JP2001108778A - 炉心槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料集合体からの放射能の照射量が大きい胴
部領域に溶接線を無くすことにより、照射誘起型の応力
腐食割れの可能性を低減させると共に、溶接部からのデ
ルタフェライトの析出を減らして熱脆化や照射脆化を低
減することができる炉心槽を提供する。 【解決手段】 内部に燃料集合体（２０）を支持する有
底筒形状の炉心槽（１）において、前記燃料集合体（２
０）と対向配置する該炉心槽（１）の胴部（３）を、一
体成形された円筒状の鍛造品により構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、軽水炉などの原
子炉プラントにおける原子炉容器内において、燃料集合
体を支持する炉心支持構造物の一つである炉心槽に関
し、特に、炉心槽の胴部の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来の軽水炉プラントにおける
原子炉容器の内部に、燃料集合体を支持する炉心槽が据
え付けられている状態を示す一部省略断面図である。こ
の図において、燃料集合体２０は、炉心槽２１内に収納
され、この炉心槽２１が原子炉容器２２内に挿入されて
いる。炉心槽２１は、上端が開口する有底円筒形状であ
り、炉心槽２１の上端に形成されたフランジ部２３が原
子炉容器２２の上端部に設けられた段部に係合して支持
されている。

【０００３】炉心槽２１は、図４（ａ）に示すように、
フランジ部２３を備えた上部構造部２４と、燃料集合体
２０と対向する中間の胴部２５と、燃料集合体の荷重を
支持する下部炉心支持板２６を備えた底部構造部２７と
を備えている。胴部２５は、上半部を構成する上部円筒
体２５Ａと、下半部を構成する下部円筒体２５Ｂとから
構成されている。これらの上部円筒体２５Ａ及び下部円
筒体２５Ｂは、各々板材を曲げ加工して円筒状に成形し
たもので、接合部は溶接されている。

【０００４】図４(ｂ)には、炉心槽２１を形成する際の
溶接線が示されている。この図において、周方向の溶接
線は、上部周方向溶接線２８、下部周方向溶接線２９及
び中間周方向溶接線３０の３箇所からなる。胴部２５の
上部円筒体２５Ａ上端と上部構造部２４下端との溶接部
を形成する上部周方向溶接線２８は、燃料集合体２０の
頂部レベルより若干上に位置し、胴部２５の下部円筒体
２５Ｂの下端と底部構造部２７上端との溶接部を形成す
る下部周方向溶接線２９は、燃料集合体２０の底部レベ
ルより若干下方に位置し、そして、上部円筒体２５Ａと
下部円筒体２５Ｂとの溶接部を形成する中間周方向溶接
線３０は、燃料集合体２０の中央位置に位置している。

【０００５】一方、軸方向溶接線は、上部円筒体２５Ａ
と下部円筒体２５Ｂに、各々燃料集合体２０の全長の半
分に相当する長さの上部軸方向溶接線３１と下部軸方向
溶接線３２との２箇所にある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このように構
成された炉心槽２１では、胴部２５が燃料集合体２０を
取り囲むように対向配置しているため、燃料集合体２０
からの胴部２５への放射能の照射量が大きくなる。一
方、各溶接部には、多少残留応力が残っているため、胴
部溶接線における照射量の大きい領域にある溶接線、す
なわち、周方向については燃料集合体２０の中央に位置
する中間周方向溶接線３０、軸方向については上部軸方
向溶接線３１と下部軸方向溶接線３２の計３箇所の溶接
線に位置する溶接部において、照射誘起型の応力腐食割
れが生じる可能性が高くなる。また、燃料集合体２０か
らの放射能の照射により、溶接部からデルタフェライト
が析出するため、溶接部において熱脆化や照射脆化を生
じ易い。

【０００７】そこで、本発明は、上述した従来の技術の
問題を解決するために、照射量の大きい胴部領域に溶接
線を無くすことにより、照射誘起型の応力腐食割れの可
能性を低減すると共に、熱脆化や照射脆化を低減するこ
とができる炉心槽を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、内部に燃料集合体を支持する有底筒形状
の炉心槽において、前記燃料集合体と対向配置する該炉
心槽の胴部を、一体成形された円筒形状の鍛造品により
構成することを特徴としている。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の好適な実施の形態
を、添付図面を参照しながら説明するが、図中、同一符
号は、同一又は対応部分を示すものとする。

【００１０】図１は、この発明の一実施形態に係る炉心
槽を備えた原子炉容器の一部省略半縦断面図であり、図
２（ａ）は、炉心槽の半縦断面図、（ｂ）は、炉心槽を
形成する際の溶接線の概要を示した図である。なお、こ
の実施形態に係る炉心槽も、従来例と同様に軽水炉プラ
ントに適用される。

