JPH06174886A - Support structure for stand pipe in nuclear reactor - Google Patents

Support structure for stand pipe in nuclear reactor

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JPH06174886A
JPH06174886A JP43A JP32790292A JPH06174886A JP H06174886 A JPH06174886 A JP H06174886A JP 43 A JP43 A JP 43A JP 32790292 A JP32790292 A JP 32790292A JP H06174886 A JPH06174886 A JP H06174886A
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JP
Japan
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pressure vessel
shape memory
stand pipe
pipes
reactor pressure
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JP43A
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Japanese (ja)
Inventor
Naotaka Takamatsu
直丘 高松
Atsuo Iso
敦夫 礒
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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
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce loads applied to stand pipes and a shroud head due to vibration by operating a reactor pressure vessel supporting portion with a spring made of shape memory alloy and a bias spring. CONSTITUTION:A spring made of shape memory alloy and a bias spring are used as pressure contact members 20, 23, respectively, and the set temperature for the shape memory function is adjusted to the plant operating temperature. At the startup of the plant the temperature inside a pressure vessel 1 rises to the operating temperature and then the spring made of shape memory alloy is allowed to return to its memory shape by the shape memory function against the resistance of the bias spring so that the members 20, 23 are pressed into contact with the individual stand pipes 7 and the vessel 1 to horizontally support the pipes and the vessel. A stand pipe supporting portion 16 and a pressure vessel supporting portion 17, which support the pipes 7 and the vessel 1 by means of this support pressure, are rigidly connected to each other by a connecting rod 18. Therefore, each of the pipes 7 can be rigidly secured to the vessel 1. At room temperature the shape memory function does not work and the pipes 7 become free. Therefore, vibration of the pipes 7 at an earthquake during normal operation can be reduced, thus reducing loads applied to the pipes 7 and a shroud head 6.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は自然循環力を高めた沸騰
水型原子炉に立設されているスタンドパイプを補強する
ための原子炉内スタンドパイプ用支持構造体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a support structure for a stand pipe in a nuclear reactor for reinforcing a stand pipe erected in a boiling water reactor having an enhanced natural circulation force.

【0002】[0002]

【従来の技術】図13から図15を参照しながら従来の沸騰
水型原子炉の概要を説明する。図中符号1は原子炉圧力
容器で、この原子炉圧力容器1内には炉心2が配置され
ており、この炉心2はシュラウド3によって包囲されて
いる。シュラウド3は炉心支持板4と上部格子板5を保
持し、上端部にシュラウドヘッド6が設けられている。
2. Description of the Related Art An outline of a conventional boiling water reactor will be described with reference to FIGS. In the figure, reference numeral 1 is a reactor pressure vessel, a reactor core 2 is arranged in the reactor pressure vessel 1, and the reactor core 2 is surrounded by a shroud 3. The shroud 3 holds the core support plate 4 and the upper lattice plate 5, and the shroud head 6 is provided at the upper end portion.

【0003】シュラウドヘッド6の上端には図14に拡大
して示すように多数本のスタンドパイプ7が立設され、
このスタンドパイプ7に気水分離器8が取着されてい
る。気水分離器8の上方には蒸気乾燥器9が設置されて
いる。原子炉圧力容器1には下部に複数台のインターナ
ルポンプ10が取着されており、上部側面に主蒸気ノズル
11および給水ノズル12が取着されている。
A large number of stand pipes 7 are erected on the upper end of the shroud head 6 as shown in an enlarged view in FIG.
A steam separator 8 is attached to the stand pipe 7. A steam dryer 9 is installed above the steam separator 8. A plurality of internal pumps 10 are attached to the lower part of the reactor pressure vessel 1, and a main steam nozzle is attached to the upper side surface.
11 and the water supply nozzle 12 are attached.

【0004】給水ノズル12から原子炉圧力容器1内に流
入した冷却水はシュラウド3との間を通ってインターナ
ルポンプ10に導かれる。インターナルポンプ10を通過し
た冷却水は原子炉圧力容器1の下部から方向を変え上昇
流となって炉心2内に流入する。
The cooling water flowing from the water supply nozzle 12 into the reactor pressure vessel 1 is guided to the internal pump 10 through the gap with the shroud 3. The cooling water that has passed through the internal pump 10 changes its direction from the lower part of the reactor pressure vessel 1 and becomes an upward flow and flows into the core 2.

