燃料组件制造技术

本发明专利技术涉及用于沸水反应堆的包括短长度燃料棒的燃料组件，短长度燃料棒包括布置在方形点阵列最外周区域中的四根第一短长度燃料棒。一个位于短长度燃料棒上端以上的燃料定位件的结构使得设置在与第一短长度燃料棒有关的点阵位置上的栅元被除去，在上述点阵位置上代之以支承件，每个支承件用于将相邻地设置在最外周区域中每一个上述点阵位置两侧的两个栅元连接于带件。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
燃料组件的制作方法
本专利技术涉及用于沸水反应堆中的燃料组件，更具体来说，涉及包括燃料定位件的燃料组件。
技术介绍
例如，在日本专利公开文本第平2-163695号中已公开了一种用于沸水反应堆的燃料组件。这种燃料组件包括多根燃料棒和两根水棒。燃料棒位于9排×10列的方格短阵中。构成燃料棒束的这些燃料棒和水棒由在轴向上布置的多个燃料定位件以相互特定的间隔保持不可移动。 燃料定位件包括很多圆筒形件；一个带件；多个环形弹簧；水棒保持件，每个水棒保持件形成大致的Ω形横截面，用于保持水棒。许多圆筒形件相互接合，形成束。每个圆筒形件设置在准备插入燃料棒的点阵位置上，有关的一根燃料棒插入每个圆筒形件中。形成方形的带件包围许多圆筒形件的束的外周。 带件具有突出件(浴缸形突出物)，它们在燃料槽箱内周侧突出并与燃料槽箱的内表面接触。环形弹簧设置在一对相邻的圆筒形件的接合部分上，用于压迫地支承插入相邻的圆筒形件中的燃料棒。另外，环形弹簧的作用是在燃料棒插入相邻的圆筒形件中时产生压迫力。 水棒保持件接合在相邻于水棒的两个圆筒形件上。为了将燃料棒保持在相邻于水棒的两个圆筒形棒中而布置环形弹簧的情形中，由于从将弹簧布置在燃料定位件上的观点来看，该两个圆筒形件中不存在配对的圆筒形件，因而不能实现弹簧功能。为了解决上述缺陷，一个弹簧压迫突出件和一个弹簧固定突出件设置在水棒保持件和上述两个圆筒形件中的每一个之间的接合部分上，因此，固定燃料棒所需要的压力是通过弹簧固定突出件固定环形弹簧，以及通过弹簧加压突出件压迫它而产生的。 另一方面，为了改善沸水反应堆的燃料组件的核特性，如日本专利公开文本第平5-232273号所述，有一种设有多个燃料棒的结构，一些燃料棒中的每根燃料棒的长度比其余燃料棒中每根燃料棒的长度短。在上述专利文件所述的燃料组件中，为了改善由于减小空穴系数而引起的反应性可控性，长度短的燃料棒设置在方形点阵的外周区域，邻近于水棒。 如上所述，燃料定位件沿轴向设置在多个位置上。因此，用于上述包括长度短的燃料棒的燃料组件的燃料定位件中的那些位于长度短的燃料棒的上端以上的那些定位件在与长度短的燃料棒有关的点阵位置上没有燃料棒。与此相关，已有人提出一种结构，在这种结构中，在位于长度短的燃料棒上端以上的燃料定位件中，位于与长度短的燃料棒有关的点阵位置上的圆筒形件被除去以减小压力损失。 但是，在日本专利公开文本第平5-232273号中所述的燃料组件中，长度短的燃料棒布置在方形点阵的最外周区域，邻近于水棒，在这种燃料组件中，如果想简单地除去在位于长度短的燃料棒的上端以上的燃料定位件中的在与长度短的燃料棒有关的点阵位置上的圆筒形件，那么会发生下述两个问题(1)与强度有关的问题在通常的燃料定位件中，长度短的燃料棒位于方形燃料棒点阵的内部区域(而非外周区域)。因此，即使除去位于与长度短的燃料棒有关的点阵位置上的圆筒形件以减小压力损失，在最外区域中的圆筒形件与包围燃料定位件的外周的带件相接触，因而整个燃料组件的结构强度下降很小。 例如，如果在地震的情况下或在处置燃料组件时外力通过燃料槽箱作用在燃料定位件上，那么，负荷首先传至设在带件上的突出件上。其后，负荷通过带件传至接合于带件内侧的方形点阵最外周区域中的圆筒形件，然后顺序传至布置在方形点阵列内周侧的圆筒形件。在带件和圆筒形件基本连续地布置在负荷的上述传递路径上的情形中，带件和圆筒形件的结合体，作为一个整体，具有保证强度的作用，因而有效地保证了整个燃料定位件的结构强度。 