JP2013127432A - Support structure for spent fuel rack - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a support structure for a spent fuel rack which enables stable support by preventing adjacent spent fuel racks from colliding with one another.SOLUTION: A cell storage part 41 into which spent fuels can be inserted from above it in the vertical direction can be put in a spent fuel pool 31 with plural legs 42, and a plurality of adjacent spent fuel racks 32 are coupled with one another with plural damper gears 51.

Description

本発明は、原子炉から取り出された使用済燃料棒を一時的に貯蔵する使用済燃料ラックの支持構造に関するものである。   The present invention relates to a spent fuel rack support structure for temporarily storing spent fuel rods taken out from a nuclear reactor.

原子力発電プラントの一つとして、加圧水型原子炉があり、この加圧水型原子炉では、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用し、一次系全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発生器に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気をタービン発電機へ送って発電している。   One of the nuclear power plants is a pressurized water reactor. In this pressurized water reactor, light water is used as a reactor coolant and a neutron moderator, and high-temperature and high-pressure water that does not boil throughout the primary system is used. Water is sent to a steam generator to generate steam by heat exchange, and this steam is sent to a turbine generator to generate electricity.

このような原子力発電プラントでは、加圧水型原子炉から取り出された使用済燃料棒を一時的に貯蔵する使用済燃料プールが原子炉建屋に設けられており、この使用済燃料プールには、多数の使用済燃料棒を立てた状態で支持する使用済燃料ラックが設置されている。このような使用済燃料ラックは、一般的に、ベースプレートを介して床面に固定されている。しかし、このように使用済燃料ラックを固定した場合、地震発生時などにベースプレートに大きな荷重が作用することから、大型化を招いてしまう。   In such a nuclear power plant, a spent fuel pool for temporarily storing spent fuel rods taken out from the pressurized water reactor is provided in the reactor building. A spent fuel rack that supports the spent fuel rods in an upright state is installed. Such a spent fuel rack is generally fixed to a floor surface via a base plate. However, when the spent fuel rack is fixed in this way, a large load is applied to the base plate when an earthquake occurs, resulting in an increase in size.

そのため、使用済燃料ラックを使用済燃料プールに固定せずに、床面に対して滑動可能に載置することで、地震発生時などに作用する水平力を水の流体付加減衰効果と共に、使用済燃料ラックの滑動によって吸収するものが提案されている。このような使用済燃料ラックとしては、例えば、下記特許文献1に記載されたものがある。   For this reason, the horizontal force that acts in the event of an earthquake, etc. is used together with the effect of adding water to the fluid by slidably placing it on the floor without fixing the spent fuel rack to the spent fuel pool. It has been proposed to absorb by sliding the spent fuel rack. As such a spent fuel rack, there exists a thing described in the following patent document 1, for example.

特開2011−149904号公報JP 2011-149904 A

上述した従来の使用済燃料ラックは、セル格納部を複数の脚部により支持しており、この使用済燃料ラックが複数所定の隙間をあけて使用済燃料プールの底面に載置されている。この場合、各使用済燃料ラックでは、セル格納部に収納される燃料の量や位置が相違している。そのため、地震などの発生により各使用済燃料ラックが振動すると、その挙動が相違することから隣接する使用済燃料ラック同士が衝突するおそれがあった。   In the conventional spent fuel rack described above, the cell storage portion is supported by a plurality of legs, and a plurality of the spent fuel racks are placed on the bottom surface of the spent fuel pool with a predetermined gap. In this case, the amount and position of the fuel stored in the cell storage unit are different in each spent fuel rack. Therefore, when each spent fuel rack vibrates due to the occurrence of an earthquake or the like, there is a possibility that adjacent spent fuel racks collide with each other because their behaviors are different.

本発明は上述した課題を解決するものであり、隣接する使用済燃料ラック同士の衝突を防止することで安定した支持を可能とする使用済燃料ラックの支持構造を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a spent fuel rack support structure that enables stable support by preventing collision between adjacent spent fuel racks.

上記の目的を達成するための本発明の使用済燃料ラックの支持構造は、使用済燃料を鉛直方向に沿って上方から挿入可能なセル収納部を有し、使用済燃料プール内に所定の隙間をあけて複数隣接して載置される使用済燃料ラックにおいて、隣接する前記複数の使用済燃料ラック同士がダンパ装置により連結される、ことを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the spent fuel rack support structure of the present invention has a cell storage portion into which spent fuel can be inserted from above along the vertical direction, and a predetermined gap is provided in the spent fuel pool. A plurality of spent fuel racks placed adjacent to each other with a gap therebetween are connected to each other by a damper device.

従って、複数の使用済燃料ラック同士は、水平揺れがダンパ装置により抑制されることで、隣接する使用済燃料ラック同士の衝突を防止することができ、安定した支持を可能として使用済燃料ラックの耐震性を向上することができる。   Accordingly, the horizontal swing of the plurality of spent fuel racks is suppressed by the damper device, so that collision between adjacent spent fuel racks can be prevented, and stable support can be made possible. Seismic resistance can be improved.

