JPS6195277A - 原子炉制御棒 - Google Patents
原子炉制御棒Info
- Publication number
- JPS6195277A JPS6195277A JP59216214A JP21621484A JPS6195277A JP S6195277 A JPS6195277 A JP S6195277A JP 59216214 A JP59216214 A JP 59216214A JP 21621484 A JP21621484 A JP 21621484A JP S6195277 A JPS6195277 A JP S6195277A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control rod
- coupling
- blade
- reactor
- control
- 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
- Vibration Dampers (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (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】
（発明の利用分野〕
本発明は、原子炉内の制御棒に、関するものである。
第５図に、従来制御棒の概要を示す、ボロンカーバイト
（８４Ｇ）粉末を充てんしたステンレス鋼のポイズン管
１を十字形に配列し、その周囲をシース２でおおい、最
上部に上部ハンドル３を取り付けである。またカップリ
ング部４において結合した制御棒駆動機構を上下に移動
させることに゛よｋす、原子炉の反応度や出力分布等を
制御する。
（８４Ｇ）粉末を充てんしたステンレス鋼のポイズン管
１を十字形に配列し、その周囲をシース２でおおい、最
上部に上部ハンドル３を取り付けである。またカップリ
ング部４において結合した制御棒駆動機構を上下に移動
させることに゛よｋす、原子炉の反応度や出力分布等を
制御する。
このカップリング部４は引上ハンドル５を引上げること
で解除する。さらに制御棒落下時の速度を減少させるベ
ロシティリミッタ６があり、ベロシティリミッタ６は、
カップリング機構を介しブレードと連結している。
で解除する。さらに制御棒落下時の速度を減少させるベ
ロシティリミッタ６があり、ベロシティリミッタ６は、
カップリング機構を介しブレードと連結している。
このような制御棒では、ホウ素（ＢＪＯ）が中性子吸収
材であり、中性子を以下の反応度であ吸収する。
材であり、中性子を以下の反応度であ吸収する。
Ｂ１０＋ｎ−４Ｈｅ’ ＋Ｌ ｉ’ −（１）原子炉の
運転中に反応度や出力分布制御のた・めに原子炉内に制
御棒を挿入すると（１）式の反応によって中性子を１個
吸収する毎にホウ素原子が１個消滅する。従って原子炉
内での照射時間が長く原子と制御棒中のホウ素が減して
中性子吸収能劣下率の率の関係を示す、第６図において
制御棒の中性子吸収能劣下率が限界値に達するときの照
射時間が制御棒寿命である。また（１）式によれば。
運転中に反応度や出力分布制御のた・めに原子炉内に制
御棒を挿入すると（１）式の反応によって中性子を１個
吸収する毎にホウ素原子が１個消滅する。従って原子炉
内での照射時間が長く原子と制御棒中のホウ素が減して
中性子吸収能劣下率の率の関係を示す、第６図において
制御棒の中性子吸収能劣下率が限界値に達するときの照
射時間が制御棒寿命である。また（１）式によれば。
ホウ素が中性子を吸収しするとＨａを発生する。
Ｈｅは、気体であるので照射が進みポイズン管中にＨｅ
かたまっていく。
かたまっていく。
第７図に照射時間とポイズン管内圧の関係を示す。第７
図において、ポイズン管内圧が限界に達するときの照射
時間が制御棒寿命である。従来は、上記の中性子吸収能
劣下率または、ポイズン管内圧が限界値に近づき、次の
サイクルではこれらの限界値を超える可能性がある制御
棒について、定検期間中に新しいブレードと取替えてい
た。
図において、ポイズン管内圧が限界に達するときの照射
時間が制御棒寿命である。従来は、上記の中性子吸収能
劣下率または、ポイズン管内圧が限界値に近づき、次の
サイクルではこれらの限界値を超える可能性がある制御
