JPH01216298A - 軽水炉用燃料棒の製造方法 - Google Patents
軽水炉用燃料棒の製造方法Info
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- JPH01216298A JPH01216298A JP63040800A JP4080088A JPH01216298A JP H01216298 A JPH01216298 A JP H01216298A JP 63040800 A JP63040800 A JP 63040800A JP 4080088 A JP4080088 A JP 4080088A JP H01216298 A JPH01216298 A JP H01216298A
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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
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、軽水炉用燃料棒の製造方法に係り、特に、信
頼性および生産性の向上に好適な軽水炉用燃料棒の製造
方法に関するものである。
頼性および生産性の向上に好適な軽水炉用燃料棒の製造
方法に関するものである。
従来、軽水炉用燃料棒の製造工程では、まず、燃料被覆
管（以下、被覆管と云う）の一端に端栓を溶接した後、
複数個の燃料ペレット（以下、ペレットと云う）その他
必要な付帯備品を順次被覆管内に装填し、最後に被覆管
の他端に端栓を溶接する方法が採用されている。ペレッ
トの装填作業は、水平に置かれた被覆管内に、−列に並
べたペレットを機械的に押込む形式で行なわれる。とこ
ろで、ペレット外径と被覆管内径とのギャップは通常的
０．２１１ｎと狭いため、ペレットを被覆管に押込む時
には、ペレットの大部分が被覆管と接触せざるを得ない
。このため、被覆管内面にはペレットとの接触により多
数のすり傷等が生じることが常である。最近開発された
、原子炉の大幅な出力変動にも耐えられるような高性能
ジルコニウムライナ被覆管では、内面に内張すされた純
ジルコニウムが軟らかいために、−層、傷がつき易い。
管（以下、被覆管と云う）の一端に端栓を溶接した後、
複数個の燃料ペレット（以下、ペレットと云う）その他
必要な付帯備品を順次被覆管内に装填し、最後に被覆管
の他端に端栓を溶接する方法が採用されている。ペレッ
トの装填作業は、水平に置かれた被覆管内に、−列に並
べたペレットを機械的に押込む形式で行なわれる。とこ
ろで、ペレット外径と被覆管内径とのギャップは通常的
０．２１１ｎと狭いため、ペレットを被覆管に押込む時
には、ペレットの大部分が被覆管と接触せざるを得ない
。このため、被覆管内面にはペレットとの接触により多
数のすり傷等が生じることが常である。最近開発された
、原子炉の大幅な出力変動にも耐えられるような高性能
ジルコニウムライナ被覆管では、内面に内張すされた純
ジルコニウムが軟らかいために、−層、傷がつき易い。
このようにして発生したすり傷は、原子炉運転中に被覆
管に応力が加わると、応力集中点となるため、被覆管の
応力腐食割れを誘発する可能性が大きい。
管に応力が加わると、応力集中点となるため、被覆管の
応力腐食割れを誘発する可能性が大きい。
上記問題点を解決するための一案として、例えば、実公
昭５８−３６０８０号公報が提案されている。
昭５８−３６０８０号公報が提案されている。
この方法は、ペレット装填に当り、予め合成樹脂製の薄
板で樋状に形成したものを、被覆管内面に挿入しておき
、ペレットと被覆管の接触によるすり傷の発生を防止せ
んとするものである。
板で樋状に形成したものを、被覆管内面に挿入しておき
、ペレットと被覆管の接触によるすり傷の発生を防止せ
んとするものである。
また、別の方法としては、ペレット装填時に、被覆管を
傾斜させ、ペレットの重力作用による自然落下によって
、ペレットを被覆管内に滑り込ませるものがある。
傾斜させ、ペレットの重力作用による自然落下によって
、ペレットを被覆管内に滑り込ませるものがある。
