JPS63195591A

JPS63195591A - 原子炉炉内構造物

Info

Publication number: JPS63195591A
Application number: JP62026230A
Authority: JP
Inventors: 中島　政隆; 隆臣平; 卓士松本
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-02-09
Filing date: 1987-02-09
Publication date: 1988-08-12

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】（発明の目的）（産業上の利用分野）本発明は、原子炉圧力容器内に配置される原子炉炉内構
造物に関する。

（従来の技術）従来の沸騰水型原子炉の構成を第５図の模式図を用いて
説明する。原子炉圧力容器１の中心部には、数百体の燃
料集合体２が配置されている。そして４体の燃料集合体
２につき１本の割合で制御棒３が百数十本配置されてい
る。これらの燃料集合体２と制御棒３などで炉心部４を
形成している。

また、燃料集合体２は上部を上部格子板５で、下部を炉
心支持板６で所定位置に支持されている。

この主部格子板５と炉心支持板６は、炉心部４を囲む円
筒状のシュラウド７に固定されている。そして、このシ
ュラウド７の上部には、皿状のシュラウドヘッド８が設
置されている。このシュラウドヘッド８の上部には数百
台の気水分離器９が植設されており、ざらに上方には蒸
気乾燥器１０が配置されている。一方、シュラウド７下
部には、シュラウドサポート１１が設置されている。ま
た、シュラウド７と原子炉圧力容器１との隙間には、数
十台のジェットポンプ１２が配置され、炉心内に冷却水
を強制循環させて原子炉出力を調整している。

また、原子炉圧力容器１の底部には、制御棒駆動機構（
図示せず）のガイド管１３が配設されている。

以上説明したように、原子炉圧力容器１内には種々の原
子炉炉内構造物があり、炉心部４を支持するとともに、
冷却材、気水温合物、および気水分離器９で分離された
水と蒸気の流路を形成している。このうちシュラウド７
は炉心部４を囲み、原子炉圧力容器１とシュラウド７と
の隙間の環状部分１４（ダウンカマ部）を流れる冷却材
の下降流と、炉心部４を流れる上昇流とを仕切る仕切壁
となっている。また、炉心支持板６は、燃料集合体２な
どの炉心部４の荷重を支持している。

この炉心支持板６とシュラウド７の取付部の構造を第６
図から第８図を用いて説明する。第６図は、原子炉圧力
容器１の下部を示す縦断面図である。炉心支持板６は、
シュラウド７の内周フランジ２０上に載置、固定されて
いる。この炉心支持板６は、第５図に示した燃料集合体
２の荷重を支持し、また燃料集合体２相互の適正な間隔
を保持し、ざらに地震時における水平方向の移動を拘束
する機能を有していや。このため炉心支持板６は設計上
および施工１厳しい寸法精度と耐震性能が要求されてい
る。特に第５図に示した制御棒３の円滑な操作が要求さ
れるため、炉心支持板６の現地据付は高度な位置調整作
業を必要としている。すなわち、原子炉圧力容器１の下
部に配設される制御棒駆動機構（図示せず）のガイド管
１３の中心Ｘ１と炉心支持板６に穿設された制御棒案内
管用ガイド穴２１の中心ｘ２が、同一垂直線上に一致す
るように、炉心支持板６の据付位置を高精度で調整して
いる。

この炉心支持板６の据付位置の調整を第７図を用いて説
明する。第７図は、シュラウド７と炉心支持板６の取付
部を示す要部拡大縦断面図でおる。

炉心支持板６の据付位置の調整は、シュラウド７の内周
７ランジ２０上に配設された偏心ピン２２を回転させて
行っている。すなわち、偏心ピン２２の頭部は炉心支持
板６の内側壁２３に固着されたラグ２４に嵌挿されてお
り、偏心ピン２２を回転させることにより、偏心ピン２
２の頭部がラグ２４を介して炉心支持板６を微小偏心移
動せしめ、炉心支持板６を所定の据付位置に位置決めし
ている。

