JP3001569B1 - 原子燃料棒輸送用保護具 - Google Patents
原子燃料棒輸送用保護具Info
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- JP3001569B1 JP3001569B1 JP11041943A JP4194399A JP3001569B1 JP 3001569 B1 JP3001569 B1 JP 3001569B1 JP 11041943 A JP11041943 A JP 11041943A JP 4194399 A JP4194399 A JP 4194399A JP 3001569 B1 JP3001569 B1 JP 3001569B1
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
【要約】
【課題】 燃料棒を輸送する際の燃料棒の収納時間を短
縮し、収納本数の制約を低減し、或は品質上の欠陥が発
生することを防止し、燃料棒の輸送を効率よく行うこと
ができるようにすること。 【解決手段】 中性子吸収材を混合した弾力性のある高
分子化合物により形成され、上面に深さが燃料棒の直径
の約２／３以上である燃料棒係合用の複数の溝２２が形
成された下部保護部材２０と、これと同一材質により形
成され、下面に複数の溝２４が形成された上部保護部材
２３により保護具を構成する。そして上下部保護部材を
セットにして容器内に複数個積層収納し、燃料棒を多段
状に収納する。
縮し、収納本数の制約を低減し、或は品質上の欠陥が発
生することを防止し、燃料棒の輸送を効率よく行うこと
ができるようにすること。 【解決手段】 中性子吸収材を混合した弾力性のある高
分子化合物により形成され、上面に深さが燃料棒の直径
の約２／３以上である燃料棒係合用の複数の溝２２が形
成された下部保護部材２０と、これと同一材質により形
成され、下面に複数の溝２４が形成された上部保護部材
２３により保護具を構成する。そして上下部保護部材を
セットにして容器内に複数個積層収納し、燃料棒を多段
状に収納する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子燃料棒の輸送
用保護具に係り、特に原子燃料棒を係合する保護部材を
有する輸送用保護具に関する。
用保護具に係り、特に原子燃料棒を係合する保護部材を
有する輸送用保護具に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、沸騰水型軽水炉用の８×８型燃
料棒集合体は、図６に示すように、６０本の細長い燃料
棒１と中央部に配設された大径のウオータロッド２とを
束状に収束することにより構成され、各燃料棒１はその
両端を上部タイプレート３及び下部タイプレート４に装
着するとともに、中間部にスペーサ５を設けることによ
って所定間隔に保持固定され、それがチャンネルボック
ス６内に収納されている。
料棒集合体は、図６に示すように、６０本の細長い燃料
棒１と中央部に配設された大径のウオータロッド２とを
束状に収束することにより構成され、各燃料棒１はその
両端を上部タイプレート３及び下部タイプレート４に装
着するとともに、中間部にスペーサ５を設けることによ
って所定間隔に保持固定され、それがチャンネルボック
ス６内に収納されている。
【０００３】上記燃料棒は、図７に示すように、ジルコ
ニウム合金製の被覆管７の両端がそれぞれ端栓８及び９
によって密封され、その内部に多数個の核燃料ペレット
１０及びスプリング１１が装填されている。
ニウム合金製の被覆管７の両端がそれぞれ端栓８及び９
によって密封され、その内部に多数個の核燃料ペレット
１０及びスプリング１１が装填されている。
【０００４】ところで、原子力発電所で使用する燃料集
合体は、一般的に一つの燃料加工工場で製作され、製作
した燃料集合体を発電所に輸送して発電所で使用してい
るため、輸送については燃料集合体のみを対象に行って
