切込付き炉心上部機構に適合した新型燃料交換機の開発; 平成16年度の研究成果のまとめ

Development of a new fuel handling machine suitable for an upper inner structure with a slit

近澤 佳隆  ; 臼井 伸一; 早船 浩樹; 此村 守

Chikazawa, Yoshitaka; Usui, Shinichi; Hayafune, Hiroki; Konomura, Mamoru

高速増殖炉サイクル実用化戦略調査研究ではナトリウム冷却大型炉およびナトリウム冷却中型炉の検討が行われており、いずれの概念においても原子炉容器をコンパクトする観点から切込付き炉上部機構と単回転プラグを組み合わせた燃料交換が採用されている。本研究では切込付き炉上部機構に適合した新型燃料交換機の開発を行った。本年度は燃料交換機の軸受部成立性評価のため1/10スケール軸受試験と実規模軸受試験のための試験装置の製作を行った。切込付き炉上部機構に適合したスリム型マニプレータ式燃料交換機の軸受として、耐震時の燃料交換機アーム変位を低減する観点から、ガタなしのアンギュラ玉軸受を選定した。1/10スケール軸受試験の結果、軸受潤滑仕様として内外輪MoS表面処理ステンレス、セラミックボールの玉軸受を採用した。また、選択した仕様においては1800MPa1880MPaに使用限界があるこが示唆された。実機における軸受寿命評価のための平均荷重は設計荷重で41kN、不確かさを考慮した想定荷重で53kNと評価され、対応する面圧はそれぞれ1580MPa、1745MPaであり、今回1/10スケール軸受試験で使用を確認した1800MPaの範囲内であることが示された。来年度の実規模軸受試験の試験条件としては、不確かさを考慮した条件で軸受の耐久性を実証することが望まれるため、面圧1745MPa、荷重53kN相当の条件で試験を行う計画とする。

Large and Medium scale sodium cooled reactors which has a upper inner structure (UIS) with a slit have been developed in the "Feasibility Study on Commercialized Fast Breeder Reactor Cycle Systems". In this study, a new fuel handling machine (FHM) which is suitable for the UIS with a slit has been developed. In the FY2004 study, 1/10 scale bearing tests have been performed and a test rig for real scale bearing have been manufactured.