JPH05281386A - Method for transforming reactor incore component material - Google Patents

Method for transforming reactor incore component material

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JPH05281386A
JPH05281386A JP4081943A JP8194392A JPH05281386A JP H05281386 A JPH05281386 A JP H05281386A JP 4081943 A JP4081943 A JP 4081943A JP 8194392 A JP8194392 A JP 8194392A JP H05281386 A JPH05281386 A JP H05281386A
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JP
Japan
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reactor
frequency induction
high frequency
induction coil
reactor internal
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JP4081943A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Sudo
亮 須藤
Shohei Kawano
昌平 川野
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract

PURPOSE:To obtain a method for transforming reactor incore component material, by which the degraded part of a material is transformed without taking reactor incore structure out of the reactor and improve the corrosion resistivity of a channel box. CONSTITUTION:In the method for transforming reactor incore component, a high frequency induction coil 6 is arranged in welding thermal effect part 5 which is a sensitized region of a shroud as an incore structure in reactor pressure vessel. The method is constituted of a process using this high frequency induction coil 6 for heating and of a process arranging the high frequency induction coil at a channel box and heating.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、原子炉炉内構造物の溶
接による鋭敏化および中性子照射による材料劣化を回復
されることができ、更に燃料集合体を形成するチャンネ
ルボックスの耐食性向上のために実施する原子炉炉内機
器の材料改質方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is capable of recovering sensitization due to welding of reactor internals and material deterioration due to neutron irradiation, and further improving corrosion resistance of a channel box forming a fuel assembly. The present invention relates to a material reforming method for equipment in a nuclear reactor.

【0002】[0002]

【従来の技術】沸騰水型原子炉(以下BWRという。)
において、プラントの設計上の運転寿命は安全率を十分
に考慮して一般的に40年程度とされている。しかしなが
ら原子力プラント構造物の実際上の寿命はこれよりはる
かに長いと考えられており、近年、原子力プラントの寿
命延長が検討され、その定量的な評価が行われている。
一部の原子炉炉内構造物の溶接部が製造時の溶接による
入熱で鋭敏化し、この部分においてその後の運転中の中
性子による照射によっても材料の鋭敏化が進み、さらに
その靭性がやや低下していることが考えられている。こ
の靭性低下程度がプラントの寿命延長期間を定量的に評
価する際、重要な課題の一つになっており、現在精力的
な検討が行われている。また溶接部に限らず、炉内構造
物は中性子照射によって材料がある程度劣化してくるこ
とは考慮されているが、この程度もプラントの寿命延長
期間を決定する際には重要な検討課題となっている。
2. Description of the Related Art Boiling water nuclear reactor (hereinafter referred to as BWR)
In general, the operating life of a plant is generally set to about 40 years in consideration of the safety factor. However, it is considered that the practical life of nuclear power plant structures is much longer than this, and in recent years, the extension of the life of nuclear power plants has been studied and quantitatively evaluated.
The welds of some reactor internals become sensitized by the heat input from welding during manufacturing, and the sensitization of the material also progresses in this part by irradiation with neutrons during subsequent operation, and its toughness slightly decreases. Is being considered. This degree of toughness reduction is one of the important issues when quantitatively evaluating the life extension period of a plant, and is currently being actively studied. In addition to the welded parts, it is considered that the material in the reactor internal structure deteriorates to some extent by neutron irradiation, but this is also an important subject for consideration when determining the life extension period of the plant. ing.

【0003】この様なプラントの寿命延長を行う際、そ
の材料の劣化の程度の評価結果によっては寿命延長期間
が制限されることが考えられる。このため、炉内構造物
の内、取替え可能なものについてはその取替え工法の開
発も平行して進められている。しかしながら、炉内構造
物の大部分はその構造上取替え困難、あるいは取替え可
能であってもその工法の開発に多大な投資を必要として
いる。
When extending the life of such a plant, the life extension period may be limited depending on the evaluation result of the degree of deterioration of the material. Therefore, for the replaceable reactor internal structures, the replacement method is being developed in parallel. However, most of the reactor internal structure is difficult to replace due to its structure, or even if it can be replaced, a large investment is required for developing the construction method.