【0005】炉心2で加熱された冷却水は気液2相流と
なってスタンドパイプ7内に流入し、気水分離器8で水
分を除去し、蒸気乾燥器9で蒸気を乾燥して主蒸気ノズ
ル11から原子炉圧力容器1内へ放出している。
The cooling water heated in the core 2 flows into the stand pipe 7 as a gas-liquid two-phase flow, the moisture is removed by the steam separator 8 and the steam is dried by the steam dryer 9 to be the main component. It is discharged from the steam nozzle 11 into the reactor pressure vessel 1.

【0006】以上が蒸気発生の主なメカニズムであり、
このうち、スタンドパイプ7は図15に示すようにシュラ
ウド3の上部に直接溶接13し、気水分離器8と共に湿分
の多い蒸気流をある程度乾燥させる役割を負っている。
The above is the main mechanism of steam generation,
Of these, the stand pipe 7 is directly welded 13 to the upper portion of the shroud 3 as shown in FIG. 15, and has a role of drying the steam flow having a high humidity to some extent together with the steam separator 8.

【0007】スタンドパイプ7付近の詳細な構造を図14
から図16に基づいて説明する。シュラウド3は円筒状の
構造をしており、その上にシュラウドヘッド6と呼ばれ
る皿状の蓋が取り付けられている。
A detailed structure near the stand pipe 7 is shown in FIG.
Starting from FIG. 16, description will be made. The shroud 3 has a cylindrical structure, and a dish-shaped lid called a shroud head 6 is mounted on the shroud 3.

【0008】シュラウドヘッド6には、 1100MWeクラス
の原子炉では 200個以上の円形状開口が切られ、この開
口一個一個にそれぞれスタンドパイプ7が溶接13されて
いる。そのため、それぞれのスタンドパイプ7の間隔は
狭くなっている。
In the shroud head 6, more than 200 circular openings are cut in a 1100 MWe class nuclear reactor, and stand pipes 7 are welded 13 to each of the openings. Therefore, the space between the stand pipes 7 is narrow.

【0009】比較的大きな地震が発生すると予想される
地域に立地している原子力発電所は、その備える機器に
は十分な耐震設計が行われている。スタンドパイプ7も
例外でなく、図16に示したようにスタンドパイプ補強板
14を設置してスタンドパイプ7の剛性の向上を図ってい
る。スタンドパイプ7とスタンドパイプ補強板14の固定
方法は図16に示したように溶接である。
A nuclear power plant located in an area where a relatively large earthquake is expected to occur has a sufficient seismic design for its equipment. The standpipe 7 is no exception, as shown in Fig. 16, the standpipe reinforcement plate.
14 is installed to improve the rigidity of the stand pipe 7. The method of fixing the stand pipe 7 and the stand pipe reinforcing plate 14 is welding as shown in FIG.

【0010】さらに、自然循環力を増大させた沸騰水型
原子炉に用いるスタンドパイプ7は図15に示したように
シュラウドヘッド6に溶接13されて、立ち上がる個々の
スタンドパイプ7の長さを従来よりも長く設定している
ことから、重量が増大し、地震時等に加わる荷重が増大
する。一方、強度は従来のスタンドパイプと同程度であ
る。
Further, as shown in FIG. 15, a stand pipe 7 used in a boiling water reactor having an increased natural circulation force is welded 13 to the shroud head 6 to increase the length of each stand pipe 7 which is conventionally raised. Since it is set longer than this, the weight increases and the load applied during an earthquake etc. also increases. On the other hand, the strength is about the same as the conventional stand pipe.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】自然循環力を高めた沸
騰水型原子炉に用いる長尺型スタンドパイプ7は下端を
シュラウドヘッド6に直接溶接し、上端を無支持とした
フリースタンディング構造である。したがって、通常運
転時および地震時に自らの振動によりスタンドパイプ7
本体およびシュラウドヘッド3に過大な荷重が負荷す
る。
The long stand pipe 7 used in a boiling water reactor having an increased natural circulation force has a free standing structure in which the lower end is directly welded to the shroud head 6 and the upper end is unsupported. . Therefore, during normal operation and during an earthquake, the standpipe 7
An excessive load is applied to the main body and shroud head 3.

【0012】一方、従来のスタンドパイプ補強方法を考
えた場合には、スタンドパイプ7同士の間隔が非常に狭
く、この間隔にスタンドパイプ補強板14を溶接13で固定
することは困難な作業である。
On the other hand, when considering the conventional stand pipe reinforcing method, the space between the stand pipes 7 is very narrow, and it is difficult to fix the stand pipe reinforcing plate 14 to the space by welding 13. .

