WO2019093563A1 - 핵연료집합체 상단고정체 락 인서트와 이를 포함하는 핵연료집합체 상단고정체의 분리·결합 시스템 - Google Patents

핵연료집합체 상단고정체 락 인서트와 이를 포함하는 핵연료집합체 상단고정체의 분리·결합 시스템 Download PDF

Info

Publication number
WO2019093563A1
WO2019093563A1 PCT/KR2017/013118 KR2017013118W WO2019093563A1 WO 2019093563 A1 WO2019093563 A1 WO 2019093563A1 KR 2017013118 W KR2017013118 W KR 2017013118W WO 2019093563 A1 WO2019093563 A1 WO 2019093563A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fuel assembly
nuclear fuel
lock insert
fixture
engaging member
Prior art date
Application number
PCT/KR2017/013118
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
류수필
김성수
김바름
천주홍
박남규
유종성
Original Assignee
한전원자력연료 주식회사
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 한전원자력연료 주식회사 filed Critical 한전원자력연료 주식회사
Priority to EP17931122.0A priority Critical patent/EP3709311A4/en
Publication of WO2019093563A1 publication Critical patent/WO2019093563A1/ko
Priority to US16/870,688 priority patent/US11501884B2/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
    • G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
    • G21C3/33—Supporting or hanging of elements in the bundle; Means forming part of the bundle for inserting it into, or removing it from, the core; Means for coupling adjacent bundles
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
    • G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
    • G21C3/33—Supporting or hanging of elements in the bundle; Means forming part of the bundle for inserting it into, or removing it from, the core; Means for coupling adjacent bundles
    • G21C3/3315—Upper nozzle
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
    • G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
    • G21C3/322—Means to influence the coolant flow through or around the bundles
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a system for separating and combining a fuel assembly upper end fixture lock insert and a nuclear fuel assembly upper fixture including the same, and more particularly, And the fastening structure of the lock insert.
  • Nuclear reactors are devices that can be used for various purposes such as generating heat by artificially controlling the fission reaction of a fissile material or producing radioactive isotopes and plutonium or forming a radiation field.
  • enriched uranium is used, which increases the ratio of uranium-235 to 2-5%.
  • the uranium is formed into a cylindrical pellet with a weight of about 5 g. These pellets are charged into a zircaloy cladding, in which springs and helium gas are introduced, and then the upper end plug is welded to produce fuel rods. These fuel rods ultimately constitute a nuclear fuel assembly and burn through nuclear reactions in the reactor.
  • the nuclear fuel assembly 1 includes an upper fixture 2, a lower fixture 4, a support grid 6, a guide tube 8, A skeletal body composed of the support grid 6 and the fuel rod enclosed in and supported in the support grid 6.
  • the support grid 6 is arranged at about 10 to 13 upper and lower sides in the nuclear fuel assembly 1 and is welded to the guide tube 8 having a length of 4 m. Assembly of the nuclear fuel assemblies 1 is completed by loading the fuel rods into the skeleton and fixing and fixing the upper fixture 2 and the lower fixture 4 thereto. In short, the fuel assembly 1 is constructed such that the fuel rods are kept at a constant interval between the upper fixing body 2 and the lower fixing body 4 by the support grating 6 and the guide tube 8 as shown in Fig. 1 Is installed.
  • the upper fixing body 2 includes a flow path plate 24 and the flow path plate 24 is connected to a measurement tube coupling hole (26), a guide hole (22) to which the upper stationary insert is coupled, and a flow hole (28) through which the cooling water flows.
  • the nuclear fuel assemblies (1) during operation of the nuclear reactors may float or vibrate due to a hydraulic uplift force due to the flow of the cooling water.
  • the upper fixture 2 may function to maintain the mechanical and structural stability of the nuclear fuel assembly by supporting the axial load by engaging with the guide tube. do.
  • the guide tube is connected to the upper fixed body insert in order to secure the connection with the flow path plate 24, and the guide pipe is connected to the upper fixed body insert by engaging the upper fixed body insert with the flow path plate 24, Thereby forming a structure to be fastened by machining.
  • Fig. 3 is a view showing a fastening structure of the above-mentioned generally used upper fixture and upper fixture insert.
  • the upper fixing body 30 and the upper fixing insert 30 have a fastening structure 30 in which a top fixing insert 31 is inserted from a lower portion of a guide hole 22 formed in the flow path plate 24, A lock tube 33 is inserted and fixed from the upper portion of the guide hole 22 to the inner circumferential surface of the upper fixed insert in order to prevent the coupling from being released.
  • a lock assembly according to the present invention is a lock insert which is coupled to a guide hole formed in a flow plate of a fuel assembly upper end fixture to support an upper fixture, And the insertion portion is inserted into the guide hole, and the circumferential size of the insertion portion is variable and inserted into the guide hole.
  • the insertion portion includes a first latching member fixed in contact with an upper surface of the flow-field plate, and a second latching member fixed in contact with a lower surface of the flow-field plate.
  • the first latching member includes a latching groove, and a protrusion protruding from an upper surface of the flow-line plate is inserted into the latching groove.
  • the insertion portion may have at least one constant gap between the first engaging member and the second engaging member along the circumferential direction of the insertion portion, and the circumferential size of the insertion portion may be varied by the predetermined distance.
  • the insertion portion is characterized in that at least one insertion member is provided between the first locking member and the second locking member at regular intervals along the circumferential direction, and the circumferential size of the insertion portion is varied by the predetermined interval .
  • the system for separating and coupling the upper assembly of the fuel assemblies including the fixture lock insert at the upper end of the fuel assemblies comprises an upper fixture and a flow path plate provided below the upper fixture, A hollow lock insert including a guide hole formed in a plate and an insertion portion inserted into the guide hole, and a separating member separating the lock insert from the guide hole, wherein the insertion portion of the lock insert has a variable circumferential size And is inserted into or separated from the guide hole.
  • the inserting portion includes a first latching member fixed in contact with an upper surface of the flow-field plate, and a second latching member fixed in contact with a lower surface of the flow-field plate.
  • the first latching member may include a latching groove, and a protrusion protruding from an upper surface of the flow-line plate may be inserted into the latching groove.