【0004】一方、原子炉炉内に設置されている燃料集
合体を形成しているチャンネルボックスは取替え可能部
品ではあるが、原子炉炉心部の厳しい腐食環境下に曝さ
れており、今後、寿命の長い高燃焼度燃料を開発するた
めには、現在よりもさらにその耐食性の改善を図る必要
がある。
On the other hand, although the channel box forming the fuel assembly installed in the reactor is a replaceable part, it is exposed to the severe corrosive environment of the core of the reactor, and its life is expected to increase in the future. In order to develop a high burnup fuel with a long life, it is necessary to further improve its corrosion resistance compared to the present.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】そこでプラント寿命延
長を行う際、この様な炉内構造物を原子炉から取り外す
ことなく、材料的に劣化した部分だけ回復させる方法の
開発が切望されている。現在レーザー光を用いた材料表
面の改質技術等種々の方法が検討されているが、現在ま
でのところ技術的にプラントに適用できるものは開発さ
れていない。
Therefore, when extending the life of the plant, there is a strong demand for the development of a method for recovering only the material-deteriorated portion without removing such internal structure from the nuclear reactor. At present, various methods such as a technique for modifying the surface of a material using a laser beam are being studied, but up to now, no one technically applicable to a plant has been developed.

【0006】また、高燃焼度用チャンネルボックスの耐
食性向上に関しても、種々の材料開発が精力的に行われ
ているが、現用材料の製造時の表面改質による耐食性向
上の技術は開発されていない。
Further, various materials have been vigorously developed for improving the corrosion resistance of the high burnup channel box, but no technique for improving the corrosion resistance by surface modification at the time of manufacturing the current material has been developed. ..

【0007】本発明は上記の点を考慮してなされたもの
で、原子炉炉内構造物を原子炉から取り出すことなく、
その材料が溶接あるいは運転中の中性子照射によって劣
化した部分を回復させ、さらにチャンネルボックスの製
造時にその耐食性を向上させることのできる原子炉炉内
機器の材料改質方法を得ることを目的とする。
The present invention has been made in consideration of the above points, and it is possible to remove the internal reactor structure without removing it from the reactor.
An object of the present invention is to obtain a material reforming method for reactor internal equipment which can recover a portion where the material is deteriorated by neutron irradiation during welding or operation, and can further improve its corrosion resistance at the time of manufacturing a channel box.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、原子炉炉内機器の材料改質のた
めに使用される原子炉炉内機器の材料改質方法におい
て、原子炉炉内における炉内構造物の溶接時に生じた鋭
敏化領域に高周波誘導コイルを配置し、この高周波誘導
コイルを使用した高周波誘導加熱によって前記鋭敏化領
域を回復させることを特徴とする原子炉炉内機器の材料
改質方法を提供し、原子炉炉内機器の材料改質のために
使用される原子炉炉内機器の材料改質方法において、原
子炉運転中に中性子照射によって劣化した炉内構造物に
高周波誘導コイルを配置し、この高周波誘導コイルを使
用した高周波誘導加熱によって前記劣化した炉内構造物
を回復させることを特徴とする原子炉炉内機器の材料改
質方法を提供し、さらには原子炉炉内機器の材料改質の
ために使用される原子炉炉内機器の材料改質方法におい
て、燃料集合体を形成する製造時のジルコニウム合金製
チャンネルボックスに高周波誘導コイルを配置し、この
高周波誘導コイルを使用した高周波誘導加熱によって前
記チャンネルボックスを熱処理することを特徴とする原
子炉炉内機器の材料改質方法を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides a method for modifying a material in a reactor internal equipment, which is used for modifying a material in a reactor internal equipment, comprising: Reactor characterized in that a high-frequency induction coil is arranged in a sensitized region generated during welding of an internal structure in the furnace, and the sensitized region is recovered by high-frequency induction heating using the high-frequency induction coil. Provided is a material reforming method for reactor internal equipment, which is used for material reforming of reactor internal equipment, comprising: a reactor deteriorated by neutron irradiation during reactor operation; A high-frequency induction coil is arranged in a structure, and a material reforming method for reactor internal equipment, characterized in that the deteriorated reactor internal structure is recovered by high-frequency induction heating using the high-frequency induction coil, It In the material reforming method of reactor internal equipment used for material reforming of reactor internal equipment, a high frequency induction coil is arranged in a zirconium alloy channel box at the time of manufacturing to form a fuel assembly. Provided is a method for modifying the material of reactor internal equipment, characterized in that the channel box is heat-treated by high-frequency induction heating using the high-frequency induction coil.

