材入口配管１０４か
ら原子炉容器１０１内下部に流入し、炉心１０３
を上方に通過して冷却材出口配管１０５から流出
するように構成されている。なお、１０６は炉心
上部機構である。そして、上記炉心１０３およびその支持構造は
以下の如く構成されている。すなわち１０７は炉
心支持板であつて、この炉心支持板１０７は原子
炉容器１０１内を水平方向に横断して設けられて
いる。そして、この炉心支持板１０７の下方には
高圧プレナム１０８および低圧プレナム１０９が
形成され、冷却材は原子炉容器１０１の下部から
これら高圧プレナム１０８および低圧プレナム１
０９に流入するように構成されている。そして、
この高圧プレナム１０８内における冷却材の圧力
は高圧に、また低圧プレナム１０９内における冷
却材の圧力は低圧に維持されるように構成されて
いる。そして、上記炉心支持板１０７には炉心１
０３を構成する炉心構成要素１１０…の装架位置
に対応して多数の連結管１１１…が設けられてい
る。これら連結管１１１…は高圧プレナム１０８
を上下に貫通し、その上端は炉心支持板１０７の
上面に開口し、また下端は低圧プレナム１０９に
開口している。また、上記炉心構成要素１１０…
の下端部にはそれぞれエントランスノズル１１２
…が設けられ、これらエントランスノズル１１２
…は上記の連結管１１１…内に挿入嵌合され、炉
心構成要素１１０が所定の位置に保持されるよう
に構成されている。そして、上記炉心構成要素１
１０…は機能のそれぞれ異なる複数種類のもの、
たとえばP_U239等の核分裂物質を収容した燃料集
合体１１０ａ…、減損ウラン等の親物質を収容し
たブランケツト燃料集合体１１０ｂ…、制御棒要
素を収容した制御棒集合体１１０ｃ…、中性子反
射材からなる反射体１１０ｄ…の４種類のものが
ある。そしてこれら各種の炉心構成要素１１０…
はいずれも六角柱状をなし、外形形状、寸法が等
しい。そして、燃料集合体１１０ａは炉心１０３
の中央部の領域に装荷され、またこの中央部の領
域を囲むブランケツト領域にはブランケツト熱料
集合体１１０ｂ…が装荷され、さらにこのブラン
ケツト領域を囲む領域には反射体１１０ｄ…が装
荷され、また制御棒集合体１１０ｃ…炉心１０３
の中央部の領域に所定のパターンで装荷される。そして、上記の如き炉心構成要素１１０…のエ
ントランスノズル１１２…と連結管１１１…の嵌
合構造は以下の如く構成されている。すなわち、
上記エントランスノズル１１２の上端部には下向
の基準段部１１３が設けられている。この基準段
部１１３は球面状をなし、この基準段部１１３か
ら炉心構成要素１１０の上端までの長さはいずれ
の炉心構成要素１１０…においても等しく設定さ
れている。そしてこの基準段部１１３は連結管１
１１の上端に形成された着座面１１４に着座し、
炉心構成要素１１０の上下方向の位置を規制して
いる。また、このエントランスノズル１１２には
上方から順に上部嵌合部１１５、中間部１１６、
下部嵌合面１１７が形成されており、これらの部
分の径は上部嵌合部１１５、中間部１１６、下部
嵌合部１１７の順に大きく形成されている。そし
て、上部嵌合部１１６と中間部１１７との境界部
には環状をなす下向のテーパ状の上段部１１８が
形成されている。また、中間部１１６と下部嵌合
部１１７との間の境界部には環状をなす下向のテ
ーパ状の下段部１１９が形成されており、この下
段部１１９の径は当然ながら上段部１１８の径よ
り小さい。そして、燃料集合体１１０ａ…やブラ
ンケツト燃料集合体１１０ｂ…では中間部１１６
の周壁に複数のオリフイス孔１２０…が形成され
るとともにこれら燃料集合体１１０ａやブランケ
ツト燃料集合体１１０ｂ…が挿入される連結管１
１１…の周壁には流通孔１２１…が形成されてい
る。そして、高圧プレナム１０８内の冷却材はこ
の流通孔１２１…およびオリフイス孔１２０…を
介してエントランスノズル１１２…内に流入し、
この燃料集合体１１０ａ…あるいはブランケツト
燃料集合体１１０ｂ…内を上方に流れるように構
成されている。なお、反射体１１０ｄ…や制御棒
集合体１１０ｃ…内にはエントランスノズル１１
２…の底壁に形成されたオリフイス孔（図示せ
ず）から低圧プレナム１０９内の冷却材が導入さ
れる。そして、これら炉心構成要素１１０…はその装
荷領域たとえば種類毎に複数の群に分けられ、各