いた。しかし、近年他の燃料加工工場で製作した燃料棒
を輸送し、別の燃料加工工場で組立てて燃料集合体とす
ることが行われるようになり、燃料集合体に組立てる前
の燃料棒自体を輸送することが必要となって来た。
合体は、一般的に一つの燃料加工工場で製作され、製作
した燃料集合体を発電所に輸送して発電所で使用してい
るため、輸送については燃料集合体のみを対象に行って
いた。しかし、近年他の燃料加工工場で製作した燃料棒
を輸送し、別の燃料加工工場で組立てて燃料集合体とす
ることが行われるようになり、燃料集合体に組立てる前
の燃料棒自体を輸送することが必要となって来た。
【０００５】しかしながら、燃料棒の輸送は、輸送対象
物が核燃料物質であり、輸送容器中の輸送物質の特殊性
から輸送容器内部での核燃料物質の物理的・化学的形
状、濃縮度、重量、密度と存在位置を考慮して、通常時
及び事故時における遮蔽及び未臨界安全性を担保する必
要があるため、既に燃料集合体の輸送について使用許可
されている輸送容器でも、それをそのまま燃料棒の輸送
に使用することはできない。
物が核燃料物質であり、輸送容器中の輸送物質の特殊性
から輸送容器内部での核燃料物質の物理的・化学的形
状、濃縮度、重量、密度と存在位置を考慮して、通常時
及び事故時における遮蔽及び未臨界安全性を担保する必
要があるため、既に燃料集合体の輸送について使用許可
されている輸送容器でも、それをそのまま燃料棒の輸送
に使用することはできない。
【０００６】そこで従来、原子燃料棒を輸送する場合、
燃料集合体として仮組みして燃料集合体用の輸送容器
に収納して輸送する方法、原子燃料棒外形寸法に対し
微小量大き目の内径をもつ鋼製の管内に燃料棒を装入し
て、その鋼製の管をさらに輸送容器の金属製の内部容器
に入れ、その内部容器をさらに外部容器に入れて輸送す
る方法、或は新たに設計製造された燃料棒用の輸送容
器を使用する方法がとられている。
燃料集合体として仮組みして燃料集合体用の輸送容器
に収納して輸送する方法、原子燃料棒外形寸法に対し
微小量大き目の内径をもつ鋼製の管内に燃料棒を装入し
て、その鋼製の管をさらに輸送容器の金属製の内部容器
に入れ、その内部容器をさらに外部容器に入れて輸送す
る方法、或は新たに設計製造された燃料棒用の輸送容
器を使用する方法がとられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、の方法で
は、燃料集合体の仮組みするための作業時間が必要であ
り、仮組後はその移動時にクレーンを使用し立てた状態
で取り扱う必要があり、取り扱う区域に制約されてしま
う。また、仮組みするため最大でも燃料集合体で使用す
る燃料棒の本数以下であり、濃縮度により仮組みできる
本数は半数以下となり、輸送容器当りの燃料棒の収納本
数に制約されてしまう等の問題がある。
は、燃料集合体の仮組みするための作業時間が必要であ
り、仮組後はその移動時にクレーンを使用し立てた状態
で取り扱う必要があり、取り扱う区域に制約されてしま
う。また、仮組みするため最大でも燃料集合体で使用す
る燃料棒の本数以下であり、濃縮度により仮組みできる
本数は半数以下となり、輸送容器当りの燃料棒の収納本
数に制約されてしまう等の問題がある。
【０００８】また、の方法では燃料棒に比較して管外
径寸法が大きくなり、燃料棒の収納本数が減少し、かつ
鋼製の管の重量分重量が増加して、輸送できる燃料棒の
本数が減少した上、逆に輸送容器の重量が増加し、品質
上も鋼製の管内部で原子燃料棒が固定されるように管端
に詰め物やホルダを設置しても、輸送中に振動の影響で
鋼製の管と燃料棒の円筒面にこすれ傷が発生する等の問
題がある。また、長尺体の支持装置として、半円状の切
欠部を有する中敷を使用することも提案されているけれ
ども、燃料棒の場合、その未臨界性を担保するために
は、鋼製の管に入れたときよりも燃料棒の間隔を広くと
らなければならないため、輸送効率が低下することにな
る。
径寸法が大きくなり、燃料棒の収納本数が減少し、かつ