棒について、定検期間中に新しいブレードと取替えてい
た。
第８図に原子炉々心の水、平断面で見た炉心配置図の例
を示す。図中７は制御棒、８〜１０が中性子計装系であ
り８がＬＰＲＭ、９がＩＲＭ、１０がＳＲＭを示す、こ
のうち運転中において炉心の燃料有効長内に挿入して使
用する制御棒は、その一部であるため制御棒の位置によ
って使用頻度に大きな差があり使用頻度の高い位置の制
御棒は照射時間が多くなり早く寿命に達するため、たび
たび新しいブレードと交換する必要があった。しかしブ
レードとベロシティリミッタ部の分割操作部が制御棒下
部のベロシティリミッタ部にあるため、制御棒に隣接す
る燃料集合体４体を原子炉より取出し後分割操作を実施
していた。又、燃料集合体を取出さずに分割が可能とな
っても、燃料集合体本体同志が直接接触することを防止
するスペーサ及び燃料装荷時と通常運転時に集合体同志
が直接接触することを防止するチャンネルファスナーと
干渉するため燃料集合体を装荷したままでのブレードの
交換ができない構造となっていた。
を示す。図中７は制御棒、８〜１０が中性子計装系であ
り８がＬＰＲＭ、９がＩＲＭ、１０がＳＲＭを示す、こ
のうち運転中において炉心の燃料有効長内に挿入して使
用する制御棒は、その一部であるため制御棒の位置によ
って使用頻度に大きな差があり使用頻度の高い位置の制
御棒は照射時間が多くなり早く寿命に達するため、たび
たび新しいブレードと交換する必要があった。しかしブ
レードとベロシティリミッタ部の分割操作部が制御棒下
部のベロシティリミッタ部にあるため、制御棒に隣接す
る燃料集合体４体を原子炉より取出し後分割操作を実施
していた。又、燃料集合体を取出さずに分割が可能とな
っても、燃料集合体本体同志が直接接触することを防止
するスペーサ及び燃料装荷時と通常運転時に集合体同志
が直接接触することを防止するチャンネルファスナーと
干渉するため燃料集合体を装荷したままでのブレードの
交換ができない構造となっていた。
第９図に炉心の水平断面の拡大図を示す。１１は、燃料
集合体本体同志が直接接触することを防止するためのス
ペーサ、また１２、は燃料装荷時と通常運転時に集合体
本体同志が接触することを防止するためのチャンネルフ
ァスナーである。
集合体本体同志が直接接触することを防止するためのス
ペーサ、また１２、は燃料装荷時と通常運転時に集合体
本体同志が接触することを防止するためのチャンネルフ
ァスナーである。
１３、は、制御棒のブレード部を示しており、燃料が炉
心に装荷された状態で、制御棒のブレード交換のために
制御棒を炉心上部に引き抜こうとすると、このブレード
部１３が、燃料集合体のスペーサ１１とチャンネルファ
スナー１２に当り引き抜きができない構造となっている
。
心に装荷された状態で、制御棒のブレード交換のために
制御棒を炉心上部に引き抜こうとすると、このブレード
部１３が、燃料集合体のスペーサ１１とチャンネルファ
スナー１２に当り引き抜きができない構造となっている
。
第１０図に、炉心の垂直断面を示す。７は、制御棒、１
４は燃料集合体、１５が、燃料集合体１５を下部で支持
する燃料サポート、１６が制御□棒駆動機構であり、制
御棒７とカップリング部４で結合している。以上のこと
より燃料集合体を装荷したままの状態での制御棒ブレー
ドの交換が不可能であった。そこで従来は、以下のよう
な方法により制御棒の交換を行なっていた。
４は燃料集合体、１５が、燃料集合体１５を下部で支持
する燃料サポート、１６が制御□棒駆動機構であり、制
御棒７とカップリング部４で結合している。以上のこと
より燃料集合体を装荷したままの状態での制御棒ブレー
ドの交換が不可能であった。そこで従来は、以下のよう
な方法により制御棒の交換を行なっていた。
（１）制御棒を制御棒駆動装置より全引抜位置まで引抜
く。
く。
（２）制御棒周辺の４体の燃料集合体を炉心より抜き取
る。
る。
（３）ベロシティリミッタ部とブレードのカッブリリン
グを解除する。
グを解除する。
（４）制御棒ブレードを炉心より取り出す。
（５）炉心より取り出した制御棒ブレードを使用済燃料
プールへ移送する。
プールへ移送する。
（６）新制脚棒を炉心に取り付ける。
（７）ブレードガイドを取り付ける。
（８）燃料を装荷する６ ゛
以上のような従来の方法では、制御棒１体を交換するた
