JPS62190494A - Spent fuel storage rack - Google Patents
Spent fuel storage rackInfo
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- JPS62190494A JPS62190494A JP61030875A JP3087586A JPS62190494A JP S62190494 A JPS62190494 A JP S62190494A JP 61030875 A JP61030875 A JP 61030875A JP 3087586 A JP3087586 A JP 3087586A JP S62190494 A JPS62190494 A JP S62190494A
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- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、原子力発電設備における使用済燃料の貯蔵に
使用する燃料ラックに係り、特に、耐震設計の合理化、
信頼性の向上に好適な使用済燃料貯蔵ラックに関する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a fuel rack used for storing spent fuel in nuclear power generation facilities, and in particular, to rationalization of seismic design,
The present invention relates to a spent fuel storage rack suitable for improving reliability.
原子力発電設備から発生する使用済燃料は、原子炉建屋
的燃料プールに設置された使用済燃料ラックに垂直に収
納・貯蔵される。Spent fuel generated from nuclear power generation facilities is stored vertically in spent fuel racks installed in the reactor building fuel pool.
燃料ラックの耐震燃計上の規定は、安全審査指針集の基
本方針の中の「建物・構造物は原則として剛構造とする
」に準拠しており、燃料ラックは、プール床にアンカで
固定されている。The regulations for earthquake-resistant fuel racks are in accordance with the basic policy of the Safety Review Guidelines, which states that ``buildings and structures should, in principle, be of rigid structure.'' Fuel racks must be fixed to the pool floor with anchors. ing.
しかしながら使用済燃料を垂直に貯蔵するという燃料ラ
ックの機能上、燃料ラック寸法は、巾約１．５ ｍ、
高さ４ｍとなり、転倒モーメントが大きいためアンカ部
の耐震設計荷重は過大なものとなっている。そのため、
従来から燃料ラックの地震時の応答加速度を低減する方
策が検討されており、例えば、特開昭５８−１８９５８
９号においては、互いに向い合う燃料ラックの外壁にプ
ール水を利用したダンパー機能をもたせるための構造物
を取り付けることにより、応答加速度の低減を図ること
が記述されている。しかし１個々の燃料ラックの振動位
相を考慮したアンカ部耐震設計荷重の低減策については
配慮されていない。すなわち、原子炉運転中の燃料ラッ
ク内の使朋済燃料の貯蔵本数が、個々の燃料ラックによ
り異なることから、地震時の振動位相も個々の燃料ラッ
クにより異なる。However, due to the function of the fuel rack to store spent fuel vertically, the fuel rack dimensions are approximately 1.5 m in width.
The height is 4m, and the overturning moment is large, so the seismic design load of the anchor part is excessive. Therefore,
Measures to reduce the response acceleration of fuel racks during earthquakes have been studied for a long time.
No. 9 describes an attempt to reduce response acceleration by attaching a structure to provide a damper function using pool water to the outer walls of fuel racks facing each other. However, no consideration is given to measures to reduce the seismic design load of the anchor section, taking into account the vibration phase of each individual fuel rack. That is, since the number of spent fuels stored in the fuel racks during nuclear reactor operation differs depending on the individual fuel racks, the vibration phase during an earthquake also differs depending on the individual fuel racks.
従って、燃料ラック毎の独立式アンカはもちろんアンカ
部を複数の燃料ラックで共用した場合でも、アンカ部の
耐震設計荷重は、対応する同数の燃料ラックによる引抜
荷重を考慮する必要があった。Therefore, even if the anchor part is shared by multiple fuel racks, as well as an independent anchor for each fuel rack, the seismic design load of the anchor part needs to take into account the pull-out load of the corresponding same number of fuel racks.
多数の燃料ラックがバラバラに振れる（位相が異なる）
という点について配慮がされておらず、燃料ラックを燃
料プール床に固定しているアンカ部に過大な荷重が作用
するという問題があった。Many fuel racks swing apart (different phases)
No consideration was given to this point, and there was a problem in that an excessive load was applied to the anchor portion that fixed the fuel rack to the fuel pool floor.