本発明の使用済燃料ラックの支持構造では、前記複数の使用済燃料ラックは、上部同士が前記ダンパ装置により連結されることを特徴としている。   In the spent fuel rack support structure according to the present invention, the upper portions of the plurality of spent fuel racks are connected to each other by the damper device.

従って、複数の使用済燃料ラックは、下部が使用済燃料プールの底部に載置され、上部がダンパ装置により連結されることで、使用済燃料ラックの水平揺れを適正に抑制して衝突を防止することができる。   Therefore, a plurality of spent fuel racks are placed at the bottom of the spent fuel pool, and the upper part is connected by a damper device, so that the horizontal swing of the spent fuel rack is properly suppressed to prevent collision. can do.

本発明の使用済燃料ラックの支持構造では、前記ダンパ装置は、内部に充填された流体の移動により振動を減衰することを特徴としている。   In the spent fuel rack support structure according to the present invention, the damper device dampens vibrations by movement of a fluid filled therein.

従って、複数の使用済燃料ラックは、水平揺れがダンパ装置の内部に充填された流体の移動により抑制されることで、容易に使用済燃料ラック同士の衝突を防止することができる。   Accordingly, the plurality of spent fuel racks can be easily prevented from colliding with each other because the horizontal shaking is suppressed by the movement of the fluid filled in the damper device.

本発明の使用済燃料ラックの支持構造では、前記ダンパ装置は、内部に充填されたダイラタント流体により振動を減衰することを特徴としている。   In the spent fuel rack support structure of the present invention, the damper device is characterized in that vibration is damped by a dilatant fluid filled therein.

従って、使用済燃料ラックの水平揺れを抑制する流体としてダイラタント流体を用いることで、効果的に使用済燃料ラック同士の衝突を防止することができる。   Therefore, by using the dilatant fluid as the fluid that suppresses the horizontal shaking of the spent fuel rack, it is possible to effectively prevent the spent fuel racks from colliding with each other.

本発明の使用済燃料ラックの支持構造では、前記ダンパ装置は、内部に充填された磁性流体を磁化させることで振動を減衰することを特徴としている。   In the support structure for a spent fuel rack according to the present invention, the damper device attenuates vibrations by magnetizing a magnetic fluid filled therein.

従って、使用済燃料ラックの水平揺れを抑制する流体として磁性流体を用いることで、効果的に使用済燃料ラック同士の衝突を防止することができる。   Therefore, by using the magnetic fluid as the fluid that suppresses the horizontal shaking of the spent fuel rack, it is possible to effectively prevent the spent fuel racks from colliding with each other.

本発明の使用済燃料ラックの支持構造では、前記ダンパ装置は、長手方向における各端部が隣接する前記複数の使用済燃料ラックに対して鉛直方向に着脱自在に設けられることを特徴としている。   In the spent fuel rack support structure of the present invention, the damper device is characterized in that each end in the longitudinal direction is detachably provided in the vertical direction with respect to the plurality of spent fuel racks adjacent to each other.

従って、ダンパ装置を使用済燃料ラックに対して鉛直方向に容易に着脱することが可能となり、使用済燃料プールに対する使用済燃料ラックの取り出しや位置調整などを容易に実施することができる。   Accordingly, the damper device can be easily attached to and detached from the spent fuel rack in the vertical direction, and the spent fuel rack can be easily removed from the spent fuel pool and adjusted in position.

本発明の使用済燃料ラックの支持構造によれば、使用済燃料プール内に所定の隙間をあけて複数の使用済燃料ラックを隣接して載置し、隣接する複数の使用済燃料ラック同士をダンパ装置により連結するので、ダンパ装置により隣接する使用済燃料ラック同士の衝突を防止することができ、安定した支持を可能として使用済燃料ラックの耐震性を向上することができる。   According to the spent fuel rack support structure of the present invention, a plurality of spent fuel racks are placed adjacent to each other with a predetermined gap in the spent fuel pool, and the adjacent spent fuel racks are connected to each other. Since they are connected by the damper device, it is possible to prevent the adjacent spent fuel racks from colliding with each other by the damper device, enabling stable support and improving the earthquake resistance of the spent fuel rack.

図1は、本発明の一実施例に係る使用済燃料ラックの支持構造を表す使用済燃料プールの概略図である。FIG. 1 is a schematic view of a spent fuel pool showing a spent fuel rack support structure according to an embodiment of the present invention. 図2は、本実施例の使用済燃料ラックの支持構造を表す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a support structure for the spent fuel rack of the present embodiment. 図3は、使用済燃料ラックに形成された連結部を表す概略図である。FIG. 3 is a schematic view showing a connecting portion formed in the spent fuel rack. 図4は、使用済燃料ラックを連結するための連結部材を表す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a connecting member for connecting a spent fuel rack. 図5は、使用済燃料ラックの支持構造の作用を表す概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing the operation of the spent fuel rack support structure. 図6は、使用済燃料ラックの支持構造の変形例を表す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a modified example of the support structure of the spent fuel rack. 図7は、原子力発電プラントを表す概略構成図である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram illustrating a nuclear power plant. 図8は、原子炉格納容器を表す概略図である。FIG. 8 is a schematic view showing a nuclear reactor containment vessel.

