JPS62185193A - 加圧水形原子炉内でグロ−ブフィンガのような移動自在なチュ−ブ状導管を横方向に保持するための装置 - 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】 本発明は、燃料集合体のうちのガイドチューブ内で変位
自在に中性子束検出器を収容するようになっている加圧
水形原子炉のグローブフィンガのような移動自在なチュ
ーブ状導管を横方向に保持するための装置に関する。

加圧水形原子炉は、形状が柱状であり、垂直に配置され
、原子炉のチャンバ内の支持プレー１−上に載った燃料
集合体から形成された炉心を含む。

原子炉の稼動中は、実際の炉心内の中性子束を定期的に
測定する必要がある。この目的のため寸法が極めて小さ
い核分裂検出器を使用するが、この核分裂検出器は、端
部の一方が閉じかつグローブフィンガと称されるチュー
ブ内で可撓性遠隔制御ケーブルにより遠隔制御にて変位
されるようになっている。グローブフィンガは、炉心内
で所定の分布に従って配置された所定の燃料集合体内に
挿入される。燃料集合体に挿入されたグローブフィンガ
内で中性子束検出器を変位することにより、炉心の全高
さにわたって中性子束の測定を行うことができる。例え
ば、原子炉の炉心の燃料再装入作業を容易とするため、
グローブフィンガは炉心の燃料集合体から抜き取ること
ができなければならない。このような抜き取りを行うた
め、原子炉のチャンバボアに対して横方向に配置された
測定中心からグローブフィンガの端部に引張り力を加え
るようになっている。

従って、グローブフィンガは、測定中心からチャンバま
で案内し、次にこのチャンバの下方のドーム状フロアと
対応する燃料集合体のガイドチューブの入口端との間に
てチャンバの内部へと案内しなければならない。このよ
うな案内をするためガイド組立体の内部の円筒形の直線
状通路内にグローブフィンガを一つずつ挿入するが、こ
のガイド組立体は、チャンバのフロアの接続カラー内に
貫入したガイドチューブと、ガイドフラムと、このガイ
ド組立体のガイドチューブの延長部内で下方炉心プレー
トを横断する開口部とを特に含む。

グローブフィンガのこの円筒形接続通路は、チャンバの
フロアから燃料集合体までほぼ減少するが、この径はこ
のグローブフィンガの接続通路内への挿入および通路内
での変位を容易にできるようグローブフィンガの外径よ
りも実質的に大きくなっている。

ガイド組立体の端末部分は、炉心プレートを貫通する開
口部の延長部内にて炉心プレートの上面に固定されたス
リーブによりほぼ構成されるが、原子炉の燃料再装入の
際の燃料の据付けを容易にしかつ原子炉の下方内部機器
に対する燃料集合体の膨張差を伴う変位を可能とするた
め前記スリーブと燃料集合体のガイドチューブの入口と
の間にスペースが設けられる。

チャンバ内を高速で循環する原子炉の加圧された冷却水
は、グローブフィンガの振動を開始させ、かつある程度
の遊びを持たせてグローブフィンガが取付けられたガイ
ド組立体の内部通路の壁に対してこれらグローブフィン
ガにより衝撃を与える。

横方向に循環する加圧水は、ガイド組立体のガイドチュ
ーブ内に進入する前に、ガイド手段によりグローブフィ
ンガが保護されていない領域にてグローブフィンガに作
用する。加圧水は同様にガイド組立体の内部円筒形通路
を軸方向に通過するが、この乱流も同様に振動を発生し
、かつグローブフィンガにより接続通路の壁に対して衝
撃を与える。

この結果、原子炉の稼動時にグローブフィンガの過度の
摩耗が生じ、劣化も生じ得る。

よって、本発明の目的は、チューブ状導管のガイド組立
体内に設けられ、導管の径よりも実質的に大きい径の直
線状の円筒形の内部通路の軸方向に移動自在な管状導管
を横方向に保持するため装置であって、特に加圧水形原
子炉内のグローブフィンガを横方向に保持するのに使用
でき通路内でこのチューブ状導管を容易に挿入かつ変位
できる可能性を残したままかつ通路の長手方向に続く実
質的に一定の大きさの自由部分を導管と通路の内部表面
との間に維持したままガイド通路内におけるチューブ状
導管の振動および衝撃を防止できる保持装置を提供する
ことにある。