本発明の目的は、アンカ部耐震設計荷重のベースとなる
大きな地震に対し、アンカ部に作用する荷重を低減し、
かつ、耐震設計上、信頼性の高いものとすることにある
。The purpose of the present invention is to reduce the load acting on the anchor part in response to a large earthquake, which is the basis for the seismic design load of the anchor part.
In addition, it must be highly reliable in terms of seismic design.
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的は、地震時、燃料プール内で別位相で振れる多
数の燃料ラックをその固有値に関係なく同位相で振らせ
ることにより達成される。[Means for Solving the Problems] The above object is achieved by causing a large number of fuel racks that swing in different phases in a fuel pool to swing in the same phase during an earthquake, regardless of their eigenvalues.
従来、燃料ラック同士の間隔は、貯蔵される使用済燃料
の未臨界性保持及び燃料ラックの据付性を考慮し、約Ｌ
ｏｏｍｍのギャップが設けられている。これに対し、地
震時の燃料ラック頂部の最大変位は、約５ｍｍ程度であ
り、燃料ランクは、互いに干渉せず固有の位相で自由に
振動する。Conventionally, the spacing between fuel racks has been set at approximately L, taking into account the maintenance of subcriticality of the stored spent fuel and the ease of installation of the fuel racks.
A gap of oomm is provided. On the other hand, the maximum displacement of the top of the fuel rack during an earthquake is about 5 mm, and the fuel ranks do not interfere with each other and freely vibrate in a unique phase.
−従って個々の燃料ラックを同位相で振らせるた′１
；
めには、燃料ラック間の間隔を片側５ｍｍ以下、例えば
１片側１〜２ｍｍ程度とすることにより達成される。し
かしながら、上記、使用済燃料の未臨界性保持等の問題
から、燃料ラック間隔には制限があるため、燃料ラック
間にスペーサを設ける等の方法が良いと考えられる。-Therefore, in order to swing the individual fuel racks in the same phase'1
This can be achieved by setting the spacing between the fuel racks to 5 mm or less on each side, for example, about 1 to 2 mm on each side. However, due to the above-mentioned problems such as maintaining the subcriticality of spent fuel, there is a limit to the spacing between the fuel racks, so it is considered that a method such as providing a spacer between the fuel racks is better.
上記手段を取った場合、燃料ラックの頂部の変位が１〜
２ｍｍ以下となる小さな地震に対しては、依然として燃
料ラックは、互いに干渉せずに固有の位相で振れるが、
変位が１〜２ｍｍ以上の大きな地震に対しては、燃料ラ
ックは、スペーサを介して互いに干渉し合い、同位相で
振れる様になる。If the above measures are taken, the displacement of the top of the fuel rack will be 1~
In the event of a small earthquake of 2mm or less, the fuel racks will still be able to swing in their own phase without interfering with each other.
In the event of a large earthquake with a displacement of 1 to 2 mm or more, the fuel racks interfere with each other via the spacer and swing in the same phase.
通常、アンカ部の耐震設計荷重は、燃料ラック頂部の変
位が最大となる地震に対して決定されるものであるため
、本手段により、アンカ部に作用する荷重は、個々の燃
料ラックが同位相で振れることを条件に決定することが
できる。Normally, the seismic design load of the anchor section is determined for an earthquake in which the displacement of the top of the fuel rack is maximum. The decision can be made on the condition that it swings at
個々の燃料ラックが同位相で振れることにより一 、 以下に説明する。 By swinging the individual fuel racks in the same phase, This will be explained below.
前述の通り、燃料ラックを燃料プール床に固定するアン
カを複数の燃料ラックが共用する場合、複数の燃料ラッ
クの振動位相が全て異ったとすると、アンカ部の耐震設
計荷重としては、複数の燃料ラックにより生じる引抜き
カが同時に作用することを考慮しなければならない。As mentioned above, when multiple fuel racks share the anchor that fixes the fuel rack to the fuel pool floor, assuming that the vibration phases of the multiple fuel racks are all different, the seismic design load of the anchor section is It must be taken into account that the pulling force generated by the rack acts at the same time.
