JPH07229985A - 核燃料棒の密封端栓 - Google Patents
核燃料棒の密封端栓Info
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- JPH07229985A JPH07229985A JP6022641A JP2264194A JPH07229985A JP H07229985 A JPH07229985 A JP H07229985A JP 6022641 A JP6022641 A JP 6022641A JP 2264194 A JP2264194 A JP 2264194A JP H07229985 A JPH07229985 A JP H07229985A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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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- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Abstract
を確保し、溶接時における溶接周方向への溶け込みの均
一化を図り、溶融金属内部のポロシティの発生を防ぎ、
溶接品質を改善する。 【構成】 端栓本体21に一体形成された開先部23の
外径を被覆管2の内径にほぼ等しく、端栓本体21と開
先部23との間に端栓本体側を被覆管の最大内径を超え
る径としたテーパ部22を設けて構成される。
Description
した被覆管との溶接部分の欠陥の発生を抑え溶接部分の
品質の向上を図るようにした核燃料棒の密封端栓に関す
る。
は、その長手方向複数箇所に核燃料スペーサを設け、核
燃料棒の弯曲等を矯正するとともに、冷却材の流動によ
る核燃料棒の振動を低く抑えるようにしている。
覆管2と、この被覆管2の一端側に溶接された下部端栓
3と、被覆管2の内部に収容された核燃料ペレット4
と、この核燃料ペレット4を軸方向下部端栓側に押圧す
るばね部材5と、被覆管2に装填された不活性ガス6
と、被覆管2の他端側に溶接された上部端栓7とから構
成されている。
端栓本体7aに一体形成された開先部8を先端側を小径
とした切頭円錐形としたものや、図8に示すように、端
栓本体7aに一体形成された開先部9を先端にテーパ部
を設けた円柱形としたものが用いられている。
の開口端に端栓を嵌合し、被覆管と端栓を突き合わせ加
圧溶接手段により互いに溶着するようにしているが、こ
の溶接時に、被覆管に装填された不活性ガスが溶接時に
発生する熱の影響を受けて膨張し、被覆管内部の圧力を
急激に上昇させ、これにより、溶接部に欠陥が発生した
り、著しい場合には、被覆管と端栓の間の密封が不完全
になる。これを防ぐためには、被覆管と端栓を突き合わ
せ加圧溶接手段により互いに溶着する際に、溶接空間の
圧力を核燃料棒内部の圧力にほぼ等しい圧力を保つよう
にして、溶接部の欠陥発生を防ぐようにしている。
部端栓7では、被覆管と端栓を突き合わせ加圧溶接手段
により互いに溶着した場合、溶接の進行に伴い、溶接空
間の圧力と核燃料棒内部圧力との差圧が変化し、図9に
示すように、溶接周方向への溶け込み10が不均一とな
ったり、溶融金属11が被覆管2の内部へ押し込まれ、
上部端栓7の気泡12を取り込むことで、溶融金属11
の内部にポロシティ13が形成され、溶接部に欠陥が発
生してしまうことがある。
方向への溶け込み10が均一となり、また、溶融金属1
1が被覆管2の内部へ押し込まれることがないので、図
7に示す上部端栓に発生する溶接部の欠陥を防ぐことは
できるが、被覆管2との嵌合部を被覆管2の最大内径を
超える寸法にすると、上部端栓7の被覆管2への圧入が
できない。また、被覆管2との嵌合部を被覆管2の最大
内径にほぼ等しい寸法にすると、図10に示すように上
部端栓7の被覆管2への圧入はできても、溶接時に与え
た圧力が被覆管2内へリークし、被覆管2の内圧が上昇
し溶接密封を不可能にしたり、溶融金属11が符号14
で示すように膨れ、溶接金属肉厚を保証することができ
ない等の溶接品質保証上の問題がある。
で、溶け込みの均一化を図り、溶融金属へのポロシティ
の発生を防ぎ、また、圧入時の密封性や溶接金属肉厚を
保証する核燃料棒の密封端栓を提供することを目的とす
る。
端栓は、端栓本体とこの端栓本体に一体形成された開先
部を有し、核燃料ペレットを収容した被覆管の開口端に
溶接される核燃料棒の密封端栓において、開先部の外径
を被覆管の内径にほぼ等しく設定し、端栓本体と開先部
との間に端栓本体側を被覆管の最大内径を超える径とし
たテーパ部を設けたことを特徴とする。
本体と開先部との間に設けたテーパ部により、被覆管に
圧入した際の被覆管との間の密封性を確保し、開先部の
外径を被覆管の内径にほぼ等しくすることで、溶接周方
向への溶け込みの均一化および溶融金属内部のポロシテ
ィの発生を防ぎ、溶接部の品質を改善し不良品の発生を
防ぐ。
る。
部材については同一符号を付す。
接した被覆管2の開口端に圧入される上部端栓を示す。
この上部端栓20は、被覆管2の外径にほぼ等しい外径
をなす端栓本体21とこの端栓本体21に連結部22を
介して一体形成された開先部23とから形成されてい
る。開先部23は、外径を被覆管2の内径にほぼ等しく
した円柱体であり、先端にはテーパ部24が形成されて
いる。また、端栓本体21と開先部23との間に設けた
連結部22は、開先部側を開先部の外径に等しく、端栓
本体側を被覆管2の最大内径を超える径としたテーパ面
を有する。ここで、被覆管の最大内径を超える径とは、
たとえば、最大内径プラス60ミクロン程度の寸法であ
る。
分を示し、この場合、被覆管2に圧入された上部端栓2