この目的を達成するため、保持装置はガイド組立体の内
部通路の長手方向の少なくとも一部にわたって保持チュ
ーブを含み、円筒形通路の軸線に垂直な平面を通る保持
チューブの横断面は実質的に円形であり、保持チューブ
の内径は導管の外径よりも大きく、この保持チューブは
半径方向に変形部を呈し、円筒形通路と同軸状であり、
保持チューブ内に内接する、直線状の母線を有ずろ円筒
面が導管の外径よりも小さい径を有しかつ円筒形通路と
同軸状であり、保持チューブに外接する、直線状の母線
を有する円筒面が円筒形通路の最小径よりも小さい径を
存するようこれら変形部は保持チューブの長さ方向にわ
たって規則的に分布される。

本発明を正しく理解するため、チューブ状導管は中性子
束センサが加圧水形原子炉内で変位するグローブフィン
ガとなっている場合の、本発明に係る保持装置の一実施
態様について添付図面を参照して非限定的例により説明
することにする。

第１図において、原子炉の炉心を構成する燃料集合体が
載った下方炉心プレート２のみならず加圧水彩原子炉の
ドーム状チャンバフロア１を見ることができる。フロア
ｌとプレート２との間にはグローブフィンガの外径より
も大径の円筒形の直線状の内部通路５を含むガイド組立
体４が配置されている。これらの組立体４は、特に、チ
ャンバのドーム状フロア１を貫通したカラー６を含み、
これらのカラー６は、炉心プレート２の下面に固定され
、かつガイドコラムで構成されたガイド組立体の上方部
分に延びている。グローブフィンガは、一方の端部がカ
ラー６内に固定され、他端部が原子炉のチャンバボアに
隣接する測定中心まで延びたガイドチューブ８内に挿入
されている。かくしてグローブフィンガは、ガイド組立
体の接続通路５内に延びており、この接続通路５の直径
はカラー６を挿入するためのオリフィスとプレート２に
固定されたスリーブ１０との間で、炉心プレート２をそ
の厚みの全体にわたって貫通する開口部１４の延長部の
ところで減少している。連続的な円筒形で直線状の同軸
部品により構成されたこの内部通路５の直径は、直径が
最も小さい部分でもグローブフィンガの外径より実質的
に大きい。

原子炉のチャンバの下部部分の中で、例えば矢印１）の
方向に循環する加圧水は、矢印１３が示すように内部ガ
イド通路５内に進入し、この内部通路内で軸線方向に循
環できる。このような加圧水のかなり乱された流れは、
乱流の形体をとり、グローブフィンガを通路５内で振動
させ始め、かつグローブフィンガを通路５の内部壁にぶ
つける。

同様に、グローブフィンガが保護されていない領域にお
ける通路５の軸線に対して横方向への加圧水の循環は、
同じ現象を発生し、チューブの摩耗すなわち劣化を生ぜ
しめる。

次に第２図および第３図を参照して本発明に係るグロー
ブフィンガを横方向に保持するための装置について説明
する。第２図は、第１図の細部１２、すなわち炉心プレ
ート２内の開口部１４およびコラム４の接続通路の上方
部分の高さにあるガイド組立体の内部通路の拡大図を示
す。この領域では、上方部分（図示せず）が閉じた中性
子束検出器のチューブ状ガイド導管を構成するグローブ
フィンガ１５は、保持チューブ１６の内部に挿入される
。この保持チューブの円形断面は、第３図に示されてい
る。このチューブ１６の内径は、グローブフィンガ１５
の外径よりも実質的に大きいが、このチューブ１６の外
径は、プレート２を貫通する部分１４およびコラム４を
貫通する部分の双方にて直線状円筒形通路５の径よりも
実質的に小さい。

第２図から判るように、保持チューブ１６は、通路５の
軸線１８方向に一定の間隔で配置された連続的な波形１
７を呈している。

これら波形は、折曲げの軸線を一定方向にして直線状チ
ューブを交互に折曲げることによって得ることができ、
本例では、折曲げの軸線は第２図の平面に垂直な方向で
ある。この結果、第３図の輔ＶＡｘｘ’に対応する単一
方向でチューブを半径方向に変形さセることができ、チ
ューブは半径方向ＹＹ’には変形しない。

こうして得られる保持チューブ１６は、直線状の母線を
有すると共に第３図に円形断面が示される通路５の軸線
１８を軸線として有する円筒が外接できるものとなるこ
とが判る。チューブ１６内には、軸線１８を軸線とし、
直線状の母線を有する円筒面も内接できるが、この内接
円筒面の円形断面２１は第３図に示されている。

