JPH0114559B2 - - Google Patents
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- JPH0114559B2 JPH0114559B2 JP58173871A JP17387183A JPH0114559B2 JP H0114559 B2 JPH0114559 B2 JP H0114559B2 JP 58173871 A JP58173871 A JP 58173871A JP 17387183 A JP17387183 A JP 17387183A JP H0114559 B2 JPH0114559 B2 JP H0114559B2
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- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 6
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
- H05B3/42—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、原子炉の伝熱試験装置における模擬
燃料集合体を構成する抵抗加熱管の製造方法に関
する。
燃料集合体を構成する抵抗加熱管の製造方法に関
する。
従来、これら原子炉の伝熱試験では、通電によ
り抵抗加熱する管を核燃料棒と同様に構成し、こ
れを複数本束ねた模擬燃料集合体を用いて実施さ
れていた。しかしながら、従来の模擬燃料集合体
を構成する抵抗加熱管は一な肉厚に形成され、も
しくは実際の核燃料棒の発熱分布状態を考慮せず
に形成されているため、実際の核燃料集合体にお
ける発熱分布状態とは大きな隔りがあり、冷却水
による燃料棒からの熱除去を効果的に調べる伝熱
試験において欠点とされていた。
り抵抗加熱する管を核燃料棒と同様に構成し、こ
れを複数本束ねた模擬燃料集合体を用いて実施さ
れていた。しかしながら、従来の模擬燃料集合体
を構成する抵抗加熱管は一な肉厚に形成され、も
しくは実際の核燃料棒の発熱分布状態を考慮せず
に形成されているため、実際の核燃料集合体にお
ける発熱分布状態とは大きな隔りがあり、冷却水
による燃料棒からの熱除去を効果的に調べる伝熱
試験において欠点とされていた。
しかして本発明は、実際の原子炉炉心における
核燃料集合体を構成する核燃料棒の軸方向発熱分
布と極めて近似した発熱分布状態を実現し得る抵
抗加熱管の製造方法を提供することを目的とする
ものである。
核燃料集合体を構成する核燃料棒の軸方向発熱分
布と極めて近似した発熱分布状態を実現し得る抵
抗加熱管の製造方法を提供することを目的とする
ものである。
第１図は本発明に係る抵抗加熱管の一例を示す
概略断面説明図であり、この第１図において抵抗
加熱管１は通電により抵抗加熱がなされ、かつス
テンレス鋼、ジルカロイ、インコネル等の金属材
料から形成され、その外面は平滑面２をなし、内
面は、管１の両端部近傍から管の中央部に向うに
従つてその肉厚が連続的に薄くなるよう不均一肉
厚面３をなし、管の略中央部において最薄肉部を
形成する。なお、管１の両端部の均一肉厚部４は
管１に通電する際の通電部材（電極棒）をろう付
するために形成されるが、このような均一肉厚部
４は通電部材のろう付にとつて好ましいものでは
あるが必須のものではない。
概略断面説明図であり、この第１図において抵抗
加熱管１は通電により抵抗加熱がなされ、かつス
テンレス鋼、ジルカロイ、インコネル等の金属材
料から形成され、その外面は平滑面２をなし、内
面は、管１の両端部近傍から管の中央部に向うに
従つてその肉厚が連続的に薄くなるよう不均一肉
厚面３をなし、管の略中央部において最薄肉部を
形成する。なお、管１の両端部の均一肉厚部４は
管１に通電する際の通電部材（電極棒）をろう付
するために形成されるが、このような均一肉厚部
４は通電部材のろう付にとつて好ましいものでは
あるが必須のものではない。
また、原子炉炉心に装荷される核燃料集合体に
おいては、長さの中心を境にして上下対称な軸方
向発熱分布形に限定されるものではなく、上下対
称でなくかつ双つ峰などをもつ軸方向分布形の核
燃料集合体もある。第２図はこのような軸方向発
熱分布形を与えた集合体の伝熱試験に用いる抵加
熱管の例を示す概略断面説明図である。すなわ
ち、第２図に示される抵抗加熱管１において、そ
の外周面は平滑面２をなし、内周面は管１の両端
部から管内側に向うに従つてその肉厚が連続的に
薄くなり、管の略中央部に向うに従つて連続的に
厚くなる不均一肉厚面３をなすように形成されて
いる。
おいては、長さの中心を境にして上下対称な軸方
向発熱分布形に限定されるものではなく、上下対
称でなくかつ双つ峰などをもつ軸方向分布形の核
燃料集合体もある。第２図はこのような軸方向発
熱分布形を与えた集合体の伝熱試験に用いる抵加