【0009】[0009]

【作用】このように構成することにより、高周波誘導コ
イルを用いて、溶接あるいは中性子照射によって劣化し
た炉内構造物表面を連続的に材料表面を加熱することに
よって、溶接あるいは中性子照射による鋭敏化等材料劣
化部が溶体化処理され、回復することができる。
With this structure, the high-frequency induction coil is used to continuously heat the material surface of the reactor internal structure deteriorated by welding or neutron irradiation, thereby sensitizing the material by welding or neutron irradiation. The material-deteriorated portion can be solution-treated and recovered.

【0010】さらに、ジルコニウム合金性チャンネルボ
ックスの製造時に同様な高周波誘導コイルを用いて、そ
の表面を加熱することによって、表面に耐食性のすぐれ
た層を形成することができ、その耐食性を著しく向上さ
せることができる。
Further, by heating the surface of a zirconium alloy channel box using the same high frequency induction coil, a layer having excellent corrosion resistance can be formed on the surface, and the corrosion resistance is remarkably improved. be able to.

【0011】[0011]

【実施例】図1は本発明の第1実施例が適用される原子
炉炉内構造物の一つであるシュラウドの構成図である。
図においてシュラウド2は原子炉圧力容器1の中に配置
されており原子炉炉内で沸騰領域と非沸騰の周辺領域と
の境界を形成している。このシュラウド2は何枚かのオ
ーステナイト系ステンレス鋼製の鋼板を数か所の周継手
溶接3と縦シーム溶接4によってその形状に製作されて
いる。図2はこのシュラウド2の特に燃料が装荷されて
いる炉心部を拡大したものである。図3は本発明の第1
実施例の構成図であり、シュラウド2の縦シーム溶接部
4に本発明を適用した例である。溶接部は一般的に溶接
線に沿って、溶接時の入熱によってその熱影響を受けた
溶接熱影響部5が存在し、特に炭素含有量が高い(一般
的にはC>0.03%)ステンレス鋼の場合には、この領域
は鋭敏化し、耐応力腐食割れ性が他に比べて劣ってい
る。また、この溶接熱影響部5は原子炉運転中の中性子
照射によってさらに鋭敏化が進むこともある。第1実施
例ではこの部分に図示しない遠隔操作付き移動ロボット
に組み込まれた高周波誘導コイル6が溶接熱影響部5に
対して3mm から5mm の位置に配置されている。図4は高
周波誘導コイルによって加熱する高周波加熱システムの
構成図である。外部の電源と接続したインバータ7とト
ランス8とがケーブル9によって接続されている。トラ
ンス8と高周波誘導コイル6とは一体となっている。次
にこのような構成からなる第1実施例の作用について説
明する。
FIG. 1 is a schematic diagram of a shroud which is one of the reactor internals to which the first embodiment of the present invention is applied.
In the figure, the shroud 2 is arranged in the reactor pressure vessel 1 and forms a boundary between a boiling region and a non-boiling peripheral region in the reactor. The shroud 2 is made of several austenitic stainless steel plates by several circumferential joint welds 3 and vertical seam welds 4 in that shape. FIG. 2 is an enlarged view of the core portion of the shroud 2, especially the fuel loaded therein. FIG. 3 shows the first of the present invention.
It is a block diagram of an Example and is an example which applied the present invention to vertical seam welding part 4 of shroud 2. Generally, the weld zone has a weld heat affected zone 5 that is affected by the heat input during welding along the weld line, and has a particularly high carbon content (generally C> 0.03%) stainless steel. In the case of steel, this region is sensitized and the resistance to stress corrosion cracking is inferior to the other. Further, the welding heat affected zone 5 may be further sensitized by neutron irradiation during the operation of the reactor. In the first embodiment, a high frequency induction coil 6 incorporated in a mobile robot with a remote control (not shown) is arranged in this portion at a position of 3 mm to 5 mm with respect to the welding heat affected zone 5. FIG. 4 is a block diagram of a high frequency heating system for heating by a high frequency induction coil. An inverter 7 connected to an external power source and a transformer 8 are connected by a cable 9. The transformer 8 and the high frequency induction coil 6 are integrated. Next, the operation of the first embodiment having such a configuration will be described.

