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JPS61112996A - 制御棒 - Google Patents

制御棒

Info

Publication number
JPS61112996A
JPS61112996A JP59233192A JP23319284A JPS61112996A JP S61112996 A JPS61112996 A JP S61112996A JP 59233192 A JP59233192 A JP 59233192A JP 23319284 A JP23319284 A JP 23319284A JP S61112996 A JPS61112996 A JP S61112996A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control rod
guide tube
permanent magnets
permanent magnet
sodium
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.)
Granted
Application number
JP59233192A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0378957B2 (ja
Inventor
下屋敷 重広
石田 富雄
内藤 袈裟博
横田 憲克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP59233192A priority Critical patent/JPS61112996A/ja
Publication of JPS61112996A publication Critical patent/JPS61112996A/ja
Publication of JPH0378957B2 publication Critical patent/JPH0378957B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はす) IJウム冷却型原子炉の制御棒に係わシ
、特に炉内の案内管に対する制御棒の側芯構造に関する
ものである。
〔発明の背景〕
従来、制御棒は駆動機構で上端をつかみ炉内に吊り下げ
、上下することによって炉の出力全調整するものである
。ところがナトリウムの流力振動などにより制御棒は炉
心の中で振子の如く円周方向に振れ、炉の出力に変動を
もたらす。このため制御棒が振れないようにすることが
望まれている。
以下に図によって従来技術を説明する。第1図は制御棒
と駆動部が連結された状態を模式的に示した説明図であ
る。制御棒1は下部ダッシュボット2を有する下部案内
管3に挿入されており、制御棒1はラッチ機構部4を介
してラッチ軸5に連結されている。ラッチ軸5は駆動延
長軸6、ダッシュラム7及びガイドスリーブ8の内側を
貫通し延長管9に連結されている。延長管9はラッチベ
ローズ10及びストロークベローズ11の内側に収納さ
れており、ラッチ軸保持機構12を介し、ラッチ棹13
に連結されている。ダッシュラム7、ラッチベローズ1
0及びストロークベローズ11等は上部案内管14の中
に収納されており、上部案内管14にはナトリウム15
に浴するダッシュラム7の下部にダッシュボット16、
及びナトリウム15とカバーガス17にまたがるガスシ
ール機構18が接合されている。なお、19はしやへい
プラグであり、20は駆動ロッドである。
第1図は原子炉を停止するために制御棒1を全挿入した
状態を示すもので、ダッシュボット16にダッシュラム
7が挿入されている。原子炉の定常運転時には制御棒1
は本図より上部にあり、ダッシュラム7はダッシュボッ
ト16より抜き出した上部に位置する。そして制御棒1
は駆動延長軸6、ダッシュラム7、ガイドスリーブ8、
延長管9等と共に駆動ロッド20により上下に駆動され
、炉の出力が調整される。
第2図は定常運転中の制御棒1と下部案内管3の位置関
係を示したもので、制御棒lの上端が吊られ、下端は自
由状態になっている。案内管3と制御棒1の間のギャッ
プ31は熱変形その他で制御棒1の上下駆動時の中心と
、下部案内管3の中心がずれても、制御棒1は上下に駆
動でき、炉の出力を調整できるよう寸法が決定されてい
る。
第3図は制御棒1の詳細構造の一例を示す図である。ス
テンレス鋼SUS 316製の細管32の中に炭化ホウ
素(B、C)33(i7充填した制御棒要素34を上部
端板35と下部端板36で支持した構造で、制御棒要素
34は保護管37に収納されている。上下の端板にはそ
れぞれ上部ノズル38と、下部ノズル39がついており
、上部ノズル39はラッチ機構2と接続できる構造にな
っている。下部ノズル39は制御棒1が最下部まで挿入
されたとき、下部ダッシュボッ)40にはめ込ませる構
造になっている。第2図において下部案内管3の中を上
昇流するナトリウムの一部は下部案内管3と、制御棒1
の間のギャップ31を流れる。また、他の一部は下部ノ
ズル39に設けた孔41より制御棒1の内部に入り、下
部端板36に設けた孔42より制御棒要素34の外側を
通過し、上部端板35に設けた孔43より出て、上部ノ
ズル38に設けた孔44から制御棒1の外に出て、下部
案内管3と、制御棒1の間のギャップ31を流れるナト
リウムと合流する。
制御棒1が炉の中心方向に向って振れると炉の出力は低
下し、逆に炉心より外側方向に向って振れると炉の出力
は上昇する。この理由は、炉の中心方向に向って振れた