  • the insertion portion may have at least one constant gap between the first engaging member and the second engaging member along the circumferential direction of the insertion portion, and the circumferential size of the insertion portion may be varied by the predetermined distance.
  • the insertion portion is characterized in that at least one insertion member is provided between the first locking member and the second locking member at regular intervals along the circumferential direction, and the circumferential size of the insertion portion is varied by the predetermined interval .
  • FIG. 1 is a diagram showing the overall structure of a general nuclear fuel assembly.
  • FIG. 2 is a view showing a top fixture of a general nuclear fuel assembly.
  • FIG. 3 is a view showing a combined structure of a top fixture and a top fixture insert of a general nuclear fuel assembly.
  • FIG. 4 is a view showing a fuel assemblage upper fixture lock insert according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing a coupling structure of a solid fuel assembly upper end fixture lock insert according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view showing the overall configuration of a system for separating and combining a fuel assembly upper end fixture according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing a top fixture of a typical nuclear fuel assembly
  • FIG. 4 is a view showing a fixture lock insert of a fuel assembly top according to an embodiment of the present invention.
  • the upper fixture 2 of a general nuclear fuel assembly includes a guide hole 22, a flow path plate 24, a measurement tube coupling hole 26, and a flow path hole 28, In which the holes are formed.
  • the same elements as those described above will be omitted.
  • the lock insert 40 of this embodiment includes an insertion portion 410 and a body 430, and the insertion portion 410 includes a first latching member 411, a second latching member 413, Member < / RTI >
  • the body 430 has a hollow shape for supporting the upper end fixing body.
  • the insertion part 410 is provided on the upper part of the body 430 and has a guide hole 22).
  • the circumferential size of the insertion portion 410 is variable, inserted into the guide hole 22, made of an elastic material whose circumferential size can be varied, or at least one constant interval is provided, And a structure in which at least one insertion member 415 is provided at regular intervals along the circumferential direction to vary the circumferential size of the insertion portion by an interval between the insertion members 415, .
  • the first engaging member 411 and the second engaging member 413 are provided on both sides of the inserting portion 410 so that the first engaging member 411 is in contact with the upper surface of the flow path plate 24, And the second engaging member 413 contacts the lower surface of the flow path plate 24 to fix the lock insert 40 to the flow path plate 24.
  • the size of the circumference of the insertion portion 410 of the lock insert 40 is variable, and the insertion of the guide hole 22 is easy.
  • the first engaging member 411 and the second engaging The lock insert 40 can be firmly fixed to the flow path plate 24 by fixing the member 413 in contact with the upper and lower surfaces of the flow path plate.
  • the operation of dismounting the lock insert 40 from the flow path plate 24 may also be carried out by disposing the body 430 or the upper fixture 2 after changing the circumferential size of the insertion portion 410.
  • FIG. 5 is a view showing a coupling structure of a solid fuel assembly upper end fixture lock insert according to another embodiment of the present invention.
  • the locking structure 50 of the lock insert is configured such that the upper surface of the flow path plate 54 and the first latching member 511 are contacted and fixed and the lower surface of the flow path plate 54 and the second The engaging member 513 is contacted and fixed.
  • the second latching member 513 includes a latching groove
  • the flow path plate 54 includes a projection member 541.
  • the first engaging member 511 and the second engaging member 513 are engaged with the flow path plate 54 to fix the upper and lower surfaces of the flow path plate 54 in contact with each other, And the first engaging member 511 is formed with an engaging groove at a portion where the upper surface of the flow path plate 54 is in contact with and protrudes from the upper surface of the flow path plate 54
  • the engagement between the lock insert and the flow path plate 54 can be further strengthened by engaging with the projection member 541.
  • the sizes and shapes of the grooves of the protruding member 541 and the first engaging member 511 are not necessarily limited to the present embodiment.
  • the groove and the projection member 541 should be easily separated from each other. That is, the size of the grooves or the degree of sagging of the protruding protruding member 541 may include various shapes that do not function as the elements for controlling the variable of the insert circumferential size.
  • FIG. 6 is a view showing the overall configuration of a system for separating and combining a fuel assembly upper end fixture according to another embodiment of the present invention.
  • the system 60 of the present embodiment includes an insertion portion 610 and a separation member 630 of a lock insert. More specifically, the insertion portion 610 includes a first latching member 611, Member 613.
  • the contents overlapping with the above-described embodiment will be omitted.
  • the insertion portion 610 is inserted into the guide hole formed in the flow path plate 64 so that the first latching member 611 is inserted into the upper surface of the flow path plate 64 And the second engaging member 613 comes into contact with the lower surface of the flow path plate 64 and is fixed.
  • the separating member 630 is provided with a space for receiving the outer circumferential surface of the first engaging member 611 protruding from the upper surface of the flow path plate 64. That is, when the first latching member 611 is converted to a degree that can be replaced by a conventional technician, the inner space of the separating member 630 may also be shaped differently.
  • the inner space of the separating member 630 may include at least one inclination on the inner circumferential surface, and the circumferential circumferential size of the inner space may have a shape having at least one circumferential dimension according to the inclination.
  • the separating member 630 receives the outer peripheral surface of the first engaging member 611 and exerts an external force on the outer peripheral surface of the first engaging member 611.
  • the circumferential size of the insertion portion 610 varies, and the coupling between the lock insert and the flow path plate 64 can be released.
  • the separating member 630 may have different inner circumferential sizes due to the inclination and may accommodate the outer circumferential surface of the first engaging member 611 by the different circumferential sizes, .

