JPH02176595A

JPH02176595A - 高速増殖炉

Info

Publication number: JPH02176595A
Application number: JP63333607A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kawakami; 崇川上
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-12-28
Filing date: 1988-12-28
Publication date: 1990-07-09

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は間遠増殖炉に係わり、特に冷却材液面を貫通し
、その液面近傍に冷却材の流路としての側孔を有する円
筒殻構造物の曲げ変形を防止する手段に関するものであ
る。

（従来の技術）液体ナトリウム等の液体金属を冷却材とじて使用する高
速増殖炉は、第７図に示すように冷却材２を貯溜した原
子炉容器１と、この原子炉容器１内に設けられた炉心３
と、原子炉容器１の上部開口を閉塞するルーフスラブ４
とを備えており、原子炉容器１内の冷却材２を炉心３で
加熱するとともに、その熱を原子炉容器１内に設けられ
た中間熱交換器うで外部へ取出すように構成されている
。また、原子炉容器］内には冷却材２を循環させる循環
ポンプ６が設けら、この循環ポンプ６内に吸込まれた冷
却材２は循環ポンプ６の吐出口に接続された冷却材供給
配管７を通って炉心３の下部に流入するようになってい
る。そして、炉心３の下部に流入した冷却材２は炉心３
内を上方へ向かって流通し、燃料（図示せず）の核反応
熱により高温に昇温されて炉心３の上部から流出するよ
うになっている。

このようにして炉心３で加熱された冷却材２は中間熱交
換器５の上部に設けられた冷却材流入孔８より中間熱交
換器５の内部に流入し、図示しない二次冷却材と熱交換
した後、中間熱交換器５の下部に設けられた冷却材流出
口９から流出するようになっている。そして、中間熱交
換器５から出た冷却材２は再び循環ポンプ６内に吸引さ
れ、上述した経路を循環するようになっている。

また、前記炉心３の上方には炉心上部機構１０がルーフ
スラブ４を貫通して鉛直に設けられている。この炉心上
部機構１０内には制御棒駆動機構等が内蔵されており、
制御棒を上方から昇降駆動する構成となっている。また
、原子炉容器１内は隔壁１１により上部プレナム１２と
下部ブレナム１３とに二重されている。なお、原子炉容
器１の外側には安全容器１４が原子炉容器１を囲むよう
に設けられ、二重容器構造となっている。

ところで、このように構成される高速増殖炉では、第８
図に示すように冷却材液面２ａを貫通し、その液面近傍
に冷却材流路としての側孔１６を有する円筒殻構造物１
５が中間熱交換器５のシェル容器を始めとして多くの炉
内構造物に用いられている。このような円筒殻構造物１
５は冷却材２の昇降温による熱サイクル荷重を受けた場
合、冷却材液面２ａの近傍部分に大きな熱応力が発生し
、破線で示すように外側に大きく曲げ変形する。

これは側孔１６が形成されている部分の円筒殻部１５ａ
（以下部分円筒殻部という）が側孔１６が形成されてい
ない完全円筒殻部に比べて曲げ剛性が小さいため、完全
円筒殻部の撓みや撓み角が強制変形として作用し、クリ
ープ変形を伴うような高温環境においては弾性変形やラ
ッチエツト変形などの変形が集中するためである。

したがって、原子炉の運転時には冷却材２に浸漬された
部分の円筒殻構造物１５は冷却材温度に追従して高温と
なるが、冷却材液面２ａより上のガス空間部分の円筒殻
構造物１５は主に熱伝導によって昇温するため、冷却材
温度に追従できず、冷却材２に浸漬された部分に比べて
低温となる。

このため、特に昇温中には液面下の円筒殻構造物と液面
上の円筒殻構造物との間に熱膨脹差が生じ、この熱膨脹
差によって両者の連続部に曲げモーメントが発生し、図
示のように永久変形することがある。また、昇降温の負
荷方法によっては部分円筒殻部１５ａが内側に永久変形
することもあり、このような変形は熱荷重を繰り返し受
けるうちに永久変形し、円筒殻構造物の健全性を損う虞
れがある。

（発明が解決しようとする課題）上述の如く、従来の高速増殖炉においては冷却材液面２
ａを貫通し、その近傍に側孔１６を有する円筒殻構造物
１５が冷却材２の熱サイクル荷重によって大きく変形し
、炉内機器の機能損傷や構造損傷を来たす虞れがあった
。