与此相反，在位于与外周区域中长度短的燃料棒有关的点阵位置上的圆筒形件被除去的情形中，在方形点阵的最外周区域中的圆筒形件的布置在除去圆筒形件的位置上变得不连续。这使得由许多圆筒形件构成的结合体的强度保证作用不足，因而减小了整个燃料定位件的结构强度。 为了尽量减小强度下降，例如，日本专利文本第平6-3473号公开了一种燃料定位件，在其结构中，8件主要用于接受来自燃料槽箱的力的浴缸形突出件设置在方形带件上。更具体来说，在带件的每侧设置两件浴缸形突出件，其面对于设置在带件的相对侧上的两件浴缸形突出件；为了保证强度，圆筒形件必须设置在两件相面对的浴缸形突出件之间的所有点阵位置上；位于其它点阵位置上的圆筒形件被除去以减小压力损失。 但是，日本专利公开文本第平6-3473号所公开的燃料定位件会引起另一个问题。 也就是说，在包括长度短的燃料棒的燃料组件结构中，长度短的燃料棒的布置根据所需要的核特性变化。但是，在上述燃料定位件中，设置在两件相面对的浴缸形突出件之间的所有点阵位置上的圆筒形件不能被省略，因此，如果长度短的燃料棒布置在两件相面对的浴缸形突出件之间的点阵位置之一上，那么，它就不能充分减小压力损失。相反，在优先考虑充分减小压力损失的情形中，长度短的燃料棒不能设置在两件相面对的浴缸形突出件之间的所有点阵位置上，因此，燃料组件结构中的自由度受到限制。 (2)与弹簧布置有关的问题在上述燃料组件中，长度短的燃料棒布置在最外周区域，相邻于水棒，在这种燃料组件中，如果位于长度短的燃料棒组件上端以上的燃料定位件中的设在与长度短的燃料棒有关的点阵位置上的圆筒形件被简单地除去，那么就会出现另一个问题。 现在以(下文中将描述的)图2和3所示的燃料组件为例描述该问题。上述燃料组件包括设置在9排×9列的方形点阵中的燃料棒，两个设置在一个区域中的两根水棒，在该区域中可以布置7根燃料棒。另外，在这种燃料组件中，四根长度短的燃料棒在方形点阵的最外周的每侧的中点各布置一根，在燃料定位件的中央部分上3排×3列的方形点阵的两个角部布置两根长度短的燃料棒，使其相邻于水棒。 假定在上述燃料组件中位于长度短的燃料组件的上端以上燃料定位件中，位于与长度短的燃料棒有关的占阵位置上的栅元(cell)被除去，这与现有技术方式相同，为了消除零件数目增加的现象，只使用一种环形弹簧。在这种情形中，要求完全再考察在燃料定位件上的环形弹簧的布置。在图24中表示作为对比实例的弹簧再布置。 现在参阅图24，在燃料定位件103中，作为圆筒形件的栅元104被捆扎，相互结合。用于压迫式固定燃料棒2的环形弹簧105设置在一对相邻栅元104之间的接合部分上。此时，在与短长度燃料棒2b1，2b2有关的6个点阵位置106a，106b，106c，106d，106e和106f上省略了栅元104的设置，以便减小压力损失。由于省略了栅元104，如图24所示，环形弹簧105的布置完全不同于日本专利公开文本第平2-163695号中所述的布置。 在图24所示的弹簧再布置中，两件环形弹簧105A和105B中每个都是自由的，即，没有与其配对的配合栅元，这两件环形弹簧相邻地存在于每个点阵位置106e和106f处，即，燃料定位件中央部分中3排×3列方形点阵的两个角部，相邻于水棒3。为了使环形弹簧105A和105B能够具有弹簧功能，需要形成弹簧加压结构，使环形弹簧105A和105B同时在点阵位置106e和106f中的每一个上产生压力。 但是，迄今尚未公知用于在一个点阵位置上安装两个或更多自由环形弹簧的弹簧加压结构。