JPS60185192A - 原子炉圧力容器内の燃料集合体支持用の上部格子板 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は原子炉圧力容器内の燃料集合体を支持するだめ
の上部格子板に関する。

〔発明の背景〕

沸騰水形原子炉には第１図に示されるように、圧力容器
１の内部に炉心シュラウド２、シュラウドサポート３、
シュラウドヘッド４、気水分離器７、蒸気乾燥器８、ジ
ェットポンプ１１、炉心スプレィスパージャ１２、ＬＰ
ＣＩ（低圧注水系）バックルプレート１３等を配備して
いる。

原子炉の燃料集合体１０は先の下端部と上端部とが炉心
支持板５と上部格子板６とにそれぞれ支持され、かつ制
御棒９によシ制御される。

前記炉心支持板５はシュラウドサポート３に支持されて
おり、前記上部格子板６は炉心シュラウド２に支持され
ている。

ところで従来の上部格子板６は第３図、第４図および第
５図に示されるように、互いに複数個の第１．第２の板
材５ａ、６ｂを組み合せて構成されている。すなわち、
第１の板材６ａには下半部に位置させかつ長さ方向に等
間隔を存して嵌合篩６Ｃが切シ込み形成され、第２の板
材６ｂには上半部に位置させかつ長さ方向に等間隔を存
して嵌合ＩＪ−１６’ｄが切シ込み形成されておシ、前
記第１、第２の板材６ａ、６ｂを嵌合溝６ｃ、６ｄの部
分で互いに直角に変差させて嵌合し、組み合せた構造と
されている。

そして前記上部格子板６は第６図および第７図に示され
るように、炉心シュラウド２の胸部に溶接１ψ１定され
た着座ブロック１４上に載置され、かつ円周方向に等間
隔を有して設けられた結合部を介して着脱自在に取シ付
けられている。

前記上部格子板６の結合部は第６図、第７図に示される
ように、内側にテーパ面を有しかつ炉心シュラウド２の
内周面に円周方向に等間隔を存して固定されたシュラウ
ドブロック１５、外側に前記シュラウドブロック１５の
テーパ面に接合するテーパ面を有しかつシュラウドブロ
ック１５と上部格子板６の外周面ｍＪに挿入されたウェ
ッジ１６、断面逆り字形に形属されかつボルト１８によ
り上部格子板６の外局縁部に止層されていてウェッジ１
６を固定するストッパ１７とを有して構成されている。

この結合部は分解時には第８図に示されるように、スト
ッパ１７を取シ外し、ウェッジ１６を一旦上方に引き上
げ、ウェッジ１６が炉心スプレィスパージャ１２に干渉
しないように前記ウェッジ１６を方間変換しながら引き
抜くようになっているから、ウェッジの着脱が容易でな
い。

さらに、前述従来の上部格子板６は耐震性が悪い欠点が
ある。すなわち、燃料集会体１０が下部は炉心支持板５
に支持され、上部は前記上部格子板６に支持されていて
トｊ端支持状態になっているので、地震時に燃料集合体
１０が弓なシに曲がるため、上部格子板６の第１．Ｍ２
の板材６ａ。

６ｂのそれぞれの下端部に燃料集合体１０の反力が加わ
シ、その結果特に第１の板材６ａの嵌合溝６Ｃ９６間の
第４図に示されるＬ”部分に過大なねじれ応力が発生す
る。従って特に高耐震地区においては上部格子板６の耐
震強度が不足する。

なお上部格子板６の耐震強度を上げるために、第１．第
２の板材６ａ、６ｂの肉厚を増すことは燃料集合体１０
との寸法数台がｓｂ不可である。

また上部格子板６の第１．第２の板材６ａ、６ｂの島さ
を増すことは、燃料集合体１０の長さを上部に延長する
必要がアシ、かつ炉心スプレィスパージャ１２に燃料集
合体１０が接近し、非常用冷却系の炉心スプレィ散水分
布特性が大幅に変わることになるので、これも不可であ
る。

そして前記上部格子板６は炉心シュラウド２に溶接固定
された着座ブロック１４上に着座されて。

いるのみで、前記着座ブロック１４に固定されていない
。従ってん８図に示されるように、地震時に燃料集合体
ｌＯの反力Ｆが上部格子板６に加わったとき、荷重方向
に圧縮力Ｆｃが生ずる。該圧縮力Ｆｃはウェッジ１６、
シュラウドブロック１５を通じて炉心シュラウド２に伝
達され、炉心シュラウド２の則性により上部格子板６の
水平面内でのずれ、すなわち横方向のずれが防止される
。

しかしながら地震時の荷重と反対方向のウェッジ１６は
上部格子板６の横ずれを防止することはできないので、
前記圧縮力Ｆｃにより上部格子板６は第８図に仮想線で
示されるように変形し、上部格子板６の全体の強度のバ
ランスが崩れ、原子炉の心臓部である燃料果合体１０を
健全に保持できなくなる欠点がある。