群毎にその上段部１１８および下段部１１９の位
置が異ならせてある。すなわち、この一実施例は
燃料集合体１１０ａ…を第１の群G₁、ブランケ
ツト燃料集合体１１０ｂ…を第２の群G₂、制御
棒集合体１１０ｃ…を第３の群G₃、反射体１１
０ｄ…を第４の群G₄としてある。そして、基準
段部１１３から上段部１１８…までの距離をG₁
群ではA₁、G₂群ではA₂、G₃群ではA₃、G₄群で
はA₄とし、また基準段部１１３から下段部１１
８までの距離はG₁群ではB₁、G₂群ではB₂、G₃群
ではB₃、G₄群ではB₄としたとき、 A₁＞A₂＞A₃＞A₄ ………(1) B₁＜B₂＜B₃＜B₄ ………(2) となるように設定されている。なお、この一実施
例のものの具体的寸法を表に示す。なお、この場
合の基準段部１１３からエントランスノズル１１
２の先端までの長さｌはいずれもｌ＝510mmであ
る。【表】また、前記連結管１１１…の内周面には炉心構
成要素１１０…のエントランスノズル１１２…の
上部嵌合部１１５…および下部嵌合部１７７…に
それぞれ対応して上部嵌合部１２２…、下部嵌合
部１２３…が形成され、これら上部嵌合部１２２
…の下縁および下部嵌合部１２３…の上縁には前
記エントランスノズル１１２…の上段部１１８お
よび下段部１１９にそれぞれ対応して上向の上支
持段部１２４および下支持段部１２５がそれぞれ
形成されている。そして、たとえばブランケツト
燃料集合体１１０ｂ…を装荷するブランケツト領
域にある連結管１１１…では第４図に示す如くこ
の連結管１１１では、この領域に装荷されるべき
ブランケツト燃料集合体１１０ｂが装荷され、そ
のエントランスノズル１１２の基準段部１１３が
連結管１１１の着座面１１４に着座した状態にお
いて、上記の上支持段部１２４および下支持段部
１２５がエントランスノズル１１２の上段部１１
８および下段部１１９に下方からわずかな間隙を
もつて対向するように構成されている。また、他
の領域たとえば反射体１１０ｄ…が装荷される領
域にある連結管１１１においても第５図に示す如
くこの領域に装荷されるべき反射体１１０ｄが装
荷され、そのエントランスノズル１１２の基準段
部１１３が連結管１１１の着座面１１４に着座し
た状態において、この連結管１１１の上支持段部
１２４および下支持段部１２５がエントランスノ
ズル１１２の上段部１１８および下段部１１９に
下方からわずかな間隙をもつて対向するように構
成されている。さらに他の領域すなわち燃料集合
体１１０ａ…や制御棒集合体１１０ｃ…装荷され
る領域にある連結管１１１…においても装荷され
るべき燃料集合体１１０ａ…や制御棒集合体１１
０ｃ…が装荷され、エントランスノズル１１２…
の基準段部１１３…がこれら連結管１１１…の着
座面１１４…に着座した状態においてこれら連結
管１１１…の上支持段部１２４…および下支持段
部１２５…がエントランスノズル１１２…の上段
部１１８…および下段部１１９…に下方からわず
かな間隙をもつて対向するように構成されてい
る。以上の如く構成された本発明の一実施例は、炉
心構成要素１１０…を１体ずつ燃料交換機（図示
せず）によつて原子炉容器１０１内に搬入し、炉
心１０３に装荷する。そして、これらの炉心構成
要素１１０…が正しい位置に装荷されれば第４図
および第５図に示す如くエントランスノズル１１
２…の基準段部１１３…が連結管１１１の着座面
１１４から着座する。そして、この基準段部１１
３…から炉心構成要素１１０…の上端までの高さ
は所定の高さ位置に位置する。これに対し、炉心構成要素１１０…が誤差荷さ
れた場合、たとえば反射体１１０ｄ…を装荷すべ
き領域にブランケツト燃料集合体１１０ｂを装架
した場合には、前述の如く、 A₁＞A₂＞A₃＞A₄ ………(1) であるから A₂＞A₄ であり、第７図に示す如くエントランスノズル１
１２の基準段部１１３が連結管１１１の着座面１
１４に着座する前にエントランスノズル１１２の
上段部１１８が連結管１１１の上支持段部１２４
に当接し、これ以上の挿入が不能となるのでこの
ブランケツト燃料集合体１１０ｂの上端は正規の
位置より上方に浮上る。そして、燃料交換機には
炉心構成要素１１０…の挿入量を検出する装置が
設けられているので、これによりブランケツト燃
料集合体１１０ｂの浮き上りを検出し、誤装荷で
あることが検知される。また、たとえば反射体１１０ｄ…をブランケツ
