JP4101471B2 - 中性子反射体ボルト締結構造及びその締付方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子力発電プラントの原子炉容器内の炉内構造物に関し、特に、炉心槽内に中性子反射体を固定する際の中性子反射体ボルト締結構造と、その締付方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、一般的な原子炉構造全体を示す概略縦断面図である。この図において、原子炉容器１０は、内部に燃料集合体１４を支持する炉心槽１２を備えている。炉心槽１２内の燃料集合体１４は、上側を上部炉心板１６で、下側を下部炉心板１８で、そして側周囲を中性子反射体２０で囲まれている。
【０００３】
次に、この中性子反射体の組立構造を図４を参照しながら説明する。中性子反射体２０は、略円環状の８個の段部を上下に８段重ねにした構造になっており、円周上の８箇所に設けられたタイロッド２２によって締め付ける構造になっている。なお、各段部を組み立てる際の位置決めは、位置決めピン２３によりなされる。また、中性子反射体２０の最下段部２０Ａには、その周囲にフランジ部２０１が４箇所（図面では２箇所しか見えない）設けられており、最上段部２０Ｃには、同じくその周囲にフランジ部２０２が４箇所設けられている。
【０００４】
タイロッド２２は、図５に示すように、中性子反射体２０の最上段部２０Ｃから最下段部２０Ａまでを貫いている。そして、タイロッド２２の下端部は、下部炉心板１８を通って炉心槽１２に形成されたフランジ部１３にねじ込まれる構造となっている。一方、タイロッド２２の上端部には、最上段部２０Ｃの中性子反射体の上面を押え付けるためのナット２４が取付けられている。そして、このナット２４を回転させることにより、中性子反射体２０は、下部炉心板１８との間で締め付けられると共に、この下部炉心板１８を介して炉心槽１２のフランジ部１３に取付け固定される。
【０００５】
一方、中性子反射体２０には、冷却用のフローホールが多数設けられており、その中を冷却水が流れるようになっている。図６は、中性子反射体２０の最下段部２０Ａにおけるフローホール２０４の入口部分の構造を示す図であり、この図において、炉心槽１２のフランジ部１３に取り付けられた下部炉心板１８には、プラグ１８１が設けられており、このプラグ１８１から流入した冷却水は、中性子反射体２０の最下段部２０Ａに設けられたオリフィス２０３を通過し、フローホール２０４内部を上方に流れる。このフローホールは、８段重ね構造の中性子反射体２０の最下段部２０Ａから最上段部２０Ｃまでを貫通するように設けられているので、最下段部２０Ａのオリフィス２０３から流入した冷却水は、そのままフローホール２０４を上昇し、最上段部２０Ｃの中性子反射体２０のフローホールから流出するようになっている。
【０００６】
冷却材が最下段部２０Ａのオリフィス２０３を通過する際には、この場所で圧力損失が生じ、この圧力損失により中性子反射体２０の組立構造全体に大きなリフト力が作用する。このリフト力の大部分は、最下段部２０Ａのオリフィス２０３を冷却水が通過する時に生じるため、残りの７段、すなわち第２段部２０Ｂから最上段部２０Ｃまでの中性子反射体２０に作用する力は比較的小さくなっている。このリフト力に対しては、８本のタイロッド２２を締め付けることにより、中性子反射体２０を下部炉心板１８に押し付けるようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来型の８本のタイロッド２２により中性子反射体２０を下部炉心板１８に押え付ける構造において、中性子照射によってタイロッド２２にリラクゼーション、すなわち緩和が生じた場合、リフト力に抗して中性子反射体２０を押え付けるのに必要な締め付け力が低下する可能性があった。
【０００８】
従って、本発明は、上述した従来の技術の問題を解決するためになされたもので、中性子照射によりタイロッドにリラクゼーションが生じても、中性子反射体を下部炉心板を介して炉心槽のフランジ部にしっかりと押え付けることができる中性子反射体ボルト締付構造およびその締付方法を提供することを主な目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、請求項１に記載の本発明は、原子炉容器内の炉心槽内部に位置し且つ分割した複数段部を組み合わせてなる中性子反射体と、該中性子反射体を前記炉心槽に固定する複数本のタイロッドと、前記中性子反射体の前記複数段部の内の最下段部だけを前記炉心槽に固定する複数本のボルトとを備えてなる中性子反射体ボルト締結構造を特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に記載の本発明は、原子炉容器内の炉心槽内部に位置し且つ分割した複数段部を組み合わせてなる中性子反射体を複数本のタイロッドで前記炉心槽に固定すると共に、前記中性子反射体の前記複数段部の内の最下段部だけを複数本のボルトで前記炉心槽に固定する中性子反射体ボルト締結方法を特徴としている。