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

핵연료집합체 상단고정체 락 인서트가 개시된다. 본 발명은 핵연료집합체 상단고정체의 유로판에 형성된 가이드 홀에 결합되어 상단고정체를 지지하는 락 인서트에 있어서 락 인서트는, 중공 형상의 몸체와 몸체의 상부에 구비되어 가이드 홀에 삽입되는 삽입부를 포함하고, 삽입부의 원주 크기는 가변하여 상기 가이드 홀에 삽입되는 것을 특징으로 한다. 핵연료집합체 상단고정체 락 인서트를 포함하는 핵연료집합체 상단고정체의 분리·결합 시스템이 개시된다. 본 발명은 상단고정체와 상단고정체의 하부에 구비되어 냉각수의 유동을 위한 유로판과 유로판에 형성되는 가이드 홀과 가이드 홀에 삽입되는 삽입부를 포함하는 중공 형상의 락 인서트와 락 인서트를 상기 가이드 홀에서 분리하는 분리부재를 포함하고, 락 인서트의 삽입부는 원주 크기가 가변하여 가이드 홀에 삽입되거나 분리되는 것을 특징으로 한다. 한편, 본 발명에 따르면 핵연료집합체의 상단고정체와 락 인서트의 해체 및 재조립 작업을 단순화하여 작업이 간편하고 공수를 줄임으로써 핵연료집합체의 유지·보수에서 효과적이다.