本発明によれば、保持チ１−ブ１６に外接する円筒面の
直径は、通路５の内径よりも実質的に小さく、同様に内
接円筒面２１の直径はグローブフィンガ１５の外径より
も実質的に小さい。グローブフィンガをガイド組立体の
内部通路５に４’Ｉ入するとき、およびこのグローブフ
ィンガ１５が保持チューブ１６に進入するとき、この保
持チューブ内に直線状に位置する自由通路の直径がグロ
ーブフィンガの外径よりも小さいので、グローブフィン
ガはこの保持チューブの内部空間に進入するためチュー
ブ１６の形状に類似する形状に従って変形しなければな
らない。

第２図から判るように、チューブ１６およびグローブフ
ィンガ１５は、正弦波状の母線を有し、通路５の軸方向
１８に、一定間隔で離間した点にて相互に支持される。

グローブフィンガ１５がチューブ１６内で前進すると、
その結果グローブフィンガ１５を交互に変形するが、こ
のような変形はグローブフィンガが燃料集合体の測定ガ
イドチューブを介して集合体内に挿入され、集合体の上
方部分に達するまで続く。よって保持チューブ１６内に
位置するグローブフィンガ部分１５は、第２図に示すよ
うに交互に変形する。よってグローブフィンガは、所定
の剛性を有する保持チューブ１６の壁によって横方向に
保持される。他方、チューブ１６は通路５の壁に対して
支持されていなく、かくてグローブフィンガを解放する
よう半径方向に容易に変形できるので、チューブ１６内
でのグローブフィンガ１５の位置決めは容易となってい
る。原子炉の稼動中、加圧水は、グローブフィンガ１５
に半径方向の力を加えるが、これら半径方向の力は保持
チューブ１６に対して横方向に支持されたグローブフィ
ンガを変位できない。

更に、グローブフィンガ１５とチューブ１６の内部表面
との間の加圧水の通過横断面は、チューブ１６が半径方
向に交互に変形した形状になっているので、ガイドの全
長に沿って実質的に一定である。

第４図では、２つの部品２３および２４から形成された
スリーブ１０を含むガイド組立体の上方部分を見ること
ができる。部品２３は、ねじ切りされた接続部分２３ａ
を含み、この接続部分は炉心プレート２を貫通する開口
１４の出口にて炉心プレート２に設けられた雌ねじ孔内
に固定されている。溶接継目２５は、スリーブの部品２
３をプレート２上に永久固定できる。

スリーブのうちの部品２４は、部品２３のねじ切りされ
た端部に部品２４をねじ込むことにより確実に固定する
ようになっている雌ねじ２６を含む。部品２４に端部が
固定されたブレード２７は、部品２３のノツチ内に押し
込められζいる。これらブレードはスリーブのうちのこ
れら部品２３と２４との組立ての分解を防止できるし、
それらの分解も可能にしている。

保持チューブ１６の端部は、スリーブの部品２３の端部
に支持された上方ネックを有する固定スリーブ２９によ
りスリーブ１０内に固定される。

保持チューブ１６は、直線状のすなわち、波形を呈して
い４更＜、スリーブ２９の内部に挿入され、スリーブ２
９に固定された端部部分を含む。

グローブフィンガ１５のガイド通路５の端末部分はスリ
ーブ１０の部品２４の中心ボアにより形成されている。

グローブフィンガが挿入された組立体のガイドチューブ
の端部３０は、スリーブ１０の上方に高さｈだけ離間し
て位置する。

グローブフィンガ１５がガイドチューブ内に挿入される
とき、スリーブ１０の下方部分内のチューブ１６によっ
て保持されかつ炉心プレート２の開口部１４内に位置す
るグローブフィンガ１５は、例えば、スリーブ１０とガ
イドチューブ３０の端部との間でグローブフィンガに接
触する加圧水の流れの影響を受けても横方向に変位しな
い。

かくて、本発明に係る横方向保持装置は、形状および原
子炉のガイド通路内への嵌合が極めて簡単であるにもか
かわらず効率が商いという利点を有する。他方、この保
持装置は、原子炉の内部機器に強固に固定される構成部
品が一個にずぎないという利点も有する。この結果、可
動ｎ素を含む装置の場合に生じ得る劣化を防止できる。