【0013】それに加えてこれら溶接13の箇所に対する
探傷検査も要求されているため、より一層スタンドパイ
プ7に対するスタンドパイプ補強板14の施工が難しくな
る課題がある。
In addition to this, since flaw detection inspection is also required for these welds 13, there is a problem that it becomes more difficult to construct the stand pipe reinforcing plate 14 for the stand pipe 7.

【0014】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、構造が簡単で、施工性にすぐれ、スタンドパ
イプおよびシュラウドヘッドに負荷する振動に起因した
荷重を低減できる原子炉内スタンドパイプ用支持構造体
を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above problems, and has a simple structure, is excellent in workability, and is capable of reducing the load due to the vibration applied to the stand pipe and the shroud head. To provide a support structure.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明はスタンドパイプ
支持部と原子炉圧力容器支持部とが連結部材によって接
続され、前記スタンドパイプ支持部は前記原子炉圧力容
器内のスタンドパイプの配列状態に合致するように配列
された複数の筒状支持部材と、この筒状支持部材に設け
られたバイアスばねと形状記憶合金製ばねとが抱持され
た圧接部材とからなり、前記原子炉圧力容器支持部はこ
の原子炉圧力容器の内面に押圧接触するバイアスばねと
形状記憶合金製ばねとが抱持された圧接部材またはこの
圧接部材によって作動する作動部材とからなることを特
徴とする。
According to the present invention, a stand pipe support portion and a reactor pressure vessel support portion are connected by a connecting member, and the stand pipe support portion is arranged in an arrangement state of stand pipes in the reactor pressure vessel. The reactor pressure vessel support comprises: a plurality of tubular support members arranged so as to match; and a pressure contact member that holds the bias spring and the shape memory alloy spring provided on the tubular support member. The section is characterized by comprising a pressure contact member holding a bias spring and a shape memory alloy spring held in pressure contact with the inner surface of the reactor pressure vessel, or an operating member operated by the pressure contact member.

【0016】[0016]

【作用】形状記憶合金製ばねとバイアスばねは形状記憶
効果およびばね力により雰囲気温度に応じてスタンドパ
イプおよび原子炉圧力容器に近接する方向および離れる
方向の2方向に可逆的に作動する。
The shape memory alloy spring and the bias spring reversibly operate in two directions, that is, a direction close to and a direction away from the stand pipe and the reactor pressure vessel due to the shape memory effect and the spring force.

【0017】これによってプラントの運転時には圧接部
材が個々のスタンドパイプおよび原子炉圧力容器を水平
方向に圧接して、スタンドパイプを原子炉圧力容器に対
して剛に支持する。そして、通常運転時および地震時の
スタンドパイプの変位を低減し、これよりスタンドパイ
プおよびシュラウドヘッドに加わる荷重を低減する。
As a result, when the plant is in operation, the press contact member presses the individual stand pipes and the reactor pressure vessel in a horizontal direction to rigidly support the stand pipe with respect to the reactor pressure vessel. Then, the displacement of the stand pipe at the time of normal operation and at the time of an earthquake is reduced, thereby reducing the load applied to the stand pipe and the shroud head.

【0018】一方、プラントの運転休止時はバイアスば
ねのばね力によりスタンドパイプ用支持部のスタンドパ
イプ同士および原子炉圧力容器の支持力を解除し、シュ
ラウドヘッドと共にスタンドパイプを原子炉圧力容器内
に容易に取付け,取外すことが可能となる。
On the other hand, when the plant is out of operation, the support force of the stand pipes of the stand pipe support portion and the reactor pressure vessel is released by the spring force of the bias spring, and the stand pipe is placed in the reactor pressure vessel together with the shroud head. It can be easily installed and removed.

【0019】[0019]

【実施例】図1から図7を参照しながら本発明に係る原
子炉内スタンドパイプ用支持構造体の第1の実施例を説
明する。なお、図1は本実施例を適用する沸騰水型原子
炉を示し、図2は図1におけるスタンドパイプに本実施
例を取着した状態を示し、図3は本実施例に係る支持構
造体を示し、図4から図7は支持構造体の作用を説明す
るためのものである。
EXAMPLE A first example of a support structure for a stand pipe in a reactor according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7. 1 shows a boiling water reactor to which the present embodiment is applied, FIG. 2 shows a state in which the present embodiment is attached to the stand pipe in FIG. 1, and FIG. 3 shows a support structure according to the present embodiment. FIG. 4 to FIG. 7 are for explaining the operation of the support structure.