Description

핵연료집합체 상단고정체 락 인서트와 이를 포함하는 핵연료집합체 상단고정체의 분리·결합 시스템
본 발명은 핵연료집합체 상단고정체 락 인서트와 이를 포함하는 핵연료집합체 상단고정체의 분리·결합 시스템에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 핵연료집합체 상단고정체의 해체 및 재조립의 성능 향상을 위한 상단고정체와 락 인서트의 체결구조에 관한 것이다.
원자로란, 핵분열성 물질의 연쇄핵분열반응을 인공적으로 제어하여 열을 발생시키거나 방사성 동위원소 및 플루토늄(Plutonium)의 생산 또는 방사선장 형성 등의 여러 목적에 사용할 수 있도록 만들어진 장치를 말한다.
보다 상세하게는 일반적인 경수로 원전에서는 우라늄-235의 비율을 2~5%로 높인 농축우라늄을 사용한다. 원자로에서 사용되는 핵연료로 가공하기 위하여 우라늄을 5g 정도 무게의 원통형 펠렛(Pellet)으로 만드는 성형가공을 한다. 이 펠렛들은 지르칼로이 피복관에 장입하고 여기에 스프링과 헬륨기체를 넣은 후 상부봉단마개를 용접하여 연료봉을 제조한다. 이러한 연료봉은 최종적으로 핵연료집합체를 구성하여 원자로 내에서 핵반응을 통하여 연소하게 된다.
도1은 일반적인 핵연료집합체를 나타낸 도면으로써, 도1을 참고하면 핵연료집합체(1)는 상단고정체(2), 하단고정체(4), 지지격자(6), 가이드 관(8)과 계측관(12) 및 지지격자(6)로 이루어지는 골격체, 지지격자(6) 내에 장입 및 지지되는 연료봉을 포함한다.
지지격자(6)는 핵연료집합체(1)에서 상하 10개 내지 13개 정도로 배열되며 4m 길이의 가이드 관(8)과 용접된다. 핵연료집합체(1)의 조립은 연료봉을 골격체에 장입한 뒤 상단고정체(2) 및 하단고정체(4)를 부착하여 고정함으로써 완료된다. 요컨대, 핵연료집합체(1)는 도1에서 도시된바와 같이 지지격자(6) 및 가이드 관(8)에 의해 상단고정체(2)와 하단고정체(4) 사이에서 연료봉이 일정 간격을 유지하도록 설치되어 있다.
도2는 일반적인 상단고정체(2)를 나타낸 도면으로써, 도2를 참고하면 상단고정체(2)는 유로판(24)을 포함하고 유로판(24)은 계측관이 결합되는 계측관 결합홀(26), 상단고정체 인서트가 결합되는 가이드 홀(22) 및 냉각수가 유동하는 유로홀(28)을 포함한다.
원자로 가동 중 핵연료집합체(1)는 냉각수의 흐름에 의해 수압상향력(hydraulic uplift force)이 작용하여 부양되거나 진동이 발생할 수 있고, 또한, 온도의 상승에 의한 열팽창이나 장시간의 중성자 조사에 의한 핵연료 피복관의 조사성장 및 크립(creep)에 의한 축방향 길이변화가 발생할 수가 있는데, 상단고정체(2)는 가이드 관과 결합하여 축방향의 하중을 지지하여 핵연료집합체의 기계적, 구조적 안정성을 유지하는 기능을 한다.
한편, 상기 가이드 관은 유로판(24)과의 결합을 견고히 하기 위해 통상적으로 상단고정체 인서트와 함께 결합되며 상단고정체 인서트를 유로판(24)과 결합하면서 가이드 관을 상단고정체 인서트에 벌지 가공으로 체결되는 구조를 형성한다.
도3은 상술한 일반적으로 사용되는 상단고정체와 상단고정체 인서트의 체결구조를 나타낸 도면이다. 상단고정체와 상단고정체 인서트의 체결구조(30)는 유로판(24)에 형성되어 있는 가이드 홀(22)의 하부에서 상단고정체 인서트(insert)(31)를 삽입하고 상단고정체 인서트의 결합이 해제되는 것을 방지하기 위해 가이드 홀(22)의 상부에서 상단고정체 인서트의 내주면으로 락 튜브(Lock tube)(33)를 삽입하여 고정하는 구조이다.
다만, 상술한 종래의 구성에 의해 결합이 이루어진 상태에서 상단고정체와 가이드 관을 분리할 경우 상단고정체 인서트(31)와 락 튜브(33)가 유로판의 가이드 홀(22)에 삽입되어 구비되기 때문에 해체가 용이하지 않고 원거리 작업에도 어려움이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 착안된 것으로써, 핵연료집합체 상단고정체의 해체 및 재조립의 성능 향상을 위한 상단고정체와 락 인서트의 체결구조를 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 핵연료집합체 상단고정체 락 인서트는 핵연료집합체 상단고정체의 유로판에 형성된 가이드 홀에 결합되어 상단고정체를 지지하는 락 인서트에 있어서 중공 형상의 몸체와 상기 몸체의 상부에 구비되어 상기 가이드홀에 삽입되는 삽입부를 포함하고 상기 삽입부의 원주 크기는 가변하여 상기 가이드 홀에 삽입되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 삽입부는 상기 유로판의 상부면과 접촉하여 고정되는 제1걸림부재와 상기 유로판의 하부면과 접촉하여 고정되는 제2걸림부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1걸림부재는 걸림홈을 포함하고, 상기 걸림홈에 상기 유로판의 상부면에 돌출되어 있는 돌기부재가 삽입되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 삽입부는 상기 제1걸림부재와 상기 제2걸림부재 사이에 상기 삽입부의 원주 방향을 따라 적어도 하나 이상의 