SE441791B - Brenslestav for kernreaktor - Google Patents

Brenslestav for kernreaktor

Info

Publication number
SE441791B
SE441791B SE8306575A SE8306575A SE441791B SE 441791 B SE441791 B SE 441791B SE 8306575 A SE8306575 A SE 8306575A SE 8306575 A SE8306575 A SE 8306575A SE 441791 B SE441791 B SE 441791B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
zirconium
weight
layer
iron
substances
Prior art date
Application number
SE8306575A
Other languages
English (en)
Other versions
SE8306575D0 (sv
SE8306575L (sv
Inventor
G Vesterlund
Original Assignee
Asea Atom Ab
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asea Atom Ab filed Critical Asea Atom Ab
Priority to SE8306575A priority Critical patent/SE441791B/sv
Publication of SE8306575D0 publication Critical patent/SE8306575D0/sv
Priority to DE19843442209 priority patent/DE3442209A1/de
Priority to JP59250369A priority patent/JPS60135788A/ja
Publication of SE8306575L publication Critical patent/SE8306575L/sv
Publication of SE441791B publication Critical patent/SE441791B/sv

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/02Fuel elements
    • G21C3/04Constructional details
    • G21C3/16Details of the construction within the casing
    • G21C3/20Details of the construction within the casing with coating on fuel or on inside of casing; with non-active interlayer between casing and active material with multiple casings or multiple active layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Description