【0020】すなわち、図1において、符号1は原子炉
圧力容器で、この原子炉圧力容器1内には炉心2が配置
されており、この炉心2はシュラウド3によって包囲さ
れている。シュラウド3は炉心支持板4と上部格子板5
を保持し、上端部にシュラウドヘッド6が設けられてい
る。シュラウドヘッド6の上端には図2に拡大して示し
たように多数本のスタンドパイプ7が立設され、このス
タンドパイプ7に気水分離器8が取着されている。
That is, in FIG. 1, reference numeral 1 is a reactor pressure vessel, a reactor core 2 is arranged in the reactor pressure vessel 1, and the reactor core 2 is surrounded by a shroud 3. The shroud 3 includes a core support plate 4 and an upper lattice plate 5
And a shroud head 6 is provided at the upper end. A large number of stand pipes 7 are erected on the upper end of the shroud head 6 as shown in an enlarged view in FIG. 2, and a steam separator 8 is attached to the stand pipes 7.

【0021】気水分離器8の上方には蒸気乾燥器9が設
置されている。原子炉圧力容器1には下部に複数台のイ
ンターナルポンプ10が取着されており、上部側面に主蒸
気ノズル11および給水ノズル12が取着されている。
A steam dryer 9 is installed above the steam separator 8. A plurality of internal pumps 10 are attached to the lower part of the reactor pressure vessel 1, and a main steam nozzle 11 and a water supply nozzle 12 are attached to the upper side surface.

【0022】スタンドパイプ7には図3に示したスタン
ドパイプ用支持構造体15が取着されている。このスタン
ドパイプ用支持構造体15はスタンドパイプ支持部16のほ
かに原子炉圧力容器1の内面に接する原子炉圧力容器支
持部17を有している。スタンドパイプ支持部16と原子炉
圧力容器支持部17とは連結部材としての連結棒18によっ
て結合している。
The standpipe support structure 15 shown in FIG. 3 is attached to the standpipe 7. The stand pipe support structure 15 has a stand pipe support 16 and a reactor pressure vessel support 17 in contact with the inner surface of the reactor pressure vessel 1. The stand pipe support 16 and the reactor pressure vessel support 17 are connected by a connecting rod 18 as a connecting member.

【0023】スタンドパイプ支持部16は連結部材として
の連結棒18に連結している複数の筒状支持部材19と、こ
の筒状支持部材19の側面に設けられた圧接部材20とから
なっている。連結棒18に連結している複数の筒状支持部
材19の配置関係は原子炉圧力容器1内に立設されている
スタンドパイプ7の配列状態と合致する間隔が保持され
ている。
The stand pipe supporting portion 16 is composed of a plurality of cylindrical supporting members 19 connected to a connecting rod 18 as a connecting member, and a pressure contact member 20 provided on the side surface of the cylindrical supporting member 19. . The arrangement relationship of the plurality of cylindrical support members 19 connected to the connecting rod 18 is maintained at an interval that matches the arrangement state of the stand pipes 7 standing in the reactor pressure vessel 1.

【0024】筒状支持部材19に設けられた圧接部材20は
板状バイアスばね21と板状形状記憶合金製ばね22とが抱
持されて形成されたものからなっている。
The pressure contact member 20 provided on the tubular support member 19 is formed by holding a plate-shaped bias spring 21 and a plate-shaped shape memory alloy spring 22.

【0025】一方、原子炉圧力容器支持部17は連結棒18
の先端部に接続された圧接部材23を有する板材24が取り
付けられたものからなっている。板材24は原子炉圧力容
器1の内面に接するものである。圧接部材23はバイアス
ばね21と形状記憶合金製ばね22とから抱持されて形成し
たものからなっている。
On the other hand, the reactor pressure vessel supporting portion 17 is connected to the connecting rod 18.
A plate member 24 having a pressure contact member 23 connected to the tip of the plate is attached. The plate member 24 contacts the inner surface of the reactor pressure vessel 1. The press contact member 23 is formed by being held by a bias spring 21 and a shape memory alloy spring 22.

【0026】ここで、形状記憶合金製ばね22とバイアス
ばね21の作用を図8および図9により説明する。図8
は、通常の金属材料の応力−歪特性を示したものであ
り、ステンレス鋼もこれに含まれる。すなわち、図中0
点からA点まで荷重を上げていくと金属材料はまず弾性
変形をする。この段階では歪は可逆的であって、応力が
下がればそれに比例し、歪も低下し応力と歪の関係は一
対一に対応する。
The operation of the shape memory alloy spring 22 and the bias spring 21 will be described with reference to FIGS. 8 and 9. Figure 8
Shows the stress-strain characteristic of a normal metal material, and stainless steel is also included in this. That is, 0 in the figure
When the load is increased from point A to point A, the metallic material first undergoes elastic deformation. At this stage, the strain is reversible, and when the stress decreases, the strain is proportional to it, and the strain also decreases, and the relationship between the stress and the strain corresponds to one to one.

