JPH03248096A - 核燃料集合体の組立および解体方法 - 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】

［０００１］

【産業上の利用分野】

本発明は核燃料集合体の組立および解体方法に係り、特
にその組立あるいは解体時において燃料棒表面に傷が発
生することを確実に防止するようにした核燃料集合体の
組立および解体方法に関する。 ［０００２］

【従来の技術】

一般に、原子炉用の燃料集合体においては、その長手方
向複数箇所に燃料棒スペーサを設け、複数本の燃料棒の
間隔保持を行うようにしである。 ［０００３］ すなわち、図１１は上記原子炉用の燃料集合体の縦断面
図であって、燃料チャンネル１内には、上下両側部をそ
れぞれ上部タイプレート２および下部タイプレート３に
支持された複数本の燃料棒４およびウォータロッド５が
配列装着されており、さらに上記燃料棒４を整列支持し
燃料棒４の横方向の振動を拘束するとともに冷却材の流
路を確保するためのスペーサ６が、上記燃料棒４の軸方
向に複数個設けられている。 ［０００４］ 上記スペーサ６は、図１２および図１３に示すように正
方形の外枠７を有し、その外枠７内に互いに格子状に配
設されたバー８．９およデイバイダー１０．１１によっ
て複数個のセル１２が形成されている。また、上記バー
８．９の各交差部には、各側部に外側方に突出する板ば
ね部１３ａを有するランタンスプリング１３が装着され
ており、上記各セル１２内の挿入された燃料棒４を、セ
ル１２の隅角部からデイバイダー１０．１１に形成され
たＳベンド１０ａ、ｌｌａに対して弾性的に圧接するよ
うにしである。 ［０００５］ そこで、上記核燃料集合体の組み立てに際しては、下部
タイプレート３およびスペーサ６を所定位置に固定し、
燃料棒４およびウォータロッド５をそれぞれスペーサ６
のセル１２内に押し込み、その下端を下部タイプレート
３に装着し、上端に上部タイプレート２を取り付けて固
定する。 ［０００６］

【発明が解決しようとする課題】

ところが、上述のような核燃料集合体の組み立てにおい
ては、各燃料棒４をセル１２内に挿通させる場合に、そ
の燃料棒４がスペーサ６のランタンスプリング１３の板
ばね１３ａおよびＳベンド１０ａ、ｌｌａに摺接するた
め、燃料棒４の表面に傷が着くことがある。 ［０００７］ したがって、従来、上記燃料棒４の表面に傷が着くこと
を防止するために、スペーサ６のランタンスプリング１
３の板ばね１３ａやＳベンド１０ａ、ｌｌａをひもで縛
りつけてばねの突出部を押さえ、燃料棒４を挿入する空
間を大きくしたり、あるいは燃料棒４を氷点したに保存
して表面に氷または霜の被膜を形成させておいたり、ま
たは、水とアルコールその他の混合物を冷却して潤滑剤
として使用する等の手段がとられている。 ［０００８］ ところが、スペーサのランタンスプリング等の板ばね部
をひもで縛る方法は非常に煩雑で時間を要し、また燃料
棒の表面に氷等の被膜を形成する場合には、燃料棒をあ
らかじめ氷点下に保っておく必要がある。 ［０００９］ さらに、スペーサの板ばね部等に潤滑剤を使用する場合
には、燃料棒に不純物が付着して燃料棒の性能が低下す
る恐れがあり、洗浄工程を設ける必要がある等いずれも
作業工程が増え、組立てがめんどうになる等の問題があ
る。 ［００１０］ また、燃料棒にステンレスパイプを嵌装してスペーサの
セル内に挿入する方法も考えられるが、上記ステンレス
パイプの肉厚を大きくすると、ランタンスプリング等を
弾性限界以上に押し広げ、燃料棒の弾性保持を不可能と
する恐れが大きくなり、逆にステンレスパイプの肉厚を
小さくすると、パイプを抜き取る際に、ランタンスプリ
ング等による押圧力が働いた状態で燃料棒表面とステン
レスパイプ内表面とが摺動するために、燃料棒表面に傷
が発生する可能性がある。 ［００１１］ また、ステンレスパイプの肉厚を薄くした場合には、パ
イプ先端にキャップを溶接するなど補強を行い、パイプ
先端が変形することを防ぐ必要がある。 ［００１２］ ところが、この場合にはパイプは燃料棒挿入方向のみし
が引き抜くことができず、例えば図１１に示したような
下部タイプレートの穴に燃料棒先端を挿入していくよう
な組立方法をとる必要のある燃料集合体には適用できな
い等の問題がある。 ［００１３］ 本発明は上記問題を解決するために燃料棒の表面に傷が
発生しないようにした核燃料集合体の組立および解体方
法を得ることを目的とする。 ［００１４］