以下に添付図面を参照して、本発明に係る使用済燃料ラックの支持構造の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。   Hereinafter, preferred embodiments of a spent fuel rack support structure according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by this Example, Moreover, when there exists multiple Example, what comprises combining each Example is also included.

図1は、本発明の一実施例に係る使用済燃料ラックの支持構造を表す使用済燃料プールの概略図、図2は、本実施例の使用済燃料ラックの支持構造を表す概略図、図3は、使用済燃料ラックに形成された連結部を表す概略図、図4は、使用済燃料ラックを連結するための連結部材を表す斜視図、図5は、使用済燃料ラックの支持構造の作用を表す概略図、図6は、使用済燃料ラックの支持構造の変形例を表す概略図、図7は、原子力発電プラントを表す概略構成図、図8は、原子炉格納容器を表す概略図である。   FIG. 1 is a schematic view of a spent fuel pool representing a spent fuel rack support structure according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic view showing a spent fuel rack support structure according to the present embodiment. 3 is a schematic view showing a connecting portion formed in the spent fuel rack, FIG. 4 is a perspective view showing a connecting member for connecting the spent fuel rack, and FIG. 5 is a view showing a support structure for the spent fuel rack. FIG. 6 is a schematic diagram showing a modified example of a spent fuel rack support structure, FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a nuclear power plant, and FIG. 8 is a schematic diagram showing a nuclear reactor containment vessel. It is.

本実施例の原子力発電プラントに適用された原子炉は、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用し、一次系全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発生器に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気をタービン発電機へ送って発電する加圧水型原子炉(PWR:Pressurized Water Reactor)である。   The nuclear reactor applied to the nuclear power plant of the present embodiment uses light water as a reactor coolant and a neutron moderator to produce high-temperature and high-pressure water that does not boil over the entire primary system, and sends this high-temperature and high-pressure water to a steam generator. This is a pressurized water reactor (PWR) that generates steam by heat exchange and sends the steam to a turbine generator to generate electricity.

即ち、この加圧水型原子炉を有する原子力発電プラントにおいて、図7に示すように、原子炉格納容器11内には、加圧水型原子炉12及び蒸気発生器13が格納されており、この加圧水型原子炉12と蒸気発生器13とは冷却水配管14,15を介して連結されており、冷却水配管14に加圧器16が設けられ、冷却水配管15に冷却水ポンプ17が設けられている。この場合、減速材及び一次冷却水として軽水を用い、炉心部における一次冷却水の沸騰を抑制するために、一次冷却系統は加圧器16により160気圧程度の高圧状態を維持するように制御している。従って、加圧水型原子炉12にて、燃料として低濃縮ウランまたはMOXにより一次冷却水として軽水が加熱され、高温の一次冷却水が加圧器16により所定の高圧に維持された状態で冷却水配管14を通して蒸気発生器13に送られる。この蒸気発生器13では、高圧高温の一次冷却水と二次冷却水との間で熱交換が行われ、冷やされた一次冷却水は冷却水配管15を通して加圧水型原子炉12に戻される。   That is, in the nuclear power plant having this pressurized water reactor, as shown in FIG. 7, the pressurized water reactor 12 and the steam generator 13 are stored in the reactor containment vessel 11, and this pressurized water atom is stored. The furnace 12 and the steam generator 13 are connected via cooling water pipes 14 and 15, a pressurizer 16 is provided in the cooling water pipe 14, and a cooling water pump 17 is provided in the cooling water pipe 15. In this case, light water is used as the moderator and the primary cooling water, and the primary cooling system is controlled by the pressurizer 16 so as to maintain a high pressure state of about 160 atm in order to suppress boiling of the primary cooling water in the core. Yes. Therefore, in the pressurized water reactor 12, light water is heated as primary cooling water by low-enriched uranium or MOX as fuel, and the high-temperature primary cooling water is maintained at a predetermined high pressure by the pressurizer 16. To the steam generator 13. In the steam generator 13, heat exchange is performed between the high-pressure and high-temperature primary cooling water and the secondary cooling water, and the cooled primary cooling water is returned to the pressurized water reactor 12 through the cooling water pipe 15.

蒸気発生器13は、原子炉格納容器11の外部に設けられたタービン18及び復水器19と冷却水配管20,21を介して連結されており、冷却水配管21に給水ポンプ22が設けられている。また、タービン18には発電機23が接続され、復水器19には冷却水(例えば、海水)を給排する取水管24及び排水管25が連結されている。従って、蒸気発生器13にて、高圧高温の一次冷却水と熱交換を行って生成された蒸気は、冷却水配管20を通してタービン18に送られ、この蒸気によりタービン18を駆動して発電機23により発電を行う。タービン18を駆動した蒸気は、復水器19で冷却された後、冷却水配管21を通して蒸気発生器13に戻される。   The steam generator 13 is connected to a turbine 18 and a condenser 19 provided outside the reactor containment vessel 11 through cooling water pipes 20 and 21, and a water supply pump 22 is provided in the cooling water pipe 21. ing. Further, a generator 23 is connected to the turbine 18, and a condenser pipe 19 is connected to a water intake pipe 24 and a drain pipe 25 for supplying and discharging cooling water (for example, seawater). Accordingly, the steam generated by exchanging heat with the high-pressure and high-temperature primary cooling water in the steam generator 13 is sent to the turbine 18 through the cooling water pipe 20, and the turbine 18 is driven by this steam to generate the generator 23. To generate electricity. The steam that has driven the turbine 18 is cooled by the condenser 19, and then returned to the steam generator 13 through the cooling water pipe 21.