又、従来の上部格子板は炉心シュラウド側に固定されて
いなかったので、浮き上がシに対する対策が成されてい
なかった。この上部格子板の浮き上がりも燃料集合体の
支持信頼性を悪くすると考えられる。

〔発明の目的〕

本願発明の目的は、原子炉の燃料果合体の支持信頼性を
向上するとともに、上部格子板を設置する隙に使用され
るくさび形ウェッジの着脱を容易にするものである。

〔発明の概振〕

本発明は、上部格子板本体の外周と炉心シュラウドとの
間に複数個のくさび形ウェッジが挿入され、前記ウェッ
ジの近傍上方に炉心スプレィスパージャを備える原子炉
圧力容器において、前記上部格子板本体を一体成形によ
って形成し、前記一体成形の上部格子板本体の外周に上
方へゆくにしたがって炉心側へ傾く形状の斜面を設け、
前記斜面と前記炉心シュラウドとの間にくさび面を前記
斜面に向けて前記くさび形ウェッジを挿入して設け、前
記一体成形の上部格子板本体を、円周方向に間隔を有し
て配した複数の締め付はボルトで炉心シュラウド側の固
定部材に緊締したことを特徴とした原子炉圧力容器内の
燃料集合体支持用の上部格子板であって、くさび形ウェ
ッジを受ける上部格子板側の斜面に沿ってくさび形ウェ
ッジを移動させるだけで炉心スプレィスパージャとの干
渉回避する手間をこうしることなくくさび形ウェッジの
λ！脱が可能となるとともに、一体成形で強度の高い上
部格子板を締付ボルトで炉心シュラウド側に固定して耐
震性の向上と変形及び浮き上がりが防止できる上部格子
板とし、上部格子板による燃料支持の信頼性を高め得る
ことができるものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明を図面に基づいて説明する。

第１０図および第１３図は本発明の一実施例を示すもの
で、上部格子板本体２０は第１θ図に明示されるように
、一体成形によって形成されている。この上部格子板本
体２０は削シ出し加工等によシ製作され、また第１２図
に示されるように、従来の上部格子板６の高さＨよシも
約４０％低い高さｈに形成されている。

前記上部格子板本体２０は第１２図に拡大示されるよう
に、Ｎ座ブロック１４上に固定されたマウンティングブ
ロック１９上に載置され、上面が従来の上部格子板６の
上面と同じ高さ位置に調整されている。前記着座ブロッ
ク１４は炉心シュラウド２の肩部に載置されかつ浴接固
定されておシ、またマウンティングブロック１９はＬＰ
ＣＩバックルプレート１３の内壁面に当接されかつ前記
着座ブロック１４に溶接固定されている。

また前記上部格子板本体２０は円周方向に吟間隔を存し
て設けられた結合部によシ炉心シュラウド２に着脱自在
に取シ付けられている。

上部格子板本体２０の前記結合部の第１１図および第１
２図に示されるものは、上部格子板本体２０の外縁部２
１の一部分を斜めに切欠して形成されたテーパ面２２、
炉心シュ２ウド２の内壁面に溶接固定されたシュラウド
ブロック２３、ｒ１面に前記上部格子板本体２０のテー
パ面２２に接会するテーパ面２５と肩部２６とを有する
くさび形に形成されかつ前記上部格子板本体２０のテー
パ面２２とシュラウドブロック２３間に挿入されたウェ
ッジ２４、上部格子板本体２０の外縁部２１の上面とウ
ェッジ２４の肩部２６間に配置されたストッパ２７、該
ストッパ２７と上部格子板本体２０の外縁部２１とを貫
通して前記マウンティングブロック１９にねじ込み装着
された締め付はボルト２８とを備えて構成されている。

そして前記上部格子板本体２０は炉心シュラウド２に対
してウェッジ２４によシ位置決めされ、かつマウンティ
ングブロック１９にねじ込まれた前記締め付はボルト２
８の締め付は力によって炉心シュラウド２側の固定部材
たる着座ブロック１４に溶接固定された前記マウンティ
ングブロック１９に緊締されている。

前述構成の上部格子板においては、上部格子板本体２０
は結什部を介して炉心シュラウド２に取り付けられ、上
部格子板本体２０の内部に区画形成されたを１ｔＪｊ部
に、常法によ多燃料集合体１０の上端部が挿入支持され
、使用される。

前記上部格子板の使用中、地質時に燃料集合体１０が弓
なりに曲がシ、上部格子板本体２０に燃料集合体１０の
反力が作用した際、上部格子板本体２０が一体属形によ
って形成されているので、前記反力が直ちに上部格子板
本体２０全体に分散吸収され、従って上部格子板本体２
０に過度なねじれ応力が発生せず、上部格子板本体２０
が損傷することなく、燃料果合体１０會安全に支持する
。