【0012】高周波誘導加熱システムを用いて約100 K
Hzの高周波を加熱コイル6に与えると図3の溶接およ
びその後の運転中の中性子照射によって鋭敏化した領域
5は誘導加熱によってステンレス鋼の溶体化温度である
1050〜1100℃まで上昇する。原子炉炉内構造物の鋭敏化
によってその健全性が問題になる事象は、応力腐食割れ
や腐食疲労等の原因となる炉水と接触した材料表面の現
象である。このため、本方法によって回復させる部分は
シュラウドの表面(内面側へ2mm程度までの範囲)部の
みで十分である。このための高周波条件は約100 KHz
程度である。高周波加熱用コイル6は図示しない遠隔操
作付移動ロボットに組み込まれており、この移動ロボッ
トによって溶接熱影響部5が1050〜1100℃に5〜30秒保
持されるように高周波誘導コイル6は連続的に移動す
る。
About 100 K using high frequency induction heating system
When a high frequency of Hz is applied to the heating coil 6, the region 5 sensitized by neutron irradiation during welding and subsequent operation in FIG. 3 is the solution temperature of stainless steel by induction heating.
Temperature rises from 1050 to 1100 ℃. A phenomenon in which the soundness of a reactor internal structure becomes a problem due to its sensitization is a phenomenon of a material surface in contact with reactor water, which causes stress corrosion cracking, corrosion fatigue, and the like. Therefore, it is sufficient that only the surface of the shroud (the range of up to about 2 mm toward the inner surface) is restored by this method. The high frequency condition for this is about 100 KHz
It is a degree. The high-frequency heating coil 6 is incorporated in a mobile robot with remote control (not shown), and the high-frequency induction coil 6 is continuous so that the welding heat-affected zone 5 is held at 1050 to 1100 ° C for 5 to 30 seconds by this mobile robot. Move to.

【0013】このように第1実施例によれば、シュラウ
ドの溶接およびその後の中性子照射によって鋭敏化した
領域は、溶体化温度に一定時間保持されることによって
鋭敏化は完全に解消され、材料状態を回復させることが
できる。また第1実施例は高周波による誘導加熱である
ために、材料表面部のみの加熱となり、肉厚中心部は加
熱の影響を殆ど受けない。
As described above, according to the first embodiment, the region sensitized by the welding of the shroud and the subsequent neutron irradiation is maintained at the solution temperature for a certain period of time, so that the sensitization is completely eliminated and the material state is improved. Can be recovered. Further, since the first embodiment uses induction heating by high frequency, only the material surface portion is heated, and the central portion of the wall thickness is hardly affected by the heating.