鋼製の管の重量分重量が増加して、輸送できる燃料棒の
本数が減少した上、逆に輸送容器の重量が増加し、品質
上も鋼製の管内部で原子燃料棒が固定されるように管端
に詰め物やホルダを設置しても、輸送中に振動の影響で
鋼製の管と燃料棒の円筒面にこすれ傷が発生する等の問
題がある。また、長尺体の支持装置として、半円状の切
欠部を有する中敷を使用することも提案されているけれ
ども、燃料棒の場合、その未臨界性を担保するために
は、鋼製の管に入れたときよりも燃料棒の間隔を広くと
らなければならないため、輸送効率が低下することにな
る。
【０００９】さらに、の方法では、燃料棒の輸送容器
を新たに製作することになるので、輸送に使用できるよ
うにするための各種検査が必要で、膨大な開発費用が発
生する等の問題がある。
を新たに製作することになるので、輸送に使用できるよ
うにするための各種検査が必要で、膨大な開発費用が発
生する等の問題がある。
【００１０】本発明は、このような点に鑑み、燃料棒を
輸送する際の燃料棒の収納時間を短縮し、収納本数の制
約を低減し、或は品質上の欠陥が発生することを防止
し、燃料棒の輸送を効率よく行うことができる燃料棒輸
送用保護具を得ることを目的とする。
輸送する際の燃料棒の収納時間を短縮し、収納本数の制
約を低減し、或は品質上の欠陥が発生することを防止
し、燃料棒の輸送を効率よく行うことができる燃料棒輸
送用保護具を得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、中性子吸収材
を混合した弾力性のある高分子化合物により形成され、
上面に深さが燃料棒の直径の約２／３以上である燃料棒
係合用の複数の溝が形成された下部保護部材と、その下
部保護部材と同一材質により形成され、下面に上記下部
保護部材の溝に係合された燃料棒に係合する複数の溝が
形成された上部保護部材とからなり、上記下部保護部材
と上部保護部材をセットにして、これを容器内に複数個
積層収納し、多数本の燃料棒を多段状に収納するように
したことを特徴とする。
を混合した弾力性のある高分子化合物により形成され、
上面に深さが燃料棒の直径の約２／３以上である燃料棒
係合用の複数の溝が形成された下部保護部材と、その下
部保護部材と同一材質により形成され、下面に上記下部
保護部材の溝に係合された燃料棒に係合する複数の溝が
形成された上部保護部材とからなり、上記下部保護部材
と上部保護部材をセットにして、これを容器内に複数個
積層収納し、多数本の燃料棒を多段状に収納するように
したことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態について説明する。
の実施の形態について説明する。
【００１３】図１において、符号２０は本発明の燃料棒
輸送用保護具の下部保護部材であって、その下部保護部
材２０は、中性子吸収材であるボロン１％を成型過程で
混合したポリウレタン樹脂等の弾力性のある高分子化合
物によって形成されており、後述する蓋付き燃料棒トレ
イの底面と同一幅で、燃料棒の長さより長い板状に形成
してある。上記下部保護部材２０の下面は平坦であり、
上面には８本の燃料棒２１を固定収納する８列（図にお
いては５列）の長手方向に延びる溝２２が平行に設けら
れている。
輸送用保護具の下部保護部材であって、その下部保護部
材２０は、中性子吸収材であるボロン１％を成型過程で
混合したポリウレタン樹脂等の弾力性のある高分子化合
物によって形成されており、後述する蓋付き燃料棒トレ
イの底面と同一幅で、燃料棒の長さより長い板状に形成
してある。上記下部保護部材２０の下面は平坦であり、
上面には８本の燃料棒２１を固定収納する８列（図にお
いては５列）の長手方向に延びる溝２２が平行に設けら
れている。
【００１４】上記下部保護部材２０の溝２２の深さＨ
は、図２に示すように、燃料棒２１の直径の２／３以上
としてあり、また溝２２の大きさは断面で燃料棒の直径
より若干小さく形成されている。
