JPS62200286A - チヤンネルボツクス - Google Patents
チヤンネルボツクスInfo
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- JPS62200286A JPS62200286A JP61042346A JP4234686A JPS62200286A JP S62200286 A JPS62200286 A JP S62200286A JP 61042346 A JP61042346 A JP 61042346A JP 4234686 A JP4234686 A JP 4234686A JP S62200286 A JPS62200286 A JP S62200286A
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- JP
- Japan
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- channel box
- zirconium alloy
- value
- reactor
- texture
- 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
Links
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- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 9
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 9
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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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は原子炉のチャンネルボックスに係り、特に炉内
で長期間の使用にも変形を生じにくいチャンネルボック
スに関する。
で長期間の使用にも変形を生じにくいチャンネルボック
スに関する。
（従来の技術）
沸騰水型原子炉で使用される燃料集合体は炉心に規則正
しく配置され、第４図に示すＪ：うに、燃料集合体１の
上端は上部格子板２に、下端は下部タイプレート３を介
して燃料支持金具４によって支持されている。４本の燃
料集合体１の間の間隙には制御棒５が挿入されており、
この制御棒５の挿入位置により炉心の反応度が制御され
るようになっている。
しく配置され、第４図に示すＪ：うに、燃料集合体１の
上端は上部格子板２に、下端は下部タイプレート３を介
して燃料支持金具４によって支持されている。４本の燃
料集合体１の間の間隙には制御棒５が挿入されており、
この制御棒５の挿入位置により炉心の反応度が制御され
るようになっている。
このにうな燃料集合体１の外套を構成するチャンネルボ
ックス６は一般に熱中性子吸収断面積の小さいジルコニ
ウム合金の板材で形成されている。
ックス６は一般に熱中性子吸収断面積の小さいジルコニ
ウム合金の板材で形成されている。
使用される板材は、一般にインゴットから何回かの圧延
工程および熱処理工程を経て最終板厚まで成形されたも
のである。
工程および熱処理工程を経て最終板厚まで成形されたも
のである。
（発明が解決しようとする問題点）
チャンネルボックス６の外面は制御棒５の案内面として
重要な機能を有しているが、チャンネルボックスを炉内
で長期間使用していると、この面に曲がりが生ずること
が知られている。ぞれはジルコニウム合金がその結晶構
造と関係して高速１１１４１子照射を受Ｃブると一定方
向に伸びる性質があるためで、第５図（ａ）に示すよう
にチャンネルボックス６が一様な高速中性子分布の環境
中に置かれた場合には、第５図（１））に示すようにチ
ャンネルボックス６のＡ面および８面における中性子束
φＡとφ日が同じなため、チャンネルボックス６は長手
方向に伸びるが、一般的には炉内の中性子束分布は平坦
ではなく、第６図（ａ）に示すように一定の勾配を有し
ていてチャンネルボックス６の左右の中性子束φＡ、φ
０が異なるため、第６図（ｂ）に示すようにチャンネル
ボックス６のＡ面Ｂ面における伸び率が異なり、その結
果向がりが生ずることになる。
重要な機能を有しているが、チャンネルボックスを炉内
で長期間使用していると、この面に曲がりが生ずること
が知られている。ぞれはジルコニウム合金がその結晶構
造と関係して高速１１１４１子照射を受Ｃブると一定方