このように構成された原子力発電プラントの原子炉格納容器11は、図8に示すように、内部に上述した加圧水型原子炉12、蒸気発生器13、加圧器16などが収容されている。一方、原子炉格納容器11に隣接して燃料取扱建屋30が設置され、この燃料取扱建屋30内に使用済燃料プール31が設けられており、この使用済燃料プール31の内部に使用済燃料ラック32が設置されている。この使用済燃料ラック32は、加圧水型原子炉12で使用された使用済の燃料(燃料棒)を一時的に貯蔵するものであり、この使用済燃料ラック32に貯蔵された使用済燃料は、使用済燃料プール31に充填され、且つ、循環する冷却水により冷却可能となっている。   As shown in FIG. 8, the reactor containment vessel 11 of the nuclear power plant configured as described above accommodates the above-described pressurized water reactor 12, the steam generator 13, the pressurizer 16, and the like. On the other hand, a fuel handling building 30 is installed adjacent to the reactor containment vessel 11, and a spent fuel pool 31 is provided in the fuel handling building 30, and a spent fuel rack is provided inside the spent fuel pool 31. 32 is installed. The spent fuel rack 32 temporarily stores spent fuel (fuel rods) used in the pressurized water reactor 12, and the spent fuel stored in the spent fuel rack 32 is: The spent fuel pool 31 is filled and can be cooled by circulating cooling water.

使用済燃料ラック32は、図1及び図2に示すように、底付の四角筒形状をなし、上方が開口しており、内部に複数の四角管が均等間隔で配置され、溶接により固定されることで、使用済燃料を鉛直方向に沿って上方から挿入可能なセル収納部41が形成されている。また、使用済燃料ラック32は、このセル収納部41の下部に複数の脚部42が装着されており、この各脚部42が使用済燃料プール31の底面31aに載置されている。本実施例では、この使用済燃料ラック32は、使用済燃料プール31内の中央にて、所定の隙間をもって9個配置されており、使用済燃料プール31の壁面31bとの間に所定の隙間が確保されている。そして、使用済燃料プール31は、内部に使用済燃料ラック32の全体が浸漬されるように冷却水が充填されている。なお、ここでは、使用済燃料ラック32を使用済燃料プール31内に9個配置したが、この個数に限定されるものではない。   As shown in FIGS. 1 and 2, the spent fuel rack 32 has a square tube shape with a bottom, an upper portion is opened, and a plurality of square tubes are arranged at equal intervals inside and fixed by welding. Thereby, the cell storage part 41 which can insert a spent fuel from upper direction along a perpendicular direction is formed. The spent fuel rack 32 has a plurality of legs 42 attached to the lower part of the cell storage part 41, and each leg 42 is placed on the bottom surface 31 a of the spent fuel pool 31. In the present embodiment, nine spent fuel racks 32 are arranged at a center in the spent fuel pool 31 with a predetermined gap, and a predetermined gap is provided between the spent fuel pool 31 and the wall surface 31 b of the spent fuel pool 31. Is secured. The spent fuel pool 31 is filled with cooling water so that the entire spent fuel rack 32 is immersed therein. Here, nine spent fuel racks 32 are arranged in the spent fuel pool 31, but the number is not limited thereto.

そして、本実施例の使用済燃料ラック32の支持構造では、隣接する複数の使用済燃料ラック32同士をダンパ装置51により連結されている。この場合、9個の使用済燃料ラック32は、使用済燃料プール31内に所定の隙間をあけて配置されており、隣接する使用済燃料ラック32同士の上部が2つのダンパ装置51により連結されている。即ち、各使用済燃料ラック32は、複数のダンパ装置51により水平方向に交差(直交)する2方向で連結されることとなる。そして、本実施例にて、ダンパ装置51は、内部に充填された流体としての磁性流体を磁化させることで、使用済燃料ラック32の振動を減衰するようにしている。   And in the support structure of the spent fuel rack 32 of a present Example, the adjacent several spent fuel rack 32 is connected with the damper apparatus 51. FIG. In this case, the nine spent fuel racks 32 are arranged in the spent fuel pool 31 with a predetermined gap, and the upper portions of adjacent spent fuel racks 32 are connected by two damper devices 51. ing. That is, each spent fuel rack 32 is connected in two directions intersecting (orthogonal) in the horizontal direction by a plurality of damper devices 51. In this embodiment, the damper device 51 attenuates the vibration of the spent fuel rack 32 by magnetizing the magnetic fluid as the fluid filled therein.