場合、制御棒1が炉心側の中性子を吸収し、逆に制御棒
1が炉心よシ外側方向に向って振れると炉心の中性子吸
収割合が減少するためである。
〔発明の目的〕
本発明の目的は下部案内管内での制御棒のナトリウム流
力振動等による横振れを抑制し、原子炉出力の変動を押
えることのできる制御棒の側芯構造を提供することにあ
る。
〔発明の概要〕
本発明は、下部案内管の内面と、制御棒の外面の円周上
に、それぞれ同極の永久磁石を配置し、磁石の反発力に
より制御棒の振れを押え側芯することを特徴とする。永
久磁石は高温(約550C以下)、化学的に活性なナト
リウム環境中で使用されるため、ナトリウムとの共存性
の良いオーステナイトステンレス鋼又はニッケルの薄膜
で保護する。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を図面により説明する。
第4図は本発明の一実施例を示す構造の概要である。第
1〜3図と同じ部品は同記号で示しである。
下部案内管3は通常高温ナトリウムとの共存性の良いス
テンレス鋼5US316が用いられる。案内管3の下部
には制御棒1が最下部まで挿入されたとき、下部ノズル
39をはめ込む下部ダッシュボット2が設けられている
。ダッシュボット2より上部の案内管3の内表面には制
御棒1の制御範囲の長さにわたり、円周方向90°間隙
に永久磁石45が配置されている。一方、制御棒1には
上部端板35と、下部端板36に、案内管3と同様に円
周方向90’間隔に永久磁石46が配置されている。永
久磁石45と、46はいずれもN極又はS極のいずれか
一方の同極同志のものである。
永久磁石45と46はそれぞれ円周方向4個所がお互い
に対向するよう配置されている。永久磁石46は制御棒
1の保護管37の外周に円周方向90°間隔に取付ける
こともできるが、保護管37に比べ、厚肉でできている
端板35,36に取付ける方が容易である。第5図は第
4図のA−A断面を示したもので、永久磁石の配置状況
を説明したものである。先に述べたように制御棒1に配
置した永久磁石46と、案内管3に配置した永久磁石4
5は互いに45°間隔で同極同志が対向するよう配置さ
れている。
第4図に示した以外に永久磁石は次のように配置するこ
とも考えられる。すなわち、制御棒1の外周に長手方向
全体にわたって90°間隔4個所に配置し、逆に案内管
3の内面には制御棒1の制御範囲の長さ方向に複数個所
分割して配置する方法である。いわゆる第4図に示した
制御棒1と、案内管3への永久磁石を逆に配置する事で
ある。
さらに永久磁石の円周方向への配置は、第5図に示すよ
うな90°間隔に4個所の場合のほかにも180°間隔
に2個所、120°間隔に3個所、あるいはそれ以上の
個所に配置することも考えられる。さらに案内管3の内
面周方向全周及び制御棒1の外面周方向全周を永久磁石
でおおうととも考えられる。実験の結果によれば、案内
管3及び制御棒1の円周方向に等角度で3〜4個所配に
すれば側芯効果は十分であることがわかった。
次に、本発明に適用する永久磁石について説明する。本
発明に適用する永久磁石の要点は、高温に長時間加熱さ
れることにより減磁しないこと、及び高温のナトリウム
の環境との共存の良いことである。高温が減磁しない磁
石としては、鉄、ニッケル、コバルト、アルミニウム及
びチタニウムを主成分とする鋳造磁石を用いることがで
きる。
この鋳造磁石の使用温度は最高5500であり、本発明
の目的に十分に適用できる。また、案内管3の内面及び
制御棒1の外面に配置するための磁石の加工も容易であ
る。実機に適用する磁石の形状はいろいろ考えられるが
、へソ橋状及び矩形状のものが一般的である。一般にこ
のような成分の永久磁石は直接ナトリウム中に没潰して
長時間使用することは不可能である。そこで、本発明で
は第6図に示すように、ナ) IJウムとの共存性の良
い金属薄で表面を被覆する。ナトリウムとの共存性の良
い材料としてはオーステナイトステンレス鋼及びニッケ
ルなどである。第6図は実際の適用例を示したもので、
永久磁石は案内管3及び制御棒1にそれぞれ磁石をはめ
込むビット47を設け、そのビット47に永久磁石45
.46’eはめ込み、それに5US316の薄板48を
かぶせ、アーク溶接によってシール溶接49をし被覆し
ている。
オーステナイトステンレス鋼及びニッケルのナトリウム
による腐食は温度550C以下では0.1μm / y
ear以下でアシ、永久磁石を被覆する薄板の厚さは1
.2mで十分である。
次に第5図に示したように永久磁石を周方向に配置した
場合、案内管3と制御棒1の対向位置関係がずれないよ
うな工夫が必要である。案内管3の永久磁石45の位置
が一定方向になるよう配置しておき、駆動機構ラッチ部
で定まった方向に制御棒1をつかんで位置決めすること
によシ十分な精度で対向位置は保持することができる。
他の例としては第7図に示すように案内管3の内面全周
に永久磁石を設ければ、制御棒が万一どのように周方向
に回転したとしても互いの磁石の対向関係は維持される
。逆に第8図のように制御棒1の外面全面に永久磁石を
配置しても同様の効果がある。
第9図は案内管3への永久磁石45を制御棒1が通常の
制御作動時に駆動する範囲に限り取付けた場合の一例を
示したもので、永久磁石45は上下に2分割され、制御
棒1の上部端板35及び下部端板36にそれぞれ取付け
た永久磁石46に対向して取付けられている。。
以上説明した永久磁石取付は案内管3及び制御棒1の作
動を第9図を用いて説明する。炉心において冷却材ナト
リウムは案内管3の下部ノズル50より入り、流路51