ト燃料集合体１１０ｂ…を装荷すべき領域に誤装
荷した場合には A₁＞A₃＞A₃＞A₄ ………(1) であるから A₂＞A₄ であり、エントランスノズル１１２の基準段部１
１３が連結管１１１の着座面１１４に着座する前
に上段部１１８が上支持段部１２４に着座するこ
とはない。しかし、 B₁＜B₂＜B₃＜B₄ ………(2) であるから B₂＜B₄ となり、第８図に示す如く基準段部１１３が着座
面１１４に着座する前にエントランスノズル１１
２の下段部１１９が連結管１１１の下支持段部１
２５に当接し、やはりこの反射体１１０ｄの上端
は浮き上る。よつてこの浮き上りにより誤装荷を
検出することができる。したがつて、いずれの炉心構成要素１１０…に
おいても誤装荷した場合そのエントランスノズル
１１２…の上段部１１８…または下段部１１９…
のいずれかが連結管１１１…の上支持段部１２４
…または下支持段部１２５…に当接してこの炉心
構成要素１１０…が浮上り、誤装荷を検知するこ
とができ、誤装荷を防止することができる。なお、本発明は上記の一実施例には限定されな
い。たとえば、前記実施例はエントランスノズルの
上段部および下段部、連結管の上支持段部および
下支持段部はエントランスノズルの上部嵌合部、
下部嵌合部、連結管の上部嵌合面、下部嵌合面の
縁に形成される段部を利用したが、この上段部、
下段部、上支持段部、下支持段部は上記の段部と
は別に設けてもよく、このようにすればエントラ
ンスノズルの上部嵌合部、下部嵌合部等の長さを
すべての炉心構成要素について等しくすることも
できる。上述の如く本発明は炉心構成要素のエントラン
スノズルの上部および下部に下向の上段部および
下段部を形成し、炉心構成要素を装荷位置に対応
して複数の群G₁、G₂、…G_o-1、G_oに分け、各群
毎の炉心構成要素の基準段部から上段部までの距
離をA₁、A₂…A_o-1、A_o、基準段部から下段部ま
での距離をB₁、B₂…B_o-1、B_oとしたとき、 A₁＞A₂＞…A_o-1＞A_o B₁＜B₂＜…B_o-1＜B_o とし、またこれら炉心構成要素を支持する連結管
の内周面には炉心構成要素が正しい位置に装荷さ
れた場合に上記炉心構成要素の上段部および下段
部にわずかの間隙をもつて下方から対向する上支
持段部および下支持段部を形成したものである。
したがつて、炉心構成要素を誤つた位置の連結管
に挿入した場合には基準段部が連結管の上端に形
成された着座面に着座する前にこの炉心構成要素
の上段部または下段部のいずれかが連結管の上支
持段部または下支持段部に当接して炉心構成要素
が浮き上り、その浮き上りにより誤装荷を検知
し、誤装荷を防止することができる。そして、こ
のようにすれば公差や加工の面倒なエントランス
ノズルと連結管との嵌合部の径を変えたものを多
数種類製造する必要はなく、製造が容易となり、
しかもエントランスノズルや連結管の長さは比較
的大であるので段部の位置を数多く変えることが
でき、炉心構成要素の種類が多い大形の高速増殖
炉にも充分に対応することができる等その効果は
大である。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a device for preventing incorrect loading of core components of a fast breeder reactor. Generally, a liquid metal cooled fast breeder reactor is constructed as shown in FIGS. 1 and 2. That is,
1 is a nuclear reactor vessel, and the upper end of this reactor vessel 1 is closed by a shielding plug 2. A reactor core 3 is housed within this reactor vessel 1 . Then, the coolant such as liquid sodium flows into the lower part of the reactor vessel 1 from the coolant inlet pipe 4.