具体的に説明すると、隣接する使用済燃料ラック32は、図3に示すように、外枠部43に上方に開口する切欠部44が形成されている。この切欠部44は、第1切欠44aと第2切欠44bとが直交するように連通されることで、平面視がT字形状をなし、第2切欠44bが上方だけでなく、側方、つまり、使用済燃料ラック32の外壁面に開口している。また、切欠部44は、使用済燃料ラック32の上面から所定深さにわたって形成されている。   Specifically, as shown in FIG. 3, the adjacent spent fuel rack 32 has a cutout portion 44 that opens upward in the outer frame portion 43. The notch 44 is communicated so that the first notch 44a and the second notch 44b are orthogonal to each other, so that the plan view has a T shape, and the second notch 44b is not only on the upper side, An opening is made in the outer wall surface of the spent fuel rack 32. The notch 44 is formed from the upper surface of the spent fuel rack 32 to a predetermined depth.

一方、ダンパ装置51は、図4に示すように、2つの嵌合部52がピストン部53により連結されて構成されている。各嵌合部52は、第1嵌合部材52aと第2嵌合部材52bとが直交するように連結されることで、平面視がT字形状をなし、各第2嵌合部材52b同士がピストン部53により連結されている。また、嵌合部52は、所定高さ、つまり、使用済燃料ラック32の切欠部44の深さとほぼ同じ寸法に形成されている。   On the other hand, as shown in FIG. 4, the damper device 51 is configured by connecting two fitting portions 52 by a piston portion 53. Each fitting portion 52 is connected so that the first fitting member 52a and the second fitting member 52b are orthogonal to each other, thereby forming a T shape in plan view, and the second fitting members 52b are connected to each other. The piston part 53 is connected. The fitting portion 52 is formed to have a predetermined height, that is, approximately the same dimension as the depth of the cutout portion 44 of the spent fuel rack 32.

従って、ダンパ装置51は、長手方向における各嵌合部52が隣接する使用済燃料ラック32の各切欠部44に対して、鉛直方向に着脱自在となっている。   Therefore, the damper device 51 is detachable in the vertical direction with respect to the notches 44 of the spent fuel rack 32 adjacent to the fitting portions 52 in the longitudinal direction.

また、このピストン部53は、図5に示すように、一方の嵌合部52に固定された中空形状をなすシリンダ54と、シリンダ54内に移動自在なピストン55と、一端部がピストン55に連結され、他端部が他方の嵌合部52に固定された支持部材56から延出されたロッド57とを有し、シリンダ54内に磁性流体(MR流体)58が充填されている。また、ピストン55に対向するシリンダ54の外周部に電磁石(コイル)59が設けられ、この電磁石59に電源装置60が接続されている。そして、制御装置61は、電源装置60に接続されると共に、加速度計62が接続されている。   Further, as shown in FIG. 5, the piston portion 53 includes a hollow cylinder 54 fixed to one fitting portion 52, a piston 55 movable within the cylinder 54, and one end portion to the piston 55. It has a rod 57 extended from a support member 56 that is connected and has the other end fixed to the other fitting portion 52, and a magnetic fluid (MR fluid) 58 is filled in the cylinder 54. Further, an electromagnet (coil) 59 is provided on the outer peripheral portion of the cylinder 54 facing the piston 55, and a power supply device 60 is connected to the electromagnet 59. The control device 61 is connected to the power supply device 60 and is connected to the accelerometer 62.

従って、制御装置61により電源装置60が電磁石59に電流を印加していないときには、磁性流体58が無磁化状態にあることから、ピストン55はほとんど抵抗なく移動することができる。一方、加速度計62が検出した加速度が予め設定された所定の加速度以上であるとき、制御装置61により電源装置60が電磁石59に電流を印加するため、磁性流体58が磁化状態となり、それぞれの粒子間に結合力が発生して粘性が増加し、ピストン55が移動するときに所定の抵抗力が作用する。なお、予め設定された所定の加速度とは、例えば、地震が発生したときの所定震度に対応する加速度とすることが望ましい。   Accordingly, when the power supply device 60 is not applying current to the electromagnet 59 by the control device 61, the magnetic fluid 58 is in a non-magnetized state, so that the piston 55 can move with little resistance. On the other hand, when the acceleration detected by the accelerometer 62 is equal to or higher than a predetermined acceleration set in advance, the power supply device 60 applies current to the electromagnet 59 by the control device 61, so that the magnetic fluid 58 becomes magnetized, and each particle A coupling force is generated between them, the viscosity increases, and a predetermined resistance force acts when the piston 55 moves. The predetermined acceleration set in advance is preferably an acceleration corresponding to a predetermined seismic intensity when an earthquake occurs, for example.