は、図２に示すように、燃料棒２１の直径の２／３以上
としてあり、また溝２２の大きさは断面で燃料棒の直径
より若干小さく形成されている。
【００１５】また、図１において、符号２３は上部保護
部材であって、その上部保護部材２３は下部保護部材２
０と同一材質で同一平面形状に形成されており、上面が
平坦で、下面に下部保護部材２０の溝２２と対応する位
置に同一間隔で燃料棒２１の径と同一の半円状の溝２４
が設けられている。そして、その溝２４の深さは燃料棒
２１の直径の約１／３としてある。
部材であって、その上部保護部材２３は下部保護部材２
０と同一材質で同一平面形状に形成されており、上面が
平坦で、下面に下部保護部材２０の溝２２と対応する位
置に同一間隔で燃料棒２１の径と同一の半円状の溝２４
が設けられている。そして、その溝２４の深さは燃料棒
２１の直径の約１／３としてある。
【００１６】一方、図３及び図４は燃料棒の輸送に使用
する蓋付きの燃料棒トレイの斜視図及び側面図であり、
この燃料棒トレイ２５は例えばＳＵＳ板材により形成さ
れ、燃料集合体用輸送容器の内容器に収納できる大きさ
であり、約０．２ｍ×０．２ｍ×４ｍの長方体形状で、
上面を除き５面は溶接等で固着されている。上面には蓋
２５ａが設けられており、その蓋２５ａは側壁面に蝶番
２６を介して開閉可能に取り付けられており、閉めたと
きには固定治具２７により固定可能としてある。また、
上記燃料棒トレイ２５の上部端栓側の面或は一側部には
クレーンでその燃料棒トレイを吊り上げるためのフック
２８が取り付けられている。そこで、燃料棒２１の輸送
に際しては、蓋付き燃料棒トレイ２５の蓋２５ａをあ
け、下部保護部材２０を敷き、その下部保護部材２０の
各溝２２に燃料棒２１を順次係合保持させる。この場
合、溝２２の深さが燃料棒２１の直径の２／３以上あ
り、溝２２の直径が燃料棒２１の直径より若干小さめに
してあるため、下部保護部材２０の弾性によって燃料棒
が保持固定される。
する蓋付きの燃料棒トレイの斜視図及び側面図であり、
この燃料棒トレイ２５は例えばＳＵＳ板材により形成さ
れ、燃料集合体用輸送容器の内容器に収納できる大きさ
であり、約０．２ｍ×０．２ｍ×４ｍの長方体形状で、
上面を除き５面は溶接等で固着されている。上面には蓋
２５ａが設けられており、その蓋２５ａは側壁面に蝶番
２６を介して開閉可能に取り付けられており、閉めたと
きには固定治具２７により固定可能としてある。また、
上記燃料棒トレイ２５の上部端栓側の面或は一側部には
クレーンでその燃料棒トレイを吊り上げるためのフック
２８が取り付けられている。そこで、燃料棒２１の輸送
に際しては、蓋付き燃料棒トレイ２５の蓋２５ａをあ
け、下部保護部材２０を敷き、その下部保護部材２０の
各溝２２に燃料棒２１を順次係合保持させる。この場
合、溝２２の深さが燃料棒２１の直径の２／３以上あ
り、溝２２の直径が燃料棒２１の直径より若干小さめに
してあるため、下部保護部材２０の弾性によって燃料棒
が保持固定される。
【００１７】そこで、上記燃料棒２１が係合された下部
保護部材２０上に上部保護部材２３を載置する。以後、
同様な操作を繰り返し、下部保護部材２０と上部保護部
材２３とをセットとして順次燃料棒を保持した保持具を
積み重ねる。
保護部材２０上に上部保護部材２３を載置する。以後、
同様な操作を繰り返し、下部保護部材２０と上部保護部
材２３とをセットとして順次燃料棒を保持した保持具を
積み重ねる。
【００１８】このようにして、保護部材を燃料棒トレイ
２５の上面まで入れ込んだら、蓋２５ａを閉め、固定治
具で蓋が開かないようにし、図示しない搬送装置或はク
レーンで、輸送容器に梱包する区域へ移送する。なお、
この時クレーンで移動させる場合は、フック２８を利用
して燃料棒トレイを横の状態或は縦の状態で搬送する。
２５の上面まで入れ込んだら、蓋２５ａを閉め、固定治
具で蓋が開かないようにし、図示しない搬送装置或はク
レーンで、輸送容器に梱包する区域へ移送する。なお、