【0027】応力がA点に達すると、金属材料は降伏
し、塑性変形を始める。応力の増加と共に歪も増加する
が、この領域から(例えば図中B点)荷重を0に向けて
減少、つまり、除荷させると、歪はもはや可逆的ではな
く、0点,A点を結ぶ直線と平行に減少しC点に至る。
すなわち、C点における歪は永久歪として材料内部に蓄
積されることになる。図8中たて軸は外部応力、よこ軸
は伸びを示している。
When the stress reaches the point A, the metallic material yields and starts plastic deformation. Although the strain increases with the increase of stress, if the load is decreased from this area toward point 0 (for example, point B in the figure), that is, the load is unloaded, the strain is no longer reversible, and points 0 and A are connected. It decreases parallel to the straight line and reaches point C.
That is, the strain at point C is accumulated inside the material as a permanent strain. In FIG. 8, the vertical axis represents external stress and the horizontal axis represents elongation.

【0028】一方、形状記憶合金では、図9に示したよ
うにA点を通過し、B点からC点までの過程は普通の金
属材料と同様であるが、C点に達した後、加熱すると歪
が0に戻り、変形が残らない点が特長である。加熱温度
は数10度程度で十分であり、例えば熱風を吹き付けるこ
とにより形状を回復させることが可能となり、周囲の構
造物に悪影響を及ぼすことはない。
On the other hand, in the shape memory alloy, as shown in FIG. 9, the process from the point A to the point B to the point C is similar to that of an ordinary metal material, but after reaching the point C, heating is performed. Then, the strain returns to 0, and the feature is that no deformation remains. It is sufficient that the heating temperature is about several tens of degrees, and it is possible to recover the shape by blowing hot air, for example, and the surrounding structures will not be adversely affected.

【0029】この形状記憶効果は1方向性の非可逆現象
であるが、バイアスばね21を形状記憶合金製ばね22に直
列に設置し、形状記憶効果の設定温度から離れた温度に
おいてはバイアスばね21のばね力により形状記憶効果の
作動方向と逆方向に変位するように設定することで2方
向に可逆的に作動させることができる。
Although the shape memory effect is a one-way irreversible phenomenon, the bias spring 21 is installed in series with the shape memory alloy spring 22, and the bias spring 21 is set at a temperature away from the set temperature of the shape memory effect. It is possible to reversibly operate in two directions by setting the spring force to displace in the direction opposite to the operating direction of the shape memory effect.

【0030】以上を作動原理とした形状記憶合金製ばね
22とバイアスばね21を圧接部材20,23に用いて形状記憶
効果の設定温度をプラントの運転温度に設定する。
A spring made of a shape memory alloy based on the above operating principle.
22 and the bias spring 21 are used as the pressure contact members 20 and 23 to set the shape memory effect set temperature to the operating temperature of the plant.

【0031】しかして、図4および図6に示すとおりプ
ラント休止時等に原子炉圧力容器1内の温度がプラント
運転温度以下の常温の場合には、形状記憶効果が作用し
ないことからバイアスばね21のばね力により形状記憶合
金製ばね22が変形して圧接部材20,23はスタンドパイプ
7および原子炉圧力容器1から離れる方向に変位する。
However, as shown in FIGS. 4 and 6, when the temperature inside the reactor pressure vessel 1 is a room temperature below the operating temperature of the plant when the plant is at rest, etc., the shape memory effect does not work, so the bias spring 21 The spring 22 made of the shape memory alloy is deformed by the spring force, and the pressure contact members 20, 23 are displaced in the direction away from the stand pipe 7 and the reactor pressure vessel 1.

【0032】よって、スタンドパイプ7は原子炉圧力容
器1から支持作用が解除した状態を保ち、個々のスタン
ドパイプ7はフリースタンディング状態となる。また、
原子炉圧力容器1から離れてフリースタンディング状態
となったスタンドパイプ7はシュラウドヘッド6と共に
原子炉圧力容器1内で容易に取り外したり、逆に容易に
設置したりすることができる。
Therefore, the stand pipes 7 are maintained in the state where the supporting action is released from the reactor pressure vessel 1, and the individual stand pipes 7 are in the free standing state. Also,
The stand pipe 7 which is separated from the reactor pressure vessel 1 and is in the free-standing state can be easily removed in the reactor pressure vessel 1 together with the shroud head 6, and can be easily installed on the contrary.

