JPH01282496A - 核燃料集合体の組立方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、核燃料集合体組立方法に係わり、特に核燃
料集合体を組み立てる際に、燃料棒の外周部へのスクラ
ッチ発生を防止することができるものに関する。

「従来の技術」 加圧水型軽水炉等の原子炉において使用される燃料集合
体の一例として第９図および第１０図に示すものが知ら
れている。

これらの図において符号ｌおよび２は上下方向に離間し
て対向配置された上部ノズルおよび下部ノズルを示し、
これら上部ノズルｌと下部ノズル２との間には、複数の
制御棒案内管３が渡されて固定されている。これら制御
棒案内管３の中途部には、複数の支持格子４が上下方向
に互いに離間して取り付けられている。

そして、各支持格子４の格子空間５を形成する壁部には
第１Ｏ図に示すように、燃料棒６を支持するためのデイ
ンプル７とスプリング８とが互いに対向して形成されて
おり、格子空間５に挿通された燃料棒６はスプリング８
によりデインプル７に押圧されて支持されている。

次に、上記構成の燃料集合体の組立方法について説明す
る。

まず、制御棒案内管３に支持された支持格子４の格子空
間５に、燃料棒６をグリッパ（図示せず）により保持し
て挿通し、スプリング８によりデインプル７に抑圧固定
する。

そして、全ての燃料棒６を挿通し終えたならば、上部ノ
ズルｌおよび下部ノズル２を制御棒案内管３の両端部に
それぞれ固定する。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、上記燃料集合体の組立方法にあっては、支持
格子４の格子空間５に燃料棒６を挿通する際に、燃料棒
６の外周面が、スプリング８とデインプル９との間に挾
まれるため、燃料棒６の外周部には、これらスプリング
８およびデインプル７により軸線方向に〆０ラスクラッ
チが発生してしまうという問題があった。

そこで、上記問題点を解消するために、燃料棒６の外周
面とスプリング８およびデインプル９との間に燃料Ｍ！
６の長手方向に長尺な薄膜状の自己潤滑性を有するポリ
エステルフィルム等を介在させて燃料棒６を格子空間５
に挿通し、その後、このポリエステルフィルムを引き抜
いて支持格子４外に取り出す方法がηえられる。

ところが、このような方法では、燃料棒６を格子空間５
に挿通ずる際、あるいはポリエステルフィルムを取り外
す際に、ポリエステルフィルムが破断して支持格子内に
残存する可能性がある。またポリエステルフィルムが破
断しないように、その厚さを厚くすると、このポリエス
テルフィルムにより上記スプリング８が必要以上に押圧
され、そのスプリング特性が変化して燃料棒６の保持力
が低下する可能性があるという問題が生じる。

一方、ポリエステルよりも格段に強度の大きいステンレ
ス鋼等の金属薄膜を使用することら考えられるが、この
場合、燃料棒６と金属薄膜との間てやはりスクラッチが
発生するという問題が生じる。

この発明は上記課題を解決することを目的としている。

「課題を解決するための手段」 この発明の核燃料集合体の組立方法は、支持格子の格子
空間に挿通され、格子空間を画成する壁部に形成された
支持部により支持格子に支持固定される燃料棒を、その
外周面と支持部との間に燃料棒の長手方向に長尺でかつ
内部に燃料棒が配置される筒状のスペーサを介在させて
格子空間に挿通する工程と、この工程の後、スペーサを
支持格子外に取り出す工程とを有してなり、 上記スペーサが自己潤滑性を有する樹脂からなる薄肉の
筒体と、この筒体の外周部のうち上記支持部と対向する
位置に形成され、かつ燃料棒の長手方向に長尺な帯状の
金属薄膜とを少なくとも有することを特徴としている。

