JPS5981589A - チヤンネルボツクス - Google Patents
チヤンネルボツクスInfo
- Publication number
- JPS5981589A JPS5981589A JP57191475A JP19147582A JPS5981589A JP S5981589 A JPS5981589 A JP S5981589A JP 57191475 A JP57191475 A JP 57191475A JP 19147582 A JP19147582 A JP 19147582A JP S5981589 A JPS5981589 A JP S5981589A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- channel
- channel box
- plate
- box
- grid plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Landscapes
- Wrapping Of Specific Fragile Articles (AREA)
- Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)
- Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、原子炉内に装荷された燃料集合体を支持する
上部格子板との相互作用で誘起されＺ１７レツテイング
コロージヨンによる劣化を改善したチャンネルボックス
に関するものである。
上部格子板との相互作用で誘起されＺ１７レツテイング
コロージヨンによる劣化を改善したチャンネルボックス
に関するものである。
一般に沸騰水型軽水炉において、従来の燃料集合体は第
１図乃至第４図に示すように形成されている。この燃料
集合体１は、核燃料を含む燃料棒２を、通常数十本１組
として並行に束状に配置して上部メイプレート３および
下部タイプレート４に挿入して固定すると共に、燃料ス
波−サ５によシ燃料棒２の横および縦方向の支持を行な
っている。チャンネルボックス６は、これらを囲む外枠
で、通常ジルカロイ−４と呼ばれるジルコニウム合金で
形成されている。このチャンネルボックス６は、一般的
に正方形断面を有しており、隣接し合う燃料集合体１，
１間に制御棒移動用の通路を形成すると共に、燃料棒２
を冷却するための高圧冷却水の通路を確保する上におい
て重要な構成部品である。
１図乃至第４図に示すように形成されている。この燃料
集合体１は、核燃料を含む燃料棒２を、通常数十本１組
として並行に束状に配置して上部メイプレート３および
下部タイプレート４に挿入して固定すると共に、燃料ス
波−サ５によシ燃料棒２の横および縦方向の支持を行な
っている。チャンネルボックス６は、これらを囲む外枠
で、通常ジルカロイ−４と呼ばれるジルコニウム合金で
形成されている。このチャンネルボックス６は、一般的
に正方形断面を有しており、隣接し合う燃料集合体１，
１間に制御棒移動用の通路を形成すると共に、燃料棒２
を冷却するための高圧冷却水の通路を確保する上におい
て重要な構成部品である。
チャンネルボックス６は第２図および第３図に示すよう
に、上部に溶接した三角コーナ板７に穿孔された小穴を
通して、チャンネル締付金具８のねじ部９を、上部タイ
ブレート３の突出柱１０に穿孔された長ねじ穴１１に螺
合して、上部タイプレート３と連結されている。この取
付けの際、座金１２、チャンネルファスナー１３および
保護板１４なども同時に固定される。
に、上部に溶接した三角コーナ板７に穿孔された小穴を
通して、チャンネル締付金具８のねじ部９を、上部タイ
ブレート３の突出柱１０に穿孔された長ねじ穴１１に螺
合して、上部タイプレート３と連結されている。この取
付けの際、座金１２、チャンネルファスナー１３および
保護板１４なども同時に固定される。
前記チャンネルファスナー１３は隣接する燃料集合体ｌ
のチャンネルボックス６と対向するコーナ一部に突出さ
れ、間隔を保持するようになっている。同様にチャンネ
ルボックス６の側面には、隣接するチャンネルボックス
６との対向間にチャンネルスペーサ１５がリベット１６
によりｌ′Ｉ＋・１定されている。
のチャンネルボックス６と対向するコーナ一部に突出さ
れ、間隔を保持するようになっている。同様にチャンネ
ルボックス６の側面には、隣接するチャンネルボックス
６との対向間にチャンネルスペーサ１５がリベット１６