【0033】一方、プラントを稼働した場合には、原子
炉圧力容器1内の温度は徐々に上昇し形状記憶効果の設
定温度であるプラント運転温度となる。これより図5,
図7に示すように形状記憶効果により形状記憶合金製ば
ね22がバイアスばね21の抗力に反して記憶された形状に
回復し個々のスタンドパイプ7および原子炉圧力容器1
を圧接部材20,23によって水平方向に圧接支持する。こ
の時、圧接部材20,23の水平支持圧は形状記憶効果によ
る形状記憶合金製ばね22の復元力とバイアスばね21の抗
力の差となる。
On the other hand, when the plant is operated, the temperature in the reactor pressure vessel 1 gradually rises to the plant operating temperature which is the set temperature of the shape memory effect. From this,
As shown in FIG. 7, the shape memory alloy spring 22 recovers to the memorized shape against the resistance of the bias spring 21 by the shape memory effect, and each stand pipe 7 and the reactor pressure vessel 1
Is supported by pressure contact members 20 and 23 in a horizontal direction. At this time, the horizontal supporting pressure of the pressure contact members 20 and 23 becomes the difference between the restoring force of the shape memory alloy spring 22 and the drag force of the bias spring 21 due to the shape memory effect.

【0034】個々のスタンドパイプ支持部16および原子
炉圧力容器支持部17が前述の支持圧でスタンドパイプ7
および原子炉圧力容器1を支持し、これらの支持部を連
結棒18により相互に剛に結合することによりスタンドパ
イプ7を原子炉圧力容器1に対して剛に固定でき、これ
により通常運転時および地震時のスタンドパイプ7の振
動を低減し、スタンドパイプ7およびシュラウドヘッド
6に加わる荷重を低減できる。
The individual stand pipe support portions 16 and the reactor pressure vessel support portions 17 are connected to the stand pipe 7 by the above-mentioned support pressure.
Also, the standpipe 7 can be rigidly fixed to the reactor pressure vessel 1 by supporting the reactor pressure vessel 1 and rigidly connecting these support parts to each other by the connecting rods 18, and thus, during normal operation and It is possible to reduce the vibration of the stand pipe 7 during an earthquake and reduce the load applied to the stand pipe 7 and the shroud head 6.

【0035】次に図10から図12を参照しながら本発明の
第2の実施例を説明する。図10は原子炉圧力容器支持部
を示しており、スタンドパイプ支持部については第1の
実施例と同様なのでその説明は省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 10 shows the reactor pressure vessel support portion, and the stand pipe support portion is the same as that of the first embodiment, so its explanation is omitted.

【0036】すなわち、図10においてコイル状に巻回さ
れたバイアスばね21と同じく形状記憶合金製ばね22が固
定部材25内に挿着されており、各ばね21,22内にはばね
力によって連動する作動金具26が挿入されている。固定
部材25は図11および図12に示したように連結棒18の一端
に載置固定される。作動金具26に対向する原子炉圧力容
器1の内壁面には作動金具26の一端が突入する凹部27が
形成されている。
That is, in FIG. 10, a spring 22 made of a shape memory alloy, which is the same as the bias spring 21 wound in a coil shape, is inserted into the fixing member 25, and the springs 21 and 22 are interlocked by the spring force. The operating metal fitting 26 has been inserted. The fixing member 25 is placed and fixed on one end of the connecting rod 18 as shown in FIGS. 11 and 12. On the inner wall surface of the reactor pressure vessel 1 facing the operating fitting 26, a recess 27 into which one end of the operating fitting 26 projects is formed.

【0037】なお、コイル状の形状記憶合金製ばね22お
よびバイアスばね21を使用し、形状記憶合金製ばね22の
形状記憶効果による塑性領域からの復元力とバイアスば
ね21のばね反力の方向を一致させて設置する。
A coil-shaped shape memory alloy spring 22 and a bias spring 21 are used to determine the direction of the restoring force from the plastic region due to the shape memory effect of the shape memory alloy spring 22 and the spring reaction force of the bias spring 21. Match and install.

【0038】原子炉圧力容器1内の温度がプラント休止
時の常温とプラント運転温度の間を変動するに従って、
形状記憶合金製ばね22の形状記憶効果による記憶形状へ
の復元力と、バイアスばね21のばね力のバランスから作
動金具26が変位する。
As the temperature in the reactor pressure vessel 1 fluctuates between the room temperature when the plant is at rest and the plant operating temperature,
The actuating metal fitting 26 is displaced due to the balance between the restoring force of the shape memory alloy spring 22 to the memory shape due to the shape memory effect and the spring force of the bias spring 21.