The coolant is configured to pass upward through the core 3 and flow out from the coolant outlet pipe 5. Note that 6 is the core upper mechanism. The reactor core 3 and its supporting structure are constructed as follows. That is, 7 is a core support plate, and this core support plate 7 is provided horizontally across the inside of the reactor vessel 1. and,
A high-pressure plenum 8 and a low-pressure plenum 9 are formed below this core support plate 7, and the coolant is configured to flow into these high-pressure plenum 8 and low-pressure plenum 9 from the lower part of the reactor vessel 1. The pressure of the coolant in the high-pressure plenum 8 is maintained at high pressure, and the pressure of the coolant in the low-pressure plenum 9 is maintained at low pressure. The core support plate is provided with a large number of connecting pipes 11 corresponding to the loading positions of the core components 10 constituting the reactor core 3 . These connecting pipes 11 vertically pass through the high-pressure plenums 8, with their upper ends opening onto the upper surface of the core support plate 7, and their lower ends opening into the low-pressure plenum 9. In addition, entrance nozzles 12 are provided at the lower ends of the core components 10, respectively, and these entrance nozzles 12 are inserted and fitted into the connecting pipes 11 so that the core components 10 are loaded with a predetermined load. held in position. The core components 10 have several types of different functions, such as fuel assemblies containing fissile material such as P _U 239, blanket fuel assemblies containing parent materials such as depleted uranium, and neutron reflecting materials. There are reflectors, control rod assemblies containing control rod elements, etc. The fuel assemblies are loaded in the central area of the reactor core 3 , the blanket area surrounding the blanket area is loaded with blanket fuel assemblies, the reflectors are mounted surrounding this area, and the control rod assemblies are mounted. The bodies are loaded in a predetermined pattern in the center of the core. The fitting structure between the entrance nozzles 12 of the core components 10 and the connecting pipes 11 as described above is constructed as shown in FIG. That is, a downward reference step portion 13 is provided at the upper end of the entrance nozzle 12, and this reference step portion 13 is seated on a seating surface 14 formed at the upper end of the connecting pipe 11, and this core component The vertical loading position of 10 is restricted to a predetermined position. Further, an upper fitting part 15 is formed at the upper part of the entrance nozzle 12, and a lower fitting part 16 is formed at the lower part. An upper fitting surface 17 and a lower fitting surface 18 are formed on the inner peripheral surface of the connecting pipe 11 in correspondence with the upper fitting section 15 and the lower fitting section 16 of the entrance nozzle 12, respectively. The upper fitting part 15 and the lower fitting part 16 are connected to the entrance nozzle 12 in the connecting pipe 1.
The upper fitting surface 17 and the lower fitting surface 18 of 1 are tightly fitted, respectively, to prevent swinging of the core component 10. For example, in a fuel assembly or the like, a plurality of orifice holes 19 are formed on the circumferential surface of the middle part of the entrance nozzle 12, and a circulation hole 20 is formed on the circumferential wall of the connecting pipe 11, so that the coolant in the high-pressure plenum 8 is This flow hole 20 and orifice hole 19
It flows into the entrance nozzle 12 through...
Flows upward within the fuel assembly. By the way, all of the core components 10 have a hexagonal column shape, and have the same external shape and dimensions. Further, since the coolant such as liquid sodium is opaque, when loading these core components 10, the loading position cannot be directly confirmed visually. For this reason, when loading such core components 10, there is a possibility that the loading position may be incorrect, so-called erroneous loading. In order to prevent this erroneous loading, the conventional system has an entrance nozzle 12 for each type of core component 10.