【0014】ところで一般にステンレス鋼等は、溶体化
処理後の冷却速度が小さいとこの冷却過程の400 〜800
℃の間で再び熱鋭敏化が生じるとされている。しかしな
がら、原子炉圧力容器には常に多量の炉水が満たされて
おり、第1実施例の高周波誘導加熱はこの炉水中で実施
できるため、この炉水が高周波誘導加熱時に冷却材とし
て働き、極短時間でシュラウド表面を溶体化温度から低
温域まで冷却することができる。このため、第1実施例
では、高周波誘導加熱による溶体化後の冷却過程での再
鋭敏化は完全に防ぐことができる。なお、第1実施例は
シュラウドの周継手溶接部および他の原子炉構造物の溶
接等による鋭敏化部にも全く同様に適用することができ
る。次に本発明の第2実施例について説明する。
By the way, in general, stainless steel and the like have a cooling rate of 400 to 800 during the cooling process when the cooling rate after the solution treatment is low.
It is said that heat sensitization occurs again at a temperature between ° C. However, the reactor pressure vessel is always filled with a large amount of reactor water, and since the high frequency induction heating of the first embodiment can be performed in this reactor water, this reactor water acts as a coolant during high frequency induction heating, The shroud surface can be cooled from the solution temperature to a low temperature region in a short time. Therefore, in the first embodiment, the re-sensitization in the cooling process after the solution heat treatment by the high frequency induction heating can be completely prevented. The first embodiment can be applied in the same manner to the peripheral joint welded portion of the shroud and the sensitized portion due to welding of other nuclear reactor structures. Next, a second embodiment of the present invention will be described.

【0015】原子炉炉内構造物のなかで炉心部に近く配
置されているものは、溶接部に限らず、材料表面全体が
中性子照射によって、その耐食性および靭性がある程度
低下することが考えられる。本発明の高周波誘導加熱に
よる溶接部材料表面の溶体化処理方法は、この様な構造
物表面全体の中性子照射部の回復についても極めて有効
である。この方法は本発明の第1実施例と全く同様であ
る。構造物表面全体を溶体化処理する場合は、遠隔移動
ロボットによって、高周波誘導コイルを所定の間隔ずつ
ずらせて構造物表面全体が完全に溶体化できるようにす
ればよい。なお、この際の加熱条件は第1実施例と同様
でよい。次に本発明の第3の実施例について説明する。
It is conceivable that, of the nuclear reactor internal structures arranged close to the core part, not only the welded part but the entire material surface is deteriorated in corrosion resistance and toughness to some extent by neutron irradiation. The solution treatment method for the surface of the welded material by high-frequency induction heating according to the present invention is extremely effective for recovery of the neutron-irradiated portion on the entire surface of such a structure. This method is exactly the same as the first embodiment of the present invention. When the entire structure surface is subjected to solution treatment, the high frequency induction coil may be shifted by a predetermined interval by a remote mobile robot so that the entire structure surface can be completely solution-treated. The heating conditions at this time may be the same as in the first embodiment. Next, a third embodiment of the present invention will be described.

【0016】図5は本発明の第3実施例の適用される燃
料集合体を構成するチャンネルボックスの構成図であ
る。図5においてチャンネルボックス11はジルコニウム
合金で製作されている。このチャンネルボックスは直径
約600mm のジルコニウム合金のインゴットから熱間鍛
造、熱間圧延、さらには冷間圧延の工程をたどり約2mm
の薄板を製作し、これを加工、溶接して図5のような形
状に製作される。この間、数々の熱履歴をたどるがその
熱履歴によって異なる金属組織を示す。この金属組織に
よっては原子炉で使用中良好な耐食性を示さない恐れの
あるものがあり、現在では厳しい受け入れ検査を行って
合格したものをプラントに納入している。
FIG. 5 is a block diagram of a channel box constituting a fuel assembly to which the third embodiment of the present invention is applied. In FIG. 5, the channel box 11 is made of zirconium alloy. This channel box is made from a zirconium alloy ingot with a diameter of about 600 mm, hot forging, hot rolling, and cold rolling.
A thin plate is manufactured, and this is processed and welded to manufacture a shape as shown in FIG. During this time, a number of heat histories are traced, but a different metallographic structure is exhibited depending on the heat histories. Depending on this metal structure, there is a possibility that it may not show good corrosion resistance during use in a nuclear reactor, and now it is passed a strict acceptance inspection and delivered to the plant.