【００１１】
【作用】
中性子反射体全体に作用するリフト力の内、大部分のリフト力が作用する最下段部だけを、タイロッドとは別のボルトにより炉心槽に固定するため、最下段の中性子反射体を締め付ける初期締付力が非常に大きくなる。
【００１２】
【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。
【００１３】
図１は、本発明に係る中性子反射体ボルト締結構造を示す概要図であり、図２は、そのＡ−Ａ端面図である。これらの図において、中性子反射体２０の最下段部２０Ａには、フランジ部２０１が設けられており、このフランジ部２０１には、ボルト１用の貫通穴２０５が穿孔されている。また、中性子反射体２０の下側に位置する下部炉心板１８にも、ボルト１用の貫通穴１８２が穿孔されている。一方、中性子反射体２０と下部炉心板１８とを支持する炉心槽１２のフランジ部１３には、ボルト１を嵌め込むためのねじ穴１３１が形成されている。そして、ボルト１により、最下段部２０Ａの中性子反射体２０を下部炉心板１８を介して炉心槽１２のフランジ部１３へ締め付け固定するようになっている。
【００１４】
なお、本実施形態においては、上述した各穴２０５，１８２，１３１、並びにボルト１は、最下段部２０Ａに形成されたフランジ部２０１毎に８個づつ設けられている。すなわち、フランジ部は、４個設けられているので（図４参照）、全体で４２本のボルトによって、最下段部２０Ａの中性子反射体２０をフランジ部１３へ締め付け固定するようになっている。
【００１５】
この中性子反射体ボルト締付構造を利用して、中性子反射体を締め付ける場合には、８段重ねの中性子反射体２０全体を従来型の８本のタイロッド２２で炉心槽１２へ締付固定すると共に、中性子反射体２０の最下段部２０Ａだけを本願発明に係る多数のボルト１により炉心槽１２のフランジ部１３へ締付固定するものである。
【００１６】
このように、大部分のリフト力が作用する中性子反射体２０の最下段部２０Ａのみを、タイロッド２２とは別個独立した複数本のボトルで炉心槽１２へ固定することで、中性子反射体２０の最下段部２０Ａを８本のタイロッドと比較して遥かに大きな初期締付力で固定することができる。従って、たとえ中性子照射によりタイロッド２２にリラクゼーションが生じて締付力が低下しても、多数のボルト１の初期締付力が十分大きいため、リフト力に見合った締付力を保持することができる。その結果、中性子反射体２０の炉心槽１２のフランジ部１３への押え付け固定を維持することができる。
【００１７】
一方、中性子反射体２０の残りの７段、すなわち第２段部２０Ｂから最上端部２０Ｃに作用するリフト力は、最下段部２０Ａに比して比較的小さいため、従来型の８本のタイロッド２２による締付で十分であり、たとえタイロッドにリラクゼーションが生じてタイロッドの軸力が低下しても、必要な締付力は保持できる。
【００１８】
なお、本発明に係るボルト１を締め付け固定する場所は、中性子照射量の低い位置であり、リラクゼーションによる締付力の低下も回避でき、確実な締付力を維持することができる。
【００１９】
上述した実施形態においては、中性子反射体２０の４個のフランジ部２０１の総てをボルト１により下部炉心板１８を介して炉心槽１２のフランジ部１３へ固定したが、対向する２個のフランジ部だけを固定してもよい。また、各フランジ部２０１毎に８本のボルト１を用いたが、所定の初期締付力が得られれば、フランジ毎のボルトの数は、８本より多くても少なくてもよい。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、中性子反射体全体に作用するリフト力の内、大部分のリフト力が作用する最下段部だけを、タイロッドとは別のボルトにより炉心槽に固定するため、最下段の中性子反射体を締め付ける初期締付力が非常に大きくなり、中性子照射によりタイロッドにリラクゼーションが生じても、中性子反射体を炉心槽にしっかり押え付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る中性子反射体締付構造を示す概要図である。
【図２】 図１のＡ−Ａ端面図である。
【図３】 一般的な原子炉構造全体を示す概略縦断面図である。