The diameters of the upper fitting part 15 and lower fitting part 16 of the connecting pipe 11 and the diameter of the upper fitting surface 17 and lower fitting surface 18 of the connecting pipe 11 are changed respectively, and if the loading position is not correct, the entrance nozzle of the core component 10 12 cannot be inserted into the connecting pipe 11. However, the fitting tolerance between the upper fitting part 15 and lower fitting part 16 of the entrance nozzle 12 and the upper fitting surface 17 and lower fitting surface 18 of the connecting pipe 11 is due to thermal deformation and irradiation of fast neutrons. The upper fitting part 15, the lower fitting part 16 of the entrance nozzle 12, the upper fitting surface 17 and the lower fitting surface 18 of the connecting pipe 11 have a strict finish in consideration of the effects of void swelling, etc. required. Therefore, when the diameters of such portions differ, strict finishing is required with different tolerances for each different diameter, resulting in a problem that manufacturing becomes extremely troublesome. Furthermore, in a fast breeder reactor, the core components 10 must be arranged at small intervals due to the design of the nuclear characteristics of the reactor core, and therefore there is no leeway in the radial dimension of the connecting pipes 11. For this reason, the diameters of the upper fitting part 15, lower fitting part 16 of the entrance nozzle 12, and the upper fitting surface 17 and lower fitting surface 18 of the connecting pipe 11 cannot be changed significantly; In this case, it is not possible to increase the number of types of diameters. For this reason, when the core was large and the number of types of core components increased, there was a problem that it could not be accommodated. The present invention has been made based on the above circumstances, and its purpose is to provide a device for preventing incorrect loading of core components that is easy to manufacture and can be used even when there are many types of core components. There is a particular thing. That is, the configuration of the present invention forms downwardly directed upper and lower stages at the upper and lower parts of the entrance nozzles of the core components, and the core components are divided into a plurality of groups G ₁ , G ₂ . . . G _o corresponding to the loading positions. _-1 , G _o , and the distance from the reference stage to the upper stage of the core components for each group is A ₁ , A ₂ ... A _o-1 , A _o , the distance from the reference stage to the lower stage is When B ₁ , B ₂ ...B _o-1 , B _o , A ₁ ＞A ₂ ＞A _o-1 ＞A _o ......(1) B ₁ ＜B ₂ ＜...B _o-1 ＜B _o ………(2) Also, on the inner circumferential surface of the connecting pipe that supports these core components, when the core components are loaded in the correct position, there is a slight difference between the upper and lower parts of the core components. An upper support stage and a lower support stage are formed that face each other from below with a gap, and if a core component is inserted into a connecting pipe in the wrong position, a reference stage is formed at the upper end of the connecting pipe. Before sitting on the surface, either the upper or lower part of this core component comes into contact with the upper support stage or the lower support stage of the connecting pipe, causing the core component to float, and this floating causes false loading. This is to prevent incorrect loading. An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 3 to 8. In the figure, 101 is a nuclear reactor vessel, and the upper end of this reactor vessel 101 is closed by a shielding plug 102. A reactor core 103 is housed within this reactor vessel 101 . Then, the coolant such as liquid sodium flows into the lower part of the reactor vessel 101 from the coolant inlet pipe 104 and flows into the reactor core 103.
The coolant is configured to pass upward and flow out from the coolant outlet pipe 105. Note that 106 is a core upper mechanism. The core 103 and its supporting structure are constructed as follows. That is, 107 is a core support plate, and this core support plate 107 is provided horizontally across the inside of the reactor vessel 101. A high-pressure plenum 108 and a low-pressure plenum 109 are formed below this core support plate 107, and the coolant is supplied from the lower part of the reactor vessel 101 to these high-pressure plenum 108 and low-pressure plenum 109.
09. and,
The pressure of the coolant in the high pressure plenum 108 is maintained at a high pressure, and the pressure of the coolant in the low pressure plenum 109 is maintained at a low pressure. The core support plate 107 has a core 1
A large number of connecting pipes 111 are provided corresponding to the mounting positions of the core components 110 constituting the reactor core 03. These connecting pipes 111... are connected to the high pressure plenum 108
It penetrates vertically, and its upper end opens to the upper surface of the core support plate 107, and its lower end opens to the low pressure plenum 109. In addition, the core components 110...
An entrance nozzle 112 is provided at the lower end of each
... are provided, and these entrance nozzles 112
... are inserted and fitted into the above-mentioned connecting pipes 111 ... so that the core components 110 are held in a predetermined position. And the above core component 1
10... are multiple types of things with different functions,
For example, fuel assemblies 110a containing fissile material such as P _U 239, blanket fuel assemblies 110b containing parent materials such as depleted uranium, control rod assemblies 110c containing control rod elements, and neutron reflecting materials. There are four types of reflectors 110d... And these various core components 110...
Both have a hexagonal column shape and have the same external shape and dimensions. The fuel assembly 110a is the core 103 .