「作用　」 この発明の核燃料集合体の組立方法にあっては、核燃料
集合体を組み立てるに際し、支持格子の格子空間に燃料
棒をその外周面と、格子空間を画成する壁部に形成され
た支持部との間に筒状のスペーサを介在させて挿通した
後、このスペーサを引き抜くようにしたので、燃料棒の
外周面と支持部とが直接摺接することがなく、しかも自
己潤滑性を有する樹脂製の筒体がスペーサを引き抜く際
に、燃料棒の外周面に摺接するので、燃料棒の外周面へ
のスクラッチの発生を防止することができる。

しかも、スペーサが自己潤滑性を有する樹脂からなる筒
体と、この筒体の外周部のうち支持格子の支持部と対向
する位置に形成され、かつ燃料棒の長手方向に長尺な帯
状の金属薄膜とを少なくとも有しているので、スペーサ
をスムーズにかつ破断させることなく支持格子外に引き
抜くことができる。

「実施例」 以下この発明の核燃料集合体の組立方法の一実施例を第
１図ないし第６図を参照して説明する。

まず、この発明の核燃料集合体の組立方法を説明する前
に、この組立方法に使用されるスペーサについて説明す
る。

すなわち、第１図において符号１０はスペーサ体を示す
。このスペーサ体１０は、燃料棒６の長手方向にその全
長に渡って延びる略四角筒状のスペーサ１１と、このス
ペーサ１１の先端部に着脱自在に取り付けられた切頭四
角錐状のプラグ１２と、スペーサ１１の基端部に着脱自
在に取り付けられ、スペーサＩｔより大径でかつ上記格
子空間５を画成する対向壁部間の距離より一辺が長い口
字状のストッパブロック！３とから構成されている。

上記スペーサ１１は、第２図に示すように、自己潤滑性
を有するポリエステルからなる薄膜（膜厚：２５μｉ）
を四角筒状に形成した筒体１４と、この筒体１４の４つ
の側面１５・・・にそれぞれ接着剤により接着されたＳ
ＵＳからなる金属薄膜（膜厚３０μｍ）１６・・・とか
ら構成されている。

各金属薄膜１６は側面１５の中央部に筒体１４の長手方
向に延びて設けられており、スペーサｌｌを格子空間５
に挿脱する際に上記デインプル７およびスプリング８に
対して摺動するようになっている。

また、上記スペーサ１１は、これを格子空間５に挿脱す
る際に、このスペーサ１１がデインプル７およびスプリ
ング８と干渉して変形、さらには破損して、本来のスペ
ーサ１１の機能が発揮できな（なることを防止するため
に、スペーサ１１とデインプル７およびスプリング８と
の間に物理的にギャップが生じるように、デインプル７
とこれに対向するスプリング８との間の最短距離よりも
短い一辺の長さを有する矩形状に形成され、かつ各辺の
長さの合計が燃料棒６の外周の長さより長く設定された
ものである。

次に、上記スペーサ体１０を用いた核燃料集合体の組立
方法を説明する。

まず、制御棒案内管３に支持された各支持格子４の各同
一軸線上にある格子空間５に、第３図中右方から、それ
ぞれスペーサ体ｌＯを、プラグ１２を先頭にかつ金属薄
膜１６と上記デインプル７およびスプリング８とが摺動
するようにしてストッパブロック１３が最右方に位置す
る支持格子４に当接するまで挿通した後、全てのスペー
サ体１０のプラグ１２をスペーサ１１から取り外す。

次いで、第４図に示すように、各スペーサ１１内に、支
持格子５の右方に配置された燃料棒６を、スペーサ１！
内を左方から侵入、挿通してきたグリッパ２０により保
持して引き込む。

この状態において、燃料棒６の外周面には第５図に示す
ように、スペーサ１１の筒体１４および金属薄膜１６を
介してスプリング８およびデインプル７が圧接しており
、これにより燃料棒６が支持格子４に支持固定されてい
る。