向に伸びる性質があるためで、第５図（ａ）に示すよう
にチャンネルボックス６が一様な高速中性子分布の環境
中に置かれた場合には、第５図（１））に示すようにチ
ャンネルボックス６のＡ面および８面における中性子束
φＡとφ日が同じなため、チャンネルボックス６は長手
方向に伸びるが、一般的には炉内の中性子束分布は平坦
ではなく、第６図（ａ）に示すように一定の勾配を有し
ていてチャンネルボックス６の左右の中性子束φＡ、φ
０が異なるため、第６図（ｂ）に示すようにチャンネル
ボックス６のＡ面Ｂ面における伸び率が異なり、その結
果向がりが生ずることになる。
このように、チャンネルボックスの曲がり変形はジルコ
ニウム合金の照射成長に起因するが、これはジルコニウ
ム合金の結晶方位と関係している。
ニウム合金の照射成長に起因するが、これはジルコニウ
ム合金の結晶方位と関係している。
すなわち、結晶面（０００２＞のＸ線回折強度より求め
られるチャンネルボックス長手方向に対する原子散乱因
子Ｆｌ値が小さいほど、照射成長の割合が大きく、高速
中性子照射による曲かりの進行が著しい。従来のジルコ
ニウム合金板材はインゴットから何回かの圧延工程を経
て成形されるため、最終状態では結晶格子１０は第７図
に示すように、はぼ一定の方向に整列し、「β値は、０
．０６〜０゜１０程度の小さい値を示すのが一般的であ
る。
られるチャンネルボックス長手方向に対する原子散乱因
子Ｆｌ値が小さいほど、照射成長の割合が大きく、高速
中性子照射による曲かりの進行が著しい。従来のジルコ
ニウム合金板材はインゴットから何回かの圧延工程を経
て成形されるため、最終状態では結晶格子１０は第７図
に示すように、はぼ一定の方向に整列し、「β値は、０
．０６〜０゜１０程度の小さい値を示すのが一般的であ
る。
実際チャンネルボックスに制御棒の通路を挟めるような
著しい曲がりが生ずると、制御棒の挿入に支障をきたし
、原子炉の安全ｔｉｔが損われる恐れがある。従って、
従来はチャンネルボックスの使用期間を限定することに
よって安全管埋を行なってきた。
著しい曲がりが生ずると、制御棒の挿入に支障をきたし
、原子炉の安全ｔｉｔが損われる恐れがある。従って、
従来はチャンネルボックスの使用期間を限定することに
よって安全管埋を行なってきた。
そこで本発明は、以上の問題点を解決するためになされ
たもので、長期間の使用にも曲がり変形を生ずることの
ないチャンネルボックスを提供することを目的とする。
たもので、長期間の使用にも曲がり変形を生ずることの
ないチャンネルボックスを提供することを目的とする。
し発明の構成コ
（問題点を解決するための手段）
本発明のチャンネルボックスは、結晶格子がチャンネル
ボックスの長手方向に対してほぼ不規則に分布した、す
なわちＦｌ値が０．１５〜０．４０の範囲にあるジルコ
ニウム合金で構成される。
ボックスの長手方向に対してほぼ不規則に分布した、す
なわちＦｌ値が０．１５〜０．４０の範囲にあるジルコ
ニウム合金で構成される。
（作用）
Ｆｆ！、値が０，１５〜０，４０の範囲にあるジルコニ
ウム合金で形成されることにより、チャンネルボックス
の長手方向における照射成長の伸びが小さくなり、従っ
て長期間の使用によるチャンネルボックスの大きな曲が
り変形が防止される。
ウム合金で形成されることにより、チャンネルボックス
の長手方向における照射成長の伸びが小さくなり、従っ
て長期間の使用によるチャンネルボックスの大きな曲が
り変形が防止される。
（実施例）
以下、図面に示す一実施例に基づいて本発明の詳細な説
明する。
明する。
第１図に本発明のチャンネルボックスを構成するジルコ
ニウム合金の集合組織□の状態を示し、第２図にこのよ
うな集合状態を得るためのジルコニウム合金板の加工工
程の一実施例を示す。第１図に示すように、本発明のチ
ャンネルボックスを構成するジルコニウム合金において
は、結晶格子１０は一定方向に整列せず、チャンネルボ
ックスの長手方向に対してほぼ不規則に分布している。
ニウム合金の集合組織□の状態を示し、第２図にこのよ
うな集合状態を得るためのジルコニウム合金板の加工工
程の一実施例を示す。第１図に示すように、本発明のチ
ャンネルボックスを構成するジルコニウム合金において
は、結晶格子１０は一定方向に整列せず、チャンネルボ
ックスの長手方向に対してほぼ不規則に分布している。
前述のＦｌ値で示せば、Ｆ（値はほぼ０．１５〜０．４
０の範囲にある。
０の範囲にある。
このような集合組織は、板材の成形工程において、集合
組織を分散させるような加工工程を導入することによっ
て１ｑられる。例えば、第２図に示すように、圧延工程