일정한 간격이 구비되고 상기 일정한 간격만큼 상기 삽입부의 원주 크기가 가변하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 삽입부는 상기 제1걸림부재와 상기 제2걸림부재 사이에 적어도 하나 이상의 삽입부재가 원주 방향을 따라 일정한 간격을 갖고 구비되고 상기 일정한 간격만큼 상기 삽입부의 원주 크기가 가변하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 핵연료집합체 상단고정체 락 인서트를 포함하는 핵연료집합체 상단고정체의 분리·결합 시스템은 상단고정체와 상기 상단고정체의 하부에 구비되어 냉각수의 유동을 위한 유로판과 상기 유로판에 형성되는 가이드 홀과 상기 가이드 홀에 삽입되는 삽입부를 포함하는 중공 형상의 락 인서트와 상기 락 인서트를 상기 가이드 홀에서 분리하는 분리부재를 포함하고, 상기 락 인서트의 삽입부는 원주 크기가 가변하여 상기 가이드 홀에 삽입되거나 분리되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 삽입부는, 상기 유로판의 상부면과 접촉하여 고정되는 제1걸림부재와 상기 유로판의 하부면과 접촉하여 고정되는 제2걸림부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1걸림부재는 걸림홈을 포함하고 상기 걸림홈에 상기 유로판의 상부면에 돌출되어 있는 돌기부재가 삽입되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 삽입부는 상기 제1걸림부재와 상기 제2걸림부재 사이에 상기 삽입부의 원주 방향을 따라 적어도 하나 이상의 일정한 간격이 구비되고 상기 일정한 간격만큼 상기 삽입부의 원주 크기가 가변하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 삽입부는 상기 제1걸림부재와 상기 제2걸림부재 사이에 적어도 하나 이상의 삽입부재가 원주 방향을 따라 일정한 간격을 갖고 구비되고 상기 일정한 간격만큼 상기 삽입부의 원주 크기가 가변하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 핵연료집합체의 상단고정체와 락 인서트의 해체 및 재조립 작업을 단순화하여 작업이 간편하고 공수를 줄임으로써 핵연료집합체의 유지·보수에서 효과적이다.
또한, 부품의 개수를 줄여 취급성을 높임으로써 핵연료 수리를 위한 원거리 작업이 용이하다.
본 발명의 효과는 전술한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 인식될 수 있을 것이다.
도1은 일반적인 핵연료집합체의 전체적인 구성을 나타낸 도면이다.
도2는 일반적인 핵연료집합체의 상단고정체를 나타낸 도면이다.
도3은 일반적인 핵연료집합체의 상단고정체와 상단고정체 인서트의 결합구조를 나타낸 도면이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 핵연료집합체 상단고정체 락 인서트를 나타낸 도면이다.
도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 핵연료집합체 상단고정체 락 인서트의 결합구조를 나타낸 도면이다.
도6은 본 발명에 다른 실시예에 따른 핵연료집합체 상단고정체의 분리·결합 시스템의 전체적인 구성을 나타낸 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
또한, 아래 설명하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대한 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하 도면에 따라서 논리적으로 기술한다.
도2는 일반적인 핵연료집합체의 상단고정체를 나타낸 도면이고 도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 핵연료집합체 상단고정체 락 인서트를 나타낸 도면이다.
도2를 참고하면 일반적인 핵연료집합체의 상단고정체(2)는 가이드 홀(22), 유로판(24), 계측관 결합홀(26), 유로홀(28)을 포함하며, 유로판(24)에 상기 홀들이 형성되어 있는 구조이다. 이하 각 구성요소에 대해 상술한 내용과 중복되는 내용은 중략한다.
도4를 참고하면 본실시예의 락 인서트(40)는 삽입부(410)와 몸체(430)를 포함하며 삽입부(410)는 제1걸림부재(411)와 제2걸림부재(413)와 삽입부재(415)를 포함한다.
한편, 각각의 구성요소 또는 구성요소간의 결합을 살펴보면 몸체(430)는 상기 상단고정체를 지지하기 위한 중공의 형상으로 구비되며 삽입부(410)는 몸체(430)의 상부에 구비되어 가이드 홀(22)에 삽입된다.
더욱 구체적으로는 삽입부(410)의 원주 크기는 가변하여 가이드 홀(22)에 삽입되며 원주 크기가 가변할 수 있는 탄성재질로 이루어져 있거나 적어도 하나 이상의 일정한 간격이 구비되고 상기 일정한 간격만큼 삽입부의 원주 크기가 가변할 수 있는 구조를 형성할 수 있으며 또한 적어도 하나 이상의 삽입부재(415)가 원주 방향을 따라 일정한 간격으로 구비되어 상기 삽입부재(415) 간의 간격만큼 상기 삽입부의 원주 크기가 가변하는 구조를 형성할 수 있을 것이다.