15 20 25 30 35 '8306575-5 ppm av syre. Halter av andra föroreningar ligger inom de normala gränserna för resp ämnen i kommersiell zirkoniumsvamp av reaktorkvalitet, vilket inne- bär för aluminium 75 ppm eller mindre, för bor 0,4 ppm eller mindre, för kadmium 0,4 ppm eller mindre, för kol 270 ppm eller mindre, för krom 200 ppm eller mindre, för kobolt 20 ppm eller mindre, för koppar 50 ppm eller mindre, för hafnium 100 ppm eller mindre, för väte 25 ppm eller mindre, för järn 1 500 ppm eller mindre, för magnesium 20 ppm eller mindre, för 'mangan 50 ppm eller mindre, för molybden 50 ppm eller mindre, för nickel 70 ppm eller mindre, för niob 100 ppm eller mindre, för kväve 80 ppm eller mindre, för kisel 120 ppm eller mindre, för tenn 50 ppm eller mindre, för volfram 100 ppm eller mindre, för titan 50 ppm eller mindre samt för uran 3,5 ppm eller mindre.
Enligt den svenska patentansökningen 7511581-6 användes i det invândiga skiktet zirkonium med en föroreningshalt av mindre än 1 000 ppm, företrä- desvis mindre än 500 ppm. Av föroreningarna hålles syrehalten på en nivå understigande cirka 200 ppm.
Genom det svenska patentet 800ü9H6-2 är det känt att i det invändiga skik- tet använda zirkonium innehållande 0,1-3 viktprocent molybden och/eller 0,03-1 viktprocent kol-och/eller 0,03-1 viktprocent fosfor och/eller 0,03-1 viktprocent kisel. Zirkoniumet kan därvid dessutom innehålla ovan angivna andra föroreningar, ingående i kommersiell zirkoniumsvamp av reaktorkvali- tet. Tillsatserna av molybden, kol, fosfor eller kisel antages 1 nämnda patent ge en utskiljning av stabila faser, såsom intermetalliska föreningar, karbider, fosfider och silicider, i form av fria partiklar i zirkoniummatri- sen. Denna utskiljning skulle förhindra en korntillväxt i samband med rörets tillverkning, så att en struktur med mindre korn erhålles i zirkoniumet än om tillsatserna inte göres. Den annorlunda finkornigare strukturen skulle' vara ansvarig för den ökade resistensen mot spänningskorrosion.
Enligt den föreliggande uppfinningen har det visat sig möjligt att uppnå den nämnda finkornigare strukturen och den 'ökade resistensen mot 'spännings- korrosion genom användning av relativt höga halter av en eller flera av- metallerna järn, krom och nickel. Att utnyttja denna möjlighet innebär en väsentlig fördel på grund av att dessa ämnen ingår som beståndsdel i den I 'zirkoniumbaserade legering i kapselröret, på vars insida det spännings- korrosionsbeständiga skiktet är anordnat. Härigenom kan nämligen sådant överskottsmaterial i det invändiga skiktet, som vid tillverkningen av det 10 15 20 25 30 8306575-5 belagda kapselröret med nödvändighet uppkommer, återanvändas för tillverkning av den zirkoniumbaserade legeringen i kapselröret. Sådan tillverkning sker normalt genom att zirkoniumsvamp av reaktorkvalitet, skrot av den zirkonium- baserade legeringen och legeringstillsatser blandas och smältes. Äteranvänd- ning av överskottsmaterialet i det invändiga skiktet på detta sätt innebär en avsevärd kostnadsbesparing.
Enligt den föreliggande uppfinningen innehåller zirkoniumet i skiktet på kapselrörets insida ett eller flera av ämnena järn, krom eller nickel i en sammanlagd halt av 0,5-1,5 viktprocent. Den sammanlagda halten av andra än Järn, krom och nickel i den zirkoniumbaserade legeringen ingående ämnen är mindre än 0,5 viktprocent och utgöres av i kommersiell zirkoniumsvamp av reaktorkvalitet ingående föroreningar.
Tjockleken hos zirkoniumskiktet uppgår till 0,005-0,8 mm, företrädesvis till 0,05-0,1 mm.
Den zirkoniumbaserade legeringen, på vars insida zirkoniumskiktet är anordnat, utgöres företrädesvis av en zirkonium-tenn-legering, t ex de under handels- namnen Zircaloy 2 och Zircaloy H kända zirkoniumbaserade legeringarna, vilkas innehåll av legeringsämnen ligger inom gränserna 1,2-1,7 % för tenn, 0,07-0,2N % för järn, 0,05-0,15 % för krom, 0-0,08 % för nickel, 0,09-0,16 % för syre, rest zirkonium och i zirkonium av reaktorkvalitet normalt förekommande för- oreningar. Zircaloy 2 innehåller 1,2-1,7 % tenn, 0,07-0,20 % järn, 0,05-0,15 % krom, 0,03-0,08 % nickel och 0,09-9,16 % syre. Zircaloy U innehåller 1,2-1,7 % tenn, 0,18-O,2M % järn, 0,07-0,13 % krom och 0,09-0,16 % syre. Samtliga angivna procent avser här viktprocent. Kärnbränslet i bränslestaven utgöres företrädes- 1l vis av urandioxid.
Uppfinningen skall förklaras närmare genom beskrivning av utföringsexempel under hänvisning till bifogade ritning, som visar ett tvärsnitt av en bränsle- stav enligt den föreliggande uppfinningen för en lättvattenreaktor. 0,5 viktdelar järn blandas med 99,5 viktdelar kommersiell zirkoniumsvamp av reaktorkvalitet med i beskrivningen tidigare angiven sammansättning. Ett rör med en väggtjocklek av 1,25 mm och en ytterdiameter av H4 mm tillverkas av blandningen under det att deg smältesgßflöret anordnas i ett rör av ¿ircaloy 2 med en väggtjocklek av 10 mm, och en innerdiameter av H5 mm. De båda rören

Claims (1)

010 15 8306575-5 svetsas ihop vid rörens båda ândytor. Det så erhållna sammansatta röret strängpressas utan att underkastas någon uppvärmning. Den strängpressade produkten kallvalsas därefter i flera steg med mellanliggande rekristallisa- tionsglödgningar vid omkring 650 OC och en slutglödgning efter sista vals- ningen vid omkring 525 °C, varvid en i figuren visad rörformad slutprodukt erhålles, bestående av ett skikt 1Aav Zircalov 2 med en tjocklek av 0,73 mm '_och en innerdiameter av 10,65 mm och av ett skikt 2 av zirkonium med inlege- rat Järn med en tjocklek av 0,07 mm. I figuren är även kärnbränslet inritat, vilket består av_cirkulârcylindriska kutsar 3 av urandioxid staplade på var- andra i kapselrörets axelriktning. I stället för järn kan i det beskrivna exemplet bland annat användas 0,5 viktprocent krom eller 0,5 viktprocent nickel eller två eller samtliga av ämnena tillsammans, t ex 0,2 viktprocent av var och en av ämnena järn, krom och nickel. Bränslestaven enligt uppfinningen är i första hand avsedd att användas i en reaktor med vatten som kylmedel. PATENTKRAV
1. Bränslestav för kärnreaktor omfattande ett kapselrör (1) av zirkonium- baserad legering på vars invändiga yta ett skikt (2) väsentligen bestående av zirkonium är anordnat och som innehåller ett kärnbränsle (3), k ä n n e - t e c k n a d därav, att zirkoniumet i skiktet innehåller ett eller flera av ämnena järn, krom och nickel i en sammanlagd halt av 0,H-1,5 viktprocent _ och att sammanlagda halten av övriga i zirkoniumet i skiktet ingående ämnen är mindre än 0,5 viktprocent och utgöres av i kommersiell zirkoniumsvamp av reaktorkvalitet ingående föroreningar. -_
SE8306575A 1983-11-29 1983-11-29 Brenslestav for kernreaktor SE441791B (sv)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8306575A SE441791B (sv) 1983-11-29 1983-11-29 Brenslestav for kernreaktor
DE19843442209 DE3442209A1 (de) 1983-11-29 1984-11-19 Brennstab fuer einen kernreaktor
JP59250369A JPS60135788A (ja) 1983-11-29 1984-11-27 原子炉用燃料棒