【0039】プラント運転時には、原子炉圧力容器1に
作動金具26は凹部27内に挿入し、スタンドパイプ7を原
子炉圧力容器1に対して固定することにより、水平方向
の相対変位量を減少させ、これよりスタンドパイプ7お
よびシュラウドヘッド6に加わる荷重を低減する。
During operation of the plant, the operating metal fitting 26 is inserted into the recess 27 of the reactor pressure vessel 1 and the stand pipe 7 is fixed to the reactor pressure vessel 1 to reduce the amount of relative displacement in the horizontal direction. Therefore, the load applied to the stand pipe 7 and the shroud head 6 is reduced.

【0040】また、プラント停止時はバイアスばね21の
ばね力により形状記憶合金製ばね22が変形し、作動金具
26を変位させスタンドパイプ7および原子炉圧力容器1
の支持を解除し、これよりシュラウドヘッド6に溶接さ
れたスタンドパイプ7を原子炉圧力容器1内に容易に着
脱することが可能となる。
Further, when the plant is stopped, the spring 22 made of the shape memory alloy is deformed by the spring force of the bias spring 21, and the operating metal fitting is
26 is displaced and the stand pipe 7 and the reactor pressure vessel 1
Thus, the stand pipe 7 welded to the shroud head 6 can be easily attached to and detached from the reactor pressure vessel 1.

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明によれば、自然循環力を増加させ
た沸騰水型原子炉に用いるスタンドパイプを原子炉圧力
容器に間接的に固定することができるため、通常運転時
および地震時にスタンドパイプおよびシュラウドヘッド
に加わる過大な荷重を低減できる。また、これに伴って
プラント建設時および定期点検時の施工性および作業効
率を向上させることができる。
According to the present invention, the stand pipe used in the boiling water reactor having an increased natural circulation force can be indirectly fixed to the reactor pressure vessel, so that the stand can be operated during normal operation and during an earthquake. It is possible to reduce an excessive load applied to the pipe and the shroud head. Further, along with this, it is possible to improve workability and work efficiency during plant construction and periodic inspection.

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

【図1】本発明を適用する沸騰水型原子炉の原子炉圧力
容器および炉内構造物を示す縦断面図。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a reactor pressure vessel and a reactor internal structure of a boiling water reactor to which the present invention is applied.

【図2】本発明の第1の実施例を図1におけるスタンド
パイプに取着した状態で示す立面図。
FIG. 2 is an elevational view showing the first embodiment of the present invention in a state where it is attached to the stand pipe in FIG.

【図3】本発明に係るスタンドパイプ用支持構造体の第
1の実施例を示す斜視図。
FIG. 3 is a perspective view showing a first embodiment of a stand pipe support structure according to the present invention.

【図4】図3においてスタンドパイプ用支持構造体のス
タンドパイプ支持部でスタンドパイプの支持を解除した
状態を示す縦断面図。
FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing a state in which the stand pipe support portion of the stand pipe support structure in FIG. 3 releases the support of the stand pipe.

【図5】図4においてスタンドパイプ用支持構造体のス
タンドパイプ支持部においてスタンドパイプを支持した
状態を示す縦断面図。
5 is a vertical cross-sectional view showing a state in which the stand pipe is supported by the stand pipe support portion of the stand pipe support structure in FIG.

【図6】本発明のスタンドパイプ用支持構造体の原子炉
圧力容器支持部で原子炉圧力容器の支持を解除した状態
を示す縦断面図。
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing a state in which the support of the reactor pressure vessel is released by the reactor pressure vessel support portion of the stand pipe support structure of the present invention.

【図7】図6においてスタンドパイプ用支持構造体の原
子炉圧力容器支持部で原子炉圧力容器を支持した状態を
示す縦断面図。
7 is a vertical cross-sectional view showing a state in which the reactor pressure vessel is supported by the reactor pressure vessel support portion of the stand pipe support structure in FIG.

【図8】通常の金属材料の応力−歪関係を示す特性図。FIG. 8 is a characteristic diagram showing a stress-strain relationship of a normal metal material.

【図9】形状記憶合金の応力−歪関係を示す特性図。FIG. 9 is a characteristic diagram showing a stress-strain relationship of a shape memory alloy.

【図10】本発明の第2の実施例における原子炉圧力容
器支持部を示す構成図。
FIG. 10 is a configuration diagram showing a reactor pressure vessel support portion in a second embodiment of the present invention.