【0017】一般的にはβ領域から急冷した組織になっ
ていれば、原子炉中での耐食性は良好であることが分か
っているが、上記製造工程を通してβ急冷組織を維持す
るには高度の技術を必要としている。そこで第3実施例
は製造工程の最終近くの段階でチャンネルボックス表面
にβ急冷組織を形成させるために考案されたものであ
る。
In general, it is known that a structure obtained by quenching from the β region has good corrosion resistance in a nuclear reactor, but it is highly necessary to maintain the β quenched structure through the above manufacturing process. In need of technology. Therefore, the third embodiment was devised to form a β-quenched structure on the surface of the channel box near the final stage of the manufacturing process.

【0018】図6は上記製造工程で製作されたチャンネ
ルボックスに本発明を適用した第3実施例の構成図であ
る。第3実施例では製作されたチャンネルボックス表面
に図示しない遠隔操作付き移動ロボットに組み込まれた
高周波誘導コイル14が配置されている高周波誘導コイル
14によって加熱する高周波加熱システムの構成は図4と
同様である。次にこのような構成からなる第3実施例の
作用について説明する。
FIG. 6 is a block diagram of a third embodiment in which the present invention is applied to the channel box manufactured by the above manufacturing process. In the third embodiment, a high frequency induction coil in which a high frequency induction coil 14 incorporated in a mobile robot with a remote control (not shown) is arranged on the surface of the manufactured channel box.
The configuration of the high-frequency heating system for heating by 14 is the same as in FIG. Next, the operation of the third embodiment having such a configuration will be described.

【0019】高周波誘導加熱システムを用いて約50〜10
0 KHzの高周波を加熱コイル14に与えると図6のチャ
ンネルボックスの表面12は誘導加熱によって一部溶融
し、またはβ相領域まで上昇する。溶融かβ相領域まで
の加熱かはコイルの移動速度に依存する。チャンネルボ
ックスの耐食性が問題になる事象は炉水と接触した材料
表面の現象である。このため、本システムによって溶融
またはβ域まで加熱させる部分はチャンネルボックスの
表面(内面側へ0.5mm 程度までの範囲)部のみで十分で
ある。このための高周波条件は約50〜100 KHz程度の
範囲である。高周波加熱用コイル14は図示しない遠隔操
作付移動ロボットに組み込まれており、この移動ロボッ
トによってチャンネルボックス表面全体が溶融またはβ
相領域に5〜30秒保持されるように高周波誘導加熱コイ
ル14は所定の速度で連続的に移動する。
About 50 to 10 using a high frequency induction heating system
When a high frequency of 0 KHz is applied to the heating coil 14, the surface 12 of the channel box in FIG. 6 is partially melted by induction heating or rises to the β phase region. Whether it is melting or heating to the β-phase region depends on the moving speed of the coil. The phenomenon in which the corrosion resistance of the channel box is a problem is the phenomenon of the material surface in contact with the reactor water. For this reason, only the surface of the channel box (up to about 0.5 mm toward the inner surface) is sufficient for the system to melt or heat to the β range. The high frequency condition for this is in the range of about 50 to 100 KHz. The high-frequency heating coil 14 is incorporated in a mobile robot with remote control (not shown), and the entire surface of the channel box is melted or β by this mobile robot.
The high frequency induction heating coil 14 is continuously moved at a predetermined speed so as to be held in the phase region for 5 to 30 seconds.