또한, 제1걸림부재(411)와 제2걸림부재(413)는 삽입부(410)의 양측에 구비되어 제1걸림부재(411)는 유로판(24)의 상부면과 접촉하여 락 인서트(40)를 유로판(24)에 고정시키며, 제2걸림부재(413)는 유로판(24)의 하부면과 접촉하여 락 인서트(40)를 유로판(24)에 고정시킨다.
한편, 본실시예의 상술한 구성에 의하면 락 인서트(40)의 삽입부(410) 원주의 크기가 가변하여 가이드 홀(22)의 삽입이 용이하며 삽입 후 제1걸림부재(411) 및 제2걸림부재(413)가 각각 유로판의 상·하부면에 접촉하여 고정됨으로써 락 인서트(40)를 유로판(24)과 견고히 고정할 수 있을 것이다.
덧붙여 락 인서트(40)를 유로판(24)으로부터 해체시키기는 작업 역시 삽입부(410)의 원주 크기를 가변시킨 다음 몸체(430) 또는 상단고정체(2)를 들어서 해체시킬 수 있을 것이다.
도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 핵연료집합체 상단고정체 락 인서트의 결합구조를 나타낸 도면이다.
도5를 참고하면, 본실시예의 락 인서트의 체결구조(50)는 유로판(54)의 상부면과 제1걸림부재(511)가 접촉하여 고정되고 유로판(54)의 하부면과 제2걸림부재(513)가 접촉하여 고정된다. 또한, 제2걸림부재(513)는 걸림홈을 포함하고, 유로판(54)은 돌기부재(541)를 포함한다.
상술한 각각의 구성요소 또는 구성요소간의 결합을 살펴보면 제1걸림부재(511)와 제2걸림부재(513)는 각각 유로판(54)의 상·하부면과 접촉하여 고정하기 위해 유로판(54)의 두께만큼의 간격을 두고 구비될 수 있으며 제1걸림부재(511)는 유로판(54)의 상부면이 접촉하는 부분에 걸림홈이 형성되어 유로판(54)의 상부면에 돌출되어 있는 돌기부재(541)와 결합하여 락 인서트와 유로판(54)의 결합을 보다 견고히 할 수 있을 것이다.
한편, 본실시예의 상술한 구성에 의하면 돌기부재(541)와 제1걸림부재(511)의 홈의 크기 내지 형상은 반드시 본실시예에 제한되는 것은 아니나, 삽입부의 원주 크기를 가변하기 위해 제1걸림부재(511)의 양측면에 외력을 가하는 경우 상기 홈과 돌기부재(541)의 이탈이 용이한 형상을 포함해야할 것이다. 즉 상기 홈의 크기 또는 돌출 형성된 돌기부재(541)의 완곡된 정도 등은 상술한 삽입부 원주 크기의 가변을 제재하는 요소로 작용하지 않는 다양한 형상을 포함할 수 있을 것이다.
도6은 본 발명에 다른 실시예에 따른 핵연료집합체 상단고정체의 분리·결합 시스템의 전체적인 구성을 나타낸 도면이다.
도6을 참고하면 본 실시예의 시스템(60)은 락 인서트의 삽입부(610), 분리부재(630)를 포함하며 보다 구체적으로 삽입부(610)는 제1걸림부재(611), 제2걸림부재(613)를 포함한다. 이하 상술한 실시예와 중복되는 내용은 중략한다.
상술한 각각의 구성요소 또는 구성요소간의 결합을 살펴보면 삽입부(610)는 유로판(64)에 형성되어 있는 가이드 홀에 관통 삽입되어 제1걸림부재(611)는 유로판(64)의 상부면과 접촉하고, 제2걸림부재(613)는 유로판(64)의 하부면과 접촉하여 고정된다.
분리부재(630)는 유로판(64)의 상부면에 돌출되어 구비되는 제1걸림부재(611)의 외주면을 수용하는 공간을 형성하여 구비된다. 즉 제1걸림부재(611)가 통상의 기술자에게 치환 가능한 정도의 변환이 이루어진 경우 그에 따라 분리부재(630)의 내부 공간 역시 그 형상을 달리하게 될 수 있을 것이다.
덧붙여 분리부재(630)의 내부 공간은 내주면에 적어도 한번 이상의 경사를 갖고 내부 공간의 원주 원주크기는 상기 경사에 따라 적어도 하나 이상의 원주크기를 구비하는 형상을 포함할 수 있을 것이다.
한편, 본실시예의 상술한 구성에 의하면 분리부재(630)는 제1걸림부재(611)의 외주면을 수용하면서 제1걸림부재(611)의 외주면에 외력을 가한다.
제1걸림부재(611)의 외주면에 외력이 가해짐에 따라 삽입부(610)의 원주 크기는 가변하여 락 인서트와 유로판(64)과의 결합을 해제할 수 있을 것이다.
분리부재(630)는 상기 경사에 의해 내부 원주크기가 서로 다를 수 있으며 상기 서로 다른 원주크기에 의해 제1걸림부재(611)의 외주면을 수용하면서 삽입부(610)의 가변되는 원주 크기를 사용자가 지정할 수 있을 것이다.
한편, 본 발명은 상술한 내용에서 본 발명의 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 통상의 기술자에게 명백할 것이다.
[부호의 설명]
1 : 핵연료집합체 2 : 상단고정체
4 : 하단고정체 6 : 지지격자
8 : 가이드 관 12 : 계측관
22 : 가이드 홀 24, 54, 64 : 유로판
241 : 홈 26 : 계측관 결합홀
28 : 유로홀 30 : 상단고정체 인서트의 체결구조
31 : 상단고정체 인서트 33 : 락 튜브
40 : 락 인서트 410, 610 : 삽입부
411, 511, 611 : 제1걸림부재 413, 413, 613 : 제2걸림부재
415 : 삽입부재 430 : 몸체
50 : 락 인서트의 체결구조 541 : 돌기부재
60 : 핵연료집합체 상단고정체의 분리·결합 시스템
630 : 분리부재