另外，也需要检查在弹簧加压结构和水棒保持体108之间的连接机构，水棒保持件形成大致Ω本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料组件，它包括：　　　　多根位于方形点阵列中的燃料棒，所述燃料棒包括多根短长度燃料棒，每根具有的燃料有效长度短于其余所述燃料棒中每一根的燃料有效长度；　　　　至少一根水棒，它设置在一个区域中，在所述区域中可布置一根或多根所述燃料棒；以及　　　　多个燃料定位件，它们设置在沿轴向的多个位置上，用于固定所述多根燃料棒和所述至少一根水棒，使其相互的径向间隔保持不动；　　　　其中，所述多根短长度燃料棒包括布置在所述方形点阵列最外周区域中的至少一根第一短长度燃料棒；以及布置在邻近于所述至少一根水棒点阵位置上的至少一根第二短长度燃料棒；　　　　每个所述燃料定位件包括多个圆筒形件，它们相互连接，所述燃料棒分别插入其中，以及一个带件，其用于包围所述多个圆筒形件的最外周；以及第一环形弹簧，每个第一环形弹簧设置在所述多个圆筒形件中一对相邻的圆筒形件之间的接合部分上，以便压迫插在所述相邻圆筒形件中的所述燃料棒；　　　　所述多个燃料定位件包括位于所述第一和第二短长度燃料棒的上端以上的第一燃料定位件，以及至少一个所述第一燃料定位件的结构使得所述多个圆筒形件中位于与所述第一和第二短长度燃料棒对应的第一和第二点阵位置上的所述那些圆筒形件被省略；　　　　所述多个圆筒形件中设在邻近于所述第二点阵位置的那些圆筒形件中的每一个在所述第二点阵位置侧具有一个第二环形弹簧，其用于压迫在所述圆筒形件中的所述燃料棒；以及　　　　位于邻近于所述第二点阵位置的所述点阵位置上的所述多个第二环形弹簧受到设置在所述第二点阵位置上的弹簧加压件的支承。...

【技术特征摘要】
JP 1999-1-18 009531/99;JP 1998-2-10 028389/98;JP 11.一种燃料组件，它包括多根位于方形点阵列中的燃料棒，所述燃料棒包括多根短长度燃料棒，每根具有的燃料有效长度短于其余所述燃料棒中每一根的燃料有效长度；至少一根水棒，它设置在一个区域中，在所述区域中可布置一根或多根所述燃料棒；以及多个燃料定位件，它们设置在沿轴向的多个位置上，用于固定所述多根燃料棒和所述至少一根水棒，使其相互的径向间隔保持不动；其中，所述多根短长度燃料棒包括布置在所述方形点阵列最外周区域中的至少一根第一短长度燃料棒；以及布置在邻近于所述至少一根水棒点阵位置上的至少一根第二短长度燃料棒；每个所述燃料定位件包括多个圆筒形件，它们相互连接，所述燃料棒分别插入其中，以及一个带件，其用于包围所述多个圆筒形件的最外周；以及第一环形弹簧，每个第一环形弹簧设置在所述多个圆筒形件中一对相邻的圆筒形件之间的接合部分上，以便压迫插在所述相邻圆筒形件中的所述燃料棒；所述多个燃料定位件包括位于所述第一和第二短长度燃料棒的上端以上的第一燃料定位件，以及至少一个所述第一燃料定位件的结构使得所述多个圆筒形件中位于与所述第一和第二短长度燃料棒对应的第一和第二点阵位置上的所述那些圆筒形件被省略；所述多个圆筒形件中设在邻近于所述第二点阵位置的那些圆筒形件中的每一个在所述第二点阵位置侧具有一个第二环形弹簧，其用于压迫在所述圆筒形件中的所述燃料棒；以及位于邻近于所述第二点阵位置的所述点阵位置上的所述多个第二环形弹簧受到设置在所述第二点阵位置上的弹簧加压件的支承。2.根据权利要求1所述的燃料组件，其特征在于在所述至少一个第一燃料定位件中的所述弹簧加压件包括多个弹簧固定部分，它们分别插在所述第二环形弹簧的环中以便固定所述多个第二环形弹簧，以及多个弹簧加压部分，它们从外周侧与所述多个第二环形弹簧的环接触以便支承所述多个第二环形弹簧，使所述多个第二环形弹簧分别产生对有关的所述燃料棒的压力。3.根据权利要求2所述的燃料组件，其特征在于所述多个弹簧固定部分包括多个弹簧固定突出件，所述多个弹簧加压部分包括多个弹簧加压突出件；以及所述多个弹簧固定突出件全部沿一个方向突出，至少一个所述弹簧加压突出件沿相反的方向突出。4.根据权利要求2所述的燃料组件，其特征在于所述多个弹簧固定部分包括多个弹簧固定突出件，所述多个弹簧加压部分包括多个弹簧加压突出件...

【专利技术属性】
技术研发人员：平野敦也，菅野智，入部真，黑崎英树，相泽泰博，福本隆，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，日立工程株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]