上記従来技術では、燃料棒製造時の作業性について配慮
されておらず、作業効率には問題があった。すなわち、
被覆管の全長は、通常的４０００ＩＩＲと長尺のため、
樋状の合成樹脂製薄板を被覆管内へ挿入し、また取出す
作業には多くの時間と労力と熟練を要するもので、作業
効率の低下につながる。
されておらず、作業効率には問題があった。すなわち、
被覆管の全長は、通常的４０００ＩＩＲと長尺のため、
樋状の合成樹脂製薄板を被覆管内へ挿入し、また取出す
作業には多くの時間と労力と熟練を要するもので、作業
効率の低下につながる。
また、単に被覆管を傾斜させてペレットを装填する方法
は、ペレットの装填速度の調整に問題があり、かつ被覆
管内面のすり傷防止に関しては。
は、ペレットの装填速度の調整に問題があり、かつ被覆
管内面のすり傷防止に関しては。
本質的な解決策とはなっていない。
本発明は、上記技術の問題点を改善して、装填時にペレ
ットとの接触による被覆管内面のすり傷の発生を防止し
て、作業効率がよく、信頼性の高い軽水炉用燃料棒の製
造方法の提供を、その目的とするものである。
ットとの接触による被覆管内面のすり傷の発生を防止し
て、作業効率がよく、信頼性の高い軽水炉用燃料棒の製
造方法の提供を、その目的とするものである。
（課題を解決するための手段〕
上記課題を解決するために、本発明に係る軽水炉用燃料
棒の製造方法の構成は、管内にその軸方向に沿って複数
個の燃料ペレットを装填した燃料被覆管の両端を端栓で
溶接してなる軽水炉用燃料棒を製造する方法において、
燃料被覆管の一端側から該管内へ圧縮気体を供給しなが
ら、他端側から該管内へ燃料ペレットを逐次装填し、す
べての燃料ペレットの装填作業を終了したのち、前記被
覆管の両端へ端栓を溶接するようにしたものである。
棒の製造方法の構成は、管内にその軸方向に沿って複数
個の燃料ペレットを装填した燃料被覆管の両端を端栓で
溶接してなる軽水炉用燃料棒を製造する方法において、
燃料被覆管の一端側から該管内へ圧縮気体を供給しなが
ら、他端側から該管内へ燃料ペレットを逐次装填し、す
べての燃料ペレットの装填作業を終了したのち、前記被
覆管の両端へ端栓を溶接するようにしたものである。
［作用〕
本発明によれば、被覆管にペレットを装填するに当り、
被覆管の一端より流入した圧縮気体は。
被覆管の一端より流入した圧縮気体は。
被覆管内では高速の気流を形成する。この気流は前記被
覆管と燃料ペレットとの間の狭い隙間を流れて該ペレッ
トを浮上させる力を発生し、このペレットは前記被覆管
内面のジルコニウムライナとほとんど接触することなく
、該管内を移動し、所定の位置ズ装填される。なお、こ
の際、前記被覆管を、燃料ペレットを装填する側が高く
なるように傾斜しておけば、該ペレットの自重に起因し
て装填速度が加速され、燃料ペレットの装填がさらにな
めらかに行なわれるものである。さらにまた、この装填
作業中に、圧縮気体の流量を変えて（たとえば、増加さ
せて）、流体抵抗を調整し、あるいは被覆管の傾斜角度
を変えてペレットの重力作用を調整し、さらに両者を同
時に調整することにより、ペレットが被覆管内を移動す
る速度が制御できる。
覆管と燃料ペレットとの間の狭い隙間を流れて該ペレッ
トを浮上させる力を発生し、このペレットは前記被覆管
内面のジルコニウムライナとほとんど接触することなく
、該管内を移動し、所定の位置ズ装填される。なお、こ
の際、前記被覆管を、燃料ペレットを装填する側が高く
なるように傾斜しておけば、該ペレットの自重に起因し
て装填速度が加速され、燃料ペレットの装填がさらにな
めらかに行なわれるものである。さらにまた、この装填
作業中に、圧縮気体の流量を変えて（たとえば、増加さ
せて）、流体抵抗を調整し、あるいは被覆管の傾斜角度
を変えてペレットの重力作用を調整し、さらに両者を同
時に調整することにより、ペレットが被覆管内を移動す
る速度が制御できる。
以上のようにして、所定数のペレットを装填した後、不
活性ガス雰囲気中で、両端を端栓部で密封溶接すれば、
ペレット装填に伴う被覆管内面すり傷がきわめて少ない
、健全な信頼性の高い燃料棒が得られる。