本発明の目的は上述した事情に鑑みてなされたものであ
り、冷却材の熱サイクル荷重による円筒殻構造物の曲げ
変形を防止し、安全性及び信頼性の高い高速増殖炉を提
供しようとするものである。

［発明の構成コ（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために本発明は、冷却材を貯溜した
原子炉容器と、この原子炉容器内に設けられた炉心と、
上記原子炉容器の上部開口を閉塞するルーフスラブと、
上記原子炉容器内に設けられ上記冷却材液面近傍に側孔
を有する円筒殻構造物とを具備した高速増殖炉において
、前記円筒殻構造物の側孔近傍に曲げ剛性を補強する補
強部材を設けたことを特徴とするものである。

（作　用）本発明では、円筒殻構造物の側孔近傍に曲げ剛性を補強
する補強部材を設けることにより、側孔が形成されてい
る部分の曲げ剛性を補強部材によって補強できるため、
冷却材の熱サイクル荷重による円筒殻構造物の曲げ変形
を防止することができる。

（実施例）第１図は本発明の第１実施例を示す円筒殻構造物の縦断
面図で、第２図は第１図の■−■矢硯矢面断面図７る。

なお、第１図及び第２図において第８図に示した従来例
と同一部分には同一符号を付し、その部分の説明は省略
する。

この第１実施例が従来例と異なる点は、円筒殻構造物１
５の内側に複数の補強板１７・・・を設けたことであり
、各補強板１７は複数の側孔１６・・・が周方向に形成
された部分円筒殻部１５ａに設けられている。

このように部分円筒殻部１５ａに複数の補強板１７・・
・を設けることにより、部分円筒殻部１５ａの曲げ剛性
を補強板１６によって補強できるため、冷却材２の熱サ
イクル荷重による円筒殻構造物１５の曲げ変形を防止す
ることができる。また、この第１実施例では補強板１７
が円筒殻構造物１５の管軸方向に設けられているため、
冷却材２の流れを妨げることもない。

第３図および第４図は本発明の第２実施例を示すもので
、この実施例は補強板１７の数が第１実施例のものに比
べて２倍となっている以外は第１実施例と同様の構成で
ある。

第５図および第６図は本発明の第３実施例を示すもので
、この実施例は部分円筒殻部１５ａの内側に補強リング
１８を設けたものであり、このように部分円筒殻部１５
ａの内側に補強リング１８を設けることにより、第１及
び第２実施例と同様に円筒殻構造物１５の曲げ変形を防
止することができる。

［発明の効果］以上説明したように本発明は、冷却材を貯溜した原子炉
容器と、この原子炉容器内に設けられた炉心と、上記原
子炉容器の上部開口を閉塞するルーフスラブと、上記原
子炉容器内に設けられ上記冷却材液面近傍に側孔を有す
る円筒殻構造物とを具備した高速増殖炉において、前記
円筒殻構造物の側孔近傍に曲げ剛性を補強する補強部材
を設けたものである。したがって、本発明によれば側孔
が形成されている部分の曲げ剛性を補強部材によって補
強できるので、冷却材の熱サイクル荷重による円筒殻構
造物の曲げ変形を防止でき、高速増殖炉の安全性及び信
頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す円筒殻構造物の縦断
面図、第２図は第１図の■−■矢視断面図、第３図は本
発明の第２実施例を示す円筒殻構造物の縦断面図、第４
図は第３図のＩＶ−ＩＶ矢視断面図、第５図は本発明の
第３実施例を示す円筒殻構造物の縦断面図、第６図は第
５図のＶｌ−Ｖｌ矢視断面図、第７図及び第８図は従来
技術を説明するための図で、第７図は高速増殖炉の概略
構成図、第８図は円筒殻構造物の変形モードを示す図で
ある。１・・・原子炉容器、２・・・冷却材、２ａ・・・冷却
材液面、３・・・炉心、４・・・ルーフスラブ、５・・
・中間熱交換器、６・・・循環ポンプ、８・・・冷却材
流入孔、９・・・冷却材流出口、１０・・・炉心上部機
構、１４・・・安全容器、１５・・・円筒殻構造物、１
６・・・側孔。第１図

Claims

【特許請求の範囲】

冷却材を貯溜した原子炉容器と、この原子炉容器内に設
けられた炉心と、上記原子炉容器の上部開口を閉塞する
ルーフスラブと、上記原子炉容器内に設けられ上記冷却
材液面近傍に側孔を有する円筒殻構造物とを具備した高
速増殖炉において、前記円筒殻構造物の側孔近傍に曲げ
剛性を補強する補強部材を設けたことを特徴とする高速
増殖炉。