Claims (10)

  1. 핵연료집합체 상단고정체의 유로판에 형성된 가이드 홀에 결합되어 상단고정체를 지지하는 락 인서트에 있어서,
    상기 락 인서트는,
    중공 형상의 몸체;
    상기 몸체의 상부에 구비되어 상기 가이드 홀에 삽입되는 삽입부;를 포함하고,
    상기 삽입부의 원주 크기는 가변하여 상기 가이드 홀에 삽입되는 것을 특징으로 하는 핵연료집합체 상단고정체 락 인서트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 삽입부는,
    상기 유로판의 상부면과 접촉하여 고정되는 제1걸림부재;
    상기 유로판의 하부면과 접촉하여 고정되는 제2걸림부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 핵연료집합체 상단고정체 락 인서트.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1걸림부재는 걸림홈을 포함하고,
    상기 걸림홈에 상기 유로판의 상부면에 돌출되어 있는 돌기부재가 삽입되는 것을 특징으로 하는 핵연료집합체 상단고정체 락 인서트.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 삽입부는 상기 제1걸림부재와 상기 제2걸림부재 사이에 상기 삽입부의 원주 방향을 따라 적어도 하나 이상의 일정한 간격이 구비되고,
    상기 일정한 간격만큼 상기 삽입부의 원주 크기가 가변하는 것을 특징으로 하는 핵연료집합체 상단고정체 락 인서트.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 삽입부는,
    상기 제1걸림부재와 상기 제2걸림부재 사이에 적어도 하나 이상의 삽입부재가 원주 방향을 따라 일정한 간격을 갖고 구비되고,
    상기 일정한 간격만큼 상기 삽입부의 원주 크기가 가변하는 것을 특징으로 하는 핵연료집합체 상단고정체 락 인서트.
  6. 상단고정체;
    상기 상단고정체의 하부에 구비되어 냉각수의 유동을 위한 유로판;
    상기 유로판에 형성되는 가이드 홀;
    상기 가이드 홀에 삽입되는 삽입부를 포함하는 중공 형상의 락 인서트와
    상기 락 인서트를 상기 가이드 홀에서 분리하는 분리부재를 포함하고,
    상기 락 인서트의 삽입부는 원주 크기가 가변하여 상기 가이드 홀에 삽입되거나 분리되는 것을 특징으로 하는 핵연료집합체 상단고정체 락 인서트를 포함하는 핵연료집합체 상단고정체의 분리·결합 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 삽입부는,
    상기 유로판의 상부면과 접촉하여 고정되는 제1걸림부재;
    상기 유로판의 하부면과 접촉하여 고정되는 제2걸림부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 핵연료집합체 상단고정체 락 인서트를 포함하는 핵연료집합체 상단고정체의 분리·결합 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1걸림부재는 걸림홈을 포함하고,
    상기 걸림홈에 상기 유로판의 상부면에 돌출되어 있는 돌기부재가 삽입되는 것을 특징으로 하는 핵연료집합체 상단고정체 락 인서트를 포함하는 핵연료집합체 상단고정체의 분리·결합 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 삽입부는 상기 제1걸림부재와 상기 제2걸림부재 사이에 상기 삽입부의 원주 방향을 따라 적어도 하나 이상의 일정한 간격이 구비되고,
    상기 일정한 간격만큼 상기 삽입부의 원주 크기가 가변하는 것을 특징으로 하는 핵연료집합체 상단고정체 락 인서트를 포함하는 핵연료집합체 상단고정체의 분리·결합 시스템.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 삽입부는,
    상기 제1걸림부재와 상기 제2걸림부재 사이에 적어도 하나 이상의 삽입부재가 원주 방향을 따라 일정한 간격을 갖고 구비되고,
    상기 일정한 간격만큼 상기 삽입부의 원주 크기가 가변하는 것을 특징으로 하는 핵연료집합체 상단고정체 락 인서트를 포함하는 핵연료집합체 상단고정체의 분리·결합 시스템.
PCT/KR2017/013118 2017-11-09 2017-11-17 핵연료집합체 상단고정체 락 인서트와 이를 포함하는 핵연료집합체 상단고정체의 분리·결합 시스템 WO2019093563A1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17931122.0A EP3709311A4 (en) 2017-11-09 2017-11-17 NUCLEAR FUEL PACKAGE TOP MOUNT LOCKING INSERT, AND NUCLE FUEL PACKAGE TOP MOUNT SEPARATION / COUPLING SYSTEM INCLUDING IT
US16/870,688 US11501884B2 (en) 2017-11-09 2020-05-08 System including a member configured to separate a lock insert from a guide hole in a top nozzle plate of a nuclear fuel assembly

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170148557A KR102059464B1 (ko) 2017-11-09 2017-11-09 핵연료집합체 상단고정체 락 인서트와 이를 포함하는 핵연료집합체 상단고정체의 분리·결합 시스템
KR10-2017-0148557 2017-11-09

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US16/870,688 Continuation US11501884B2 (en) 2017-11-09 2020-05-08 System including a member configured to separate a lock insert from a guide hole in a top nozzle plate of a nuclear fuel assembly

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019093563A1 true WO2019093563A1 (ko) 2019-05-16

Family

ID=66438536

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2017/013118 WO2019093563A1 (ko) 2017-11-09 2017-11-17 핵연료집합체 상단고정체 락 인서트와 이를 포함하는 핵연료집합체 상단고정체의 분리·결합 시스템

