JP3403978B2 - 原子燃料棒溶接装置 - Google Patents
原子燃料棒溶接装置Info
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Description
燃料棒の被覆管開放端面に端栓を溶接する原子燃料棒溶
接装置に関する。
は、図4に示すように、ジルコニウム合金またはステン
レス鋼製の被覆管1内に、二酸化ウランなどのペレット
2を所定数装填し、一端から挿入された押しばね3によ
ってペレット2を他端側の端栓4に押圧するとともに、
内部にヘリウムガスの如き不活性ガスを充填した後被覆
管1の開放側端部に端栓5を取り付けて封止溶接されて
いる。
溶接する従来の溶接装置の概略構成を示す図であって、
溶接チャンバー6の一側壁部には原子燃料棒の被覆管1
を挿入自在とする開口7が設けられており、この開口7
から挿入された被覆管1の開放端と対向する位置には、
端栓5を保持しこれを被覆管端に圧入する端栓保持機構
8が設けられている。また、上記溶接チャンバー6の頂
壁部には溶接トーチ9が設けられ、さらに上記開口7の
外側にはシール機構10が設けられている。
て支持された燃料棒の被覆管1の開放端側を開口7を経
て溶接チャンバー6内に挿入した後、シール機構10に
よりシールし、その後溶接チャンバー6内の空気を排出
し高度の真空とする。その後溶接トーチ9に連なる不活
性ガス導入管12からヘリウムガスの如き不活性ガスを
溶接チャンバー6内に導入することにより、被覆管1内
に上記不活性ガスを充填する。そこで、端栓保持機構8
を前進させて端栓5を被覆管1の開放端に圧入した後、
その被覆管1を燃料棒回転支持機構11によって軸線回
りに回転させながら、溶接トーチ9によって被覆管1と
端栓5との結合面の溶接を行う。
内の不活性ガスの圧力値は、燃料棒開放端面に端栓を圧
入する際の不活性ガス封入圧力によって決まるが、燃料
棒内の不活性ガス圧力は温度が21℃の換算値で評価さ
れる。一方、不活性ガスの封入圧力は封入時の不活性ガ
スの温度に依存しており、この不活性ガス温度は溶接チ
ャンバーの温度の影響を受けている。また、溶接チャン
バーは、溶接条件、溶接作業ペース、溶接作業エリアの
室温の影響を受け、その温度が変動するため、この溶接
チャンバー温度の影響を受ける燃料棒への封入時の不活
性ガス圧力の21℃換算値も変動することになる。
時点で燃料棒内の不活性ガスの圧力は決まるため、封入
時の溶接チャンバー圧力を仕様範囲に制御することのみ
で燃料棒内圧を仕様範囲に保つことが可能とされてい
た。
圧力で封入した場合も封入するガスの温度が21℃から
離れている場合には、燃料棒内圧が仕様を外れるケース
が起こり得る。すなわち、上記燃料棒内に封入される不
活性ガスの温度は室温と溶接チャンバー温度によって影
響され、また溶接チャンバーはTIG溶接、レーザ溶接
等の溶接熱の影響によって必ず上昇する。
に封入される不活性ガスの温度を一定の温度に管理する
ことにより燃料棒封入内圧のバラツキを押さえることが
できるようにした原子燃料棒溶接装置を得ることを目的
とする。
スを封入した溶接チャンバー内で燃料棒に端栓を溶接す
る原子燃料棒溶接装置において、上記溶接チャンバーの
少なくとも一側壁に、燃料棒に封入される溶接チャンバ
ー内の不活性ガスを冷却する冷却装置を取り付けたこと
を特徴とする。
度を検出する温度センサーと、その温度センサーにより
検出した温度により、燃料棒に封入される溶接チャンバ
ー内の不活性ガスを冷却する冷却装置を制御する制御装
置を有することを特徴とする。
発明の実施の形態について説明する。なお、図5と同一
部分については同一符号を付しその詳細な説明は省略す
る。
り、溶接チャンバー6の外側面には少なくともその一部
に銅等の高熱伝導材で作られた冷却板13が装着されて
おり、その冷却板13には熱伝導素子14が密着固定さ
れている。また、溶接チャンバー6には溶接チャンバー
温度を検出する温度センサー15が設けられており、そ
の温度センサー15によって検出された温度信号が制御
装置16に入力されており、その制御装置16からの制
御信号によって熱伝導素子14による冷却温度を制御す
るようにしてある。一方、上記熱伝導素子14による急
冷によって溶接チャンバー6が室温以下に過冷却され、
結露が生ずることを防止するため、冷却装置である熱伝
導素子14の近傍にも冷却装置温度検出センサー17が
設けられており、上記制御装置16を介して、冷却装置
による温度制御が常に室温より高い温度で制御されるよ
うにしてある。
覆管1の端部が溶接固着される間に発生する溶接熱が、
溶接チャンバー6、燃料棒、端栓保持機構8に伝達され
るとともに、各部位から放出が行われ、溶接熱と放出熱
の温度がバランスするまで溶接チャンバー6の温度が上
昇するが、上記熱伝導素子14による冷却作用によって
溶接チャンバー6の温度が所定温度に保持され、溶接チ
ャンバー内で温度上昇する不活性ガスの温度を一定にす
ることができ、燃料棒内に封入される不活性ガスの圧力
を所定値に制御することができる。
サー15によって常時監視されていたるめ、その温度が
設定制御温度範囲を外れたと判断した場合には、端栓保
持機構8の作動を停止させたり、或は溶接電源からの溶
接熱源供給を停止させるようにすることもできる。
あり、溶接チャンバー6の壁体内に冷却管18が埋設し
てあり、その冷却管18に制御装置16によって開度が
制御される制御弁19を介して冷却媒体を流通させるこ
とによって、溶接チャンバー6を所定温度に冷却するよ
うにしてある。
