JPH0119118Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はガス冷却型原子炉としての高温ガス
炉の炉心を構成する可動反射体ブロツク、高温ブ
レナムブロツク等、炉心構成ブロツクの改良に関
する。

まず、頭記ガス冷却型原子炉の炉心の構成、特
に炉床に近い部分の構成を第１図に示す。図にお
いて、１は炉心を構成する可動反射体ブロツク、
２は高温ブレナムブロツク、３は炉床断熱ブロツ
ク、４はダイアグリツト、５はガス出口管、６は
固定反射体であり、一次冷却材であるガスは矢印
のように各可動反射体ブロツク１のガス流路孔を
通じて流下した後に、高温ブレナムブロツク２の
ガス流路孔７を通つて高温ブレナム部８に集ま
り、ここから出口管５を通じて炉外へ流出する。
なお９は高温ブレナム部８を画成するサポートポ
ストである。

上記ガス冷却型原子炉の炉心を構成する可動反
射体ブロツク１、高温ブレナムブロツク２等は、
ガス温度が1000℃近い高温に熱せられることに加
え、高放射源照射を受けることから一般に黒鉛を
材料として構成されている。かかる黒鉛自身は金
属材料などに較べて熱膨張率が小さく、通常運転
の熱サイクルに対しても熱応力が比較的小であ
る。それでも特にガス出口付近の炉心を構成して
いる高温ブレナムブロツクなどは次記ような理由
からとかく大きな熱応力が生じ易すい。すなわ
ち、例えば高温ブレナムブロツク２に関して述べ
れば、高温ブレナムブロツク２は図示のように炉
心の下部に位置して可動反射体１の重量を支える
とともに、炉心を通つて流れて来た冷却材のガス
を集めるために、第２図のようにブロツク２には
この上に積層される可動反射体１のガス流路孔に
対応するいくつかのガス流路孔７が開口してい
る。第２図の例では１個の高温ブレナムブロツク
２の上にそれぞれ六角形を成す７箇の可動反射体
ブロツク１が同じ面に並べて積み重ねられてお
り、各可動反射体ブロツク１に対応して７箇所に
ガス流路孔７があけてある。ところで前記した７
箇所のガス流路孔７のうち、中央の孔７ａは炉心
の制御棒挿入位置に対応した孔であり、このガス
流路孔７ａを流れるガス温度は、燃料装荷位置に
対応する他の６箇所のガス流路孔を流れるガス温
度に較べて低温である。このために高温ブレナム
ブロツク２は大半域が高温加熱されるのに対し、
中央孔７ａの周域のみが他の部分と較べて極端に
低温となり、この温度差に基づいてガス流路孔７
ａの周壁部に大きな熱応力が生じる。また別なケ
ースとして、炉を緊急停止させた場合に、冷却材
ガスの温度は短時間の間に大幅に低下する。一
方、高温ブレナムブロツク２は熱容量が大きいた
めに全体としては温度の低下は極めて緩慢に進行
するが、ガス流路孔７の周域だけは局部的に低温
ガスによつて冷却されるために、他の部分との間
に大きな温度差が生じ、ガス流路孔周域に大きな
熱応力が発生することになる。

一般にガス流路孔周域に生じる熱応力の緩和手
段として、ガス流路孔の内面にフアイバー状の断
熱材を貼着し、ブロツク全体の温度分布の均等化
を図る方法も知られているが、高温ガス炉のよう
にガス温度が1000℃にもなり、かつ高放射線照射
を受ける高温ブレナムブロツクでは、材料的にも
技術的にも上記手段は実用に供し得ず、大きな熱
応力の発生を余儀なくされているのが現状であ
る。しかしながら黒鉛ブロツクに大きな熱応力が
生じると、ブロツクの破損を招く恐れがあり、極
力この熱応力の発生を抑制軽減することが望まれ
る。