このように複数の使用済燃料ラック32は、使用済燃料プール31の床面31a上に複数の脚部42により載置され、上部同士がダンパ装置51により連結されている。そして、地震の発生時には、各使用済燃料ラック32が使用済燃料プール31の底面31a上を滑動することで揺れが抑制される。また、このとき、制御装置63は、加速度計62からの検出結果を受け、電源装置60により電磁石59に電流を印加するため、磁性流体58が磁化状態となり、それぞれの粒子間に結合力が発生して粘性が増加し、ピストン55が移動するときに所定の抵抗力が作用する。そのため、各ダンパ装置51は、隣接する使用済燃料ラック32同士の水平振動を吸収することで減衰し、使用済燃料ラック32同士の衝突が防止される。   As described above, the plurality of spent fuel racks 32 are placed on the floor 31 a of the spent fuel pool 31 by the plurality of legs 42, and the upper portions are connected by the damper device 51. Then, when an earthquake occurs, each spent fuel rack 32 slides on the bottom surface 31 a of the spent fuel pool 31 to suppress shaking. At this time, since the control device 63 receives the detection result from the accelerometer 62 and applies a current to the electromagnet 59 by the power supply device 60, the magnetic fluid 58 is magnetized and a binding force is generated between the particles. Thus, the viscosity increases and a predetermined resistance force acts when the piston 55 moves. Therefore, each damper device 51 is attenuated by absorbing the horizontal vibration between the adjacent spent fuel racks 32, and the collision between the spent fuel racks 32 is prevented.

なお、上述の説明では、ダンパ装置51にて、内部に充填された流体として磁性流体を適用したが、この構成に限定されるものではない。例えば、図6に示すように、ダンパ装置71は、内部に充填された流体としてのダイラタント流体により使用済燃料ラック32の振動を減衰するようにしている。   In the above description, the magnetic fluid is applied as the fluid filled in the damper device 51. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, as shown in FIG. 6, the damper device 71 attenuates the vibration of the spent fuel rack 32 by a dilatant fluid as a fluid filled inside.

即ち、隣接する使用済燃料ラック32は、外枠部43に切欠部44が形成されている。一方、ダンパ装置71は、2つの嵌合部72がピストン部73により連結されて構成されている。なお、各嵌合部72は、上述したダンパ装置51の各嵌合部52とほぼ同様の構成である。ピストン部73は、一方の嵌合部72に固定された中空形状をなすシリンダ74と、シリンダ74内に移動自在なピストン75と、一端部がピストン75に連結され、他端部が他方の嵌合部72に固定された支持部材76から延出されたロッド77とを有し、シリンダ74内にダイラタント流体78が充填されている。   That is, the adjacent spent fuel rack 32 has a notch 44 formed in the outer frame 43. On the other hand, the damper device 71 is configured by connecting two fitting portions 72 by a piston portion 73. In addition, each fitting part 72 is the structure substantially the same as each fitting part 52 of the damper apparatus 51 mentioned above. The piston portion 73 includes a hollow cylinder 74 fixed to one fitting portion 72, a piston 75 movable in the cylinder 74, one end connected to the piston 75, and the other end fitted to the other fitting. A rod 77 extending from a support member 76 fixed to the joint portion 72, and a dilatant fluid 78 is filled in the cylinder 74.

従って、複数の使用済燃料ラック32は、使用済燃料プール31の床面31a上に複数の脚部42により載置され、上部同士がダンパ装置71により連結されている。そして、地震の発生時には、各使用済燃料ラック32が使用済燃料プール31の底面31a上を滑動することで揺れが抑制される。また、このとき、ダンパ装置71にて、シリンダ74とピストン75とが相対移動しようとする。ここで、シリンダ74内にダイラタント流体78が密封充填されていることから、ピストン75がシリンダ74内を移動するとき、ダイラタント流体78の粘度が高くなり、ピストン75の移動抵抗が増加して移動速度が低減される。そのため、各ダンパ装置71は、隣接する使用済燃料ラック32同士の水平振動を吸収することで減衰し、使用済燃料ラック32同士の衝突が防止される。   Therefore, the plurality of spent fuel racks 32 are placed on the floor surface 31 a of the spent fuel pool 31 by the plurality of legs 42, and the upper portions are connected by the damper device 71. Then, when an earthquake occurs, each spent fuel rack 32 slides on the bottom surface 31 a of the spent fuel pool 31 to suppress shaking. At this time, the cylinder device 74 and the piston 75 try to move relative to each other in the damper device 71. Here, since the dilatant fluid 78 is hermetically filled in the cylinder 74, when the piston 75 moves in the cylinder 74, the viscosity of the dilatant fluid 78 increases, the movement resistance of the piston 75 increases, and the moving speed increases. Is reduced. Therefore, each damper device 71 is attenuated by absorbing the horizontal vibration between the adjacent spent fuel racks 32 and the collision between the spent fuel racks 32 is prevented.

なお、各ダンパ装置51,71にて、各シリンダ54,74内での磁性流体58やダイラタント流体78の沈殿を抑制するため、各シリンダ54,74の内部にフィン(攪拌翼)を設けることが望ましい。   In addition, in order to suppress sedimentation of the magnetic fluid 58 and the dilatant fluid 78 in the cylinders 54 and 74 in the damper devices 51 and 71, fins (stirring blades) may be provided inside the cylinders 54 and 74. desirable.