0は、開先部23の外径を被覆管2の内径にほぼ等しく
したことで、開先部23が被覆管2の内壁2aに密着嵌
合し、連結部22のテーパ面を端栓本体側を被覆管2の
最大内径を超える径としたことで、連結部22に被覆管
2の開口端が当接して状態で、被覆管2に圧入嵌合され
る。
めの加圧溶接装置を示し、この加圧溶接装置30は、高
耐圧気密室31を形成する装置本体32と、この装置本
体32に電極33を高耐圧気密室31内で上部端栓20
と被覆管2の溶接部に臨むように位置して取付けられた
溶接トーチ34とを有して構成されている。上記高耐圧
気密室31には、溶接トーチ34に連結された配管35
より不活性ガス6が充填され、これにより、高耐圧気密
室31は所定の圧力に加圧される。また、高耐圧気密室
31の圧力は、配管36に設けた第1圧力コントロール
バルブ37と第2圧力コントロールバルブ38により制
御される。
し、被覆管2と上部端栓20の接合部を加圧溶接するに
は、まず、下部端栓3を溶接した被覆管2を装置本体3
2の一側から開口端が高耐圧気密室31内に位置するよ
うに設け、装置本体32の他側から端栓ホルダー39に
保持された上部端栓20を高耐圧気密室31内で被覆管
2の開口端に対向するように配置する。ついで、被覆管
2および高耐圧気密室31を所定の真空度まで真空排気
した後、溶接トーチ34に連結された配管35より不活
性ガス6を高耐圧気密室31に充填することで高耐圧気
密室31を所定の圧力に加圧する。この高耐圧気密室3
1の圧力は配管36に設けた第1圧力コントロールバル
ブ37により圧力制御される。この状態で、被覆管2の
開口端に上部端栓20を圧入し、被覆管2の開口端を上
部端栓20により密封する。これに続いて、電極33と
上部端栓20との間にアークを点じ、被覆管2と上部端
栓20の突き合わせ面を周方向に溶接する。被覆管2内
の圧力は、図5に示すように、溶接開始時から溶接終了
時に至る間に増加するので、この圧力増加分Δpに相当
する圧力を第2圧力コントロールバルブ38から高耐圧
気密室31内に付与して、高耐圧気密室31内の圧力を
被覆管2内の圧力に等しくした状態で溶接を行なう。
図3に示す。この場合、上部端栓20と被覆管2の溶接
部は、溶け込み13が周方向に均一となり、溶融金属1
1も被覆管2の内壁2aに押し込まれることもなく、溶
融金属11の内部にポロシテイ13が発生しない。ま
た、上部端栓20の連結部に設けたテーパ面により密封
性が確保され、膨れによる溶接金属の肉厚不良部が発生
しない。
形状を被覆管の内径にほぼ等しく、端栓本体と開先部と
の間に端栓本体側を被覆管の最大内径を超える径とした
テーパ部を設けたことで、溶融金属の溶け込みの均一化
を図り、溶融金属内部のポロシティの発生を防ぎ、ま
た、圧入時の密封性や溶接金属肉厚を保証することによ
り、溶接欠陥発生の頻度を少なくし、溶接品質を改善す
る。
正面図。
圧入部分を示す図。
示す図。
Claims (1)
- 【請求項1】端栓本体とこの端栓本体に一体形成された
開先部を有し、核燃料ペレットを収容した被覆管の開口
端に溶接される核燃料棒の密封端栓において、開先部の
外径を被覆管の内径にほぼ等しく設定し、端栓本体と開
先部との間に端栓本体側を被覆管の最大内径を超える径
としたテーパ部を設けたことを特徴とする核燃料棒の密
封端栓。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02264194A JP3250637B2 (ja) | 1994-02-21 | 1994-02-21 | 核燃料棒の密封端栓 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02264194A JP3250637B2 (ja) | 1994-02-21 | 1994-02-21 | 核燃料棒の密封端栓 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07229985A true JPH07229985A (ja) | 1995-08-29 |
JP3250637B2 JP3250637B2 (ja) | 2002-01-28 |
Family
ID=12088479
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP02264194A Expired - Lifetime JP3250637B2 (ja) | 1994-02-21 | 1994-02-21 | 核燃料棒の密封端栓 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3250637B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114944234A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-08-26 | 中国原子能科学研究院 | 一种端塞包壳一体化环形燃料棒及燃料组件 |
-
1994
- 1994-02-21 JP JP02264194A patent/JP3250637B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114944234A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-08-26 | 中国原子能科学研究院 | 一种端塞包壳一体化环形燃料棒及燃料组件 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3250637B2 (ja) | 2002-01-28 |
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