によりｌ′Ｉ＋・１定されている。
このように組立てられた燃料集合体１は、一つの原子炉
内に数百体装荷される。炉内におけるこれら燃料集合体
１の固定は第４図に示す如く、その下部タイプレート４
を燃料支持金具１７に挿着し、またその上部を上部格子
板１８の開口部１９に挿入することにより支持する。
内に数百体装荷される。炉内におけるこれら燃料集合体
１の固定は第４図に示す如く、その下部タイプレート４
を燃料支持金具１７に挿着し、またその上部を上部格子
板１８の開口部１９に挿入することにより支持する。
Ｍｆｌ記上部格子板１８は５ＵＳ３０４ステンレス鋼製
の薄肉帯板のに、りに切り込みを入れ、お互に障子のさ
ん秋に直角に組合わせたもので、周辺部を除き正方形の
開口部をもち、各開口部１９に、夫々４本の燃料集合体
１が、そのチャンネル、ｒｐルックスの最上部近傍が開
口部１９に位置するように挿入されている。この状態を
平面的に見ると第５図（上部タイプレート部分を省略し
て示す）のように、燃料集合体１の４本を１組としてそ
のチャンネルボックス６を上部格子板１８と接触させる
ことによシ、燃料集合体１の横方向の支持と、案内が行
なわれる。
の薄肉帯板のに、りに切り込みを入れ、お互に障子のさ
ん秋に直角に組合わせたもので、周辺部を除き正方形の
開口部をもち、各開口部１９に、夫々４本の燃料集合体
１が、そのチャンネル、ｒｐルックスの最上部近傍が開
口部１９に位置するように挿入されている。この状態を
平面的に見ると第５図（上部タイプレート部分を省略し
て示す）のように、燃料集合体１の４本を１組としてそ
のチャンネルボックス６を上部格子板１８と接触させる
ことによシ、燃料集合体１の横方向の支持と、案内が行
なわれる。
このような燃料集合体１や、これを支持する上部格子板
１８は、原子炉運転中に沸騰水によって周期的な振動が
与えられるだめ、一定期間使用すると、上部格子板１８
と、これに接するチャンネルボックス６との間にフレッ
ティングコローソヨンが発生する虞れがある。このフレ
ッティングコロ−ジョンとは任意の圧力で押し付けられ
た２物体が、接触面において微少振幅の繰返しで相対す
ベシを行なう場合に、接触面に生ずる特殊な摩耗現象で
ある。この現象を定性的に見ると、両接触面の局部的な
凸部同士が、かなシ高い圧力で押付けられるため、溶着
し、ここに剪断力が働き、その一部が削シ取られて摩耗
粉を生じる。この摩耗粉は相対すべυが小さいため、接
触面間に堆積し、研摩粉の作用をしながら、次第に摩耗
が進行する。なお生じた摩耗粉は、大気中や水中のよう
な環境下では酸化により変質する場合もある。この現象
から分るようにフレッティングコロ−ジョンは接触する
２物体のうち、硬度が小さく、また耐食性の劣る物体側
で進行する。即ち上部格子板（５ＵＳ３０４ステンレス
ｍ）と、チャンネルボックス（ジルカロイ−４）の組合
せでは、チャンネルボックス側によシ激しいフレッティ
ングコロ−ジョンが起る可能性がある。
１８は、原子炉運転中に沸騰水によって周期的な振動が
与えられるだめ、一定期間使用すると、上部格子板１８
と、これに接するチャンネルボックス６との間にフレッ
ティングコローソヨンが発生する虞れがある。このフレ
ッティングコロ−ジョンとは任意の圧力で押し付けられ
た２物体が、接触面において微少振幅の繰返しで相対す
ベシを行なう場合に、接触面に生ずる特殊な摩耗現象で
ある。この現象を定性的に見ると、両接触面の局部的な
凸部同士が、かなシ高い圧力で押付けられるため、溶着
し、ここに剪断力が働き、その一部が削シ取られて摩耗
粉を生じる。この摩耗粉は相対すべυが小さいため、接
触面間に堆積し、研摩粉の作用をしながら、次第に摩耗
が進行する。なお生じた摩耗粉は、大気中や水中のよう
な環境下では酸化により変質する場合もある。この現象
から分るようにフレッティングコロ−ジョンは接触する
２物体のうち、硬度が小さく、また耐食性の劣る物体側
で進行する。即ち上部格子板（５ＵＳ３０４ステンレス
ｍ）と、チャンネルボックス（ジルカロイ−４）の組合
せでは、チャンネルボックス側によシ激しいフレッティ
ングコロ−ジョンが起る可能性がある。
この対策として、フレッティングコロ−ジョンによる腐
食式を考慮して桐料の板厚を大きくすることも考えられ
るが、この方法はチャンネルボックスの場合には、中性
子経済の観点から好ましくない。
食式を考慮して桐料の板厚を大きくすることも考えられ
るが、この方法はチャンネルボックスの場合には、中性
子経済の観点から好ましくない。