め所用時間は約４時間であり１日の交換本数は２体であ
った。
め所用時間は約４時間であり１日の交換本数は２体であ
った。
本発明の目的は、制御棒の交換時間を大幅に低減する新
しい原子炉制御棒を提供することにある。
しい原子炉制御棒を提供することにある。
燃料を装荷したままの状態で、寿命に達した制御棒を新
しいブレードと交換出来れば、制御棒交換時間の大幅節
減、さらに被曝低減につながる。
しいブレードと交換出来れば、制御棒交換時間の大幅節
減、さらに被曝低減につながる。
そこで、制御棒をブレード、とベロシティリミッタ一部
とのカップリング解除が炉上部からの操作で可能な構造
とし、さらに燃料集合体を一部改造することにより燃料
を装荷したままで制御棒のブレードの交換が出来るよう
な構造にしたものである。
とのカップリング解除が炉上部からの操作で可能な構造
とし、さらに燃料集合体を一部改造することにより燃料
を装荷したままで制御棒のブレードの交換が出来るよう
な構造にしたものである。
以下本発明の原子炉の制御棒の実施例を説明する０本実
施例は運転中に使用し、寿命に達した制御棒を短時間に
交換することを可能にするものである。また、制御棒の
ブレードとベロシティリミッタ部とのカップリン、グ解
除が炉上部からの振作で可能な構造とした。分割部分の
詳細図の一例を第１図に示す。上方Ｂがブレード部、下
方Ａがべロシティリミッタ部である。４が制御棒駆動機
構とのカップリング部、５が炉心上部より連結を解除す
る引上ハンドルである。ブレードとベロシティリミッタ
部とのカップリング部１７には、制御棒駆動機構とのカ
ップリング部と同様の構造を有し、カップリング解除操
作は、連結操作棒１８を上方より下方に押し下げること
により実施出来る構造となっている。又１図中Ｃ部には
、カップリング状態での水平方向の回転を防止するため
に。
施例は運転中に使用し、寿命に達した制御棒を短時間に
交換することを可能にするものである。また、制御棒の
ブレードとベロシティリミッタ部とのカップリン、グ解
除が炉上部からの振作で可能な構造とした。分割部分の
詳細図の一例を第１図に示す。上方Ｂがブレード部、下
方Ａがべロシティリミッタ部である。４が制御棒駆動機
構とのカップリング部、５が炉心上部より連結を解除す
る引上ハンドルである。ブレードとベロシティリミッタ
部とのカップリング部１７には、制御棒駆動機構とのカ
ップリング部と同様の構造を有し、カップリング解除操
作は、連結操作棒１８を上方より下方に押し下げること
により実施出来る構造となっている。又１図中Ｃ部には
、カップリング状態での水平方向の回転を防止するため
に。
はめ込部を設けである。
カップリング部の他の例の詳細を第２図に示す。
カップリング部Ｃ部におけるベロシティリミッタ部にめ
ネジ、連結操作棒１８の先端におネジを設け、連結操作
棒１８を回転させることによりカップリングの解除およ
び結合が出来る。次に、カップリング、およびカップリ
ング解除例の詳細を第３図に示す。カップリング解除操
作は、熱交台車に取付けられた制御棒取扱具を用い制御
棒の上部ハンドルに、制御棒取扱具のフックを掛けた状
態で、熱交台車上よりトングＩ９により連結操作棒１８
の上端を押し下げることによりＡ部のカップリングを解
除する。又、ブレード部とベロシティリミッタ部とのカ
ップリングは、制御棒案内管内のベロシティリミッタ部
中央のカップリング部にブレードのカップリング部が押
し込まれることよリカツブリングが出来る構造となって
いる。
ネジ、連結操作棒１８の先端におネジを設け、連結操作
棒１８を回転させることによりカップリングの解除およ
び結合が出来る。次に、カップリング、およびカップリ
ング解除例の詳細を第３図に示す。カップリング解除操
作は、熱交台車に取付けられた制御棒取扱具を用い制御
棒の上部ハンドルに、制御棒取扱具のフックを掛けた状
態で、熱交台車上よりトングＩ９により連結操作棒１８
の上端を押し下げることによりＡ部のカップリングを解
除する。又、ブレード部とベロシティリミッタ部とのカ
ップリングは、制御棒案内管内のベロシティリミッタ部
中央のカップリング部にブレードのカップリング部が押
し込まれることよリカツブリングが出来る構造となって
いる。
次にカップリングおよびカップリング解除の他の１例第
４図に示す。本実施例によ九ば、連結操作捧１８の上端