【0020】このように第3実施例によれば、高周波誘
導加熱によってチャンネルボックスの表面層約0.5mm は
溶融またはβ相領域に一定時間保持されることによっ
て、完全なβ急冷組織が形成され、表面の耐食性は極め
て良好となる。また第3実施例は高周波による誘導加熱
であるために、材料表面部のみの加熱となり、肉厚中心
部は加熱の影響を殆ど受けない。
As described above, according to the third embodiment, the surface layer of the channel box having a thickness of about 0.5 mm is melted or held in the β phase region for a certain period of time by high frequency induction heating to form a complete β quenched structure. The corrosion resistance of the surface becomes extremely good. Further, since the third embodiment uses induction heating by high frequency, only the material surface portion is heated, and the thickness center portion is hardly affected by the heating.

【0021】ところで、一般にジルコニウム合金は、β
相からの急冷の冷却速度が小さいとこの冷却過程に耐食
性の劣る組織が生じるとされている。しかしながら、第
3実施例では板厚約2mmの薄板に成形されたチャンネル
ボックスに高周波誘導加熱を適用しており、極短時間で
チャンネルボックス表面を溶融またはβ相領域から低温
域まで冷却することができる。このため、第3実施例で
は、高周波誘導加熱により、冷却過程での金属組織の変
化を防ぐことができる。
By the way, in general, zirconium alloy is β
It is said that when the cooling rate of quenching from the phase is low, a structure with poor corrosion resistance is generated during this cooling process. However, in the third embodiment, the high frequency induction heating is applied to the channel box formed into a thin plate having a thickness of about 2 mm, and the channel box surface can be melted or cooled from the β phase region to the low temperature region in an extremely short time. it can. Therefore, in the third embodiment, the change in the metal structure during the cooling process can be prevented by the high frequency induction heating.

【0022】なお、第3実施例はチャンネルボックスの
表面全体に適用しているが、腐食環境として最も厳しい
制御棒等のステンレス鋼と隣接する部分の表面のみに適
用しても相当の改善効果を得ることができる。
Although the third embodiment is applied to the entire surface of the channel box, even if it is applied only to the surface adjacent to the stainless steel such as the control rod which is the most severe corrosive environment, a considerable improvement effect can be obtained. Obtainable.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る原子
炉炉内機器の材料改質方法によれば、高周波誘導コイル
を用いて、溶接あるいは中性子照射によって劣化した原
子炉炉内構造物の表面を加熱保持することによって、溶
接あるいは中性子照射による鋭敏化等の材料劣化部が完
全に溶体化処理され、材料劣化部を回復させることがで
きる。この結果、原子炉炉内構造物の健全性が保証さ
れ、プラントの寿命延長等に貢献できる。
As described above, according to the material reforming method for the reactor internal equipment according to the present invention, the reactor internal structure deteriorated by welding or neutron irradiation using the high frequency induction coil. By heating and holding the surface, the material-deteriorated portion such as sensitization due to welding or neutron irradiation is completely solution-treated, and the material-deteriorated portion can be recovered. As a result, the soundness of the reactor internals is guaranteed, which can contribute to extending the life of the plant.

【0024】さらに本発明において、燃料集合体を形成
しているチャンネルボックスの表面全体あるいは一部表
面を、高周波誘導コイルを用いて加熱することによっ
て、表面に耐食性の優れた層を形成することができ、チ
ャンネルボックスの耐食性を著しく向上させることが可
能となり、高燃焼度燃料の信頼性に貢献できる。
Further, in the present invention, by heating the whole or a part of the surface of the channel box forming the fuel assembly by using the high frequency induction coil, a layer having excellent corrosion resistance can be formed on the surface. It is possible to significantly improve the corrosion resistance of the channel box, which can contribute to the reliability of the high burnup fuel.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1及び第2の実施例が適用される原
子炉炉内構造物の一つであるシュラウドを一部切断して
示す構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a partially cut shroud, which is one of reactor internal structures to which the first and second embodiments of the present invention are applied.