本発明のように複数の燃料ラックが同位相で振れた場合
、アンカ部には引抜きカを圧縮力が同時に作用すること
になる。When a plurality of fuel racks swing in the same phase as in the present invention, pulling force and compressive force are simultaneously applied to the anchor portion.
本来、アンカの設置目的は、地震により燃料ラックが振
動した場合、燃料プール床から燃料ラックの下部が離れ
ない様にするためのものであり、本発明のように、引き
抜き力と圧縮力が同時に作用する場合、それら方向の異
った２つの力によリアンカ部には回転力が生じるが、圧
縮力によりアンカの片側が押えられるため、引き抜き力
を曲げ力として評価することが可能となる。尚、アンカ
部に作用する圧縮力については、燃料プール床の鉄筋コ
ンクリート製スラブが荷重を受は持つためアンカ設計上
、特に問題はない。Originally, the purpose of installing an anchor was to prevent the lower part of the fuel rack from separating from the fuel pool floor when the fuel rack vibrates due to an earthquake. When the two forces act in different directions, a rotational force is generated in the anchor part, but since one side of the anchor is pressed by the compression force, it is possible to evaluate the pull-out force as a bending force. Regarding the compressive force acting on the anchor part, there is no particular problem in the anchor design since the reinforced concrete slab of the fuel pool floor bears the load.
一方、燃料ラックが同位相で振れることにより以下の作
用も考えられる。On the other hand, the following effects can be considered as a result of the fuel racks swinging in the same phase.
前述した様に個々の燃料ラックは、燃料の収納本数の相
違から固有値が異るわけであるが、一般の固有値の小さ
い（重量の大きい）燃料ラックの応答値は大きく、固有
値の大きい（重量の小さい）燃料ラックの応答値は小さ
くなる。従って、本発明のように、スペーサを介して多
数の燃料ラックが同位相で振れるならば、燃料ラックの
固有値の差から減衰効果が期待でき、燃料ラックへの応
答値を減することが可能となる。このような減衰効果は
、原子炉運転中の各々の燃料ラックにおける使用済燃料
の収納本数が不明確であることから、定量的な把握は困
難であるが、燃料貯蔵設備としての安全性、信頼性の向
上に対し、有効なものとして期待できる。As mentioned above, individual fuel racks have different eigenvalues due to the difference in the number of fuels stored, but in general, fuel racks with small eigenvalues (large weight) have large response values; (smaller) fuel rack response value will be smaller. Therefore, if a large number of fuel racks are oscillated in the same phase through spacers as in the present invention, a damping effect can be expected from the difference in the eigenvalues of the fuel racks, and it is possible to reduce the response value to the fuel racks. Become. This type of damping effect is difficult to quantitatively understand because the number of spent fuel stored in each fuel rack during reactor operation is unclear, but it is important for safety and reliability as a fuel storage facility. It can be expected to be effective in improving sexual performance.
以下、本発明の一実施例を第１図〜第６図により説明す
る。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 6.
