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小貫 徳彦*; 多田 伸雄*
JNC TJ9400 2003-006, 206 Pages, 2003/02
JNC-TJ9400-2003-006.pdf:6.67MB
本検討は、FBR実用化戦略調査研究の一環として、湿式対応振動充填燃料製造プラントの燃料製造ライン構成及び主要製造装置の調査を行った。本燃料製造システムは振動充填燃料ピン製造工程、燃料ピン検査工程、燃料集合体組立・検査工程からなり、その主要設備としては振動充填時における燃料ピン保持のための燃料ピンマガジン、振動充填装置、スペーサ挿入装置、上部端栓溶接装置、燃料密度測定装置、燃料集合体組立装置、燃料集合体検査装置等がある。これらの機器の基本設計を行い、機器の基本仕様及び構造を明らかにした。また、これらの装置の燃料製造セル内配置、運転手順、マテリアルハンドリング、運転フローチャート、保守・補修を検討し、故障率を評価した。さらに、安全性に係わる検討としては、燃料の臨界安全性、火災・爆発、耐震性を評価し、品質保証方法や計量管理に係わる検討も実施した。また、本燃料製造システムの経済性に関する検討及び廃棄物発生量に関する検討を実施した。
九万田 篤史*; 細谷 智二郎*; 山本 隆一*
JNC TJ9400 2003-005, 70 Pages, 2003/02
JNC-TJ9400-2003-005.pdf:3.74MB
核燃料サイクル開発機構(以下JNC)ではFBRを中心とした核燃料サイクルを将来の我が国の基幹エネルギーとすべく、1999年より国内の技術力を結集して実用化戦略研究に取り組んできている。第一段階のフェーズ1を2001年に纏めた後、引き続いてフェーズ2に取り掛かり、現在その2年目を終わろうとしている。フェーズ2については2003年度に中間評価が予定されており、これまでの成果のとり纏めと今後の方向性の見通しを定めることが求められている。 本調査は、この時期を捉えて、あらためて過去10年余年に亘る関連報告書を整理することにより、検討中の候補技術について大まかな評価を与えると共に、検討課題の抜け落ちの有無を確認することを通じて、今後の調査研究の方向性を定める際の指針とすることを第一の目標として実施した。また、併せて昨年度実施した共通的課題検討(熱に対する検討)に引き続き、二つ目の共通的課題である遠隔操作技術について、JNC内外におけるこれまでの経験を背景として検討を加え、MAリサイクル燃料製造施設に適用する遠隔操作技術を選択し提案した。
梅村 昭男*; 菊地 俊明*; 田中 宏和*; 川内 慶征*; 箭内 実*; 高橋 浩*
JNC TJ9400 2003-002, 142 Pages, 2003/02
湿式ゲル化法による振動充填燃料製造のうち、顆粒製造に係わる主要機器構造について概念調査検討を行った。検討対象は外部ゲル化法による炉心燃料製造に係わるゲル化転換装置(滴下、洗浄、乾燥装置等)、焙焼・還元炉、焼結炉、マテリアルハンドリング設備である。 (1)昨年度の検討結果に基づき、焼結炉と焼結球の中間貯蔵庫を含めた検討対象について、プロセスフロー、マスフローを明らかにし、処理系列、系列毎の機器数を明らかにした。 (2)機器の配置検討を実施する前提として、臨界安全性について、機器間の相互干渉、粉末が機器からの漏洩、機器移動時等の相互干渉等の異常時を想定した検討を実施した。 (3)主要機器および保守・補修を含めた遠隔ハンドリング設備の概念設計を実施した。また、主要機器および遠隔ハンドリング設備のセル内配置を検討した。また、必要な保守作業について整理した。 (4)主要機器の機器構造を明確化した。また、主要機器の故障について解析を行い保守・補修方法についてまとめるとともに設備の稼働率を見積もった。 (5)品質管理上また工程管理上必要なサンプルについて検討し、検査項目、分析方法、サンプリング頻度等について整理した。 (6)工程の稼働率について特性を評価するとともに、機器を構成する部品の稼働率データの信頼性、妥当性を考慮し、それぞれのデータを整理した。 (7)設備の運転に必要なユーティリティ、運転員数、また設備から発生する廃棄物量等について明らかにした。 (8)対象とする機器の設備費を検討するとともに、処理量、系列数等を考慮して主工程の設備費と製造量の特徴を整理した。また、他のゲル化法の設備費との比較等を実施した。
新開 康夫; 小野 清; 田中 健哉
JNC TN9400 2002-039, 21 Pages, 2002/07
JNC-TN9400-2002-039.pdf:0.66MB
FBR実用化戦略調査研究フェーズIIでは、窒化物燃料は重金属炉、ガス炉及び小型炉の燃料として検討の対象となっている。特に、ガス炉については被覆粒子窒化物燃料が有望視されている。また、重金属炉や小型炉用の燃料として、ペレット燃料や振動充填燃料の窒化物燃料への適用性をさらに詳細に検討することが求められている。平成13年度においては、湿式窒化物燃料は重ついて、窒化物燃料製造のために必要となる設備について、ゲル化から炭素熱還元工程を中心に検討を進めた。湿式-ペレット法については、炭素熱還元装置周辺のオフガス処理量を再評価した結果、オフガス流量が低減し操業費においても削減効果があることが分った。また、He冷却型ガス炉用燃料製造については、大経粒子の製造性の概略評価を行い、その製造可能性について検討を行うと共に、要素技術開発としての課題を摘出した。なかでも、大径粒子のゲル化技術および被覆技術に関する見通しについては、極小規模の試験を実施した上で量産対応のシステム検討を行うことが重要である。