活性ガス雰囲気中で、両端を端栓部で密封溶接すれば、
ペレット装填に伴う被覆管内面すり傷がきわめて少ない
、健全な信頼性の高い燃料棒が得られる。
以下、本発明の一実施例を第１図および第２図を用いて
説明する。
説明する。
第１図は、本発明の一実施例に係る燃料棒の製造方法の
実施に使用されるペレット装填用装置の−例を示す模式
図、第２図は、第１図に係る製造方法の製造工程を、従
来の製造工程と比較して示す製造工程図である。
実施に使用されるペレット装填用装置の−例を示す模式
図、第２図は、第１図に係る製造方法の製造工程を、従
来の製造工程と比較して示す製造工程図である。
本実施例の製造方法に係る装置の構成は、第１図に示す
ように、１は被覆管、２はペレット、３はペレット装填
作業を行なうために、その上に被覆管１．ペレット２を
載置する作業台、４は電動可変ジヨイントである。この
第１図かられかるように、被覆管１は、両端共に端栓溶
接をせず、開口の状態で、作業台３の上に保持される。
ように、１は被覆管、２はペレット、３はペレット装填
作業を行なうために、その上に被覆管１．ペレット２を
載置する作業台、４は電動可変ジヨイントである。この
第１図かられかるように、被覆管１は、両端共に端栓溶
接をせず、開口の状態で、作業台３の上に保持される。
ペレット２は所定数を揃えて、まず水平に保たれた作業
台３（第１図は既に傾斜した状態を示す、）の被覆管１
の延長線上に置かれる０作業台３に付設された電動可変
ジヨイント４により傾斜角は自由に変えられる０作業台
３の下流からコンプレッサ（図示せず）により圧縮気体
を被覆管中へ流入させることができる機構を具備してい
る。また、作業台３の傾斜角度を変更し、制御する機構
および圧縮気体の流量を変更し、制御する機構、ならび
に両者を調整制御する自動制御装置（図示せず）を有し
ている。
台３（第１図は既に傾斜した状態を示す、）の被覆管１
の延長線上に置かれる０作業台３に付設された電動可変
ジヨイント４により傾斜角は自由に変えられる０作業台
３の下流からコンプレッサ（図示せず）により圧縮気体
を被覆管中へ流入させることができる機構を具備してい
る。また、作業台３の傾斜角度を変更し、制御する機構
および圧縮気体の流量を変更し、制御する機構、ならび
に両者を調整制御する自動制御装置（図示せず）を有し
ている。
つぎに第１図に示す装置を用いた燃料棒の製造方法の一
実施例を説明する。
実施例を説明する。
第１図に示すように、装填作業を行なう作業台３上に、
被覆管ｌは両端開口のまま設置し、ストッパにより固定
する。燃料ペレット２は所定数だけ作業台３の被覆管１
の延長線上に止め具により固定して保持される。最初は
、作業台３は水平状態に保持しているが、作業開始と同
時に、電動可変ジヨイント４によ゛り必要な傾斜角を与
え、同時にペレット２が置かれている側の反対の下端開
口部から被覆管ｌ内に向ってコンプレッサを経て適量の
圧縮気体を流す、圧縮気体としては、Ｈｅ 。
被覆管ｌは両端開口のまま設置し、ストッパにより固定
する。燃料ペレット２は所定数だけ作業台３の被覆管１
の延長線上に止め具により固定して保持される。最初は
、作業台３は水平状態に保持しているが、作業開始と同
時に、電動可変ジヨイント４によ゛り必要な傾斜角を与
え、同時にペレット２が置かれている側の反対の下端開
口部から被覆管ｌ内に向ってコンプレッサを経て適量の
圧縮気体を流す、圧縮気体としては、Ｈｅ 。
Ａｒ等の不活性ガスが望ましいが、空気でもよい（但し
、後に端栓溶接の際にＨｅと入替える）。
、後に端栓溶接の際にＨｅと入替える）。
被覆管１の一端より流入した圧縮気体は、被覆管１内を
流れて、他端より流出し、被覆管１内には流入ガスによ
る高速の気体流が形成される。この状態で、前述の止め
具をはずすと、傾斜した作業台３上に準備されたペレッ
ト２は、その作業台の傾斜面に沿って移動し被覆管内に
順次収納されていく。しかるに、逆方向から流入してく
る被覆管１内の高速の気体流により、ペレット２は被覆
管１内で浮き上がった状態になる。したがって、ペレッ
ト２は被覆管１の内面との接触、がきゎめ、て少ない状
