JPH0125439B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、沸騰水形原子炉の水圧式制御棒駆
動機構に制御棒駆動水を供給する制御棒駆動水圧
装置に関する。

沸騰水形原子炉の制御棒駆動水圧装置は、たと
えば第１図のようなものである。すなわち、原子
炉圧力容器ａの底部に設置される制御棒駆動機構
ｂに挿入配管ｃおよび引抜き配管ｄが接続され、
これら挿入配管ｃおよび引抜き配管ｄには水圧制
御ユニツトｅが接続される。この水圧制御ユニツ
トｅは、給水源ｆから送られる制御棒駆動水を上
記挿入配管ｃまたは引抜き配管ｄのいずれか一方
に選択的に圧送する方向切換弁ｇを備えている。
ｈは排水溜めである。また上記挿入配管ｃにはス
クラム水圧送用のアキユムレータｉが接続され、
スクラム時に制御棒急速挿入用のスクラム水を挿
入配管ｃに圧送できるようになつている。ｊ，ｋ
はスクラム時に開弁されるスクラム弁であり、出
口側のスクラム弁ｋはスクラム水排出配管ｌを介
してスクラム水排出ヘツダｍに接続され、このヘ
ツダｍはスクラム水排出容器ｎに接続されてい
る。

以上のように構成された従来の制御棒駆動水圧
装置は、制御棒挿入時には制御棒駆動水が挿入配
管ｃに送られ、一方、制御棒引抜き時には制御棒
駆動水が引抜き配管ｄに送られる。またスクラム
時にはスクラム弁ｊ，ｋが開弁され、アキユムレ
ータｉから高圧のスクラム水が急速に挿入配管ｃ
に送られて制御棒の急速挿入がなされる。

しかしながら、スクラム信号が解除されて炉の
運転が再開されるまでは、上記スクラム弁ｊ，ｋ
が開弁された状態にあることから、この従来装置
では引抜配管ｄやスクラム水排出ヘツダｍ、ある
いはスクラム水排出容器ｎなどに破損や漏れ等の
不具合を生じていると、配管内の水が漏洩するお
それがある。そこでこのような事態を生じた場合
には、水圧制御ユニツトｅに設けられている手動
弁ｐ，ｑを作業員が閉めに行く必要があるが、弁
閉止までに時間が掛り漏洩が進むことが考えら
れ、また作業員の被ばくの問題もある。さらに、
スクラム排出ヘツダｍ等の破損や漏れを検知する
ことが難しいという問題もある。

この発明は上記事情にもとづきなされたもの
で、その目的とするところは、制御棒駆動機構の
引抜き配管、スクラム水排出ヘツダ、あるいはス
クラム水排出容器等が破損しても、該破損箇所か
らの漏洩を最少限に抑え、安全性を維持すること
が可能な制御棒駆動水圧装置を提供することにあ
る。

すなわちこの発明は、制御棒駆動機構と水圧制
御ユニツトとの間に隔離弁を設け、この隔離弁は
制御棒全挿入時に開弁するようにするとともに、
このような閉弁状態にあつても常にスクラム信号
の入力時には、このスクラム信号の発生により隔
離弁を最優先させて自動的に開弁できるようにし
たものである。

以下この発明を第２図に示す一実施例を参照し
て説明する。図中１は沸騰水形原子炉圧力容器で
あり、炉心２を内蔵する。そして上記圧力容器１
の下部には炉心２に制御棒を挿脱する水圧式の制
御棒駆動機構３（一体のみ代表して図示する）が
設けられている。そして各制御棒駆動機構３に
は、制御棒を駆動する制御棒駆動水圧装置が接続
されている。

以下この制御棒駆動水圧装置について説明す
る。図中５は上記制御棒駆動機構３に接続される
挿入配管、６は引抜き配管であり、これら配管
５，６は原子炉格納容器壁７を貫通して原子炉格
納容器外に導み出され、水圧制御ユニツト８に設
けた方向切換弁９に接続されている。この方向切
換弁９は、給水源１０から送られる制御棒駆動水
を上記挿入配管５または引抜き配管６のいずれか
一方に選択的に圧送できるようになつている。１
８は排水溜めである。

また、上記水圧制御ユニツト８は、加圧窒素タ
ンク１１と水タンク１２を備えたアキユムレータ
１３を有している。このアキユムレータ１３は、
入口側のスクラム弁１４を備えたスクラム水供給
配管１５を介して挿入配管５に接続されている。
また、挿入配管５と引抜き配管６には手動仕切弁
１６，１７が設けられている。