をトング１９により回転させることにより、カップリン
グ部のネジ部を操作させ、゛カップリングおよびカップ
リング解除が出来る構造となっている。次に燃料装荷の
ままでのブレード抜き取りの邪魔になっていたスペーサ
ーとファスナーを改良しした実施例を示す、制御棒取扱
具を用いて制御棒ブレード部を引き上げる際、第９図に
示すように燃料集合体上部に取り付いているファスナー
１２とスペーサ１１に当り引き上げ不 １可
能となる。このためファスナー１２とスペーサ１１を以
下に示す改良をする。
４図に示す。本実施例によ九ば、連結操作捧１８の上端
をトング１９により回転させることにより、カップリン
グ部のネジ部を操作させ、゛カップリングおよびカップ
リング解除が出来る構造となっている。次に燃料装荷の
ままでのブレード抜き取りの邪魔になっていたスペーサ
ーとファスナーを改良しした実施例を示す、制御棒取扱
具を用いて制御棒ブレード部を引き上げる際、第９図に
示すように燃料集合体上部に取り付いているファスナー
１２とスペーサ１１に当り引き上げ不 １可
能となる。このためファスナー１２とスペーサ１１を以
下に示す改良をする。
スペーサＩＩについては第１図中に示すように燃料集合
体の端に寄せブレート部が当るという事称を防ぐ、ファ
スナーについては、第１２図のような取合になり引き上
げ不可能であったが、第１３図のような構造とする。こ
のファスナーは、バネ板状となっており制御棒を引き抜
く場合も挿入する場合もピン２０を中心として下方にス
ライドする構造となっている。
体の端に寄せブレート部が当るという事称を防ぐ、ファ
スナーについては、第１２図のような取合になり引き上
げ不可能であったが、第１３図のような構造とする。こ
のファスナーは、バネ板状となっており制御棒を引き抜
く場合も挿入する場合もピン２０を中心として下方にス
ライドする構造となっている。
なお第１４′図は第１３図に示すＡＡ矢視図を示すもの
である。第１５図は、本夾明による。制御棒ブレードが
挿入または抜き取り途中でのファスナーとの取合図を示
す。本図に示すように制御棒ブレードは、ファスナーに
より邪魔されることなく挿入または引き抜きが可能とな
る。
である。第１５図は、本夾明による。制御棒ブレードが
挿入または抜き取り途中でのファスナーとの取合図を示
す。本図に示すように制御棒ブレードは、ファスナーに
より邪魔されることなく挿入または引き抜きが可能とな
る。
以上に述したように本発明の原子炉制御棒は制御棒およ
び燃料集合体による制御棒交換作業が、下記の如く簡素
化される。
び燃料集合体による制御棒交換作業が、下記の如く簡素
化される。
（１）制御棒を制御駆動機構により全挿入位置まで挿入
する。
する。
（２）制御＋Ｉ ＩＣ１上部の連結操作捧をトングによ
り押し下げあるいは回転することにより制御棒ブレード
部とベロシティリミッタ部のカップリングを（３）制御
棒ブレー２ドを″′炉心より抜き取る。
り押し下げあるいは回転することにより制御棒ブレード
部とベロシティリミッタ部のカップリングを（３）制御
棒ブレー２ドを″′炉心より抜き取る。
（４）制御棒什ド艷竺用済燃料ブーツバ移送（５）新制
脚棒孔ニド□を炉内に入れベロシティリミッタ部と連−
枯させる。
脚棒孔ニド□を炉内に入れベロシティリミッタ部と連−
枯させる。
（６）制御棒駆動機構により作動テストをする。
以上の方法によると制御棒一体あたりの交換時間は、約
一時間となり従来の工程の約１７８となり交換時の必要
人員と←考量を大幅に短縮すること
一時間となり従来の工程の約１７８となり交換時の必要
人員と←考量を大幅に短縮すること
第１図、第２図は、それぞれ本発明の原子炉側レードの
分割詳細説明図、第３図、第４図はそれぞれ同じく制御
棒のベロシティリミッタ部とブレードの結合、解除説明
図、第５図は、従来の制御棒斜視図、第６図は同じ（照
射時間と中性子吸収能劣化率の関係説明図、第７図は同
じく照射時間とポイズン管内圧上昇の関係説明図、第８
図は。 一般の原子炉の水平断面炉心配置図、第９図は、第８図
の炉心水平断面拡大図、第１Ｏ図は、第９図の炉心垂直
断面図、第１１図は第９図の制御棒の制御棒ブレード部
が引上可能となった燃料集合体の水平断面図、第１２図
は、従来型燃料集合体と制御棒ブレードと関係説明図、
第１３図体、本発明実施例のスライド型ファスナー取付