熱管の例を示す概略断面説明図である。すなわ
ち、第２図に示される抵抗加熱管１において、そ
の外周面は平滑面２をなし、内周面は管１の両端
部から管内側に向うに従つてその肉厚が連続的に
薄くなり、管の略中央部に向うに従つて連続的に
厚くなる不均一肉厚面３をなすように形成されて
いる。
これら抵抗加熱管１は肉厚が管の長手方向に連
続的に不均一とされており、肉厚の薄い部分は厚
い部分に比べて電気抵抗値が大きくなるため肉厚
の不均一分布は電気抵抗の不均一分布をなすこと
を意味する。従つて、これら抵抗加熱管１に通電
した場合、管の電気抵抗分布にしたがつた発熱分
布が生ずるようになる。しかして、検討の対象と
なる原子炉核燃料棒の軸方向発熱分布状態に対応
して抵抗加熱管の材質、加熱電源容量を考慮して
管の電気抵抗分布、換言すれば肉厚分布を決定す
ることにより、実際の燃料棒の軸方向発熱分布が
実際の核燃料棒を使用することなく再現されるこ
とになる。
続的に不均一とされており、肉厚の薄い部分は厚
い部分に比べて電気抵抗値が大きくなるため肉厚
の不均一分布は電気抵抗の不均一分布をなすこと
を意味する。従つて、これら抵抗加熱管１に通電
した場合、管の電気抵抗分布にしたがつた発熱分
布が生ずるようになる。しかして、検討の対象と
なる原子炉核燃料棒の軸方向発熱分布状態に対応
して抵抗加熱管の材質、加熱電源容量を考慮して
管の電気抵抗分布、換言すれば肉厚分布を決定す
ることにより、実際の燃料棒の軸方向発熱分布が
実際の核燃料棒を使用することなく再現されるこ
とになる。
以上のように、本発明に係る抵抗加熱管１は伝
熱試験の対象となるべき原子炉の核燃料棒の軸方
向発熱分布状態に対応してその電気抵抗分が付与
されるように肉厚を管の軸方向に連続的に不均一
とするものであるため、核燃料棒の発熱分布状態
に対応して適宜肉厚分布を変化させ、それにより
電気抵抗分布を変え得ることはいうまでもない。
熱試験の対象となるべき原子炉の核燃料棒の軸方
向発熱分布状態に対応してその電気抵抗分が付与
されるように肉厚を管の軸方向に連続的に不均一
とするものであるため、核燃料棒の発熱分布状態
に対応して適宜肉厚分布を変化させ、それにより
電気抵抗分布を変え得ることはいうまでもない。
次に、上述の如き抵抗加熱管を製造する場合の
一例を示せば次のようである。すなわち、第３図
は製造工程の一例を示す説明図であり、ステンレ
ス鋼、ジルカロイ、インコネル等の金属材料で形
成された素管５は引抜き、あるいは冷間圧延によ
り所定の寸法、肉厚に伸管され、均一肉厚管６が
得られるロ、次いで、この均一肉厚管６はその外
面を管の長手方向に連続的に不均一な所望の肉厚
分布を有するように研削加工されるハ。この管外
面の研削加工により研削深さが深い部位が肉薄部
となる。外面が研削加工された管は、その後、ス
エージング加工が施され、研削加工された管外面
が一様に平滑化される。これにより外面に施され
た不均一肉厚面が管内面にそのままもたらされる
ことになる。その後、外面の仕上げ研摩が行わ
れ、所望の電気抵抗分布を備えた外径が一定で肉
厚が不均一な抵抗加熱管７が得られるニ。
一例を示せば次のようである。すなわち、第３図
は製造工程の一例を示す説明図であり、ステンレ
ス鋼、ジルカロイ、インコネル等の金属材料で形
成された素管５は引抜き、あるいは冷間圧延によ
り所定の寸法、肉厚に伸管され、均一肉厚管６が
得られるロ、次いで、この均一肉厚管６はその外
面を管の長手方向に連続的に不均一な所望の肉厚
分布を有するように研削加工されるハ。この管外
面の研削加工により研削深さが深い部位が肉薄部
となる。外面が研削加工された管は、その後、ス
エージング加工が施され、研削加工された管外面
が一様に平滑化される。これにより外面に施され
た不均一肉厚面が管内面にそのままもたらされる
ことになる。その後、外面の仕上げ研摩が行わ
れ、所望の電気抵抗分布を備えた外径が一定で肉
厚が不均一な抵抗加熱管７が得られるニ。
以下、本発明の実施例を添付図面を参照して詳
細に説明する。
細に説明する。
素管は例えば長さ６ｍ、外径60mm、肉厚６mmの
ステンレス鋼管を用意し、これを引抜きおよび冷
間圧延に供し、長さ4.3ｍに切断し、外径21mm、
肉厚3.5mmの均一肉厚管を得た。次いで得られた
均一肉厚管の外面を研削し、第３図ハに示される
ような管両端部および管中央部に肉厚部を有する
形状に加工した。その時の寸法は長さ4.3ｍ、最
大外径21mm、最小外径15.4mm；最大肉厚部3.50
mm、最小肉厚部0.7mmとした。その後、研削後の
管をスエージング加工に供し、これらをさらに外
面を研摩し、最終的に長さ3730mm（但し電気抵抗
分布長さ3700mm）、外径14.5mm、最大肉厚部3.5
mm、最小肉厚部0.7mmの管を得た。この管の電気
抵抗分布を示せば第４図のようである。
ステンレス鋼管を用意し、これを引抜きおよび冷
間圧延に供し、長さ4.3ｍに切断し、外径21mm、