また上部格子板本体２０は結合部における上部格子板本
体２０の外縁部２１のテーパ面２２と、炉心シュラウド
２の内壁面に溶接固定されたシュラウドブロック２３と
の間に挿入されたくさび形のウェッジ２４によシ位社次
めされ、かつストッパ２７と上部格子板本体２０の外縁
部２１とを貫通してマウンティングブロックエ９にねじ
込まれた締め付はボルト２８によシ炉心シュラウド２側
の固定部材たる前記マウンティングブロック１９に緊締
されているので、第１３図に示されるように、地震時に
燃料集合体１０の反力Ｆが上部格子板本体２０に加わっ
ても、荷重方向に圧縮力Ｆｃが発生すると同時に、地震
時の荷重方向と反対方向に引張反力Ｆ！が発生し、上部
格子板本体２０全体の荷重の平衡が保たれ、従って上部
格子板本体２０の横方向のずれが防止され、燃料集合体
１０が健全に保持される。

なお一体成形としたことにより上部格子板本体２０の高
さｈを従来の上部格子板６の高さＨに対して４０％程度
低くできることによシ、全体の重量が軽減され、その結
果炉心シュラウド２内の下半部側と上半部側の差圧によ
る浮き上シカの影響を受けるが、原子炉の通常運転時に
は全く問題がない。また原子炉配管破断による冷却材喪
失事故時において、差圧による浮き上シカが上部格子板
本体２０の重量よシも若干大きくなるが、締め付はボル
ト２８の締め付は力によシ十分対処できる。

なお前記第１０図および第１３図に示される実施例では
上部格子板本体２０の外縁部２１の一部を切欠したテー
パ面２２とシュラウドブロック２３間に、内側に前記テ
ーパ面２２に接合するテーパ面２５を有するウェッジ２
４を挿入しているで、上部格子板本体２０の結合部の分
解時に、ウェッジ２４を前記テーパ面２２，２５に沿っ
て、第１２図に矢印で示されるように、単に斜め上方に
引き上けるのみで炉心スプレィスパージャ１２に干渉す
ることなく容易に引き抜くことができる。

また前記第１０図および絽１３図に示される実えてサポ
ートリングを用いてもよい。

つぎに第１４図は本発明の他の実施例を示すもので、上
部格子板本体２０は着座ブロック１４上に直接載置され
、結合部の締め付はボルト２８がストッパ２７と上部格
子板本体２０の外縁部２１を貝通して前記着座ブロック
１４にねじ込まれ、前記締め付はボルト２８によシ着座
ブロック１４に上部格子板本体２０が固着されておシ、
上部格子板本体２０の底面を従来の上部格子板６の底面
位置に合せて堆り伺けられている外は、前記第１０図な
いし第１３図に示される実施例と同様である。

〔す６明の効果〕 以上の如く、本発明によれば、原子炉の上部格子板が一
体成形で耐震性が大きく、且つ変形及び浮き上がシが起
きないので、燃料支持の信頼性が高くなる効果と、原子
炉内の上部格子板廻に採用したウェッジの着脱が容易と
なる効果とを奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は原子炉圧力容器の内部構造を示す縦断面図、第
２図は燃料集合体の配置を示す平面図、第３図は第２図
のＢ部分の詳細図、第４図は従来の上部格子板の組み立
て途中の説明図、第５図は四組４立て使用状態の拡大斜
視図、第６図は従来の上部格子板の結合部の一部拡大平
面図、第７図は同縦断正面図であって、第１図のＡ部分
の詳細図、第８図祉従米の上部格子板の地震時における
荷重の伝達を示す平面図、第９図は従来の上部格子板の
結合部のウェッジの引き抜き状態の説明図、第１０図は
本発明の上部格子板本体の拡大斜視図、第１１図は本発
明の使用状態の一部拡大平面図、第１２図は同縦断正面
図、第１３図は本発明の地震時の荷重の伝達を示す平面
図、第１４図は本発明の取シ付は状態の他の実施例を示
す縦断正面図である。 １・・・原子炉圧力容器、２・・・炉心シュラウド、１
０・・・燃料集合体、１４・・・着座ブロック、１９・
・・マウンティングブロック、２０・・・上部格子板本
体、２１・・・同外縁部、２２〜２９・・・上部格子板
本体の７１１３ ｘ２　図 Ｘ３　図 χ４邑 χ８　図 支形量 葺７３　固 １７４図 ／２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、上部格子板本体の外周と、炉心シュラウドとの間に
   複数個のくさび形ウェッジが挿入され、前記ウェッジの
   近傍上方に炉心スプレィスパージャを備える原子炉圧力
   容器において、前記上部格子板本体を一体成形によって
   形成し、前記一体成形の上部格子板本体の外周に上方に
   ゆくにしたがって炉心側へ傾く形状の斜面を設け、前記
   斜面と前記炉心シュラウドとの間にくさび面を前記斜面
   に向けて前記くさび形ウェッジを挿入して設け、前記一
   体成形の上部格子板本体を、円周方向に間隔を有して配
   した複数の締め付はボルトで炉心シュラウド側の固定部
   材に緊締したことを特徴とした原子炉圧力容器内の燃料
   集合体支持用の上部格子板。