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11501884B2 (ko)
EP (1) EP3709311A4 (ko)
KR (1) KR102059464B1 (ko)
WO (1) WO2019093563A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110600145B (zh) * 2019-10-10 2020-07-14 中国科学院近代物理研究所 一种铅基反应堆燃料组件的锁紧、解锁及抓取提升装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990006474A (ko) * 1997-06-30 1999-01-25 로빈 엘. 포이에르바허 타이 플레이트를 고속으로 해제 및 고정하는 장치
KR100352200B1 (ko) * 1993-12-30 2002-12-26 프라마톰므 아엔페 경수냉각되는원자로의탈착식연료조립체
KR20060129231A (ko) * 2003-12-22 2006-12-15 아레바 엔피 원자로 연료 조립체 상의 작용력을 제한 유지하는 방법 및연료 조립체
KR101162002B1 (ko) * 2011-05-02 2012-07-03 한국원자력연구원 사용후 핵연료 골격체의 상단고정체 제거 장치 및 이를 이용한 상단고정체 제거 방법
WO2013172488A1 (ko) * 2012-05-14 2013-11-21 (주)로보티즈 잠금-풀림 기능이 있는 탄성 결합체

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2520345A1 (de) * 1975-05-07 1976-11-18 Interatom Befestigungsanordnung fuer kernreaktorbrennstaebe o.dgl.
US4664875A (en) * 1984-11-13 1987-05-12 Westinghouse Electric Corp. Top nozzle removal and replacement fixture and method in a reconstitutable fuel assembly
US4699759A (en) * 1985-06-12 1987-10-13 Westinghouse Electric Corp. Double lock joint for attaching top nozzle to guide thimbles of nuclear fuel assembly
FR2636767B1 (fr) * 1988-09-19 1990-12-14 Framatome Sa Procede et dispositif d'extraction d'un manchon de blocage d'un tube-guide demontable d'un assemblage combustible d'un reacteur nucleaire

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100352200B1 (ko) * 1993-12-30 2002-12-26 프라마톰므 아엔페 경수냉각되는원자로의탈착식연료조립체
KR19990006474A (ko) * 1997-06-30 1999-01-25 로빈 엘. 포이에르바허 타이 플레이트를 고속으로 해제 및 고정하는 장치
KR20060129231A (ko) * 2003-12-22 2006-12-15 아레바 엔피 원자로 연료 조립체 상의 작용력을 제한 유지하는 방법 및연료 조립체
KR101162002B1 (ko) * 2011-05-02 2012-07-03 한국원자력연구원 사용후 핵연료 골격체의 상단고정체 제거 장치 및 이를 이용한 상단고정체 제거 방법
WO2013172488A1 (ko) * 2012-05-14 2013-11-21 (주)로보티즈 잠금-풀림 기능이 있는 탄성 결합체

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3709311A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20200373026A1 (en) 2020-11-26
EP3709311A1 (en) 2020-09-16
EP3709311A4 (en) 2021-08-11
US11501884B2 (en) 2022-11-15
KR20190056454A (ko) 2019-05-27
KR102059464B1 (ko) 2019-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020223604A1 (en) Small modular mobile fission reactor
WO2019093563A1 (ko) 핵연료집합체 상단고정체 락 인서트와 이를 포함하는 핵연료집합체 상단고정체의 분리·결합 시스템
WO2020149444A1 (ko) 사용후 핵연료 집합체의 취급용 고정 장치 및 그 설치 방법
US3862884A (en) Fuel assembly for a nuclear reactor
WO2019093562A1 (ko) 핵연료집합체 상단고정체의 분리·결합 시스템
KR101851184B1 (ko) 향상된 이물질 여과성능을 제공하는 핵연료집합체용 하단고정체
Saito et al. Present status of the high temperature engineering test reactor (HTTR)
EP0158100B1 (en) Poison rod for use in a nuclear reactor
KR101851181B1 (ko) 이물질 여과장치가 형성되는 핵연료집합체용 하단고정체
US5100608A (en) In-core nuclear instrumentation for fast breeder reactors
WO2013089407A1 (ko) 내진 강화 조립체
US4839135A (en) Anti-vibration flux thimble
KR102075647B1 (ko) 내진성능 향상용 핵연료 골격체 보강 구조물 및 이를 포함하는 핵연료집합체
WO2020138930A1 (ko) 원자력 시설의 해체 방법
KR102468162B1 (ko) 가압수형 원자로 연료 집합체
US3663365A (en) Nuclear reactor fuel element assemblies
JP2923269B2 (ja) 高速増殖炉の炉心
US4316770A (en) Liquid-metal-cooled reactor
JP2698605B2 (ja) ガス冷却型原子炉用制御棒
WO2023172096A1 (ko) 소형원자로 장치 및 그 운용방법
KR102075648B1 (ko) 내진성능 향상용 가이드 관 보강 슬리브 및 이를 포함하는 핵연료집합체
KR101859524B1 (ko) 물결형태의 유로판을 구비하는 핵연료집합체용 상단고정체
WO2023167404A1 (ko) 소형 연료집합체를 포함하는 소형모듈원전
KR102102976B1 (ko) 내진성능 향상용 지지격자 셀 삽입부품
US3127046A (en) Pressure vessels

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17931122

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017931122

Country of ref document: EP

Effective date: 20200609