【課題を解決するための手段】

本発明は、スペーサにおける少なくとも１つの燃料棒押
圧用弾性部材を有する複数のセル行うようにしたことを
特徴とする核燃料集合体の間隔保持が行われるようにし
た核燃料集合体の組立および解体方法において、自己潤
滑性を有する材料によって形成され、燃料棒のほぼ全長
にわたる長さを有する細長い円筒状フィルムを燃料棒に
同心的に外嵌した状態で軸線方向に所定間隔をもって配
設された複数のスペーサの各セルの内への挿入あるいは
引き抜きを行うようにしたものである［００１５］ また、本発明は、燃料棒先端に着脱可能なキャップを装
着し、そのキャップに円筒状フィルムの先端を係合させ
て、セル内へ燃料棒の挿入を行うようにしたものである
。 ［００１６］

【作用】

自己潤滑性で燃料棒のほぼ全長にわたる細長い長の円筒
状フィルムにより、燃料棒を同心状に嵌装し、この燃料
棒を複数のスペーサの各セルの内部に挿入あるいは引き
抜きを行うようにしたものである。 ［００１７］ 燃料棒先端に着脱可能なキャップを装着し、そのキャッ
プに円筒状フィルムの先端を係合させセル内へ燃料棒を
挿入および解体を行うようにしたものである。 ［００１８］

【実施例】

以下、図１乃至図１０を参照して本発明の実施例につい
て説明する。 ［００１９］ 図１において、符号２０は燃料棒４のほぼ全長にわたる
長さの細長いポリエステル製の円筒状フィルムからなる
治具であり、その治具２０の円筒部２１には軸線方向に
延びる切り割り２２が設けられており、さらに−側端部
には柄２３が設けられている。上記治具２０の円筒部２
１は、自由な状態においては、切り割り２２部において
は端縁部が互いに重なり合い、断面渦巻状になっている
。 ［００２０］ しかして、燃料集合体の組立に際しては、図３に示すよ
うに、直立動作可能なテーブル２４を有する組立台２５
を用い、テーブル２４を水平にした状態で組立作業を行
う。 ［００２１］ すなわち、まず、治具２０の円筒部２１に右側から左側
に燃料棒４を同心状に挿入し、燃料棒４の外周面を全体
にわたって円筒状フィルムによって被覆する。 一方、上記テーブル２４の所定位置に装着された取付具
２６に下部タイプレート３および各スペーサ６をそれぞ
れ取り付け、各スペーサ６の同一軸線上にあるセル１２
内に円筒状フィルムからなる治具２０を外装した燃料棒
４を挿入する。 ［００２２］ この状態では、図４に示すように、燃料棒表面はフィル
ム状の円筒部２１を介して８１２２部１０ａ、ｌｌａ、
ランタンスプリング１３の板ばね部１３ａと接している
。 ［００２３］ このようにして燃料棒４の挿入操作が完了したら、その
燃料棒４が軸方向に動かないように、図５に示すように
、燃料棒４の端部をブツシャ２７で挿入方向に押さえた
状態にして、治具２０を柄２３により挿入方向と逆方向
に引き抜き、スペーサ６から治具２０を除去する。 ［００２４］ なお、この場合、治具２０の円筒部２１には軸線方向の
切り割り２２が設けられているので、ブツシャ２７が燃
料棒４を押えた状態でも容易に治具２０の引き抜きを行
うことができる。 ［００２５］ 以下、同様にしてスペーサ６の各セル１２内に順次燃料
棒４を挿入して核燃料集合体の組立てを行う。 ［００２６］ このように、燃料棒のスペーサへの挿入に際して自己潤
滑性を有する材料からなる治具２０を使用するので、ス
ペーサのセル１２における８１２２部１０　ａ、１１ａ
、ランタンスプリング１３の板ばね部１３ａ等が治具２
０の長円筒状のフィルムによって覆われ、燃料棒４の挿
入あるいは引き抜きを行うときに燃料棒の外表面が直接
板ばね部１３ａ等に摺接することがなく、その外表面に
傷がつくことがない。 ［００２７］ また、燃料集合体の解体に際しては、上記燃料棒の挿入
時とは逆に、引き抜こうとする燃料棒４とスペーサ６の
セル１２内面との間に手作業によって治具２０の円筒部
２１の先端部を挿入し、上記燃料棒４をほぼその全長に
わたって被覆した状態とし、その後、治具２０の円筒部
２１とともに上記燃料棒を軸線方向に移動させることに
よりスペーサから燃料棒を引き抜く。 ［００２８］ この場合、ランタンスプリングの燃料棒押圧力は数ｋｇ
以下であり、燃料棒表面とスプリング、Ｓベント等は鋭
角で接触しているため、治具の０．１ｍｍ厚程度域フィ
ルムからなる円筒部は数百ｇ程度の力で容易にスペーサ
と燃料棒間に差し込むことができ、特別の器具等は必要
としない。 ［００２９］ なお、燃料集合体の設計が、燃料棒を挿入した後下部タ
イプレートを取り付けられるようになっている場合には
、治具２０の円筒部２１の断面は断面渦巻状のもの以外
に、図６および図７のように切り割りが設けられていな
いものも使用することができる。すなわち、タイプレー
トの代わりに燃料棒下部をチャックして固定する治具を
使用し、燃料棒挿入後燃料棒の下端部をチャックした後
、治具を挿入方向と逆方向に引き抜くことができる。 ［００３０１ さらに、図８、図９のように治具２０の円筒部２１に軸
線方向に延びる補強用肉厚部２１ａを設けてもよい。こ
の場合、上記肉厚部２１ａはスペーサのセル内における
Ｓベント１０ａ、ｌｌａおよび板ばね部１３と接しない
ような位置に設ける。 ［００３１３ また、図９に示すような形状の治具２０においては、補
強用肉厚部２１ａを円筒部２１の長さより延長させフッ
ク部２１ｂを設け、図１０に示すように、燃料棒４の先
端に装着したキャップ２８に掛合させ、燃料棒４の挿入
によってたキャツブ２８およびフック部２１ｂを介して
治具２０を引張る状態で同時に挿入し、上記キャップ２
８を挿入完了直前に燃料棒４から取り去り、その後、第
１実施例と同様にして燃料棒の組み立てを行うようにし
てもよい。 ［００３２］ なお、上記各実施例においては、治具２０の円筒部２１
をポリエステルフィルムによって形成したものを示した
が、その他引張り強さが大きく力り破断延びが小さく自
己潤滑性を有する材料によって構成してもよい。また、
スペーサがランタンスプリングを用いたものでなくても
、燃料棒を押圧支持するめの弾性要素を有するスペーサ
を有する燃料集合体の組立にも適用できる。 ［００３３］