【図11】図10における原子炉圧力容器支持部を連結棒
に固定し原子炉圧力容器の支持を解除した状態を示す縦
断面図。
11 is a vertical cross-sectional view showing a state in which the reactor pressure vessel support portion in FIG. 10 is fixed to a connecting rod and the support of the reactor pressure vessel is released.

【図12】図11において原子炉圧力容器支持部によって
原子炉圧力容器を支持した状態を示す縦断面図。
FIG. 12 is a vertical cross-sectional view showing a state in which the reactor pressure vessel is supported by the reactor pressure vessel support portion in FIG.

【図13】従来の沸騰水型原子炉を示す概念図。FIG. 13 is a conceptual diagram showing a conventional boiling water reactor.

【図14】図13における気水分離器、スタンドパイプお
よびシュラウドヘッドを示す立面図。
FIG. 14 is an elevation view showing the steam separator, the stand pipe and the shroud head in FIG.

【図15】図14におけるスタンドパイプとシュラウドヘ
ッドの接合部を拡大して示す立面図。
FIG. 15 is an enlarged elevational view showing a joint portion between the stand pipe and the shroud head in FIG.

【図16】図14におけるスタンドパイプとスタンドパイ
プ補強板の接合部を示す概念図。
16 is a conceptual diagram showing a joint portion between a stand pipe and a stand pipe reinforcing plate in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…原子炉圧力容器、2…炉心、3…シュラウド、4…
炉心支持板、5…上部格子板、6…シュラウドヘッド、
7…スタンドパイプ、8…気水分離器、9…蒸気乾燥
器、10…インターナルポンプ、11…主蒸気ノズル、12…
給水ノズル、13…溶接、14…スタンドパイプ補強板、15
…スタンドパイプ用支持構造体、16…スタンドパイプ支
持部、17…原子炉圧力容器支持部、18…連結棒、19…筒
状支持部材、20,23…圧接部材、21…バイアスばね、22
…形状記憶合金製ばね、24…板材、25…固定部材、26…
作動金具、27…凹部。
1 ... Reactor pressure vessel, 2 ... Reactor core, 3 ... Shroud, 4 ...
Core support plate, 5 ... Upper lattice plate, 6 ... Shroud head,
7 ... Stand pipe, 8 ... Steam separator, 9 ... Steam dryer, 10 ... Internal pump, 11 ... Main steam nozzle, 12 ...
Water supply nozzle, 13… Welding, 14… Stand pipe reinforcement plate, 15
... Stand pipe support structure, 16 ... Stand pipe support, 17 ... Reactor pressure vessel support, 18 ... Connecting rod, 19 ... Cylindrical support member, 20, 23 ... Pressure contact member, 21 ... Bias spring, 22
… Shape memory alloy springs, 24… Plates, 25… Fixing members, 26…
Actuating bracket, 27 ... Recessed part.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 スタンドパイプ支持部と原子炉圧力容器
支持部とが連結部材によって接続され、前記スタンドパ
イプ支持部は前記原子炉圧力容器内のスタンドパイプの
配列状態に合致するように配列された複数の筒状支持部
材と、この筒状支持部材に設けられたバイアスばねと形
状記憶合金製ばねとが抱持された圧接部材とからなり、
前記原子炉圧力容器支持部はこの原子炉圧力容器の内面
に押圧接触するバイアスばねと形状記憶合金製ばねとが
抱持された圧接部材またはこの圧接部材によって作動す
る作動部材とからなることを特徴とする原子炉内スタン
ドパイプ用支持構造体。
1. A stand pipe support portion and a reactor pressure vessel support portion are connected by a connecting member, and the stand pipe support portion is arranged so as to match the arrangement state of the stand pipes in the reactor pressure vessel. A plurality of tubular support members, and a pressure contact member holding a bias spring and a shape memory alloy spring provided on the tubular support member,
The reactor pressure vessel supporting portion is composed of a pressure contact member in which a bias spring and a shape memory alloy spring are held in pressure contact with the inner surface of the reactor pressure vessel, or an operating member operated by the pressure contact member. A support structure for a standpipe in a nuclear reactor.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021527820A (en) * 2018-06-18 2021-10-14 ジーイー−ヒタチ・ニュークリア・エナジー・アメリカズ・エルエルシーGe−Hitachi Nuclear Energy Americas, Llc How to repair or replace the tie bar of the steam separator

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JP2021527820A (en) * 2018-06-18 2021-10-14 ジーイー−ヒタチ・ニュークリア・エナジー・アメリカズ・エルエルシーGe−Hitachi Nuclear Energy Americas, Llc How to repair or replace the tie bar of the steam separator

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