このように本実施例の使用済燃料ラックの支持構造にあっては、使用済燃料を鉛直方向に沿って上方から挿入可能なセル収納部41を複数の脚部42により使用済燃料プール31内に載置可能に構成し、隣接する複数の使用済燃料ラック32同士を複数のダンパ装置51,71により連結している。   As described above, in the spent fuel rack support structure of the present embodiment, the cell storage portion 41 into which the spent fuel can be inserted from above along the vertical direction is formed in the spent fuel pool 31 by the plurality of legs 42. The plurality of adjacent spent fuel racks 32 are connected to each other by a plurality of damper devices 51 and 71.

従って、複数の使用済燃料ラック32同士は、水平揺れがダンパ装置51,71により抑制されることで、隣接する使用済燃料ラック32同士の衝突を防止することができ、安定した支持を可能としてその挙動の安定化を図り、使用済燃料ラック32の耐震性を向上することができる。   Accordingly, the horizontal swing of the plurality of spent fuel racks 32 is suppressed by the damper devices 51 and 71, so that collision between adjacent spent fuel racks 32 can be prevented and stable support can be achieved. The behavior can be stabilized and the earthquake resistance of the spent fuel rack 32 can be improved.

また、本実施例の使用済燃料ラックの支持構造では、複数の使用済燃料ラック32同士の上部を複数のダンパ装置51,71により連結している。従って、複数の使用済燃料ラック32は、下部が使用済燃料プール31の底面31aに載置され、上部がダンパ装置51,71により連結されることで、使用済燃料ラック32の水平揺れを適正に抑制して衝突を防止することができる。   In the spent fuel rack support structure of this embodiment, the upper portions of the plurality of spent fuel racks 32 are connected by a plurality of damper devices 51 and 71. Accordingly, the plurality of spent fuel racks 32 are placed on the bottom surface 31a of the spent fuel pool 31 and the upper parts are connected by the damper devices 51 and 71, so that the spent fuel racks 32 can be properly shaken horizontally. It is possible to prevent the collision by suppressing it.

また、本実施例の使用済燃料ラックの支持構造では、ダンパ装置51は、内部に充填された流体の移動により振動を減衰するようにしている。具体的には、ダンパ装置51は、内部に充填された磁性流体58を磁化させることで振動を減衰している。従って、複数の使用済燃料ラック32は、水平揺れがダンパ装置51の内部に充填された磁性流体58を磁化して抑制されることで、容易に使用済燃料ラック32同士の衝突を防止することができる。また、使用済燃料ラック32の水平揺れを抑制する流体として磁性流体58を用いることで、効果的に使用済燃料ラック32同士の衝突を防止することができる。   Further, in the spent fuel rack support structure of this embodiment, the damper device 51 attenuates vibrations by movement of the fluid filled therein. Specifically, the damper device 51 attenuates vibration by magnetizing the magnetic fluid 58 filled therein. Therefore, in the plurality of spent fuel racks 32, the horizontal swing is suppressed by magnetizing the magnetic fluid 58 filled in the damper device 51, thereby easily preventing the spent fuel racks 32 from colliding with each other. Can do. Further, by using the magnetic fluid 58 as a fluid for suppressing the horizontal shaking of the spent fuel rack 32, it is possible to effectively prevent the spent fuel racks 32 from colliding with each other.

また、本実施例の使用済燃料ラックの支持構造では、ダンパ装置71は、内部に充填された流体の移動により振動を減衰するようにしている。具体的には、ダンパ装置71は、内部に充填されたダイラタント流体78により振動を減衰している。従って、複数の使用済燃料ラック32は、水平揺れがダンパ装置71の内部に充填されたダイラタント流体78により抑制されることで、容易に使用済燃料ラック32同士の衝突を防止することができる。また、使用済燃料ラック32の水平揺れを抑制する流体としてダイラタント流体78を用いることで、効果的に使用済燃料ラック32同士の衝突を防止することができるとともに、構造の簡素化を可能とすることができる。   Further, in the spent fuel rack support structure of the present embodiment, the damper device 71 attenuates vibrations by movement of the fluid filled therein. Specifically, the damper device 71 dampens vibration by a dilatant fluid 78 filled therein. Accordingly, the horizontal shaking of the plurality of spent fuel racks 32 is suppressed by the dilatant fluid 78 filled in the damper device 71, so that collisions between the spent fuel racks 32 can be easily prevented. In addition, by using the dilatant fluid 78 as a fluid that suppresses the horizontal shaking of the spent fuel rack 32, it is possible to effectively prevent the spent fuel racks 32 from colliding with each other and to simplify the structure. be able to.