さらに、引抜き配管６にはスクラム水排出配管
２０が接続されている。このスクラム水排出配管
２０は、出口側のスクラム弁２１を介してスクラ
ム水排出ヘツダ２２に接続され、このヘツダ２２
はスクラム水排出容器２３に接続されている。な
お、上記ヘツダ２２には、他の制御棒駆動水圧装
置のスクラム水排出配管２０ａも接続されてい
る。２４はスクラムドレン弁である。

そして、上記引抜き配管６の途中に隔離弁２５
を設けてある。この隔離弁２５としてはモータを
使用した電動弁、あるいは電磁弁、もしくはシリ
ンダ機構により開閉動作させるようにしたものな
ど、要するに遠隔操作によつて開閉制御が行なえ
るものを使用する。そして、この隔離弁２５は引
抜き配管６の上流に位置する格納容器壁７の近傍
に取付けられている。そしてこの隔離弁２５は原
子炉通常運転時には全開位置でキーロツクされ、
誤操作により閉弁されることを防止してある。ま
た、万一何らかの原因で隔離弁２５が誤つて閉め
られても、原子炉スクラム信号入力時には、この
スクラム信号により必らず最優先させて自動的に
開弁されるようにインターロツクを組んである。
したがつてスクラム時には、隔離弁２５は必らず
開状態にある。

さらに上記隔離弁２５は、制御棒が全挿入状態
にあるときには、この全挿入位置信号により自動
的に閉弁されるようになつている。この制御棒全
挿入位置は、たとえば制御棒駆動機構３に設けた
永久磁石とリードスイツチを利用して検出可能で
ある。

さらに引抜き配管６には、制御棒駆動機構３の
近傍、たとえば原子炉格納容器内に温度センサ２
６を取着してある。この温度センサ２６は、引抜
き配管６の表面温度を検出するものであり、第３
図に示すように引抜き配管６の温度が予め決めら
れた設定温度Ｔ、たとえば140℃前後になつたと
きに、漏洩警告信号を出力するようになつてい
る。

すなわち、この設定温度Ｔは次のようにして決
めることができる。一般に原子炉運転中に引抜き
配管６内に水が流動していない状態では、引抜き
配管６の表面温度は一定の値（たとえば23℃）で
ある。しかるにスクラム時などにおいて引抜き配
管６内に制御棒駆動機構３からの高温の原子炉水
および制御棒駆動水が流通すると、引抜き配管６
の表面温度は徐々に上昇し始め、スクラム動作が
終了してこの高温水の流通が停止する時間ｔの間
に、配管の表面温度はたとえば数10℃上昇し、そ
の後は温度上昇は停止する。ところが、引抜き配
管６やスクラム水排出ヘツダ２２、スクラム水排
出容器２３などに漏洩を生じている場合には引抜
き配管６内を高温水が流通し続けるから、配管表
面温度も上昇し続ける。よつて、正常時の温度を
超えて漏洩を生じたと判断するに足る温度に達し
た温度を上記設定温度Ｔとする。そして、この設
定温度Ｔを超えた場合には漏洩事故と判断して、
警告信号を中央制御室に出力するようになつてい
る。

次に、上記のように構成された制御棒駆動水圧
装置の作用について説明する。原子炉通常運転時
に制御棒を引抜く場合には、給水源１０から送ら
れる駆動水を方向切換弁９を介して引抜き配管５
に送ることにより、制御棒を降下させ炉心２から
引抜くことができる。一方、制御棒を挿入する場
合には、方向切換弁９を切換操作して、挿入配管
５に駆動水を圧送することにより、制御棒を押し
上げることができる。また、このような原子炉通
常運転時には、スクラム弁１４，２１は全閉され
ているとともに、隔離弁２５および手動仕切弁１
６，１７は開弁されている。

そして、この状態で万一引抜き配管６やスクラ
ム弁２１、スクラム水排出ヘツダ２２などに漏洩
を生じ、前記したように引抜き配管６の表面温度
が設定温度Ｔを超えた場合、温度センサ２６がこ
の温度異常を検知して中央制御室に警告信号が出
力され、隔離弁２５は中央制御室からの遠隔操作
により自動的に閉弁される。したがつて、これら
配管等を流れる原子炉水や制御棒駆動水の漏洩を
最小限度に食い止めることができる。しかし、こ
の場合にも隔離弁２５は、スクラム信号が入力し
た場合、このスクラム信号によつて最優先させて
自動的に開弁できるようなインターロツクを組ん
だ状態にある。