1の実施の形態と同様に被覆管1内に封入さる不活性ガ
スの温度を一定にし、その不活性ガスの圧力を所定値に
制御することができる。
態を示す図であり、溶接チャンバー6の外壁面に多数の
放熱フィン20を形成し、その放熱フィン20に向って
送風機21によって冷却風を吹き付けるようにしてあ
る。
形態と同様に溶接チャンバー6の冷却を行うことによっ
て、被覆管内に封入される不活性ガスの圧力にバラツキ
が生ずることが防止される。
に端栓を溶接する溶接装置における溶接チャンバーの少
なくとも一側壁に、燃料棒に封入される溶接チャンバー
内の不活性ガスを冷却する冷却装置を取り付けたので、
溶接チャンバー内が所定温度範囲に保持され、溶接チャ
ンバーの温度上昇に基づく不活性ガスの温度上昇による
燃料棒内のガスの21℃換算時の圧力変動が生ずること
を防止することができ、燃料棒内のガス圧のバラツキを
防止することができる。
態の概略構成を示す図。
図。
Claims (6)
- 【請求項1】不活性ガスを封入した溶接チャンバー内で
燃料棒に端栓を溶接する原子燃料棒溶接装置において、
上記溶接チャンバーの少なくとも1側壁に、燃料棒に封
入される溶接チャンバー内の不活性ガスを冷却する冷却
装置を取り付けたことを特徴とする、原子炉燃料棒溶接
装置。 - 【請求項2】冷却装置は、溶接チャンバー外側面に設け
られた熱伝導素子であることを特徴とする、請求項1記
載の原子炉燃料棒溶接装置。 - 【請求項3】冷却装置は、溶接チャンバーの少なくとも
1側壁の壁面内に設けられた冷却管であることを特徴と
する、請求項1記載の原子炉燃料棒溶接装置。 - 【請求項4】冷却装置は、溶接チャンバーの側壁面に取
り付けた高熱伝導材からなる冷却板であることを特徴と
する、請求項1記載の原子炉燃料棒溶接装置。 - 【請求項5】溶接チャンバーの少なくとも1側壁に放熱
フィンを取付け、冷却風を吹き付けるようにしたことを
特徴とする、請求項1記載の原子炉燃料棒溶接装置。 - 【請求項6】溶接チャンバーの温度を検出する温度セン
サーと、その温度センサーにより検出した温度により、
燃料棒に封入される溶接チャンバー内の不活性ガスを冷
却する冷却装置を制御する制御装置を有することを特徴
とする、請求項1乃至5のいずれかに記載の原子炉燃料
棒溶接装置。
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JP21081799A JP3403978B2 (ja) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | 原子燃料棒溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP21081799A JP3403978B2 (ja) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | 原子燃料棒溶接装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2001033582A JP2001033582A (ja) | 2001-02-09 |
JP3403978B2 true JP3403978B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=16595625
Family Applications (1)
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JP21081799A Expired - Fee Related JP3403978B2 (ja) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | 原子燃料棒溶接装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3403978B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI824526B (zh) * | 2021-05-19 | 2023-12-01 | 美商西屋電器公司 | 用於核燃料棒之tig熔接程序的氦氣流動停止總成(hfsa) |
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DE102008015913A1 (de) * | 2008-03-27 | 2009-10-08 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Vorrichtung zum Schweißen mit einer Prozesskammer und ein Schweißverfahren |
CN106735754B (zh) * | 2016-12-13 | 2019-09-17 | 中核北方核燃料元件有限公司 | 一种环形燃料元件的焊接方法 |
CN114083089A (zh) * | 2021-12-01 | 2022-02-25 | 中国核电工程有限公司 | 一种燃料棒端塞焊接装置 |
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1999
- 1999-07-26 JP JP21081799A patent/JP3403978B2/ja not_active Expired - Fee Related
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