また、本実施例の使用済燃料ラックの支持構造では、ダンパ装置51,71は、長手方向における各端部に位置する嵌合部52,72をピストン部53,73により連結して構成し、嵌合部52,72を隣接する使用済燃料ラック32に対して鉛直方向に着脱自在としている。従って、ダンパ装置51,71を使用済燃料ラック32に対して鉛直方向に容易に着脱することが可能となり、使用済燃料プール31に対する使用済燃料ラック32の取り出しや位置調整などを容易に実施することができる。   Further, in the spent fuel rack support structure of the present embodiment, the damper devices 51 and 71 are configured by connecting the fitting portions 52 and 72 positioned at the respective end portions in the longitudinal direction by the piston portions 53 and 73, The fitting portions 52 and 72 are detachable in the vertical direction with respect to the adjacent spent fuel rack 32. Accordingly, the damper devices 51 and 71 can be easily attached to and detached from the spent fuel rack 32 in the vertical direction, and the spent fuel rack 32 is easily taken out and adjusted with respect to the spent fuel pool 31. be able to.

なお、上述した各実施例では、使用済燃料プール31内に9個の使用済燃料ラック32を配置したが、この個数や配置構成に限定されるものではなく、使用済燃料プール31の大きさや形状に応じて適宜設定すればよいものである。また、使用済燃料ラック32の形状も実施例に限定されるものではない。更に、使用済燃料ラック32における切欠部44及びダンパ装置51,71の嵌合部52,72をT字形状としたが、この形状に限定されるものではなく、H字形状でも、コ字形状などいずれの形状であってもよい。   In each of the above-described embodiments, nine spent fuel racks 32 are arranged in the spent fuel pool 31. However, the number and arrangement of the spent fuel racks 32 are not limited, and the size of the spent fuel pool 31 is not limited. What is necessary is just to set suitably according to a shape. Further, the shape of the spent fuel rack 32 is not limited to the embodiment. Furthermore, although the notch 44 in the spent fuel rack 32 and the fitting portions 52 and 72 of the damper devices 51 and 71 are formed in a T shape, the shape is not limited to this shape. Or any other shape.

また、上述した各実施例では、本発明の使用済燃料ラックの支持構造を加圧水型原子炉に適用して説明したが、沸騰型原子炉(BWR:Boiling Water Reactor)に適用することもでき、いずれの原子炉に適用してもよい。   In each of the above-described embodiments, the spent fuel rack support structure of the present invention has been described as applied to a pressurized water reactor. However, it can also be applied to a boiling water reactor (BWR), It may be applied to any nuclear reactor.

11 原子炉格納容器
12 加圧水型原子炉
13 蒸気発生器
31 使用済燃料プール
32 使用済燃料ラック
41 セル収納部
42 脚部
44 切欠部
51,71 ダンパ装置
52,72 嵌合部
53,73 ピストン部
58 磁性流体
78 ダイラタント流体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Reactor containment vessel 12 Pressurized water reactor 13 Steam generator 31 Spent fuel pool 32 Spent fuel rack 41 Cell storage part 42 Leg part 44 Notch part 51, 71 Damper device 52, 72 Fitting part 53, 73 Piston part 58 Magnetic fluid 78 Dilatant fluid

Claims (6)

使用済燃料を鉛直方向に沿って上方から挿入可能なセル収納部を有し、使用済燃料プール内に所定の隙間をあけて複数隣接して載置される使用済燃料ラックにおいて、
隣接する前記複数の使用済燃料ラック同士がダンパ装置により連結される、
ことを特徴とする使用済燃料ラックの支持構造。
In a spent fuel rack that has a cell storage part into which spent fuel can be inserted from above along the vertical direction, and is placed adjacent to the spent fuel pool with a predetermined gap,
The plurality of adjacent spent fuel racks are connected by a damper device.
A structure for supporting a spent fuel rack.
前記複数の使用済燃料ラックは、上部同士が前記ダンパ装置により連結されることを特徴とする請求項1に記載の使用済燃料ラックの支持構造。   The spent fuel rack support structure according to claim 1, wherein upper portions of the plurality of spent fuel racks are connected to each other by the damper device. 前記ダンパ装置は、内部に充填された流体の移動により振動を減衰することを特徴とする請求項1または2に記載の使用済燃料ラックの支持構造。   3. The spent fuel rack support structure according to claim 1, wherein the damper device attenuates vibrations by movement of a fluid filled therein. 前記ダンパ装置は、内部に充填されたダイラタント流体により振動を減衰することを特徴とする請求項3に記載の使用済燃料ラックの支持構造。   The spent fuel rack support structure according to claim 3, wherein the damper device damps vibrations by a dilatant fluid filled therein. 前記ダンパ装置は、内部に充填された磁性流体を磁化させることで振動を減衰することを特徴とする請求項3に記載の使用済燃料ラックの支持構造。   4. The spent fuel rack support structure according to claim 3, wherein the damper device attenuates vibration by magnetizing a magnetic fluid filled therein. 5. 前記ダンパ装置は、長手方向における各端部が隣接する前記複数の使用済燃料ラックに対して鉛直方向に着脱自在に設けられることを特徴とする請求項1から5のいずれか一つに記載の使用済燃料ラックの支持構造。   6. The damper device according to claim 1, wherein each of the end portions in the longitudinal direction is detachably provided in the vertical direction with respect to the plurality of spent fuel racks adjacent to each other. Support structure for spent fuel rack.
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