そして、全ての燃料棒６を挿通したならば、第６図に示
すように、燃料棒６を上記グリッパ２０により移動不能
に保持した状態にして、ストッパブロック１３を保持用
治具（図示せず）により保持固定して、スペーサ１１を
右方に引っ張ることにより、ストッパブロック１３ごと
スペーサ１１を取り外して支持格子４外に取り出す。

この時、上記デインプル７およびスプリング８に押圧さ
れた燃料棒６の外周面がスペーサ１１を構成する筒体１
４の内面を相対的に摺動するが、この筒体１４は自己潤
滑性を有するポリエステルにより形成されているので、
スペーサ１１をスムーズに引き抜くことができる。

また、筒体１４の外側面には金属薄膜１６が形成されて
いるので、引張強度が高くなり、よって、スペーサ１１
を破断させることなくスムーズに引き抜くことができる
。

そして、全てのスペーサ１１を引き抜いたならば、上記
上部ノズル！および下部ノズル２を制御棒案内管３の両
端部にそれぞれ固定することにより核燃料集合体の組立
を完了する。

上記核燃料集合体の組立方法によれば、支持格子４の格
子空間５に燃料棒６をその外周面とデインプル７および
スプリング８との間にスペーサ！１を介在させて挿通し
た後、スペーサ１１を引き抜（ようにしたので、燃料棒
６の外周面とデインプル７およびスプリング８とが直接
摺接することかない。よって、燃料棒６の外周面へのス
クラッチの発生を防止することができる。

しかも、スペーサ１１を自己潤滑性を有するポリエステ
ルからなる筒体１４と、この筒体１４の外側面に筒体１
４の引っ張り強度を高める金属薄膜１６を形成したので
、スペーサ１１をスムーズにかつ破断させることなく引
き抜くことができる。

さらに、スペーサｔｉの筒体１４の外周を全て金属薄膜
で覆うと、スペーサ１１を作製する際、もしくは、燃料
集合体を組み立てる際に、角部に亀裂が入り易く、この
亀裂が入ると、スペーサ１１を引き抜く際にスペーサ１
１には引張力が作用するため、亀裂が進展して破断する
ことがあるが、この発明におけるスペーサ１１は、筒体
１４の外周部のうち、上記デインプル７およびスプリン
グ８と対向する位置に金属薄膜１６が形成されており、
角部はポリエステルからなる筒体１４により形成されて
いるので、上記亀裂が入ることがない。

また、ポリエステルのみで形成された筒状のスペーサの
引張強度を高めるにはその肉厚を厚くすればよいが、十
分な引張強度を得る厚さにすると、このスペーサにより
スプリング８が押圧されてそのスプリング特性が変化し
て燃料棒６の保持力が低下する可能性があるが、上記ス
ペーサ１１てはその外周部に金属薄膜１６を接着するこ
とによりその引張強度を高めたので、ポリエステルのみ
で形成されたスペーサに比べ格段にその肉厚を薄くする
ことができ、よってスプリング特性が変化して燃料棒６
の保持力が低下することがない。

さらに、上記スペーサ１１を、筒体１　＝１の外周部に
帯状の金属薄膜１６を接着するだけで容易に作製ずろこ
とができるので、燃料集合体の組立に要する時間および
コストを低く抑えることができる。

第７図は、この発明の核燃料集合体の組立方法に使用さ
れるスペーサの一変形例を示すものであり、この図に示
すスペーサ２５は、上記金属薄膜１６上にさらに自己潤
滑性を有するポリエステルからなる薄膜２６を形成した
ものである。

このスペーサ２５を用いて核燃料集合体を組み立てると
；スペーサ２５を支持格子４から引き抜く際に、上記デ
インプル７およびスプリング８が薄膜２６上を相対的に
摺動するので、よりスムーズにスペーサ２５を引き抜く
ことができる。

第５図は、この発明の核燃料集合体の組立方法に使用さ
れるスペーサの他の変形例を示すしのであり、この図に
示すスペーサ３０は、上記筒体１４の周囲に自己潤滑性
を有するポリエステルからなる四角筒状の筒体３１を金
属薄膜１６を覆うようにして形成したものである。