肉厚3.5mmの均一肉厚管を得た。次いで得られた
均一肉厚管の外面を研削し、第３図ハに示される
ような管両端部および管中央部に肉厚部を有する
形状に加工した。その時の寸法は長さ4.3ｍ、最
大外径21mm、最小外径15.4mm；最大肉厚部3.50
mm、最小肉厚部0.7mmとした。その後、研削後の
管をスエージング加工に供し、これらをさらに外
面を研摩し、最終的に長さ3730mm（但し電気抵抗
分布長さ3700mm）、外径14.5mm、最大肉厚部3.5
mm、最小肉厚部0.7mmの管を得た。この管の電気
抵抗分布を示せば第４図のようである。
以上のような本発明によれば、実際の核燃料棒
の軸方向発熱分布に対応した電気抵抗分布をなす
ように抵抗加熱管の肉厚を調整することにより、
その軸方向発熱分布が実際の核燃料棒とほぼ一致
する抵抗加熱管が得られ、これら抵抗加熱管を用
いて伝熱試験を実施することにより、実際の原子
炉心の軸方向発熱分布がほとんどそのまま再現で
き、極めて正確な伝熱試験が実施できることにな
る。そして、このような抵抗加熱管はその所望の
電気抵抗分布に対しての肉厚分布が管外面の研削
後、スエージング加工する工程により製造できる
ため、精度の高い外径が一定で連続して肉厚を変
化させた抵抗加熱管が容易に実現できることにな
る。
の軸方向発熱分布に対応した電気抵抗分布をなす
ように抵抗加熱管の肉厚を調整することにより、
その軸方向発熱分布が実際の核燃料棒とほぼ一致
する抵抗加熱管が得られ、これら抵抗加熱管を用
いて伝熱試験を実施することにより、実際の原子
炉心の軸方向発熱分布がほとんどそのまま再現で
き、極めて正確な伝熱試験が実施できることにな
る。そして、このような抵抗加熱管はその所望の
電気抵抗分布に対しての肉厚分布が管外面の研削
後、スエージング加工する工程により製造できる
ため、精度の高い外径が一定で連続して肉厚を変
化させた抵抗加熱管が容易に実現できることにな
る。
第１図は本発明に係る抵抗加熱管の一例を示す
概略断面説明図である。第２図は本発明に係る抵
抗加熱管の他の例を示す概略断面説明図である。
第３図はこれら抵抗加熱管の製造工程の一例を示
す説明図である。第４図は本発明方法の一実施例
により得られた抵抗加熱管の電気抵抗分布図であ
る。 １，７……抵抗加熱管、２……平滑面、３……
不均一肉厚面、５……素管、６……均一肉厚管。
概略断面説明図である。第２図は本発明に係る抵
抗加熱管の他の例を示す概略断面説明図である。
第３図はこれら抵抗加熱管の製造工程の一例を示
す説明図である。第４図は本発明方法の一実施例
により得られた抵抗加熱管の電気抵抗分布図であ
る。 １，７……抵抗加熱管、２……平滑面、３……
不均一肉厚面、５……素管、６……均一肉厚管。
Claims (1)
- １ 原子炉の伝熱試験装置における模擬燃料集合
体を構成する抵抗加熱管を製造する方法におい
て、素管を引抜き、圧延加工により軸方向に均一
の肉厚の管に成形し、この管の外径を管の長手方
向に連続的にその肉厚が不均一になるよう研削加
工し、しかる後にスエージング加工により管外面
を外径一定に平滑化し、管の肉厚を管長手方向に
連続的に変化させ、これにより管の電気抵抗を管
の長手方向に連続的に不均一に分布させるように
することを特徴とする抵抗加熱管の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58173871A JPS6066198A (ja) | 1983-09-20 | 1983-09-20 | 肉厚不均一抵抗加熱管の製造方法 |
| US06/634,295 US4720624A (en) | 1983-09-20 | 1984-07-25 | Non-uniform resistance heating tubes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58173871A JPS6066198A (ja) | 1983-09-20 | 1983-09-20 | 肉厚不均一抵抗加熱管の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6066198A JPS6066198A (ja) | 1985-04-16 |
| JPH0114559B2 true JPH0114559B2 (ja) | 1989-03-13 |
Family
ID=15968674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58173871A Granted JPS6066198A (ja) | 1983-09-20 | 1983-09-20 | 肉厚不均一抵抗加熱管の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4720624A (ja) |