本発明は、このような従来の問題点に鑑み、種々研究を
行なった結果、上部格子板との接触面におけるフレッテ
ィングコロ−ジョンによる劣化を解消したチャンネルボ
ックスを提供するものである。
行なった結果、上部格子板との接触面におけるフレッテ
ィングコロ−ジョンによる劣化を解消したチャンネルボ
ックスを提供するものである。
本発明は上部格子板の開口部に挿着支持される燃料集合
体の、外枠を構成するチャンネルがックスの、前記上部
格子板との対向面にチャンネルゾロテクタを突設して、
ゾルコニウム合金で形成されたチャンネルボックスと、
ステンレスなどで形成された上部格子板との直接接触を
避ケてフレッティングコローゾヨンの発生を防止したも
のである。
体の、外枠を構成するチャンネルがックスの、前記上部
格子板との対向面にチャンネルゾロテクタを突設して、
ゾルコニウム合金で形成されたチャンネルボックスと、
ステンレスなどで形成された上部格子板との直接接触を
避ケてフレッティングコローゾヨンの発生を防止したも
のである。
本発明に用いるチャンネルゾロテクタは、材質は何でも
良いが、ガルバニック腐食によるチャンネルがックスの
損傷を防止するためには、類似のゾルカロイ−４、ジル
カロイ−２などのゾルコニウム合金材料を用いる方が望
ましく、またその形状並びに大きさは、チャンネルボッ
クスと上部格子板との直接接触を避ける突起形状であれ
ば何れのものでも良く、燃料集合体間の間隔保持用に用
いるチャンネルスペーサヤチャンネルファスナーを利用
しても良い。
良いが、ガルバニック腐食によるチャンネルがックスの
損傷を防止するためには、類似のゾルカロイ−４、ジル
カロイ−２などのゾルコニウム合金材料を用いる方が望
ましく、またその形状並びに大きさは、チャンネルボッ
クスと上部格子板との直接接触を避ける突起形状であれ
ば何れのものでも良く、燃料集合体間の間隔保持用に用
いるチャンネルスペーサヤチャンネルファスナーを利用
しても良い。
第６図および第７図は本発明の一実施例を示すもので、
ノルカロイ−４で形成された厚さ８陥、７αＸ ７ ａ
ｎの正方形板状をなし、中央部にリベット孔２０を開孔
したチャンネルプロテクタ２１を、同様にジルカロイ−
４で形成されたチャンネルボックス６の上部格子板１８
と対向する位置にリベットで取付けた。このチャンネル
日！ックス６を用いて組立てた燃料集合体１を第７図に
示すように４本１組にして５ＵＳ３０４ステンレス鋼板
で形成された上部格子板１８の開口部１９に挿着する。
ノルカロイ−４で形成された厚さ８陥、７αＸ ７ ａ
ｎの正方形板状をなし、中央部にリベット孔２０を開孔
したチャンネルプロテクタ２１を、同様にジルカロイ−
４で形成されたチャンネルボックス６の上部格子板１８
と対向する位置にリベットで取付けた。このチャンネル
日！ックス６を用いて組立てた燃料集合体１を第７図に
示すように４本１組にして５ＵＳ３０４ステンレス鋼板
で形成された上部格子板１８の開口部１９に挿着する。
このように装荷した状態で、チャンネルがックス６と上
部格子板１８とは、チャンネルプロテクタ２１を介して
接触し、直接には接触していないので、原子炉運転中に
おけるフレッティングコロージョンによる摩耗を防止す
ることができる。
部格子板１８とは、チャンネルプロテクタ２１を介して
接触し、直接には接触していないので、原子炉運転中に
おけるフレッティングコロージョンによる摩耗を防止す
ることができる。
この効果を確認するため、第７図に示すチャンネルボッ
クス６から、チャンネルプロテクタ２１を含む１０ ｃ
ｍ Ｘ １０ ｃｍの試片２２を切り出し、この試片と
同じ大きさの上部格子板１８の形成材料である５ＵＳ３
０４ステンレス鋼板試片２鋼板用意し、第８図に示すよ
うに組合せ、複雑な炉内条件を単純化した条件でチャン
ネルボックス６の耐フレッティングコロ−ジョン性ヲ評
価した。
クス６から、チャンネルプロテクタ２１を含む１０ ｃ
ｍ Ｘ １０ ｃｍの試片２２を切り出し、この試片と
同じ大きさの上部格子板１８の形成材料である５ＵＳ３
０４ステンレス鋼板試片２鋼板用意し、第８図に示すよ
うに組合せ、複雑な炉内条件を単純化した条件でチャン
ネルボックス６の耐フレッティングコロ−ジョン性ヲ評
価した。
この試験条件は２種の試片２２，２Ｂを２９０℃、７１
ｋｇ／ａｎの簡温高王水中で振動数５４０ ｃｐｍ。
ｋｇ／ａｎの簡温高王水中で振動数５４０ ｃｐｍ。
接触面圧３．７ ｋｇ／１ａｎ２、相対すべｌｏ、９＋