次に、炉心支持板６とシュラウド７の取付構造を、第８
図の炉心支持板６とシュラウド７の取付部を示す要部拡
大縦断面図を用いて説明する。炉心支持板６およびシュ
ラウド７の内周７ランジ２０には、スタッドボルト挿通
孔２９および３０が形成されている。第７図で説明した
炉心支持板６の所定の位置決めが完了した後、スタッド
ボルト挿通孔２９、３０にスタッドボルト２５を挿通す
る。そして、スタッドボルト２５の上下を球面座金２６
を介してナツト２７によって締着し、上部をナツトロッ
ク２８によって固定する。このようにして、炉心支持板
６をシュラウド７の内周フランジ２０と一体的に取付け
る構造としている。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら従来の取付構造の場合には、炉心支持板持
水平力が作用した場合に、その横ずれおよび回転を防止
する拘束力が不足するおそれがあった。すなわち地震発
生時においては、炉心支持板には燃料集合体の全重量に
水平震度を乗じた水平力が作用する。このとき、シュラ
ウドの内周フランジに配設された偏心ピンによって横ず
れおよび回転は抑止される。しかし従来構造の場合、偏
心ピンはシュラウドの内周フランジの中心角９０度おき
に４本配設されるのみであるため、偏心ピン断面には過
大な剪断応力が作用する。この剪断応力を低減させるた
めに偏心ピンの直径を増大させることは配置場所が狭く
困難であった。一方、偏心ピンの本数を増加させると、
炉心支持板の据付位置の調整を行う際、多数の偏心ピン
を操作することになり、調整作業が煩雑化する問題があ
った。

ところで炉心支持板は、原子炉運転時には炉心を上方に
流れる冷却材の流動抵抗によって上向きの力を受けてい
る。これに対し、この力の約４倍以上の締付力をスタッ
ドボルトに付与して、炉心支持板とシュラウドの内周フ
ランジの間に摩擦カを発生させて横ずれを防止している
。このため、スタッドボルトおよび炉心支持板には常時
過大な内部応力が作用し、応力腐食割れの恐れがあった
。

また、地震による炉心支持板の横ずれおよび回転を完全
に防止することは困難であった。

本発明の目的は、炉心支持板の固定強度を高め、炉心部
の耐震性能を向上させることができる原子炉炉内構造物
を得ることにある。

（発明の構成〕（問題点を解決するための手段）上記目的を達成するために、本発明においては、原子炉
圧力容器内に配置されたシュラウドと、このシュラウド
内に配置されかつ炉心を支持する炉心支持板とから成る
原子炉炉内構造物において、前記シュラウドと炉心支持
板はスタッドボルトにて固定され、このスタッドボルト
と前記シュラウド及び炉心支持板に形成されたスタッド
ボルト挿通孔との間には震動吸収部材が配置されて成る
ことを特徴とする原子炉炉内構造物を提供する。

（作　用）このように構成された原子炉炉内構造物においては、震
動吸収部材がスタッドボルトとスタッドボルト挿通孔と
の間に配置されたので、炉心部の耐震性能を向上させる
ことが可能となる。

（実施例）以下本発明の実施例を第１図から第４図を参照して説明
する。

第１図は、本発明に係る原子炉炉内構造物の第１実施例
を示す要部拡大縦断面図である。炉心支持板４０は、シ
ュラウド４１の内周フランジ４２上に設置されている。

そして、内周フランジ４２と炉心支持板４０には、同一
垂直線上にスタッドボルト挿通孔４３．４４がそれぞれ
形成されている。このスタッドボルト挿通孔４３．４４
の上部は、略円錐台形状に拡がって成形されている。そ
して、このように成形された部分に、震動吸収部材４５
．４６がそれぞれ配置されている。この震動吸収部材４
６は、第２図の斜視図および第３図の下面図に示すよう
に、側面４６ａに丸みを帯びた略円錐台形状をしている
。

そして、軸中心にはスタッドボルト挿入孔４７が形成さ
れ、このスタッドボルト挿入孔４７にはメネジが切られ
ている。また、下面には軸中心より放射線状に切り込み
部４８が６０’間隔で６ケ所形成されている。そして、
第１図における震動吸収部材４５も、震動吸収部材４６
と同様の構成であるが、軸中心のスタッドボルト挿入孔
４９にはメネジは切られていない。一方、スタッドボル
ト５０の下部には、震動吸収部材４６のスタッドボルト
挿入孔４７に切られたメネジに対応するオネジが切られ
ている。このスタッドボルト５０は、震動吸収部材４５
．４６のスタッドボルト挿入孔４７．４９に挿入されて
いる。そして、スタッドボルト５０の上端および下端は
、それぞれ２枚の平座金５１．５２を介してナツト５３
．５４により締着され、さらに上端はナツトロック５５
により固定されている。

次に据付方法を説明する。偏心ピン（図示せず）を用い
て、炉心支持板４０の据付位置を調整した後、震動吸収
部材４６を、内周フランジ４２に形成されたスタッドボ
ルト挿通孔４４に設置する。次に、スタッドボルト５０
を所定の位置まで上方より挿入する。