第１図は燃料プール内燃料ラックの側面図、第２図は、
平面図を示す。第１図において、燃料ラック１は、約１
００＋ｏ＋ｉ程度の間隔ａをおいて並べられており、燃
料ラック１の頂部には燃料ランク１同士の間隔ａを片側
約１〜２ｍｍ間隔すに制限するスペーサ２が設けられて
いる。また、燃料ラック１は、燃料プール床３に埋込ま
れたアンカ４により取付ボルト５を介して固定されてい
る。第２図は、スペーサ２の燃料ラック頂部における配
列状態を示しており、地震時の燃料ラック１のあらゆる
方向の振れに対して、その変位を制限できるよう各々の
燃料ラックのコーナ部に１ケずつ配列されている。第３
図は、スペーサ２と燃料ラック１の頂部の詳細取合い構
造及びスペーサ２の構造を示しており、スペーサ２は上
部プレート２ａ。Figure 1 is a side view of the fuel rack in the fuel pool, Figure 2 is
A plan view is shown. In FIG. 1, the fuel rack 1 is about 1
The fuel ranks 1 are arranged with a spacing a of about 00+o+i, and a spacer 2 is provided at the top of the fuel rack 1 to limit the spacing a between the fuel ranks 1 to about 1 to 2 mm on one side. Further, the fuel rack 1 is fixed by anchors 4 embedded in the fuel pool floor 3 via mounting bolts 5. Figure 2 shows how the spacers 2 are arranged at the top of the fuel rack. One spacer is placed at the corner of each fuel rack to limit the displacement of the fuel rack 1 in all directions during an earthquake. are arranged one by one. Third
The figure shows the detailed fitting structure of the spacer 2 and the top of the fuel rack 1 and the structure of the spacer 2, where the spacer 2 is attached to the upper plate 2a.
ピース２ｂ及び吊金具２ｃとから構成されている。It is composed of a piece 2b and a hanging fitting 2c.
上部プレート２ａは、燃料ラック１を構成している角バ
イブロ及び角バイブロ同士を連結するプレース７の上に
設定される。ピース２ｂは、地震時の燃料ラック１の衝
突に対しても十分耐え得る剛性を有しており、燃料ラッ
ク同士の間隔ａへの挿入性を考慮し面取りがなされてい
る。また、燃料ラック１の燃料プールからの取りはずし
の必要性が生じた場合を考慮し、吊金具２ｃが設けられ
ている。The upper plate 2a is set on the square vibros that constitute the fuel rack 1 and the places 7 that connect the square vibros. The piece 2b has enough rigidity to withstand the collision of the fuel rack 1 during an earthquake, and is chamfered in consideration of ease of insertion into the gap a between the fuel racks. Furthermore, in consideration of the need to remove the fuel rack 1 from the fuel pool, a hanging fitting 2c is provided.
本実施例により、燃料ラック１が大きな地震力を受けた
場合、燃料ラック１はスペーサ２を介して隣りの燃料ラ
ックと干渉し合い同位相で振れるようになる。従って、
隣りの燃料ラックと共用されるアンカ部には、引抜き力
と圧縮力が同時に作用するようになり、アンカ部の設計
荷重を大巾に低減可能となる。第４図は従来のアンカ部
構造を示しており、アンカプレート４ａ、補強ビーム４
ｂ及びアンカボルト４ｃから構成されていた。According to this embodiment, when the fuel rack 1 receives a large seismic force, the fuel rack 1 interferes with the adjacent fuel rack via the spacer 2 and swings in the same phase. Therefore,
The pull-out force and compression force are applied simultaneously to the anchor section that is shared with the adjacent fuel rack, making it possible to significantly reduce the design load of the anchor section. Figure 4 shows the conventional anchor structure, with an anchor plate 4a and a reinforcing beam 4.
b and an anchor bolt 4c.
従来の技術によれば、地震時の燃料ラックは、各各別位
相で振れるため、アンカ部の設計荷重は。According to conventional technology, the fuel rack during an earthquake swings in different phases, so the design load of the anchor part is
余裕を見て、両側引抜力が作用するものとして評価せざ
るを得なく、補強ビーム４ｂの他に、コンクリートの付
着力による引抜き強度を持たせるため多くのアンカボル
ト４ｃを設置する必要があった。本発明によればアンカ
部には、引抜き力を曲げ力として評価できるため、アン
カプレート４ａと補強ビーム４ｂに十分な曲げ剛性を持
たせることによりアンカボルト４ｃの本数は大巾に低減
できる。アンカボルトの設定は、本数が約１０００本（
１プラント当り）と多い上に、補強ビーム４ｂとの取合
上、高い精度が要求されるため、多大な工数を要してお
り、アンカボルト本数の低減による効果は、建築施工上
においても大きいといえる。Considering the margin, it was necessary to evaluate the structure as one where pull-out force is applied on both sides, and in addition to the reinforcing beam 4b, it was necessary to install many anchor bolts 4c in order to provide pull-out strength due to the adhesion of the concrete. . According to the present invention, since the pull-out force can be evaluated as a bending force in the anchor portion, the number of anchor bolts 4c can be greatly reduced by providing sufficient bending rigidity to the anchor plate 4a and reinforcing beam 4b. The number of anchor bolts is approximately 1000 (
(per plant), and high precision is required in connection with the reinforcement beam 4b, which requires a large amount of man-hours, and the effect of reducing the number of anchor bolts is significant in terms of construction work as well. It can be said.