この時クレーンで移動させる場合は、フック２８を利用
して燃料棒トレイを横の状態或は縦の状態で搬送する。
【００１９】梱包区域においては、図５に示すように、
移送されてきた燃料棒トレイ２５を燃料集合体用の輸送
容器の内容器３０に収納し、内容器３０の内面に設けら
れている内容器緩衝材３１と燃料棒トレイ２５の外面が
ほぼ密着状態となるようにされる。
移送されてきた燃料棒トレイ２５を燃料集合体用の輸送
容器の内容器３０に収納し、内容器３０の内面に設けら
れている内容器緩衝材３１と燃料棒トレイ２５の外面が
ほぼ密着状態となるようにされる。
【００２０】そこで、上記内容器３０に蓋３２を装着
し、その内容器３０を燃料集合体用輸送容器の外容器３
３に収納し、蓋３４によって密閉する。
し、その内容器３０を燃料集合体用輸送容器の外容器３
３に収納し、蓋３４によって密閉する。
【００２１】一方、輸送容器から燃料棒を取り出すとき
は逆の操作を行う。
は逆の操作を行う。
【００２２】ところで、本実施の形態においては、中性
子吸収材としてボロンを混合したものを示したが、ガド
リニウムやガドミウム等を混合してもよく、また燃料棒
トレイ当たり８本×８段の６４本を収納するようにした
が、燃料棒が細くなった場合には１段当たりの本数を増
加することができ、段数も増加させることができる。ま
た、輸送容器の梱包場所に燃料棒を取り扱える装置があ
れば、燃料棒トレイを使用しなくてもよい。
子吸収材としてボロンを混合したものを示したが、ガド
リニウムやガドミウム等を混合してもよく、また燃料棒
トレイ当たり８本×８段の６４本を収納するようにした
が、燃料棒が細くなった場合には１段当たりの本数を増
加することができ、段数も増加させることができる。ま
た、輸送容器の梱包場所に燃料棒を取り扱える装置があ
れば、燃料棒トレイを使用しなくてもよい。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は中性子吸
収材を混合した弾力性のある高分子化合物により形成さ
れた下部保護部材の上面に、深さが燃料棒の直径の約２
／３以上の複数の溝を形成し、その溝に燃料棒を係合保
持させるようにしたので、燃料棒の位置を確定すること
ができ、臨界解析上の要求を満足させることができ、し
かも、上述のように中性子吸収材入りの弾力性のある高
分子化合物によって保護部材が形成されているため、収
納本数を増やしても未臨界性を担保できる。さらに、上
記弾力性によって燃料棒に対してバネ効果があり、輸送
時の大きな衝撃を吸収でき、燃料棒に及ぼされる衝撃力
を緩和することができ、また、保護部材の溝に燃料棒を
係合させるだけであるから、梱包の作業性を向上でき、
輸送用容器としては、既存の燃料集合体用の容器を使用
でき、新たな輸送容器を製作する必要もない等の効果を
奏する。
収材を混合した弾力性のある高分子化合物により形成さ
れた下部保護部材の上面に、深さが燃料棒の直径の約２
／３以上の複数の溝を形成し、その溝に燃料棒を係合保
持させるようにしたので、燃料棒の位置を確定すること
ができ、臨界解析上の要求を満足させることができ、し
かも、上述のように中性子吸収材入りの弾力性のある高
分子化合物によって保護部材が形成されているため、収
納本数を増やしても未臨界性を担保できる。さらに、上
記弾力性によって燃料棒に対してバネ効果があり、輸送
時の大きな衝撃を吸収でき、燃料棒に及ぼされる衝撃力
を緩和することができ、また、保護部材の溝に燃料棒を
係合させるだけであるから、梱包の作業性を向上でき、
輸送用容器としては、既存の燃料集合体用の容器を使用
でき、新たな輸送容器を製作する必要もない等の効果を
奏する。
【図１】本発明の原子燃料棒保持部材を積層した状態を
示す断面図。
示す断面図。
【図２】本発明における下部保護部材の拡大斜視部分
図。
図。
【図３】蓋付き燃料棒トレイ斜視図。
【図４】蓋付き燃料棒トレイ側面図。
【図５】原子燃料棒トレイを輸送用容器に収納した状態
を示す断面図。