一方、原子炉異常などによりスクラム信号が入
力されると、スクラム弁１４，２１が開弁し、ア
キユムレータ１３の水タンク１２に蓄えたスクラ
ム水が高圧で挿入配管５に送られ、制御棒は急速
全挿入され炉の運転を停止させる。このとき引抜
き配管６を通じて排出されるスクラム水はスクラ
ム水排出配管２０を通じてスクラム水排出ヘツダ
２２に送られ、スクラム水排出容器２３に貯留さ
れる。そして制御棒の全挿入が完了したことが検
知されると、隔離弁２５は閉弁される。したがつ
て、たとえ引抜き配管６やスクラム水排出配管２
０、ヘツダ２２、排出容器２３に破損や漏れ等を
生じていてもスクラム水の漏洩を防止できるもの
である。特に、スクラム弁２１は、スクラム信号
が解除されて炉の運転が再開されるまでは開示状
態に保たれるから、上記のように隔離弁２５の下
流側を仕切れることは漏洩防止を図る上できわめ
て効果的である。しかし、この場合隔離弁２５
は、スクラム信号が再度出力されたときには、こ
のスクラム信号によつて優先的に開弁できる状態
にある。したがつて、スクラム時には常に隔離弁
２５は開いた状態となり、スクラム動作を常に確
実に行なうことができる。

このように、上記制御棒駆動水圧装置によれば
隔離弁２５の下流側に位置する配管類、機器等の
漏洩を確実に防止でき、しかもこの実施例の場
合、温度センサ２６により出力される漏洩警告信
号により漏洩発生時に的確に隔離弁２５を閉弁で
き、漏洩を初期の段階でくい止める上で非常に効
果的である。また、隔離弁２５は原子炉格納容器
壁７の近傍に設けてあるから、原子炉格納容器外
に位置する引抜き配管６のほぼ全長を仕切ること
ができ、漏洩防止効果を高めることができる。

なお、上記一実施例では温度センサを用いて漏
洩を検知して隔離弁を閉めるようにしているが、
温度センサによらず他の漏洩検出手段、たとえば
漏洩を目視により発見したときに隔離弁を中央制
御室等から遠隔操作により隔離弁を閉弁させるよ
うにしてもよい。

この発明は以上説明したように、制御棒駆動機
構と水圧制御ユニツトとの間に隔離弁を設け、こ
の隔離弁は制御棒全挿入時に閉弁するようにする
とともに、このような閉弁状態にあつても常にス
クラム信号の入力時には、このスクラム信号を最
優先させて閉弁できるようにしたものである。し
たがつてこの発明によれば、制御棒全挿入後に隔
離弁によつて隔離弁下流側の配管・機器類たとえ
ば引抜き配管やスクラム水排出ヘツダ、あるいは
スクラム水排出容器などからの漏洩を最少限に抑
えることができ、又原子炉通常運転時において漏
洩が検知された場合には、上記隔離弁を閉弁する
ことによりこれら配管、機器類からの漏洩を最少
限に抑えることができる。そして、スクラム時に
は隔離弁を最優先させて開弁するようにしてある
から、常にスクラム動作を確実に行なえる状態に
維持できるなど原子炉の安全性を向上する上で大
なる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の制御棒駆動水圧装置を示す概略
図、第２図はこの発明に係る制御棒駆動水圧装置
を示す概略図、第３図は引抜き配管の表面温度の
変化を示す特性図である。 ３…制御棒駆動機構、５…挿入配管、６…引抜
き配管、８…水圧制御ユニツト、２２…スクラム
水排出ヘツダ、２５…隔離弁、２６…温度セン
サ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水圧式制御棒駆動機構の挿入配管および引抜
   き配管に接続され、制御棒駆動水をこれら挿入配
   管または引抜き配管に選択的に圧送するととも
   に、スクラム時には制御棒挿入スクラム水を上記
   挿入配管に圧送する水圧制御ユニツトと、スクラ
   ム時に上記引抜き配管を通じて戻されるスクラム
   水を排出するスクラム水排出ヘツダとを備えた制
   御棒駆動水圧装置において、上記水圧制御ユニツ
   トと制御棒駆動機構との間の引抜き配管の途中に
   隔離弁を設けるとともに、この隔離弁の下流側の
   機器あるいは配管に漏洩があつたときに上記隔離
   弁を開弁させかつスクラム信号入力時にはこのス
   クラム信号を最優先させて上記隔離弁を開弁させ
   るとともに制御棒全挿入完了時に上記隔離弁を閉
   弁させる隔離弁制御手段を備えたことを特徴とす
   る制御棒駆動水圧装置。 ２ 上記隔離弁制御手段は、隔離弁と制御棒駆動
   機構との間の引抜き配管の温度を検出する温度セ
   ンサからの所定温度以上になつた旨の信号により
   上記隔離弁を閉弁させるものであることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の制御棒駆動水圧
   装置。 ３ 上記隔離弁は、原子炉格納容器壁近傍の引抜
   き配管上流位置に設けたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項又は第２項記載の制御棒駆動水圧
   装置。