【発明の効果】

以上説明したように、本発明は、スペーサにおける少な
くとも１つの燃料棒押圧用弾性部材を有する複数のセル
行うようにしたことを特徴とする核燃料集合体の間隔保
持が行われるようにした核燃料集合体の組立および解体
方法において、自己潤滑性を有する材料によって形成さ
れ、燃料棒のほぼ全長にわたる長さを有する細長い円筒
状フィルムを燃料棒に同心的に外嵌した状態で軸線方向
に所定間隔をもって配設された複数のスペーサの各セル
の内への挿入あるいは引き抜きを行うようにしたもので
あるから、ランタンスプリング等による燃料棒外面への
傷の発生を確実に防止することができ、しかも１個の円
筒状フィルムの使用によって、全てのスペーサの同一線
上のセル内面と燃料棒との直接摺接を防止でき、燃料集
合体の組立あるいは解体の工程もきわめて簡単で、複雑
な設備や工程を付加する必要もない等の効果を奏する。 ［００３４］ また、燃料棒先端に着脱可能なキャップを装着し、その
キャップに円筒状フィルムの先端を係合させて、セル内
へ燃料棒の挿入を行うような場合には、燃料棒をセル内
へ挿入あるいは引き抜くときに円筒状フィルムの先端部
をセル内面、ランタンスプリング等につかえないで円滑
に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　。 治具の斜視図。

【図２】 他の実施例の治具の斜視図。

【図３】 燃料集合体の組立状態を示す説明図。

【図４】 スペーサのセル内に治具を挿入した状態を示す平断面図
。

【図５】 燃料棒挿入後治具の引き抜き状態を示す平断面図。

【図６】 治具の他の実施例を示す断面図。

【図７】 治具の他の実施例を示す断面図。

【図８】 治具の他の実施例を示す断面図。

【図９】 治具の他の実施例を示す断面図。

【図１０１ 治具の他の実施例を示す部分斜視図。 【図１１】 一般に使用されている核燃料集合体の縦断面図。

【図１２】 図１１に使用されるスペーサの拡大平面図。

【図１３】 図１２をＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って切断し矢印方向に見
た断面側面図。

【符号の説明】

４　燃料棒 スペーサ セル ２ ３ ２０ １ ２ ３ ７ ８ ランタンスプリ 治具 円筒部 切る割り 柄 プッシャ キャップ ング

【書類名】

【図１】

【図３】 図面 ２ ２／

【図４】

【図５】

【図６】 ７

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０１ 【図１１】 ■開平３−２４８０９６　（１５）

【図１２】

【図１３】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スペーサにおける少なくとも１つの燃料棒
   押圧用弾性部材を有する複数のセル内にそれぞれ燃料棒
   が挿入され、各燃料棒の間隔保持が行われるようにした
   核燃料集合体の組立および解体方法において、自己潤滑
   性を有する材料によって形成され、燃料棒のほぼ全長に
   わたる長さを有する細長い円筒状フィルムを燃料棒に同
   心的に外嵌した状態で軸線方向に所定間隔をもって配設
   された複数のスペーサの各セルの内への挿入あるいは引
   き抜きを行うようにしたことを特徴とする核燃料集合体
   の組立および解体方法。
2. 【請求項２】燃料棒先端に着脱可能なキャップを装着し
   、そのキャップに円筒状フィルムの先端を係合させて、
   セル内へ燃料棒の挿入を行うことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の核燃料集合体の組立および解体方法
   。