The blanket area surrounding the central area is loaded with blanket heating material aggregates 110b, and the area surrounding this blanket area is loaded with reflectors 110d. Control rod assembly 110c...core 103
are loaded in a predetermined pattern in the central area of the The fitting structure between the entrance nozzles 112 of the core components 110 and the connecting pipes 111 as described above is configured as follows. That is,
A downward reference step portion 113 is provided at the upper end of the entrance nozzle 112 . This reference step portion 113 has a spherical shape, and the length from this reference step portion 113 to the upper end of the core component 110 is set to be equal for all core components 110 . This reference step portion 113 is connected to the connecting pipe 1.
seated on a seating surface 114 formed at the upper end of 11,
The vertical position of the core component 110 is regulated. The entrance nozzle 112 also includes, in order from above, an upper fitting part 115, an intermediate part 116,
A lower fitting surface 117 is formed, and the diameters of these portions are formed to increase in the order of the upper fitting portion 115, the intermediate portion 116, and the lower fitting portion 117. An annular, downwardly tapered upper stage part 118 is formed at the boundary between the upper fitting part 116 and the intermediate part 117. Further, an annular downwardly tapered lower step portion 119 is formed at the boundary between the intermediate portion 116 and the lower fitting portion 117, and the diameter of this lower step portion 119 is naturally the same as that of the upper step portion 118. smaller than the diameter. In the fuel assemblies 110a... and the blanket fuel assemblies 110b..., the intermediate portion 116
A connecting pipe 1 in which a plurality of orifice holes 120 are formed in the peripheral wall of the connecting pipe 1 and into which these fuel assemblies 110a and blanket fuel assemblies 110b are inserted.
Flow holes 121 are formed in the peripheral walls of 11. The coolant in the high-pressure plenum 108 flows into the entrance nozzle 112 through the flow holes 121 and the orifice holes 120.
The fuel is configured to flow upward within the fuel assembly 110a...or the blanket fuel assembly 110b.... Note that the entrance nozzle 11 is located inside the reflector 110d... and the control rod assembly 110c...
The coolant in the low-pressure plenum 109 is introduced through orifice holes (not shown) formed in the bottom walls of the plenums 2 and 2. These core components 110 are divided into a plurality of groups according to their loading area, for example, by type, and the positions of the upper stage part 118 and lower stage part 119 are made different for each group. That is, in this embodiment, the fuel assemblies 110a... are included in the first group _G1 , the blanket fuel assemblies 110b... are included in the second group _G2 , the control rod assemblies 110c... are included in the third group G3, and the reflectors are included in the first group _G1 . 11
0d... is the fourth group _G4 . Then, the distance from the reference stage part 113 to the upper stage part 118... is G ₁
A ₁ for the group, A ₂ for the G ₂ group, A ₃ for the G ₃ group, A ₄ for the G ₄ group, and from the reference step section 113 to the lower section 11.
The distance to 8 is B ₁ for G ₁ group, B ₂ for G ₂ group, B ₃ for G ₃ group, and B ₄ for G ₄ group, then A ₁ > A ₂ > A ₃ > A ₄ ...... (1) B ₁ < B ₂ < B ₃ < B ₄ ......(2) It is set so that. Note that the specific dimensions of this example are shown in the table. In addition, in this case, from the reference step portion 113 to the entrance nozzle 11
The length 1 to the tip of 2 is 510 mm. [Table] Furthermore, upper fitting portions 122 are provided on the inner circumferential surface of the connecting pipes 111 in correspondence with the upper fitting portions 115 and the lower fitting portions 177 of the entrance nozzles 112 of the core components 110, respectively. ..., lower fitting parts 123... are formed, and these upper fitting parts 122
At the lower edge of... and the upper edge of the lower fitting part 123..., an upwardly extending upper support step part 124 and a lower support step part 125 are provided, respectively, corresponding to the upper step part 118 and lower step part 119 of the entrance nozzle 112... It is formed. For example, in the connecting pipe 111 in the blanket area where the blanket fuel assemblies 110b are loaded, as shown in FIG. When the reference step portion 113 of the entrance nozzle 112 is seated on the seating surface 114 of the connecting pipe 111, the upper support step portion 124 and the lower support step portion 125 are connected to the upper step portion 11 of the entrance nozzle 112.