また、アンカボルト本数を低減した場合のアンカ部の構
造は、第５図に示すように補強ビーム４ｂをアンカプレ
ート４ａの対角線上に十字型に設置する構造及び第６図
に示すようにアンカプレート４ａの外周に設置する構造
、更には、アンカプレート４ａを厚くし、補強プレート
４ｂをも削除する構造等、アンカ部に十分な曲げ剛性を
持たせることができるならば何れの構造でもよい。In addition, the structure of the anchor part when the number of anchor bolts is reduced is as shown in FIG. 5, in which the reinforcing beams 4b are installed in a cross shape on the diagonal of the anchor plate 4a, and as shown in FIG. Any structure may be used as long as sufficient bending rigidity can be provided to the anchor portion, such as a structure in which the anchor plate 4a is installed on the outer periphery of the anchor plate 4a, or a structure in which the anchor plate 4a is made thicker and the reinforcing plate 4b is also omitted.
本発明の他の実施例を第７図、第８図により説明する。Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8.
第７図は、燃料ラック１の平面図を示しており燃料ラッ
クの各側面に１ケずつストッパ８が溶接により固定され
ている。第８図はストッパ８の構造及びストッパ８と燃
料ラック１頂部の詳細取合い構造を示している。このス
トッパ８は、燃料ラック１のプレース７に溶接されてお
り、隣りの燃料ラックとの間隔を数ｍ１１１程度に保つ
ような大きさとなっている。また、ストッパ８の上部と
下部には丸みが設けられている。FIG. 7 shows a plan view of the fuel rack 1, in which one stopper 8 is fixed to each side of the fuel rack by welding. FIG. 8 shows the structure of the stopper 8 and the detailed connection structure between the stopper 8 and the top of the fuel rack 1. This stopper 8 is welded to the place 7 of the fuel rack 1, and has a size that maintains the distance from the adjacent fuel rack to about several meters. Further, the top and bottom of the stopper 8 are rounded.
このようなストッパ付燃料ラックを配列すると互いに向
かい合うストッパ８が燃料ラック１の地震時の変位を制
限するようになり、あらゆる方向の振れに対しても、同
位相にすることが可能である。従って、第１図に示した
スペーサ２による効果と同様の効果が得られ、アンカ部
の耐震設計荷重を大巾に低減できる。When such fuel racks with stoppers are arranged, the stoppers 8 facing each other limit the displacement of the fuel rack 1 during an earthquake, and it is possible to maintain the same phase even with respect to vibrations in all directions. Therefore, the same effect as that provided by the spacer 2 shown in FIG. 1 can be obtained, and the seismic design load of the anchor portion can be significantly reduced.
また、ストッパ８には、丸みが設けられているため、ス
トッパ８を、燃料ラックを燃料プールに据付ける際のガ
イドとして利用することも可能であり、かつ、燃料プー
ルから取りはずす場合についても引っかかり等の問題は
生じない。In addition, since the stopper 8 is rounded, it is possible to use the stopper 8 as a guide when installing the fuel rack in the fuel pool, and also to prevent it from getting caught when removing it from the fuel pool. No problem arises.