＋ａの条件で６７８００サイクルまで接触させた。試駆
終了後、チャンネルボックス６から採取した試片２２の
表面状態を観察したところ試験前とほぼ同じであった。
＋ａの条件で６７８００サイクルまで接触させた。試駆
終了後、チャンネルボックス６から採取した試片２２の
表面状態を観察したところ試験前とほぼ同じであった。
一方、チャンネルプロテクタ２１を取利けていない、従
来のチャンネルボックス６から採取した試片についても
、上記と同様に試験を行なったところ、試片の表面にフ
レッティングコロ−・ジョンによる摩耗が観察された。
来のチャンネルボックス６から採取した試片についても
、上記と同様に試験を行なったところ、試片の表面にフ
レッティングコロ−・ジョンによる摩耗が観察された。
第９図乃至第１１図は本発明の夫々異なる他の実施例を
示すものである。
示すものである。
第９図はジルコニウム合金板をＬ字形に折曲してチャ／
ネルプロテクタ２ノを形成し、これを上部格子板１８と
接触するチャンネルボックス６のコーナ部に設けたもの
である。。
ネルプロテクタ２ノを形成し、これを上部格子板１８と
接触するチャンネルボックス６のコーナ部に設けたもの
である。。
第１０図はチャンネルファスナーＩ３を利用してチャン
ネルプロテクタ２１とし、これを上部格子板１８と接触
するチャンネルボックス６のコーナ部に取付けたもので
ある。
ネルプロテクタ２１とし、これを上部格子板１８と接触
するチャンネルボックス６のコーナ部に取付けたもので
ある。
第１１図は第６図に示す板状のチャンネルプロテクタ２
１を、上部格子板１８と対向するチャンネル、ぎックス
６の両側面に設けると共に、チャンネルファスナーＩ３
を利用したチャンネル７０ロテクク２１をコーナ部に数
句けたものである。
１を、上部格子板１８と対向するチャンネル、ぎックス
６の両側面に設けると共に、チャンネルファスナーＩ３
を利用したチャンネル７０ロテクク２１をコーナ部に数
句けたものである。
なお上記実施例ではチャンネルボックス６の外側の上部
格子板１８との対向面にチャンネル７０ロテクク２１を
設けた場合について示したが、チャンネルボックス６の
内側でもフレッティングコロージョンの発生する虞れの
ある部分に、同様にチャンネルプロテクタ２１を取付け
ることによりチャンネルがツクス６の内側からの劣化を
防止することができる。
格子板１８との対向面にチャンネル７０ロテクク２１を
設けた場合について示したが、チャンネルボックス６の
内側でもフレッティングコロージョンの発生する虞れの
ある部分に、同様にチャンネルプロテクタ２１を取付け
ることによりチャンネルがツクス６の内側からの劣化を
防止することができる。
まだ、チャンネルプロテクタの形成方法としては上記し
た方法課外に、上部格子板と対向するチャンネルボック
スの外表面部位のメッキに′るコーティングなど、チャ
ンネルボックスと上部格子板との直接接触を妨げるもの
であれば何でもよい。
た方法課外に、上部格子板と対向するチャンネルボック
スの外表面部位のメッキに′るコーティングなど、チャ
ンネルボックスと上部格子板との直接接触を妨げるもの
であれば何でもよい。
以上説明した如く、本発明に係るチャンネルぎツクスに
よれば上部格子板とジルコニウム合金で形成されたチャ
ンネルボックスの直接接触を避けて、フレッティングコ
ロ−ジョンによる劣化を防止することができるものであ
る。
よれば上部格子板とジルコニウム合金で形成されたチャ
ンネルボックスの直接接触を避けて、フレッティングコ
ロ−ジョンによる劣化を防止することができるものであ
る。
第１図乃至第５図は従来のチャンネルボックスを組み込
んだ燃料集合体を示すもので、第１図は燃料集合体の部
分断面図、第２図は第１図に示した燃料集合体の上部を
一部切欠した拡大図、第３図は第１図に示した燃料集合
体の平面図、第４図は燃料集合体を上部格子板と支持金
具で保持した状態を示す斜視図、第５図は第４図の取付
状態を示す平面図、第６図乃至第８図は本発明の一実施
例を示すもので、第６図はチャンネルプロテクタの斜視
図、第７図は燃料集合体の取付状態を示す平面図、第８
図はチャンネルボックスからチャンネルプロテクタを含
む部分を切り出した試片による試験状態を示す斜視図、
第９図乃至第１１図は本発明の夫々異なる他の実施例に
よるチャンネルボックスを取付けた状態を示す平面図で
ある。 Ｉ・・・燃料集合体、２・・・燃料棒、３・・・上部タ
イプレート、４・・・下部タイグレート、６・・・チャ