【図2】図1に示したシュラウドを拡大して示す鳥瞰
図。
FIG. 2 is an enlarged bird's-eye view of the shroud shown in FIG.

【図3】本発明の第1及び第2の実施例である原子炉炉
内機器の材料改質方法に係る構成図。
FIG. 3 is a configuration diagram according to a material reforming method for reactor internal equipment, which is a first and a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1及び第2の実施例である原子炉炉
内機器の材料改質方法に係る系統の構成図。
FIG. 4 is a configuration diagram of a system relating to a material reforming method for reactor internal equipment according to the first and second embodiments of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施例が適用されるチャンネル
ボックスを示す斜視図。
FIG. 5 is a perspective view showing a channel box to which a third embodiment of the present invention is applied.

【図6】本発明の第3の実施例であるチャンネルボック
スの材料改質方法に係る構成図。
FIG. 6 is a configuration diagram according to a material reforming method for a channel box, which is a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…原子炉圧力容器 2…シュラウド 3…周継手溶接部 4…縦シーム溶接部 5…溶接熱影響部 6…高周波誘導コイル 11…チャンネルボックス 14…高周波誘導コイル 1 ... Reactor pressure vessel 2 ... Shroud 3 ... Circumferential joint weld 4 ... Vertical seam weld 5 ... Welding heat affected zone 6 ... High frequency induction coil 11 ... Channel box 14 ... High frequency induction coil

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 原子炉炉内機器の材料改質のために使用
される原子炉炉内機器の材料改質方法において、原子炉
炉内における炉内構造物の溶接時に生じた鋭敏化領域に
高周波誘導コイルを配置し、この高周波誘導コイルを使
用した高周波誘導加熱によって前記鋭敏化領域を回復さ
せることを特徴とする原子炉炉内機器の材料改質方法。
1. A material reforming method for reactor internal equipment used for material reforming of reactor internal equipment, comprising: a sensitization region generated during welding of internal reactor internals in a reactor. A method for modifying a material for reactor internal equipment, comprising disposing a high frequency induction coil, and recovering the sensitized region by high frequency induction heating using the high frequency induction coil.
【請求項2】 原子炉炉内機器の材料改質のために使用
される原子炉炉内機器の材料改質方法において、原子炉
運転中に中性子照射によって劣化した炉内構造物に高周
波誘導コイルを配置し、この高周波誘導コイルを使用し
た高周波誘導加熱によって前記劣化した炉内構造物を回
復させることを特徴とする原子炉炉内機器の材料改質方
法。
2. A high-frequency induction coil for a reactor internal structure which has been deteriorated by neutron irradiation during reactor operation in a method for modifying a reactor internal device material used for modifying a reactor internal material. Is arranged, and the deteriorated reactor internal structure is recovered by high-frequency induction heating using the high-frequency induction coil.
【請求項3】 原子炉炉内機器の材料改質のために使用
される原子炉炉内機器の材料改質方法において、燃料集
合体を形成する製造時のジルコニウム合金製チャンネル
ボックスに高周波誘導コイルを配置し、この高周波誘導
コイルを使用した高周波誘導加熱によって前記チャンネ
ルボックスを熱処理することを特徴とする原子炉炉内機
器の材料改質方法。
3. A high-frequency induction coil in a zirconium alloy channel box at the time of manufacturing for forming a fuel assembly in a material reforming method for reactor internal equipment used for material reforming of nuclear reactor internal equipment. And heat treating the channel box by high frequency induction heating using the high frequency induction coil.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016151481A (en) * 2015-02-17 2016-08-22 株式会社東芝 Core barrel manufacturing method and core barrel
US10286494B2 (en) 2015-02-17 2019-05-14 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for manufacturing core barrel and core barrel

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