そして、スタッドボルト５０の下端を、平座金５２を介
してナツト５４で仮締めをする。次に、炉心支持板４０
に形成されたスタッドボルト挿通孔４３に、震動吸収部
材４５を上方より挿入する。次に、スタッドボルト５０
の上端を、平座金５１を介してナツト５３で締着し、ナ
ツトロック５５で固定する。以上の方法により、炉心支
持板４０とシュラウド４１は、遊のない状態で固定され
ることになる。

本実施例によれば、炉心支持板に何らかの水平力、たと
えば地震による燃Ｆｌ！１！合体からの反力が作用した
際、スタッドの締付力により発生する炉心支持板とシュ
ラウドの間の摩擦力より前記水平力が上回り、炉心支持
板が横方向にずれようとしても、遊がないためスタッド
が曲げ変形を起こし、その剛性で炉心支持板を所定の位
置に保持することができる。その結果、炉心部の耐震安
全性を向上させることができる。また、偏心ピンに過大
な応力が加わることを防止することができる。

ざらに本実施例においては、炉心支持板の据付は、偏心
ピンにより据付位置を調整した後、固定するので、据付
精度を維持できる。また本実施例は簡単な構造であり、
特に大きな場所を必要としない。

次に、本発明に係る原子炉炉内構造物の第２実施例を第
４図の要部拡大縦断面図を用いて説明する。第４図に示
す第２実施例と第１図に示した第１実施例との違いは、
炉心支持板６０下部に下部フランジ６４を設けた点であ
る。なお、第１図に示した部品と同一の部品には同一の
符号を付してその構成の説明は省略する。炉心支持板６
０下部の内周には下部フランジ６４が形成されている。

そして、シュラウド６１の内周フランジ６７と炉心支持
板６０の下部フランジ６４および炉心支持板６０の上面
には同一垂直線上にスタッドボルト挿通孔６Ｂ、　６５
および４３が形成されている。このスタッドボルト挿通
孔６６の上部は、略円錐台形状に拡がって成形されてい
る。また、スタッドボルト挿通孔６５は、スタッドボル
ト挿通孔６６と滑らかにつながるように略円錐台形状に
上方へ拡がって成形されている。そして、このように成
形されたスタッドボルト挿通孔６５、６６に震動吸収部
材６２が設置されている。この震動吸収部材６２は、第
２図に示した震動吸収部材４６と同様の構成をしており
、側面に丸みを帯びた略円錐台形状で、小なる径を有す
る片側の底面には軸中心より放射線状に切り込み部が形
成されている。また軸中心には、スタッドボルト挿入孔
６３が形成され、このスタッドボルト挿入孔６３にはメ
ネジが切られている。

この第２実施例によれば、炉心支持板の下部に下部フラ
ンジを設けたので、炉心支持板とシュラウドのより強固
な支持を得ることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、震動吸収部材がスタッドホトとスタッ
ドボルト挿通孔との間に配置されたので、炉心支持板の
据付精度を低下させることなく、炉心部の耐震安全性能
を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図は本発明に係る原子炉炉内構造物の第
１実施例であり、第１図は炉心支持板とシュラウドの取
付部を示す要部拡大縦断面図、第２図は震動吸収部材の
斜視図、第３図は震動吸収部材の下面図、第４図は本発
明に係る原子炉炉内構造物の第２実施例であり炉心支持
板とシュラウドの取付部を示す要部拡大縦断面図、第５
図は従来の沸騰水型原子炉の構成を説明する模式図、第
６図は原子炉圧力容器の下部を示す縦断面図、第７図は
偏心ピン付近の要部拡大縦断面図、第８図は従来の炉心
支持板とシュラウドの取付部を示す要部拡大縦断面図で
ある。４０・・・炉心支持板、４１・・・シュラウド、４３、
４４・・・スタッドボルト挿通孔、４５、４６・・・震
動吸収部材、５０・・・スタッドボルト。代理人　弁理士　則　近　憲　佑同　　三俣弘文第１図　　　第４図第２図　　　第３図第５図第７図　　　　第８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）原子炉圧力容器内に配置されたシュラウドと、こ
のシュラウド内に配置されかつ炉心を支持する炉心支持
板とから成る原子炉炉内構造物において、前記シュラウ
ドと炉心支持板はスタッドボルトにて固定され、前記シ
ュラウド及び炉心支持板に形成されたスタッドボルト挿
通孔と前記スタッドボルトとの間には震動吸収部材が配
置されて成ることを特徴とする原子炉炉内構造物。
（２）前記震動吸収部材は、略円錐台形状であり、軸中
心にスタッドボルトを挿入する挿入孔が形成され、小な
る径を有する片側の底面には軸中心より放射線状に切り
込み部が形成されて成ることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の原子炉炉内構造物。