態で下方へ移動することに−なり、ペレット２の接触に
伴う被覆管１内面のすり傷の発生を防止することができ
る。 ′ また、同一条件でペレット装填を継続した場合は、ペレ
ットの移動速度は次第に増加するが、ペレットの装填に
伴い圧縮気体の流量を増加させて流体抵抗を増すか、あ
るいは被覆管の傾斜速度を減少させてペレットの重力作
用を減らすことにより、ペレットの移動速度を調整して
、ペレット装填を自動制御することができる。
流れて、他端より流出し、被覆管１内には流入ガスによ
る高速の気体流が形成される。この状態で、前述の止め
具をはずすと、傾斜した作業台３上に準備されたペレッ
ト２は、その作業台の傾斜面に沿って移動し被覆管内に
順次収納されていく。しかるに、逆方向から流入してく
る被覆管１内の高速の気体流により、ペレット２は被覆
管１内で浮き上がった状態になる。したがって、ペレッ
ト２は被覆管１の内面との接触、がきゎめ、て少ない状
態で下方へ移動することに−なり、ペレット２の接触に
伴う被覆管１内面のすり傷の発生を防止することができ
る。 ′ また、同一条件でペレット装填を継続した場合は、ペレ
ットの移動速度は次第に増加するが、ペレットの装填に
伴い圧縮気体の流量を増加させて流体抵抗を増すか、あ
るいは被覆管の傾斜速度を減少させてペレットの重力作
用を減らすことにより、ペレットの移動速度を調整して
、ペレット装填を自動制御することができる。
以上の動作によって、所定数のペレット２を被覆管１へ
完全に装填した後、被覆管１をヘリウム雰囲気中に入れ
、まず一端の端栓を溶接し、その他の必要部品を装入し
、所定工程を経て、他端に端栓を密封溶接することによ
り、燃料棒の製造工程が完了することになる。
完全に装填した後、被覆管１をヘリウム雰囲気中に入れ
、まず一端の端栓を溶接し、その他の必要部品を装入し
、所定工程を経て、他端に端栓を密封溶接することによ
り、燃料棒の製造工程が完了することになる。
第２図は、燃料棒の製造方法の中、被覆管にペレットを
装填し、端栓溶接して燃料棒を製造するまでの従来工程
と本発明の工程を比較して示した図である。本発明では
、端栓溶接工程前の両端開口被覆管にペレットを装填す
るため、圧縮気体を用いたペレット装填法が可能となっ
ていることは、上述したとお１、りである。
装填し、端栓溶接して燃料棒を製造するまでの従来工程
と本発明の工程を比較して示した図である。本発明では
、端栓溶接工程前の両端開口被覆管にペレットを装填す
るため、圧縮気体を用いたペレット装填法が可能となっ
ていることは、上述したとお１、りである。
本実施例による効果は以下の通りである。
（１＞ペレット装填作声←おいて、被覆管内面のすり傷
を著しく減少きせることができるため、原子炉運転時の
被覆管の応力腐食割れの防止に有効である。
を著しく減少きせることができるため、原子炉運転時の
被覆管の応力腐食割れの防止に有効である。
（２）比較的簡易なペレット装填用装置の導入は、作業
効率を向上し、量産化への適用が期待され。
効率を向上し、量産化への適用が期待され。
信頼性の高い燃料棒の製造につながる。
なお、上記の実施例では、作業台は傾斜させた状態でペ
レットを装填しているが、作業台は水平状態のままで、
圧縮気体を流しながら、ペレットは気体流に抗して、ペ
レツＩ−内面に接触しないようにして装填することもで
きる。しかし、作業台を傾斜させるようにした方が、ペ
レットの装填が、さらになめらかに行なわれる。
レットを装填しているが、作業台は水平状態のままで、
圧縮気体を流しながら、ペレットは気体流に抗して、ペ
レツＩ−内面に接触しないようにして装填することもで
きる。しかし、作業台を傾斜させるようにした方が、ペ
レットの装填が、さらになめらかに行なわれる。
以上詳細に説明したように１本発明によれば、燃料棒の
製造工程中で、被覆管にペレットを装填する方法を改善
することにより、ペレット装填に伴う被覆管内面のすり
傷を減らすことが、被覆管の応力腐食割れの発生因子を
減らすことになり、作業性がよく、且つ信頼性の高い燃
料棒を効率よく製造することができるという効果がある
。
製造工程中で、被覆管にペレットを装填する方法を改善