8 and the lower step portion 119 from below with a slight gap therebetween. Also, in the connecting pipe 111 in other areas, for example, the area where the reflectors 110d are loaded, the reflectors 110d to be loaded in this area are loaded as shown in FIG. 5, and the reference step portion of the entrance nozzle 112 is 113 is seated on the seating surface 114 of the connecting pipe 111, the upper support stage part 124 and the lower support stage part 125 of the connecting pipe 111 leave a slight gap between the upper stage part 118 and the lower stage part 119 of the entrance nozzle 112 from below. They are configured so that they face each other. Furthermore, the fuel assemblies 110a... and the control rod assemblies 11 to be loaded also in the connecting pipes 111... in other areas, that is, the area where the fuel assemblies 110a... and the control rod assemblies 110c... are loaded.
0c... is loaded, and the entrance nozzle 112...
When the reference step portions 113 of the connecting pipes 111 are seated on the seating surfaces 114 of the connecting pipes 111, the upper support step portions 124 and the lower support step portions 125 of the connecting pipes 111 are connected to the upper step portions 118 of the entrance nozzles 112. ... and the lower stage portion 119... from below with a slight gap therebetween. In one embodiment of the present invention configured as described above, the core components 110 are carried into the reactor vessel 101 one by one by a fuel exchanger (not shown), and then inserted into the reactor core 103 . Load. If these core components 110 are loaded in the correct position, the entrance nozzle 11 will open as shown in FIGS. 4 and 5.
The reference step portions 113 of 2... are seated from the seating surface 114 of the connecting pipe 111. Then, this reference step portion 11
3... to the upper end of the core components 110... is located at a predetermined height position. On the other hand, when the core components 110... are loaded incorrectly, for example when the blanket fuel assembly 110b is mounted in the area where the reflectors 110d... should be loaded, A ₁ >A ₂ > as described above. Since A ₃ > A ₄ ......(1), A ₂ > A ₄ and entrance nozzle 1 as shown in Figure 7.
12 reference step portions 113 are the seating surface 1 of the connecting pipe 111
14, the upper stage part 118 of the entrance nozzle 112 is attached to the upper support stage part 124 of the connecting pipe 111.
Since the blanket fuel assembly 110b comes into contact with and cannot be inserted any further, the upper end of the blanket fuel assembly 110b floats above its normal position. Since the fuel exchanger is equipped with a device for detecting the amount of insertion of the core components 110..., this detects lifting of the blanket fuel assembly 110b and detects incorrect loading. Furthermore, for example, if the reflector 110d... is mistakenly loaded in the area where the blanket fuel assembly 110b... should be loaded, then A ₁ >A ₃ >A ₃ >A ₄ (1), so A ₂ >A. ₄ , and the reference stage part 1 of the entrance nozzle 112
13 is seated on the seating surface 114 of the connecting pipe 111, the upper stage part 118 does not sit on the upper support stage part 124. However, since B ₁ < B ₂ < B ₃ < B ₄ (2), B ₂ < B ₄ , and as shown in FIG. 11
The lower step part 119 of 2 is the lower support step part 1 of the connecting pipe 111.
25, and the upper end of this reflector 110d also rises. Therefore, erroneous loading can be detected by this lifting. Therefore, if any core component 110... is incorrectly loaded, the entrance nozzle 112... will be damaged in the upper section 118... or the lower section 119...
Either of the upper support steps 124 of the connecting pipes 111...
...or the core components 110 come into contact with the lower support step portions 125 and float, making it possible to detect erroneous loading and prevent erroneous loading. Note that the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the upper and lower stages of the entrance nozzle, the upper support stage and the lower support stage of the connecting pipe are the upper fitting part of the entrance nozzle,
The lower fitting part, the upper fitting surface of the connecting pipe, and the step formed at the edge of the lower fitting surface were used, but this upper step,
The lower part, upper support part, and lower support part may be provided separately from the above-mentioned part, and in this way, the length of the upper fitting part, lower fitting part, etc. of the entrance nozzle can be adjusted to fit all of the reactor core. It is also possible to make the components equal. As described above, the present invention forms downwardly directed upper and lower stages at the upper and lower parts of the entrance nozzle of the core components, and divides the core components into a plurality of groups G ₁ , G ₂ ,...G corresponding to the loading positions. _o-1 , G _o , and the distance from the reference stage to the upper stage of the core components for each group is A ₁ , A ₂ ... A _o-1 , A _o , the distance from the reference stage to the lower stage are B ₁ , B ₂ ...B _o-1 , B _o , A ₁ > A ₂ > ...A _o-1 > A _o B ₁ < B ₂ <...B _o-1 < B _o , and these On the inner circumferential surface of the connecting pipe that supports the core components, when the core components are loaded in the correct position, there is an upper support stage that faces the upper and lower stages of the core components from below with a small gap between them. A lower support stepped portion is formed.