の途中で曲げ加工を導入することによって、中間圧延に
よって整列した結晶が再磨分散され、その後の最終圧延
工程および焼鈍工程（図示せず）で若干変化するが、最
終状態においても、曲げ加工を行なわない従来の板材と
比較して大巾にＦＪ２．値を増加させることができる。
組織を分散させるような加工工程を導入することによっ
て１ｑられる。例えば、第２図に示すように、圧延工程
の途中で曲げ加工を導入することによって、中間圧延に
よって整列した結晶が再磨分散され、その後の最終圧延
工程および焼鈍工程（図示せず）で若干変化するが、最
終状態においても、曲げ加工を行なわない従来の板材と
比較して大巾にＦＪ２．値を増加させることができる。
第３図は、Ｆｌ値がほぼ０．１の従来のチャンネルボッ
クスとＦ（値がほぼ０．３の本発明のチャンネルボック
スの中性子照射量に対する長手方向の伸びをそれぞれ曲
線Ｃと曲線りで示したもので、この図でも明らかなよう
に、Ｆｐ値の大きいジルコニウム合金板材は中性子照射
を受けても長手方向に大きな伸びを生ずることはない。
クスとＦ（値がほぼ０．３の本発明のチャンネルボック
スの中性子照射量に対する長手方向の伸びをそれぞれ曲
線Ｃと曲線りで示したもので、この図でも明らかなよう
に、Ｆｐ値の大きいジルコニウム合金板材は中性子照射
を受けても長手方向に大きな伸びを生ずることはない。
これはジルコニウム合金の照射成長は体積変化を伴わな
い変形であって、方向性を持たない集合組織（理論的に
はＦｌ−０，３３３）は特定の方向に伸びを示さないた
めである。
い変形であって、方向性を持たない集合組織（理論的に
はＦｌ−０，３３３）は特定の方向に伸びを示さないた
めである。
尚、本実施例では、このような方向性を持たない集合Ｉ
ｆｆ織を得るための加工方法として曲げ加工を用いたが
、この方法に限定されるねりではなく、一般的には集合
組織を変え１ｑる任意の加工方法が適用できる。また、
［β値は、長手方向の伸びを低減するためには０．３３
近くに設定する方が有利であるが、伯の機械的性質、水
素吸収などの問題を考慮して若干率ざなＦｌ値を用いる
こともできる。いずれの場合でもＦｌ値が０．０６〜０
．１０程度の従来のジルコニウム合金板材と比較して長
手方向の伸びは著しく低減される。
ｆｆ織を得るための加工方法として曲げ加工を用いたが
、この方法に限定されるねりではなく、一般的には集合
組織を変え１ｑる任意の加工方法が適用できる。また、
［β値は、長手方向の伸びを低減するためには０．３３
近くに設定する方が有利であるが、伯の機械的性質、水
素吸収などの問題を考慮して若干率ざなＦｌ値を用いる
こともできる。いずれの場合でもＦｌ値が０．０６〜０
．１０程度の従来のジルコニウム合金板材と比較して長
手方向の伸びは著しく低減される。
［発明の効果］
以上の説明からも明らかなように、本発明のチャンネル
ボックスは炉内で長期間使用しても大きな曲がりを生ず
ることがないため、制御棒の挿入機能に悪影響を与える
ことがなく、原子炉の安全性を向上させることができる
。また、チャンネルボックスの長期使用が可能になるこ
とから経済的であるとともに、放側性廃棄物として処理
される使用済チャンネルボックスの量を低減させること
ができる。
ボックスは炉内で長期間使用しても大きな曲がりを生ず
ることがないため、制御棒の挿入機能に悪影響を与える
ことがなく、原子炉の安全性を向上させることができる
。また、チャンネルボックスの長期使用が可能になるこ
とから経済的であるとともに、放側性廃棄物として処理
される使用済チャンネルボックスの量を低減させること
ができる。
第１図は本発明のチャンネルボックスを構成するジルコ
ニウム合金板材の集合組織を概略的に示す図、第２図は
第１図の集合組織を得るためのジルコニウム合金板材の
加工工程を示す図、第３図は本発明のジルコニウム合金
と従来のジルコニウム合金の照射成長特性を比較して示
すグラフ、第４図は沸騰水型原子炉の炉心構成の一部を
示す正面図、第５図（ａ）は中性子束分布が一様な環境
を示すグラフ、第５図（ｂ）は同図（ａ）の環境におけ
るチャンネルボックスの照射成長を示す図、第６図（ａ
）は炉内の中性子束分布を示すグラフ、第６図（ｂ）は
同図（ａ）の環境におけるチャンネルボックスの照射成
長を示す図、第７図は従来のチャンネルボックスを構成
するジルコニウム合金板材の集合組織を概略的に示す図
である。 １・・・・・・・・・燃１６＋集合体 ５・・・・・・・・・制御棒 ６・・・・・・・・・チャンネルボックス１０・・・・
・・・・・結晶格子 出願人 株式会社 東芝 代理人 弁理士 須 山 佐 − −９−゛ 第１図 第２図 中・注１照軒量 第３図 第４図 弥＝φＢ ψ８ンφ８（ａ）