することにより、ペレット装填に伴う被覆管内面のすり
傷を減らすことが、被覆管の応力腐食割れの発生因子を
減らすことになり、作業性がよく、且つ信頼性の高い燃
料棒を効率よく製造することができるという効果がある
。
第１−は、本発明の一実施例に係る燃料棒の製造方法の
実施に使用されるペレット装填用装置の一例を示す模式
図、第２図は、第１図に係る製造方法の製造工程を、従
来の製造工程と比較して示す製造工程図である。 １・・・燃料被覆管、２・・・燃料ペレット、３・・・
作業台、４・・・電動可変ジヨイント。
実施に使用されるペレット装填用装置の一例を示す模式
図、第２図は、第１図に係る製造方法の製造工程を、従
来の製造工程と比較して示す製造工程図である。 １・・・燃料被覆管、２・・・燃料ペレット、３・・・
作業台、４・・・電動可変ジヨイント。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、管内にその軸方向に沿つて複数個の燃料ペレットを
装填した燃料被覆管の両端を端栓で溶接してなる軽水炉
用燃料棒を製造する方法において、燃料被覆管の一端側
から該管内へ圧縮気体を供給しながら、他端側から該管
内へ燃料ペレットを逐次装填し、すべての燃料ペレット
の装填作業を終了したのち、前記被覆管の両端へ端栓を
溶接するようにしたことを特徴とする軽水炉用燃料棒の
製造方法。 ２、燃料被覆管を、燃料ペレット装填側の方が、圧縮空
気供給側よりも高位置になるように傾斜角を付与した状
態で装填作業を行なうようにしたことを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の軽水炉用燃料棒の製造方法。 ３、燃料ペレットの装填にともなつて、圧縮空気の流量
を増加させるようにしたことを特徴とする特許請求の範
囲第２項記載の軽水炉用燃料棒の製造方法。 ４、燃料ペレットの装填にともなつて、燃料被覆管の傾
斜角を小さくするようにしたことを特徴とする特許請求
の範囲第２項記載の軽水炉用燃料棒の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63040800A JPH01216298A (ja) | 1988-02-25 | 1988-02-25 | 軽水炉用燃料棒の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63040800A JPH01216298A (ja) | 1988-02-25 | 1988-02-25 | 軽水炉用燃料棒の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01216298A true JPH01216298A (ja) | 1989-08-30 |
Family
ID=12590706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63040800A Pending JPH01216298A (ja) | 1988-02-25 | 1988-02-25 | 軽水炉用燃料棒の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01216298A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008541135A (ja) * | 2005-05-17 | 2008-11-20 | アレバ エヌピー インコーポレイティド | 核燃料棒の挿入方法と装置 |
-
1988
- 1988-02-25 JP JP63040800A patent/JPH01216298A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008541135A (ja) * | 2005-05-17 | 2008-11-20 | アレバ エヌピー インコーポレイティド | 核燃料棒の挿入方法と装置 |
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