Therefore, if a core component is inserted into a connecting pipe in the wrong position, the upper or lower part of the core component will be removed before the reference step is seated on the seating surface formed at the upper end of the connecting pipe. Either one comes into contact with the upper support stage or the lower support stage of the connecting pipe, causing the core components to float up, and by this floating, incorrect loading can be detected and incorrect loading can be prevented. In this way, there is no need to manufacture many different types with different diameters of the fitting part between the entrance nozzle and the connecting pipe, which are difficult to process due to tolerances, and the manufacturing process becomes easy.
Moreover, since the length of the entrance nozzle and connecting pipe are relatively long, the positions of the stepped sections can be changed many times, making it possible to fully accommodate large fast breeder reactors with many types of core components. The effect is great.

[Brief explanation of drawings]

第１図および第２図は従来例を示し、第１図は
縦断面図、第２図は炉心構成要素のエントランス
ノズルを連結管内に挿入した状態の縦断面図であ
る。第３図ないし第８図は本発明の一実施例を示
し、第３図は縦断面図、第４図および第５図は炉
心構成要素のエントランスノズルを正しい装荷位
置にある連結管に挿入した状態の縦断面図、第６
図ａ，ｂ，ｃ，ｄは各炉心構成要素のエントラン
スノズルの上段部および下段部の位置関係を示す
側面図、第７図および第８図は炉心構成要素のエ
ントランスノズルを誤つた装荷位置にある連結管
に挿入した状態の縦断面図である。１０１……原子炉容器、１０３……炉心、１０
７……炉心支持板、１１０……炉心構成要素、１
１１……連結管、１１２……エントランスノズ
ル、１１３……基準段部、１１４……着座面、１
１８……上段部、１１９……下段部、１２４……
上支持段部、１２５……下支持段部。 FIGS. 1 and 2 show a conventional example, with FIG. 1 being a longitudinal cross-sectional view and FIG. 2 being a longitudinal cross-sectional view of a state in which an entrance nozzle of a core component is inserted into a connecting pipe. Figures 3 to 8 show an embodiment of the present invention, with Figure 3 being a longitudinal sectional view and Figures 4 and 5 showing the entrance nozzle of a core component inserted into a connecting pipe in the correct loading position. Longitudinal sectional view of the state, No. 6
Figures a, b, c, and d are side views showing the positional relationship between the upper and lower parts of the entrance nozzle of each core component, and Figures 7 and 8 show the entrance nozzle of the core component at the wrong loading position. It is a longitudinal cross-sectional view of a state inserted into a certain connecting pipe. 101...Reactor vessel, 103 ...Reactor core, 10
7...Core support plate, 110...Core component, 1
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... Connecting pipe, 112... Entrance nozzle, 113... Reference step part, 114... Seating surface, 1
18... Upper section, 119... Lower section, 124...
Upper support step portion, 125 . . . lower support step portion.

Claims

[Claims] 1. A downward reference step is formed at the upper end of the entrance nozzle of the core component at a certain distance from the upper end of the core component, and an annular step is formed at the upper part of the outer peripheral surface of the entrance nozzle. A downward upper step is formed, and a downward lower step is formed at the lower part of the outer peripheral surface of the entrance nozzle and has a smaller diameter than the upper step, and corresponds to the area where the core components are to be loaded. Divide into multiple groups of G ₁ , G ₂ ...G _o-1 , G _o , and calculate the distance from the reference stage section to the upper stage section of the core components belonging to each group as A ₁ , A ₂ ...A _o-1 , A _oThe distance from the above reference step part to the lower step part is B ₁ and
When B ₂ ...B _o-1 and _Bo , A ₁ ＞A ₂ ＞A _o-1 ＞A _o B ₁ ＜B ₂ ＜...B _o-1 ＜A _o , and provided on the core support plate. The entrance nozzle of the group of core components to be loaded is inserted into the inner surface of the connecting pipe that supports this core component, and the entrance nozzle of the group of core components to be loaded is inserted into the connecting pipe to support the core component. When the reference stage part of the core component is seated on the seating surface formed at the upper end of the connecting tube, an upward support is provided facing the upper stage part and the lower stage part of the core component from below with a slight gap between them. A device for preventing incorrect loading of core components of a fast breeder reactor, characterized in that a stepped portion and a lower support stepped portion are formed.