JPH10505163A - 特に沸騰水形原子炉における炉心を包囲するための炉心シュラウド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 特に沸騰水形原子炉における炉心を包囲するための炉心シェラウドは一般に、複数の円筒状部分（２）と複数の環状フランジ（３）とを溶接して構成され、その場合沸騰水形原子炉において早い期間に溶接継目（６）の部位に亀裂が発生する。本発明に基づいて円周方向に延びる溶接継目（６）に対して横方向に凹所（８）が設けられ、この凹所（８）はその中央部分（８１）が溶接の際に熱の影響受けた部位（６１）を通過し、この中央部分（８１）の両端に位置する横溝（８２）が熱の影響を受けた部位（６１）の外側に位置し、凹所（８）に合わされたクランプ（７）が炉心シュラウド表面に対してほぼ面一に配置され、横溝（８２）にくさび止めされる。

Description

【発明の詳細な説明】 特に沸騰水形原子炉における炉心を包囲するための炉心シュラウド 本発明は、特に沸騰水形原子炉における炉心を包囲するための溶接継目によっ て互いに接続されている複数の円筒状部分と複数の環状フランジとから成る炉心 シュラウドに関する。 沸騰水形原子炉における炉心シュラウドは燃料集合体を包囲し、主に循環冷却 水を案内するために使用される。冷却水は炉心シュラウドの内側では上向きに流 れ炉心シュラウドの外側では下向きに流れる。炉心シュラウドの円筒状部分は環 状フランジと同様に一般にオーステナイト鋼板から成っている。環状フランジは 上部炉心格子および下部炉心格子に対する支持体として作用し、従って炉心内に 燃料集合体を固定する作用もする。 沸騰水形原子炉において炉心シュラウドに溶接継目の近くに亀裂が生ずること がある。この溶接継目の部位には原子炉の定格運転においては全くあるいはほん の僅かしか負荷が生じないが、それでもその亀裂の成長を予防するために溶接継 目を補助的に保護しなければならない。この目的のために炉心シュラウドの外側 面において溶接継目の上下に対向して位置するブラケットを設けることおよびこ れらを互いに結合することが提案されている。この方式の大きな欠点は、冷却水 の流れにとって必要な横断面積がそのブラケットによって著しく減ぜられること にある。 今まで既に運転された原子炉圧力容器は補強作業中も放射線被爆から保護する ために水で充填された状態を保たなければならず、炉心シュラウドにおけるすベ ての作業が水中で実施されなければならないことによって、特別な困難が生ずる 。 ヨーロッパ特許出願公開第０４５９０２１号明細書において、既存の貫通孔を 矩形の形に放電加工するような金属製炉心シュラウドと同様に金属製の熱遮蔽体 との間のボルト結合部に対する修繕方法が知られている。そのようにして生じた 貫通開口の中に、炉心シュラウドの内側面に引っ掛かる横断面が同様に矩形をし たピンが挿入される。ピンはねじボルトがねじ込まれるねじを有する貫通開口を 備えている。しかしこの方法は互いに重なり合う金属製の構造部品を結合するた めにしか適用できない。 本発明の課題は、冒頭に述べた形式の炉心シュラウドに対して、是認できる費 用で非常に安全に遠隔制御で水中で実現できるような炉心シュラウドの補強構造 部および補強方法を提供することにある。 本発明によればこの課題は、炉心シュラウドの表面に溝状凹所が設けられ、こ の凹所はその中央部分が溶接の際に熱の影響を受けた部位を通過し、この中央部 分の両端にそれぞれ位置する拡幅部が熱の影響を受けた部位の外側に位置し、凹 所に合わされたクランプが炉心シュラウド表面に対してほぼ面一に配置され、凹 所にくさび止めされることによって解決される。 特に、円周方向に延びる溶接継目に対して横方向に且つ炉心シュラウドの中心 軸線に対して平行に延びるＩ形凹所が設けられると有利である。 本発明の有利な実施態様は、クランプのくさび止めによって発生される力が溶 接継目によって互いに接続された炉心シュラウド部分を互いに押し合わせている こと、その溝状凹所が既に運転された設備において追加的に水中で加工され特に 放電加工されていること、およびクランプをくさび止めするためにそれぞれ湾曲 された保持舌片によって保持される二つのくさびが横溝の中に設けられているこ とにある。 本発明の非常に有利な実施態様に基づいて、凹所およびクランプは溶接継目上 に円周方向に多数例えば１２個分布されている。 本発明に基づく炉心シュラウドの形成は次の理由から極めて有利である。即ち 炉心シュラウドは分解することなしにその場で、即ち比較的長い運転時間に続い て補強できること、溶接継目にあるいはそれに対して平行に生ずる亀裂が実質的 に補強されること、本発明に基づいて設けられたクランプによって、炉心シュラ ウドの一部がこの炉心シュラウドで保持されている構造群と一緒に落下すること が良好に防止され、その補強処置は遠隔制御で水中で簡単に実施できることであ る。 以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。 図１は沸騰水形原子炉の中央部の一部垂直断面図、 図２は図１の部分ＩＩにおける本発明に基づくクランプ結合部の拡大正面図、 および 図３は図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った拡大断面図である。 原子炉圧力容器１の中に詳細に図示していない様式で複数の円筒状部分２と複 数の環状フランジ３とから成る炉心シュラウドが設けられている。円筒状部分２ およびフランジ３は好適にはオーステナイト鋼材で作られ、互いに一つの構造部 品の形に溶接されている。下部フランジ３上に下部炉心格子（図示せず）を支持 する炉心支持板４が取り付けられている。炉心シュラウドおよび原子炉圧力容器 １はフランジ５によって互いに間隔を隔てられている。 円筒状部分２相互の接合個所および円筒状部分２とフランジ３との接合個所は 溶接継目６によって互いに溶接されている。特に中性子照射によるエージング効 果のために溶接継目６から円筒状部分２あるいはフランジ３への移行部位６１に 亀裂が生ずることがある。この亀裂が入り易い移行部位６１は溶接の際に熱的に 負荷される部位とほぼ合致し、図２において溶接継目６に対して平行に延びる破 線間の範囲として示されている。 万一生ずる亀裂の影響を補償する予防処置として、溶接継目６を橋渡しし凹所 ８の中にくさび止めされるクランプ７が使用される。凹所８は溝状に形成されて おり、これは特に既に長時間にわたって運転された炉心シュラウドに水中で遠隔 操作可能な機器で放電加工によって加工される。クランプ７および凹所８は互い に適合して形成され、この実施例の場合にはＩ形に形成されている。 クランプ７および凹所８はそれぞれ亀裂が入り易い部位６１の幅よりも長い中 央部分７１ないし８１を含んでいる。凹所８の中央部分８１はその両端にそれぞ れ拡幅部８２を有しており、この拡幅部８２はこの実施例の場合にはほぼ長方形 の横溝として形成されている。クランプ７はそれに相応して形成されたクロスピ ース７２を有している。このクロスピース７２は横溝で受けられ、溶接の際に熱 的に負荷されない部位に完全に位置している。凹所８の深さおよびクランプ７の 厚さは円筒状部分２の壁厚のほぼ半分の大きさであるので、クランプ７は炉心シ ュラウドの外側面と面一になっている。 クランプ７を凹所８と遊びなしに接続するために、図２に示されているように クランプ７のクロスピースの自由端はくさび９によって凹所壁に固く押しつけら れている。 くさび９の横側突出部あるいは拡幅部１０が凹所８の横側ポケットあるいは膨 出部１１の中に突出している。放電加工の際にこの膨出部１１の中に舌片１２が 残存する。横側拡幅部１０はくさび９の背面に対してずらされているので、舌片 １２はクランプ７およびくさび９の組立完了後においてくさび拡幅部１０の前に 曲げられる。それによりくさび９はなくなるおそれがなく、凹所８の中にとどま っている。 予期されるか検出された亀裂の数および大きさに応じて、多くのあるいは少数 のクランプ７が溶接継目毎に設けられる。実際には強度上の理由からたいていは 溶接継目６に沿って円周方向に例えば１２個のクランプ７を分布すれば十分であ る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シユラム、ヘルベルト ドイツ連邦共和国 デー−91315 ヘヒシ ユタツト ローテンブルガー シユトラー セ ９