（ｃｌ）第５図 第６図
ニウム合金板材の集合組織を概略的に示す図、第２図は
第１図の集合組織を得るためのジルコニウム合金板材の
加工工程を示す図、第３図は本発明のジルコニウム合金
と従来のジルコニウム合金の照射成長特性を比較して示
すグラフ、第４図は沸騰水型原子炉の炉心構成の一部を
示す正面図、第５図（ａ）は中性子束分布が一様な環境
を示すグラフ、第５図（ｂ）は同図（ａ）の環境におけ
るチャンネルボックスの照射成長を示す図、第６図（ａ
）は炉内の中性子束分布を示すグラフ、第６図（ｂ）は
同図（ａ）の環境におけるチャンネルボックスの照射成
長を示す図、第７図は従来のチャンネルボックスを構成
するジルコニウム合金板材の集合組織を概略的に示す図
である。 １・・・・・・・・・燃１６＋集合体 ５・・・・・・・・・制御棒 ６・・・・・・・・・チャンネルボックス１０・・・・
・・・・・結晶格子 出願人 株式会社 東芝 代理人 弁理士 須 山 佐 − −９−゛ 第１図 第２図 中・注１照軒量 第３図 第４図 弥＝φＢ ψ８ンφ８（ａ）
（ｃｌ）第５図 第６図
Claims (2)
- （１）ジルコニウム合金の板材で形成される原子炉用燃
料集合体のチャンネルボックスにおいて、前記ジルコニ
ウム合金の結晶面（０００２）のＸ線回折強度から求め
られるチャンネルボックス長手方向の原子散乱因子Ｆｌ
値が０．１５〜０．４０の範囲にあることを特徴とする
チャンネルボックス。 - （２）ジルコニウム合金は最終焼鈍工程の前の圧延工程
の間に曲げ加工が施されて成形される特許請求の範囲第
１項記載のチャンネルボックス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61042346A JPS62200286A (ja) | 1986-02-27 | 1986-02-27 | チヤンネルボツクス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61042346A JPS62200286A (ja) | 1986-02-27 | 1986-02-27 | チヤンネルボツクス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62200286A true JPS62200286A (ja) | 1987-09-03 |
Family
ID=12633463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61042346A Pending JPS62200286A (ja) | 1986-02-27 | 1986-02-27 | チヤンネルボツクス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62200286A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5862194A (en) * | 1996-03-13 | 1999-01-19 | Hitachi, Ltd. | Zirconium based alloy of low irradiation growth, method of producing the same, and use of the same |
| US6704386B2 (en) | 2000-01-21 | 2004-03-09 | Hitachi, Ltd. | Fuel channel box and a method of manufacturing the same |
-
1986
- 1986-02-27 JP JP61042346A patent/JPS62200286A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5862194A (en) * | 1996-03-13 | 1999-01-19 | Hitachi, Ltd. | Zirconium based alloy of low irradiation growth, method of producing the same, and use of the same |
| US6704386B2 (en) | 2000-01-21 | 2004-03-09 | Hitachi, Ltd. | Fuel channel box and a method of manufacturing the same |
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