ンネルボックス、１３・・・チャンネルファスナー、１
５・・・チャンネルスペーサ、１８・・・上部格子板、
１９・・・開口部、２１・・・チャンネルプロテクタ、
２２’ 、 ２３・・・試片。 出願人代理、へ〜−弁狸土鈴江武彦 第１図 第２図 第６図 第８図 第１０図 ＩＩ Ｉ＋
んだ燃料集合体を示すもので、第１図は燃料集合体の部
分断面図、第２図は第１図に示した燃料集合体の上部を
一部切欠した拡大図、第３図は第１図に示した燃料集合
体の平面図、第４図は燃料集合体を上部格子板と支持金
具で保持した状態を示す斜視図、第５図は第４図の取付
状態を示す平面図、第６図乃至第８図は本発明の一実施
例を示すもので、第６図はチャンネルプロテクタの斜視
図、第７図は燃料集合体の取付状態を示す平面図、第８
図はチャンネルボックスからチャンネルプロテクタを含
む部分を切り出した試片による試験状態を示す斜視図、
第９図乃至第１１図は本発明の夫々異なる他の実施例に
よるチャンネルボックスを取付けた状態を示す平面図で
ある。 Ｉ・・・燃料集合体、２・・・燃料棒、３・・・上部タ
イプレート、４・・・下部タイグレート、６・・・チャ
ンネルボックス、１３・・・チャンネルファスナー、１
５・・・チャンネルスペーサ、１８・・・上部格子板、
１９・・・開口部、２１・・・チャンネルプロテクタ、
２２’ 、 ２３・・・試片。 出願人代理、へ〜−弁狸土鈴江武彦 第１図 第２図 第６図 第８図 第１０図 ＩＩ Ｉ＋
Claims (1)
- 上部格子板の開口部に挿着支持される燃料集合体の、外
枠を構成するチャンネルがックスにおいて、」上部格子
板との対向面にチャンネルプロテクタを突設したことを
特徴とするチャンネルボックス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57191475A JPS5981589A (ja) | 1982-10-30 | 1982-10-30 | チヤンネルボツクス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57191475A JPS5981589A (ja) | 1982-10-30 | 1982-10-30 | チヤンネルボツクス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5981589A true JPS5981589A (ja) | 1984-05-11 |
Family
ID=16275269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57191475A Pending JPS5981589A (ja) | 1982-10-30 | 1982-10-30 | チヤンネルボツクス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5981589A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6138591A (ja) * | 1984-07-26 | 1986-02-24 | ウエスチングハウス・エレクトリック・コ−ポレ−ション | 原子炉用制御棒 |
| US6088420A (en) * | 1997-05-09 | 2000-07-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Reactor core |
-
1982
- 1982-10-30 JP JP57191475A patent/JPS5981589A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6138591A (ja) * | 1984-07-26 | 1986-02-24 | ウエスチングハウス・エレクトリック・コ−ポレ−ション | 原子炉用制御棒 |
| JPH0543073B2 (ja) * | 1984-07-26 | 1993-06-30 | Westinghouse Electric Corp | |
| US6088420A (en) * | 1997-05-09 | 2000-07-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Reactor core |
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