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．特に沸騰水形原子炉における炉心を包囲するための溶接継目によって互いに 接続されている複数の円筒状部分（２）と複数の環状フランジ（３）とから成る 炉心シュラウドにおいて、炉心シュラウドの表面に少なくとも一つの溝状凹所（ ８）が設けられ、この凹所（８）はその中央部分（８１）が溶接の際に熱の影響 を受けた部位（６１）を通過し、この中央部分（８１）の両端にこの熱の影響を 受けた部位（６１）の外側に位置するそれぞれ一つの拡幅部（８２）を有し、凹 所（８）に合わされたクランプ（７）が炉心シュラウドの表面に対してほぼ面一 に配置され、凹所（８）にくさび止めされていることを特徴とする特に沸騰水形 原子炉における炉心を包囲するための炉心シュラウド。 ２．円筒状部分（２）の円周方向に延びる溶接継目（６）に対して横方向に且つ 円筒状部分（２）の中心軸線に対して平行に延びるＩ形凹所（８）が設けられて いる請求項１記載の炉心シュラウド。 ３．クランプ（７）が、溶接継目（６）によって互いに接続されている炉心シュ ラウド部分を互いに押し合わせる力がくさび止めによって与えられるようにくさ び止めされている請求項１又は２記載の炉心シュラウド。 ４．クランプ（７）をくさび止めするためにくさび（９）が設けられ、このくさ び（９）が湾曲された保持舌片（１２）によって保持されている請求項１ないし ３のいずれか１つに記載の炉心シュラウド。 ５．保持舌片（１２）が凹所（８）を放電加工した際にその底に残留する請求項 １ないし４のいずれか１つに記載の炉心シュラウド。 ６．凹所（８）およびクランプ（７）が溶接継目（６）上に円周方向に多数分布 されている請求項１ないし５のいずれか１つに記載の炉心シュラウド。 ７．溶接継目によって互いに接続されている複数の円筒状部分（２）と複数の環 状フランジ（３）とから成る炉心シュラウド、特に沸騰水形原子炉における炉心 を包囲する炉心シュラウドを修繕する方法において、炉心シュラウドの表面に少 なくとも一つの溝状凹所（８）が加工され、この凹所（８）はその中央部分（８ １）が溶接の際に熱の影響を受けた部位（６１）を通過し、この中央部分（８１ ）の両端にこの熱の影響を受けた部位（６１）の外側に位置するそれぞれ一つの 拡幅部（８２）を有し、凹所（８）に合わされたクランプ（７）が炉心シュラウ ド表面に対してほぼ面一に配置され、凹所（８）にくさび止めされることを特徴 とする特に沸騰水形原子炉における炉心シュラウドの修繕方法。 ８．溝状凹所（８）が既に運転された設備に追加して水中で放電加工される請求 項７記載の方法。 ９．クランプ（７）をくさび（９）でくさび止めした後、くさび（９）を保持す る保持舌片（１２）が湾曲される請求項７又は８記載の方法。 １０．凹所（８）を加工する際に保持舌片がその底に残留する請求項９記載の方 法。