を通過し、案内管3の中を上昇する。この上昇するす)
 IJウムの流力振動により制御棒1は横振れしようと
する。しかし案内管3の内面の永久磁石45と、制御棒
1の永久磁石46の相互反発力により制御棒1は案内管
3の中で側芯される。
次に案内管3の直径が小さい場合は第6図に示したよう
に管内面から磁石を保護する薄板を溶接することは困難
となる。その場合には第10図に示すように案内管3の
外面より永久磁石45を取付けるビット47を加工し、
そのビット47の中に永久磁石45をはめ込み、その上
にステンレス鋼薄板48t−かぶせ、溶接49によりシ
ールする。
〔発明の効果〕
本発明によれば、制御棒表面に設けた永久磁石と、案内
管内表面に設けた永久磁石との反発力のバランスにより
、制御棒の横振れを抑制することができ、制御棒の横振
れが原因で生ずる炉出力の一変動を押えることができる
【図面の簡単な説明】
第1図はFBR用制御棒の駆動部を含めた構成を説明す
る断面図、第2図は定常運転中の制御棒と案内管の位置
関係を示す図、第3図は制御棒の構造図、第4図は本発
明の一実施例を示す構造図、第5図は第4図のA−A断
面図、第6図は本発明になる永久磁石取付は法を説明す
る図、第7図及び第8図は本発明の他の実施例を説明す
る断面説明図、第9図は案内管及び制御棒の作動説明図
、第10図は溶接シールの説明図である。 1・・・制御棒、3・・・案内管、31・・・ギャップ
、45゜46・・・永久磁石、47・・・ビット、48
・・・薄板、49・・・溶接。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、原子炉の炉心に挿入される制御棒と、その制御棒を
    導く案内管において、制御棒の外面と、案内管内面の円
    周上に、それぞれ同極の永久磁石を配置したことを特徴
    とする制御装置。 2、特許請求の範囲第1項において、永久磁石を制御棒
    外面及び案内管内面に、全面または周方向等間隔に分割
    配置したことを特徴とする制御装置。 3、特許請求の範囲第2項において、永久磁石を長手方
    向に沿つて一体又は分割して配置したことを特徴とする
    制御装置。 4、特許請求の範囲第1項、第2項、第3項において、
    永久磁石をステンレス鋼またはニッケル薄板にて被覆す
    ることを特徴とする制御装置。
JP59233192A 1984-11-07 1984-11-07 制御棒 Granted JPS61112996A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59233192A JPS61112996A (ja) 1984-11-07 1984-11-07 制御棒

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59233192A JPS61112996A (ja) 1984-11-07 1984-11-07 制御棒

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61112996A true JPS61112996A (ja) 1986-05-30
JPH0378957B2 JPH0378957B2 (ja) 1991-12-17

Family

ID=16951184

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JP59233192A Granted JPS61112996A (ja) 1984-11-07 1984-11-07 制御棒

Country Status (1)

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JP (1) JPS61112996A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5073334A (en) * 1989-03-17 1991-12-17 Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan Self-actuated nuclear reactor shutdown system
US6411668B1 (en) * 1997-02-12 2002-06-25 Compagnie Europeenne Du Zirconium-Cezus Guide tube of a nuclear reactor fuel assembly

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5073334A (en) * 1989-03-17 1991-12-17 Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan Self-actuated nuclear reactor shutdown system
US6411668B1 (en) * 1997-02-12 2002-06-25 Compagnie Europeenne Du Zirconium-Cezus Guide tube of a nuclear reactor fuel assembly

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JPH0378957B2 (ja) 1991-12-17

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