【図４】 中性子反射体の組立構造を示す斜視図である。
【図５】 従来の中性子反射体の締付構造を示す概要図である。
【図６】 中性子反射体の最下段部におけるフローホール入口部分の構造を示す概要図である。
【符号の説明】
１…ボルト、１０…原子炉容器、１２…炉心槽、１３…フランジ部、１４…燃料集合体、１６…上部炉心板、１８…下部炉心板、２０…中性子反射体、２０Ａ…最下段部、２０Ｂ…第２段部、２０Ｃ…最上段部、２２…タイロッド、２３…位置決めピン、２４…ナット、１３１…ねじ穴、１８１…プラグ、１８２…貫通穴、２０１…フランジ部、２０２…フランジ部、２０３…オリフィス、２０４…フローホール、２０５…貫通穴。
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子力発電プラントの原子炉容器内の炉内構造物に関し、特に、炉心槽内に中性子反射体を固定する際の中性子反射体ボルト締結構造と、その締付方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、一般的な原子炉構造全体を示す概略縦断面図である。この図において、原子炉容器１０は、内部に燃料集合体１４を支持する炉心槽１２を備えている。炉心槽１２内の燃料集合体１４は、上側を上部炉心板１６で、下側を下部炉心板１８で、そして側周囲を中性子反射体２０で囲まれている。
【０００３】
次に、この中性子反射体の組立構造を図４を参照しながら説明する。中性子反射体２０は、略円環状の８個の段部を上下に８段重ねにした構造になっており、円周上の８箇所に設けられたタイロッド２２によって締め付ける構造になっている。なお、各段部を組み立てる際の位置決めは、位置決めピン２３によりなされる。また、中性子反射体２０の最下段部２０Ａには、その周囲にフランジ部２０１が４箇所（図面では２箇所しか見えない）設けられており、最上段部２０Ｃには、同じくその周囲にフランジ部２０２が４箇所設けられている。
【０００４】
タイロッド２２は、図５に示すように、中性子反射体２０の最上段部２０Ｃから最下段部２０Ａまでを貫いている。そして、タイロッド２２の下端部は、下部炉心板１８を通って炉心槽１２に形成されたフランジ部１３にねじ込まれる構造となっている。一方、タイロッド２２の上端部には、最上段部２０Ｃの中性子反射体の上面を押え付けるためのナット２４が取付けられている。そして、このナット２４を回転させることにより、中性子反射体２０は、下部炉心板１８との間で締め付けられると共に、この下部炉心板１８を介して炉心槽１２のフランジ部１３に取付け固定される。
【０００５】
一方、中性子反射体２０には、冷却用のフローホールが多数設けられており、その中を冷却水が流れるようになっている。図６は、中性子反射体２０の最下段部２０Ａにおけるフローホール２０４の入口部分の構造を示す図であり、この図において、炉心槽１２のフランジ部１３に取り付けられた下部炉心板１８には、プラグ１８１が設けられており、このプラグ１８１から流入した冷却水は、中性子反射体２０の最下段部２０Ａに設けられたオリフィス２０３を通過し、フローホール２０４内部を上方に流れる。このフローホールは、８段重ね構造の中性子反射体２０の最下段部２０Ａから最上段部２０Ｃまでを貫通するように設けられているので、最下段部２０Ａのオリフィス２０３から流入した冷却水は、そのままフローホール２０４を上昇し、最上段部２０Ｃの中性子反射体２０のフローホールから流出するようになっている。
【０００６】
冷却材が最下段部２０Ａのオリフィス２０３を通過する際には、この場所で圧力損失が生じ、この圧力損失により中性子反射体２０の組立構造全体に大きなリフト力が作用する。このリフト力の大部分は、最下段部２０Ａのオリフィス２０３を冷却水が通過する時に生じるため、残りの７段、すなわち第２段部２０Ｂから最上段部２０Ｃまでの中性子反射体２０に作用する力は比較的小さくなっている。このリフト力に対しては、８本のタイロッド２２を締め付けることにより、中性子反射体２０を下部炉心板１８に押し付けるようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来型の８本のタイロッド２２により中性子反射体２０を下部炉心板１８に押え付ける構造において、中性子照射によってタイロッド２２にリラクゼーション、すなわち緩和が生じた場合、リフト力に抗して中性子反射体２０を押え付けるのに必要な締め付け力が低下する可能性があった。
【０００８】