説明図。 第１４図は、第１３図のＡＡ矢視側面図、第１５図は、
第１３図の制御棒挿入、抜き取り時のファスナーとの取
合説明図である。 ｌ・・・アブソーバロッド、２・・・シース、３・・・
上部ハンドル、４・・・カップリング部、５・・・引上
ハンドル。 ６・・・ベロシティリミッタ、７・・・制御棒、８・・
・ＬＰも１図 も６図 率四図 照ＴＶ時間 手１０図 不１３図 も１α図
分割詳細説明図、第３図、第４図はそれぞれ同じく制御
棒のベロシティリミッタ部とブレードの結合、解除説明
図、第５図は、従来の制御棒斜視図、第６図は同じ（照
射時間と中性子吸収能劣化率の関係説明図、第７図は同
じく照射時間とポイズン管内圧上昇の関係説明図、第８
図は。 一般の原子炉の水平断面炉心配置図、第９図は、第８図
の炉心水平断面拡大図、第１Ｏ図は、第９図の炉心垂直
断面図、第１１図は第９図の制御棒の制御棒ブレード部
が引上可能となった燃料集合体の水平断面図、第１２図
は、従来型燃料集合体と制御棒ブレードと関係説明図、
第１３図体、本発明実施例のスライド型ファスナー取付
説明図。 第１４図は、第１３図のＡＡ矢視側面図、第１５図は、
第１３図の制御棒挿入、抜き取り時のファスナーとの取
合説明図である。 ｌ・・・アブソーバロッド、２・・・シース、３・・・
上部ハンドル、４・・・カップリング部、５・・・引上
ハンドル。 ６・・・ベロシティリミッタ、７・・・制御棒、８・・
・ＬＰも１図 も６図 率四図 照ＴＶ時間 手１０図 不１３図 も１α図
Claims (1)
- １、中性子吸収材が内部に充填されたブレードと落下時
の速度を減少させるベロシティリミッタ部とが分割でき
る制御棒において、分割操作が原子炉上部からの操作で
分割が可能な構造を持つことを特徴とする原子炉制御棒
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59216214A JPS6195277A (ja) | 1984-10-17 | 1984-10-17 | 原子炉制御棒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59216214A JPS6195277A (ja) | 1984-10-17 | 1984-10-17 | 原子炉制御棒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6195277A true JPS6195277A (ja) | 1986-05-14 |
Family
ID=16685061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59216214A Pending JPS6195277A (ja) | 1984-10-17 | 1984-10-17 | 原子炉制御棒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6195277A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6396893B1 (en) * | 1999-10-27 | 2002-05-28 | General Electric Company | Apparatus and method for adjusting the weight of a velocity limiter for a control rod of a nuclear reactor |
-
1984
- 1984-10-17 JP JP59216214A patent/JPS6195277A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6396893B1 (en) * | 1999-10-27 | 2002-05-28 | General Electric Company | Apparatus and method for adjusting the weight of a velocity limiter for a control rod of a nuclear reactor |
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