上記スペーサ３０を用いて核燃料集合体を組み立てると
、上記スペーサ２５と同様に、スペーサ３０をよりスム
ーズに引き抜くことができると共に、金属薄膜１６がス
ペーサ２５より剥がれ難いという利点がある。

なお、上記実施例では自己ｍｌ滑性を有する樹脂として
ポリエステルを用いたが、これに限ることなくニトロセ
ルロース、アクリル酸や酢酸ビニル等のハロゲンを含ま
ない樹脂を用いてもよい。

また、金属薄膜１６の素材としてＳＵＳを用いたが、チ
タン、ニッケル、クロム等を用いてもよい。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明の核燃料集合体の組立方
法によれば、支持格子の格子空間に燃料棒をその外周面
と、格子空間を画成する壁部に形成された支持部との間
に筒状のスペーサを介在させて挿通した後、このスペー
サを引き抜くようにしたので、燃料棒の外周面と支持部
とが直接摺接ずろことがなく、しかも自己潤滑性を有す
る樹脂製の筒体がスペーサを引き抜く際に、燃料棒の外
周面に摺接するので、燃料棒の外周面へのスクラッチの
発生を防止することができる。

しかも、スペーサを、自己潤滑性を有する樹脂からなる
筒体と、この筒体の外周部のうち支持格子の支持部と対
向する位置に形成され、かつ燃料棒の長手方向に長尺な
帯状の金属薄膜とを少なくとも何するように構成したの
で、スムーズにかつ破断させることなく支持格子外に引
き抜くことができる。

さらに、筒体の外周を全て金属薄膜で覆うと、筒体が円
筒状の場合に、スペーサを作製する際、らしくは、燃料
集合体を組み立てる際に、山部に亀裂が入り易く、この
亀裂が入ると、スペーサを引き抜く際にスペーサには引
張力が作用するため、亀裂が進展して破断することがあ
るが、この発明におけるスペーサは、筒体の外周部のう
ち支持部と対向する位置に、金属薄膜か形成されており
、ｆＱ部は樹脂からなる筒体により形成されているので
、上記亀裂が入ることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図はこの発明の核燃料集合体の組立方
法の一実施例を説明するためのものであり、第１図はス
ペーサ体の斜視図、第２図はスペーサの断面図、第３図
は支持格子にスペーサ体を挿入した状態を示す概略図、
第４図はスペーサに燃料棒を挿通している状態を示す概
略図、第５図は第４図におけるＸ内部の断面図、第６図
はスペーサを支持格子から引き抜いている状態を示す概
略図、第７図および第８図はそれぞれスペーサの変形例
を示す断面図、第９図は核燃料集合体の正面図、第１０
図は第９図に示す支持格子の要部の平面図である。 ４・・・・・支持格子、５・・・・・格子空間、６・・
・・・・燃料棒、７・・・・・・デインプル（支持部）
、８・・・・・・スプリング（支持部）、１１・・・・
・・スペーサ、１−１・・・・・筒体、１６・・・金属
薄膜。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 支持格子の格子空間に燃料棒を挿通し、上記格子空間を
   画成する壁部に形成された支持部により上記燃料棒を上
   記支持格子に支持固定する核燃料集合体の組立方法にお
   いて、 上記燃料棒を、その外周面と上記支持部との間に上記燃
   料棒の長手方向に長尺でかつ内部に上記燃料棒が配置さ
   れる筒状のスペーサを介在させて、上記格子空間に挿通
   する工程と、この工程の後、上記スペーサを上記支持格
   子外に取り出す工程とを有してなり、 上記スペーサが自己潤滑性を有する樹脂からなる薄肉の
   筒体と、この筒体の外周部のうち上記支持部と対向する
   位置に形成され、かつ上記燃料棒の長手方向に長尺な帯
   状の金属薄膜とを少なくとも有することを特徴とする核
   燃料集合体の組立方法。