従って、本発明は、上述した従来の技術の問題を解決するためになされたもので、中性子照射によりタイロッドにリラクゼーションが生じても、中性子反射体を下部炉心板を介して炉心槽のフランジ部にしっかりと押え付けることができる中性子反射体ボルト締付構造およびその締付方法を提供することを主な目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、請求項１に記載の本発明は、原子炉容器内の炉心槽内部に位置し且つ分割した複数段部を組み合わせてなる中性子反射体と、該中性子反射体を前記炉心槽に固定する複数本のタイロッドと、前記中性子反射体の前記複数段部の内の最下段部だけを前記炉心槽に固定する複数本のボルトとを備えてなる中性子反射体ボルト締結構造を特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に記載の本発明は、原子炉容器内の炉心槽内部に位置し且つ分割した複数段部を組み合わせてなる中性子反射体を複数本のタイロッドで前記炉心槽に固定すると共に、前記中性子反射体の前記複数段部の内の最下段部だけを複数本のボルトで前記炉心槽に固定する中性子反射体ボルト締結方法を特徴としている。
【００１１】
【作用】
中性子反射体全体に作用するリフト力の内、大部分のリフト力が作用する最下段部だけを、タイロッドとは別のボルトにより炉心槽に固定するため、最下段の中性子反射体を締め付ける初期締付力が非常に大きくなる。
【００１２】
【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。
【００１３】
図１は、本発明に係る中性子反射体ボルト締結構造を示す概要図であり、図２は、そのＡ−Ａ端面図である。これらの図において、中性子反射体２０の最下段部２０Ａには、フランジ部２０１が設けられており、このフランジ部２０１には、ボルト１用の貫通穴２０５が穿孔されている。また、中性子反射体２０の下側に位置する下部炉心板１８にも、ボルト１用の貫通穴１８２が穿孔されている。一方、中性子反射体２０と下部炉心板１８とを支持する炉心槽１２のフランジ部１３には、ボルト１を嵌め込むためのねじ穴１３１が形成されている。そして、ボルト１により、最下段部２０Ａの中性子反射体２０を下部炉心板１８を介して炉心槽１２のフランジ部１３へ締め付け固定するようになっている。
【００１４】
なお、本実施形態においては、上述した各穴２０５，１８２，１３１、並びにボルト１は、最下段部２０Ａに形成されたフランジ部２０１毎に８個づつ設けられている。すなわち、フランジ部は、４個設けられているので（図４参照）、全体で４２本のボルトによって、最下段部２０Ａの中性子反射体２０をフランジ部１３へ締め付け固定するようになっている。
【００１５】
この中性子反射体ボルト締付構造を利用して、中性子反射体を締め付ける場合には、８段重ねの中性子反射体２０全体を従来型の８本のタイロッド２２で炉心槽１２へ締付固定すると共に、中性子反射体２０の最下段部２０Ａだけを本願発明に係る多数のボルト１により炉心槽１２のフランジ部１３へ締付固定するものである。
【００１６】
このように、大部分のリフト力が作用する中性子反射体２０の最下段部２０Ａのみを、タイロッド２２とは別個独立した複数本のボトルで炉心槽１２へ固定することで、中性子反射体２０の最下段部２０Ａを８本のタイロッドと比較して遥かに大きな初期締付力で固定することができる。従って、たとえ中性子照射によりタイロッド２２にリラクゼーションが生じて締付力が低下しても、多数のボルト１の初期締付力が十分大きいため、リフト力に見合った締付力を保持することができる。その結果、中性子反射体２０の炉心槽１２のフランジ部１３への押え付け固定を維持することができる。
【００１７】
一方、中性子反射体２０の残りの７段、すなわち第２段部２０Ｂから最上端部２０Ｃに作用するリフト力は、最下段部２０Ａに比して比較的小さいため、従来型の８本のタイロッド２２による締付で十分であり、たとえタイロッドにリラクゼーションが生じてタイロッドの軸力が低下しても、必要な締付力は保持できる。
【００１８】
なお、本発明に係るボルト１を締め付け固定する場所は、中性子照射量の低い位置であり、リラクゼーションによる締付力の低下も回避でき、確実な締付力を維持することができる。
【００１９】
上述した実施形態においては、中性子反射体２０の４個のフランジ部２０１の総てをボルト１により下部炉心板１８を介して炉心槽１２のフランジ部１３へ固定したが、対向する２個のフランジ部だけを固定してもよい。また、各フランジ部２０１毎に８本のボルト１を用いたが、所定の初期締付力が得られれば、フランジ毎のボルトの数は、８本より多くても少なくてもよい。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、中性子反射体全体に作用するリフト力の内、大部分のリフト力が作用する最下段部だけを、タイロッドとは別のボルトにより炉心槽に固定するため、最下段の中性子反射体を締め付ける初期締付力が非常に大きくなり、中性子照射によりタイロッドにリラクゼーションが生じても、中性子反射体を炉心槽にしっかり押え付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る中性子反射体締付構造を示す概要図である。