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8306575A SE441791B (sv) 1983-11-29 1983-11-29 Brenslestav for kernreaktor

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE8306575D0 SE8306575D0 (sv) 1983-11-29
SE8306575L SE8306575L (sv) 1985-05-30
SE441791B true SE441791B (sv) 1985-11-04

Family

ID=20353504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8306575A SE441791B (sv) 1983-11-29 1983-11-29 Brenslestav for kernreaktor

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPS60135788A (sv)
DE (1) DE3442209A1 (sv)
SE (1) SE441791B (sv)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4751045A (en) * 1985-10-22 1988-06-14 Westinghouse Electric Corp. PCI resistant light water reactor fuel cladding
DE9206038U1 (de) * 1992-02-28 1992-07-16 Siemens AG, 80333 München Werkstoff und Strukturteil aus modifiziertem Zirkaloy
JP4924096B2 (ja) * 2007-02-28 2012-04-25 パナソニック株式会社 画面保護装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE3442209A1 (de) 1985-06-05
SE8306575D0 (sv) 1983-11-29
JPS60135788A (ja) 1985-07-19
SE8306575L (sv) 1985-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE436078B (sv) Brenslestav for kernreaktor brenslestav for kernreaktor
JP3215112B2 (ja) 二層型被覆管を有する原子炉燃料棒
US4775508A (en) Zirconium alloy fuel cladding resistant to PCI crack propagation
EP0225226B1 (en) Aluminum alloy with superior thermal neutron absorptivity
JPH07504229A (ja) 沸騰水型原子炉用燃料棒被覆管
CN102605213A (zh) 核电站燃料包壳用含锗的锆锡铌合金
SE441791B (sv) Brenslestav for kernreaktor
EP0195155B1 (en) Water reactor fuel cladding tubes
SE422380B (sv) Brenslestav for kernreaktor
US4933136A (en) Water reactor fuel cladding
JPH01168833A (ja) ボロン含有チタン合金
SE436079B (sv) Brenslestav for kernreaktor brenslestav for kernreaktor
CA1168769A (en) Fuel rod for a nuclear reactor
SE434316B (sv) Brenslestav for kernreaktor
SE462308B (sv) Kärnbränsleelement med kompositkapslingsbehallare samt kompositkapslingsbehallare med beklädnad av zirkonium och zirkoniumlegering
KR940002699B1 (ko) 수형 원자로용 핵연료 피복관
SE441714B (sv) Brenslestav for kernreaktor
SE525455C2 (sv) Förfarande, användning och anordning beträffande kapslingsrör för kärnbränsle samt bränslepatron för en nukleär kokarvattenreaktor
JPS5850307B2 (ja) 中性子遮蔽効果のすぐれた構造用アルミニウム基合金
DE2549968A1 (de) Kernbrennstoffelement
SE469997B (sv) Bränslestav för kärnreaktor
JPH04318137A (ja) ハフニウム含有合金
JPS6338553A (ja) 熱中性子吸収能に優れたアルミニウム合金
RU2621745C2 (ru) Способ изготовления корпуса аппарата для химических производств, стойкого к воздействию концентрированных кислот, из титановых листов с внутренним антикоррозионным покрытием
JP2645626B2 (ja) 核燃料取扱機器の構造用合金

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 8306575-5

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8306575-5

Format of ref document f/p: F