この考案は上記の点にかんがみなされたもので
あり、その目的は上記した熱応力発生の軽減を図
つた高い信頼性の得られる炉心構成ブロツクを提
供することにある。

かかる目的はこの考案により、ガス流路孔を有
する炉心構成ブロツクにおいて、ブロツク本体と
同材質で作られかつ周方向に分割されて成るスリ
ーブを、スリーブの各分割セグメントを拘束する
ことなしに前記ガス流路孔内にその内面を覆つて
配備したことにより達成される。

以下この考案を図示実施例に基づき詳述する。

図示例は高温ブレナム２についての実施例であ
り、ブロツク本体に予じめ径大寸法に定めてあけ
られたガス流路孔７の内面側には、壁面を覆つて
円筒スリーブ１０が組込まれている。このスリー
ブ１０は高温ブレナムブロツク２のブロツク本体
と同材質の黒鉛製であり、かつ周方向で複数の円
弧状の分割セグメント１１に分割されている。各
分割セグメント１１は上端部に外径側に膨出する
係合フランジ部１２を有し、周方向に整列した姿
勢のままブロツク本体側のガス流路孔上端に形成
された係合段部１３に前記の係合フランジ部１２
が係合担持されている。なおスリーブ１０はその
内方に所望のガス流路断面積が得られるようにそ
の内径寸法が選定され、かつ図示のようにブロツ
ク本体側に装荷した状態では、隣接し合う分割セ
グメント１１の相互間に僅かなすき間ｇを残すよ
うに寸法が定めてある。

上記の構成によれば、まず高温ブレナムブロツ
ク２のブロツク本体における孔の内面はスリーブ
１０によつて覆われており、直接高温ガス流にさ
らされることはない。つまりスリーブ１０がブロ
ツク本体に対する熱しやへい体の役目を果す。さ
らにスリーブ１０を構成している各分割セグメン
ト１１同士は互に拘束し合ことなくブロツク本体
側に非固定式に担持されている。したがつて先述
のように炉の運転状態で、ガス流路孔の位置によ
つてそこを流れるガス流の温度が異なつても、あ
るいは炉の緊急停止により流通ガスの温度が急速
に低下した場合でも、ガス流に接するスリーブ１
０を除き、ブロツク本体の内部全域では温度分布
がほぼ均等化されて局部的に大きな温度差が生じ
ることがなくなる。一方、スリーブ１０はガス流
と接していて直接ガス温度の影響を受けることに
なるが、スリーブ１０を構成している各分割セグ
メント１１は個々に拘束されることなく担持され
た状態にあり、各セグメントの内部で局所的に大
きな温度差が生じても熱膨張差は自由に逃げるこ
とができるので殆ど熱応力の生じることはない。
かくして高温ブレナムブロツク２のブロツク本体
とガス流路孔７を流れるガスとの温度差に起因す
る流路孔周辺域の熱応力を功みに抑制、軽減でき
る。しかもスリーブ１０はブロツク本体と同材質
の黒鉛で作られており、高放射線照射、高温雰囲
気条件下でも使用上の問題はまつたくない。

なお図示実施例は、実施対象として高温ブレナ
ムブロツクを例示したが、これに限らず可動反射
体ブロツクについても同様に適用実施できること
は勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図はガス冷却型原子炉における炉心下部の
従来構造を示す断面図、第２図は第１図における
高温ブレナムブロツクの拡大平面図、第３図ない
し第５図はこの考案の実施例を示し、第３図は高
温ブレナムブロツクの縦断面図、第４図は第３図
におけるＰの拡大図、第５図は第４図の矢視−
断面図である。 ２……炉心構成ブロツクとしての高温ブレナム
ブロツク、７，７ａ……ガス流路孔、１０……ス
リーブ、１１……分割セグメント、１２……係合
フランジ、１３……係合段部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ガス冷却型原子炉の炉心構成要素であり、かつ
   その内部にガス流路孔が開口された炉心構成ブロ
   ツクにおいて、ブロツク本体と同材質で作られか
   つ周方向に分割されてなるスリーブを、スリーブ
   の各分割セグメントを拘束することなしに前記ガ
   ス流路孔内にその内面を覆つて配備したことを特
   徴とするガス冷却型原子炉の炉心構成ブロツク。