【図２】 図１のＡ−Ａ端面図である。
【図３】 一般的な原子炉構造全体を示す概略縦断面図である。
【図４】 中性子反射体の組立構造を示す斜視図である。
【図５】 従来の中性子反射体の締付構造を示す概要図である。
【図６】 中性子反射体の最下段部におけるフローホール入口部分の構造を示す概要図である。
【符号の説明】
１…ボルト、１０…原子炉容器、１２…炉心槽、１３…フランジ部、１４…燃料集合体、１６…上部炉心板、１８…下部炉心板、２０…中性子反射体、２０Ａ…最下段部、２０Ｂ…第２段部、２０Ｃ…最上段部、２２…タイロッド、２３…位置決めピン、２４…ナット、１３１…ねじ穴、１８１…プラグ、１８２…貫通穴、２０１…フランジ部、２０２…フランジ部、２０３…オリフィス、２０４…フローホール、２０５…貫通穴。
Claims (2)
- 原子炉容器内の炉心槽内部に位置し且つ分割した複数段部を組み合わせてなる中性子反射体と、
該中性子反射体を前記炉心槽に固定する複数本のタイロッドと、
前記中性子反射体の前記複数段部の内の最下段部だけを前記炉心槽に固定する複数本のボルトとを備えてなる中性子反射体ボルト締結構造。 - 原子炉容器内の炉心槽内部に位置し且つ分割した複数段部を組み合わせてなる中性子反射体を複数本のタイロッドで前記炉心槽に固定すると共に、
前記中性子反射体の前記複数段部の内の最下段部だけを複数本のボルトで前記炉心槽に固定する中性子反射体ボルト締結方法。
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| JP2001129500A JP4101471B2 (ja) | 2001-04-26 | 2001-04-26 | 中性子反射体ボルト締結構造及びその締付方法 |
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| DE60229842T DE60229842D1 (de) | 2001-04-26 | 2002-04-25 | Struktur und verfahren zur verankerung eines neutronenreflektors |
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| PCT/JP2002/004164 WO2002089148A1 (fr) | 2001-04-26 | 2002-04-25 | Structure et procede permettant de boulonner un reflecteur de neutrons |
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| JP2001129500A Expired - Lifetime JP4101471B2 (ja) | 2001-04-26 | 2001-04-26 | 中性子反射体ボルト締結構造及びその締付方法 |
Country Status (7)
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| RU (1) | RU2242811C2 (ja) |
| WO (1) | WO2002089148A1 (ja) |
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| US10923239B2 (en) * | 2012-07-09 | 2021-02-16 | Smr Inventec, Llc | Moving an entire nuclear reactor core as a unitary structure |
| US9093183B2 (en) * | 2012-12-20 | 2015-07-28 | Westinghouse Electric Company Llc | Heavy radial neutron reflector for pressurized water reactors |
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