本発明は、これまで述べた実施態様のみに限定されるも
のではない。

従って、すでに述べた「平面状の波形」形状を除く保持
チューブの形状を使用することもできる。

このチューブは、グローブフィンガが連続的ならせん領
域にてまたはらせんの一部となった連続的領域にてこの
チューブ内に支持されるように例えば連続的ならせん状
の波形を有してもよい。同様に保持チューブは、グロー
ブフィンガの外側断面より小さい値に達するよう直線状
の通路の内部自由横断面を減少させる軸方向に交互に不
連続なくぼみを有してもよい。

保持チューブは、適当な任意の材料から製造でき、加圧
水彩原子炉のチャンバ内でグローブフィンガを保持する
のに使用する場合例えばステンレススチールまたはニッ
ケル合金から製造できる。

ガイド組立体の内部通路内での保持チューブの固定は、
これまで述べた態様と異なる態様で行ってもよく、連続
したチューブまたは一連のチューブ部分として製造され
た保持チューブをガイド組立体の内部通路のどの部分に
も位置してよい。この目的は、グローブフィンガまたは
他のチューブ状導管が外部の力に最も影響される内部ガ
イド通路の領域内に保持チューブを配置することである
。

最後に本発明に係る横方向保持装置は、加圧水彩原子炉
のグローブフィンガと異なるチューブ状導管にも適用で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、数個のグローブフィンガがガイド組立体を含
む加圧水彩原子炉のチャンバの下方部分の垂直平面を通
る断面図であり、 第２図は内部に本発明に係る保持チューブが配置れれた
グローブフィンガのガイド組立体の内部通路の一部の垂
直平面を通る断面図であり、第３図は第２図のｍ−ｍ線
に沿った断面図であり、 第４図は本発明に係る保持チューブが設けられたグロー
ブフィンガのガイド通路の上方部分の垂直平面を通る断
面図である。 ４・・・ガイド組立体 ５・・・円筒形通路 １５・・・導管 １６・・・保持チューブ １７・・・変形部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）導管１５のガイド組立体４に設けた、直径が導管
   １５の直径よりも実質的に大きい直線状円筒形内部通路
   ５の軸線方向に移動自在な、チューブ状導管１５を横方
   向に保持するための装置において、 ガイド組立体の内部通路５の長さの少なくとも一部にわ
   たって保持チューブ１６を有し、この保持チューブの円
   筒形通路５の軸線１８に垂直な平面を通る横断面はほぼ
   円形であり、保持チューブの内径は導管１５の外径より
   も大きく、この保持チューブ１６は半径方向に変形部１
   ７を呈し、これらの変形部１７は、円筒形通路５と同軸
   で、保持チューブ１６内に内接し、直線状の母線を有す
   る円筒面２１が導管１５の外径よりも小さい径を有し、
   かつ円筒形通路と同軸で、保持チューブ１６に外接し、
   直線状の母線を有する円筒面２０が円筒形通路の最小径
   よりも小さい径を有するように、保持チューブの長さに
   わたって規則的に分配されたことを特徴とする横方向保
   持装置。
2. （２）保持チューブ１６はその長さに沿って連続した波
   形１７を呈し、これらの波形は、保持チューブ１６の対
   応する母線が実質的に正弦波形状を有するように一つの
   半径方向に向いたことを特徴とする特許請求の範囲第（
   １）項記載の横方向保持装置。
3. （３）保持チューブは、円筒形通路５の軸線１８にほぼ
   一致する軸線を持つ一つ以上のらせんに従うよう配置さ
   れた連続状または不連続状の半径方向の変形部を有する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の横方
   向保持装置。
4. （４）保持チューブは、その長さに沿って等間隔に軸線
   方向に交互になった形体の、保持チューブ１６の内部へ
   向いた、半径方向のくぼみを有することを特徴とする特
   許請求の範囲第（１）項記載の横方向保持装置。
5. （５）チューブ状導管１５が、中性子束測定手段のガイ
   ド導管すなわち加圧水形原子炉の燃料集合体３のガイド
   チューブ３０内で移動自在なグローブフィンガである場
   合、保持チューブ１６は下方炉心プレート２を貫通する
   開口部１４の少なくとも一部を含む、原子炉のチャンバ
   フロア１と燃料集合体３のガイドチューブ３０の入口と
   の間でグローブフィンガのガイド組立体の一部の中に配
   置されたことを特徴とする特許請求の範囲第（１）〜（
   ４）項のいずれかの項に記載の横方向保持装置。
6. （６）保持チューブ１６はガイドチューブ３０の入口に
   隣接する端部にて、下方炉心プレート２に固定されたス
   リーブ１０内に分解自在に固定されたことを特徴とする
   特許請求の範囲第（５）項記載の横方向保持装置。