| JP (1) | JPS6066198A (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3175102B2 (ja) * | 1996-05-20 | 2001-06-11 | 株式会社村田製作所 | 正特性サーミスタ素体および正特性サーミスタ |
| FR2759483B1 (fr) * | 1997-02-12 | 1999-04-30 | Zircotube | Procede de fabrication d'un tube-guide d'un assemblage de combustible d'un reacteur nucleaire, mandrin de formage d'un tube-guide et tube-guide obtenu |
| SE522581C2 (sv) | 2002-02-27 | 2004-02-17 | Sandvik Ab | Element av molybdensilicidtyp |
| KR100974717B1 (ko) * | 2007-12-04 | 2010-08-06 | 현대자동차주식회사 | 연료전지차량용 ｃｏｄ 겸용 가열장치 |
| CN105007641B (zh) * | 2015-07-29 | 2016-09-28 | 中广核研究院有限公司 | 临界热流密度试验用加热棒 |
| CN106535364B (zh) * | 2016-11-25 | 2019-04-30 | 中国核动力研究设计院 | 一种加热装置、核反应堆堆芯功率模拟装置及方法 |
| CN107945895A (zh) * | 2017-06-19 | 2018-04-20 | 重庆大学 | 一种非均匀电加热的核燃料模拟棒 |
| CN111639458A (zh) * | 2020-04-17 | 2020-09-08 | 中国原子能科学研究院 | 一种毫欧级薄壁电阻管及其设计方法 |
| CN113649596A (zh) * | 2021-08-25 | 2021-11-16 | 中国核动力研究设计院 | 一种基于3d打印的轴向电阻连续可控合金板及制备方法 |
| CN113587712A (zh) * | 2021-08-25 | 2021-11-02 | 中国核动力研究设计院 | 一种热流密度比可控的加热流道及应用 |
| CN113939049A (zh) * | 2021-10-13 | 2022-01-14 | 中国核动力研究设计院 | 一种轴向非均匀发热电加热棒及其制备工艺、应用 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4923515A (ja) * | 1972-06-23 | 1974-03-02 | ||
| JPS5957196A (ja) * | 1982-09-28 | 1984-04-02 | 株式会社東芝 | 核燃料棒の発熱模擬供試体 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH545577A (ja) * | 1971-11-19 | 1974-01-31 | ||
| DE2554399C3 (de) * | 1975-12-03 | 1979-09-06 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Verfahren zum Herstellen von aus Silicium oder Siliciumcarbid bestehenden, direkt-beheizbaren Rohren |
| JPS5581378A (en) * | 1978-12-15 | 1980-06-19 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | Heat roller fixing device |
-
1983
- 1983-09-20 JP JP58173871A patent/JPS6066198A/ja active Granted
-
1984
- 1984-07-25 US US06/634,295 patent/US4720624A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4923515A (ja) * | 1972-06-23 | 1974-03-02 | ||
| JPS5957196A (ja) * | 1982-09-28 | 1984-04-02 | 株式会社東芝 | 核燃料棒の発熱模擬供試体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4720624A (en) | 1988-01-19 |
| JPS6066198A (ja) | 1985-04-16 |
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