本発明によれば、燃料プール内に林立する多数の燃料ラ
ックの地震時の振動を同位相とすることができ、燃料ラ
ックを燃料プール床に固定しているアンカ部の耐震設計
荷重を大巾に低減できると共に、アンカ部の構造を簡略
化できる。According to the present invention, it is possible to make the vibrations of a large number of fuel racks standing in a forest in a fuel pool in the same phase during an earthquake, and to greatly reduce the seismic design load of the anchor portion that fixes the fuel racks to the fuel pool floor. In addition, the structure of the anchor part can be simplified.
また、振動を同位相とすることにより１個々の燃料ラッ
クの固有値の差から減衰効果が期待でき燃料貯蔵設備と
しての安全性、信頼性が向上する。Furthermore, by making the vibrations in the same phase, a damping effect can be expected from the difference in the eigenvalues of each fuel rack, improving the safety and reliability of the fuel storage facility.
第１図は本発明の一実施例の燃料ラックの側面図、第２
図は第１図の平面図、第３図はスペーサと燃料ラックの
取合図、第４図は従来のアンカ部構造図、第５図、第６
図は本発明のアンカ部構造図、第７図は本発明の他の実
施例の燃料ラックの平面図、第８図はストッパと燃料ラ
ックの取合図である。
１・・・燃料ラック、２・・・スペーサ、２ａ・・・プ
レート、２ｂ・・・ピース、２ｃ・・・吊金具、３・・
・燃料プール床、４・・・アンカ、４ａ・・・アンカプ
レート、４ｂ・・・補強ビーム、４ｃ・・・アンカボル
ト、５・・・取付ボルト、 −Ｌ＋、、、、、、、、、
１□ 三−′）Fig. 1 is a side view of a fuel rack according to an embodiment of the present invention;
The figure is a plan view of Figure 1, Figure 3 is a diagram of the spacer and fuel rack assembly, Figure 4 is a structural diagram of the conventional anchor part, Figures 5 and 6.
7 is a plan view of a fuel rack according to another embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a diagram showing the engagement of a stopper and a fuel rack. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Fuel rack, 2... Spacer, 2a... Plate, 2b... Piece, 2c... Hanging fittings, 3...
・Fuel pool floor, 4...Anchor, 4a...Anchor plate, 4b...Reinforcement beam, 4c...Anchor bolt, 5...Mounting bolt, -L+, ,,,,,,,,,
1□ 3-')
Claims (1)
するため所定の間隔をおいて並べられた使用済燃料貯蔵
ラックにおいて、前記使用済燃料貯蔵ラックと前記貯蔵
プール床を固定するためのアンカを互いに隣り合う使用
済燃料貯蔵ラックが共用するように設け、かつ、前記使
用済燃料貯蔵ラック上部の間隔にスペーサを設けたこと
を特徴とする使用済燃料貯蔵ラック。1. Anchors for fixing the spent fuel storage racks and the storage pool floor in spent fuel storage racks arranged at predetermined intervals to keep nuclear fuel assemblies upright and aligned in the storage pool. A spent fuel storage rack, characterized in that the spent fuel storage racks are provided so as to be shared by adjacent spent fuel storage racks, and spacers are provided at intervals above the spent fuel storage racks.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61030875A JPS62190494A (en) | 1986-02-17 | 1986-02-17 | Spent fuel storage rack |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61030875A JPS62190494A (en) | 1986-02-17 | 1986-02-17 | Spent fuel storage rack |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62190494A true JPS62190494A (en) | 1987-08-20 |
Family
ID=12315901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61030875A Pending JPS62190494A (en) | 1986-02-17 | 1986-02-17 | Spent fuel storage rack |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62190494A (en) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000162377A (en) * | 1998-11-30 | 2000-06-16 | Toshiba Corp | Rack setting structure in lining vessel |
| JP2014145786A (en) * | 2014-05-07 | 2014-08-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Nuclear fuel storage rack and nuclear fuel storage rack group |
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