【００１１】図１をにおいて、燃料集合体２０は、炉心
槽１内に収納され、この炉心槽１が原子炉容器２２内に
挿入されている。炉心槽１は、上端が開口する有底円筒
形状であり、炉心槽１の上端に形成されたフランジ部２
３が原子炉容器２２の上端部に設けられた段部２に係合
して支持されている。

【００１２】炉心槽１は、図１（ａ）に示すように、フ
ランジ部２３を備えた上部構造部２４と、燃料集合体２
０を取り囲むように対向配置する中間の胴部３と、燃料
集合体の荷重を支持する下部炉心支持板２６を備えた底
部構造部２７とを備えている。

【００１３】上部構造部２４は、胴部３と同一径の円筒
部２４ａと、この円筒部２４ａの上端に設けられるフラ
ンジ部２３と、原子炉容器３の出口ノズル４に合致する
通路開口部２４ｂとを備えている。一方、底部構造部２
７は、厚肉円板状の下部炉心支持板２６と、この下部炉
心支持板２６の外径端部から上方に延び且つ胴部３と同
一径の円筒部２７ａとを備えている。

【００１４】一方、胴部３は、一体成形された円筒形状
の鍛造品によって構成されており、その長さは、炉心槽
１内部の燃料集合体２０より長く、燃料集合体２０の側
面全体に亙って取り囲むようになっている。この胴部３
の上端は、上部構造部２４の円筒部２４ａの下端と、胴
部３の下端は、底部構造部２７の円筒部２７ａの上端
と、各々溶接される。

【００１５】図２（ｂ）に、炉心槽１を形成する際の溶
接線が示されている。この図において、溶接線は、燃料
集合体２０の頂部レベルより若干上の位置の上部周方向
溶接線５と、燃料集合体２０の底部レベルより若干下方
の位置の下部周方向溶接線６の２個のみで、円筒形状の
胴部３自体には、周方向にも軸方向にも溶接線は存在せ
ず、胴部３は、周方向に無端状に連続している。

【００１６】上記のように構成された炉心槽１を原子炉
容器２２に取り付けると、燃料集合体２０からの放射能
の照射領域が大きい領域である胴部３が一体成形された
円筒状の鍛造品によって構成されているので、放射能に
照射される溶接部が無くなる。従って、胴部３において
溶接に起因する残留応力が無くなり、照射誘起型の応力
腐食割れが生じる可能性が低減する。また、溶接部が無
いために、溶接部からのデルタフェライトの析出がなく
なり、熱脆化、照射脆化に対して有利になる。

【００１７】

【発明の効果】請求項１に記載の本発明は、内部に燃料
集合体を支持する有底筒形状の炉心槽において、前記燃
料集合体と対向配置する炉心槽の胴部を、一体成形され
た円筒状の鍛造品により構成されているので、燃料集合
体からの放射能の照射領域が大きい胴部に溶接線が無く
なり、溶接に起因する残留応力を排除することにより、
照射誘起型の応力腐食割れの可能性が低減する。また、
溶接部からのデルタフェライトの析出がなくなり、熱脆
化や照射脆化に対して有利になり、構造の健全性が向上
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係る炉心槽を原子炉容
器に据え付けた状態を示す概略半縦断面図である。

【図２】 (ａ)は、図１に示した炉心槽の半縦断面図、
(ｂ)は、(ａ)の炉心槽の胴部回りの溶接線の状態を示す
概略斜視図である。

【図３】 従来の炉心槽を原子炉容器に据え付けた状態
を示す概略半縦断面図である。

【図４】 (ａ)は、従来の炉心槽の半縦断面図、(ｂ)
は、(ａ)の炉心槽の胴部回りの溶接線の状態を示す概略
斜視図である。

【符号の説明】

１…炉心槽、２…段部、３，２５…胴部、４…出口ノズ
ル、５，２８…上部周方向溶接線、６，２９…下部周方
向溶接線、２０…燃料集合体、２１…炉心槽、２２…原
子炉容器、２３…フランジ部、２４…上部構造部、２６
…下部支持板、２７…底部構造部、３０…中間周方向溶
接線、３１…上部軸方向溶接線、３２…下部軸方向溶接
線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に燃料集合体を支持する有底筒形状
   の炉心槽において、前記燃料集合体と対向配置する該炉
   心槽の胴部を、一体成形された円筒状の鍛造品により構
   成する炉心槽。