を示す断面図。
【図６】燃料集合体の縦断面図。
【図７】燃料棒の縦断側面図。
２０ 下部保護部材 ２１ 燃料棒 ２２ 溝 ２３ 上部保護部材 ２４ 溝 ２５ 燃料棒トレイ ２６ 蝶番 ２７ 固定治具 ２８ フック ３０ 輸送容器の内容器 ３１ 内容器緩衝材 ３３ 外容器
Claims (3)
- 【請求項１】中性子吸収材を混合した弾力性のある高分
子化合物により形成され、上面に深さが燃料棒の直径の
約２／３以上である燃料棒係合用の複数の溝が形成され
た下部保護部材と、その下部保護部材と同一材質により
形成され、下面に上記下部保護部材の溝に係合された燃
料棒に係合する複数の溝が形成された上部保護部材とか
らなり、上記下部保護部材と上部保護部材をセットにし
て、これを容器内に複数個積層収納し、多数本の燃料棒
を多段状に収納するようにしたことを特徴とする、原子
燃料棒輸送用保護具。 - 【請求項２】上部保護部材及び下部保護部材は、中性子
吸収材としてボロン、ガドリニウム、カドミウム等を混
合した高分子化合物によって形成され、燃料棒の長さよ
り長い板状であることを特徴とする、請求項１記載の原
子燃料棒輸送用保護具。 - 【請求項３】下部保護部材の溝の大きさが、断面で燃料
棒の直径より若干小さいことを特徴とする、請求項１記
載の原子燃料棒輸送用保護具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11041943A JP3001569B1 (ja) | 1999-02-19 | 1999-02-19 | 原子燃料棒輸送用保護具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11041943A JP3001569B1 (ja) | 1999-02-19 | 1999-02-19 | 原子燃料棒輸送用保護具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3001569B1 true JP3001569B1 (ja) | 2000-01-24 |
| JP2000241580A JP2000241580A (ja) | 2000-09-08 |
Family
ID=12622307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11041943A Expired - Fee Related JP3001569B1 (ja) | 1999-02-19 | 1999-02-19 | 原子燃料棒輸送用保護具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3001569B1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AR115687A1 (es) * | 2018-07-05 | 2021-02-17 | Framatome Sa | Método de fabricación de un elemento de combustible nuclear, instalación para la fabricación de elementos de combustible nuclear y método para expandir una instalación de este tipo |
| CN113479474B (zh) * | 2021-07-12 | 2023-03-14 | 中国核电工程有限公司 | 一种双层棒盒 |
-
1999
- 1999-02-19 JP JP11041943A patent/JP3001569B1/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP2000241580A (ja) | 2000-09-08 |
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