JPH02247597A

JPH02247597A - 高速増殖炉

Info

Publication number: JPH02247597A
Application number: JP1067474A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Kumaoka; 熊岡　祥雄; Yutaka Kawamura; 河村　豊
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-03-22
Filing date: 1989-03-22
Publication date: 1990-10-03

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）本発明は原子炉建屋のベースマット上に載置されるタン
ク型高速増殖炉に係り、特に設計地震荷重を低減するこ
とができる高速増殖炉に関する。

（従来の技術）第５図を参照しながら従来のタンク型の高速増殖炉の概
略構成を説明する。有底円筒状の主容器１の内部には核
反応によって熱エネルギを発生させる炉心２が設けられ
ている。また主容器１の内部には一次冷却材としての液
体金属３（通常液体ナトリウム）を循環させる複数の主
循環ポンプ４、−次冷却材から二次冷却材としての液体
金属（図示せず）（通常液体ナトリウム）へ熱エネルギ
を伝達する複数の中間熱交換器５等からなる一次冷却系
設備が収容されている。

炉心２の下部には炉心入口プレナム部６が設けられ、炉
心２及び炉心入口プレナム部６は主容器１内の底部に設
けられた炉心支持体７に支持されている。また炉心２の
上方には炉心上部機構８が配設されている。

主容器１の内部には隔壁９が配置されており、この隔壁
９によって主容器１内の空間が上方のホットプール１０
と下方のコールドプール１１とに区画されている。

前記複数の主循環ポンプ４および複数の中間熱交換器５
はいずれも主容器１内に周方向等間隔に配置されている
。各主循環ポンプ４の下端には炉内配管１２が接続され
、この炉内配管１２の下端部は前記コールドプール１１
内から炉心入口プレナム部６まで延設されている。各主
循環ポンプ４の下部から炉内配管１２に亘って薄肉円筒
体１３で囲み、この円筒体１３の下端を前記隔壁９を貫
通してコールドプール１１内へ導入させ、円筒体１３の
内部をコールドプール１１の内部空間に連通させている
。

主容器１の外側に万一の冷却材漏洩事故に備えて有底円
筒状の安全容器１４が設けられている。

以上のように構成された高速増殖炉は上部外周に設けら
れた支持材１５を介して原子炉建屋のキャビティ・ウオ
ール１６に支持されている。

また、主容器１の上部開口は上蓋をなすルーフ・スラブ
１７で閉塞されている。

ルーフ・スラブ１７には冷却層１８が形成され、この冷
却層１８に冷却ガスを循環させることにってルーフ・ス
ラブ１７の過熱を防止するようにしている。

ホットプール１０及びコールドプール１１には一次冷却
材としての液体金属３（通常、液体ナトリウム）が収容
されているが、この液体金属３の液面とルーフ・スラブ
１７との間にはカバーガスが充填されている。

次に従来のタンク型高速増殖の作用について説明する。

まず−次冷却材である液体金属３は炉心２を上方に向っ
て通過する間に核反応による熱エネルギを受けて高温と
なり、ホットプール１０内へ流入する。そして中間熱交
換器５に上部から流入し、二次冷却材としての液体金属
に熱エネルギを伝達して温度を低下させながらコールド
プール１１内へ流下する。一方、コールドプール１１内
の液体金属３は主循環ポンプ４により昇圧され、炉内配
管１２を通って炉心入口プレナム部６へ戻される。なお
、中間熱交換器５で加熱された二次冷却材としての液体
金属は主容器１の外部へ導かれ、タービン駆動用の蒸気
を加熱することになる。

（発明が解決しようとする課題）以上のように構成された従来の高速増殖炉においては、
高速増殖炉全体が支持部材１５を介してキャビティ・ウ
オール１６で支持されているため、地震時の入力地震動
がキャビティ・ウオール１６の振動により増幅されて主
容器１に入ることとなる。

この入力地振動の増幅によって設計地震荷重が大きくな
る課題がある。このことによって主容器１の板厚増大、
炉心支持体７の高剛性化、およびルーフスラブ１７の高
剛性化等をもたらす。このことは構造部材物量の増大に
つながり、プラント建設費の増大に至る課題がある。

本発明はこのような課題を解決するためになされたもの
で、設計地震荷重を低減することができる高速増殖炉を
提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明は内部に炉心、炉心上部機構、主循環ポンプおよ
び中間熱交換器を収納するとともに隔壁によって内部を
ホットプールとコールドプールに区画した有底筒状の主
容器と、この主容器外側を覆って配設された安全容器と
を備えた高速増殖炉であって、主容器の底板周縁より下
方に向って原子炉建屋のベースマット上に載置される主
容器支持スカートを垂設し、かつ原子炉建屋のベースマ
ットと岩盤上に固定された下部ラフトとの間に薄いゴム
板と薄い鋼板とを交互に積層され上下にフランジを有し
て構成された免震装置が設けられてなることを特徴とす
る。

（作　用）原子炉建屋の下部ラフトに入った水平方向の入力地震動
は、免震装置により建物の水平方向の揺れの周期が地震
の揺れの周期より大きくされて、地震の衝撃力がかわさ
れることとなって低減される。また、上下方向の入力地
震動はここで使用している免震装置では低減されること
なく、原子炉建屋のベースマットに伝達されるが、ベー
スマットから主容器支持ススートを介して原子炉構造ま
で伝達される間において、荷重の伝達経路が短いことに
起因して入力地震動が増幅されることがなく、原子炉構
造に対する設計地震力を十分緩和することができる。

（実施例）第１図から第４図を参照して本発明の実施例について説
明する。

第１図は本発明に係る高速増殖炉の一実施例を示す図で
ある。

第１図において、有底円筒状の主容器１の内部には核反
応によって熱エネルギを発生させる炉心２が設けられて
いる。また主容器１の内部には一次冷却材としての液体
金属３（通常液体ナトリウム）を循環させる複数の主循
環ポンプ４、−次冷却材から二次冷却材としての液体金
属（図示せず）（通常液体ナトリウム）へ熱エネルギを
伝達する複数の中間熱交換器５等からなる一次冷却系設
備が収容されている。

炉心２は主容器１内の炉心支持体７に支持されている。

また炉心２の上方には炉心上部機構８が配設されている
。

また主容器１の内部には隔壁９が配置され、この隔壁９
によって主容器１内の空間が上方のホットプール１０と
下方のコールドプール１１とに区画されている。

複数の主循環ポンプ４および複数の中間熱交換器５は、
いずれも主容器１内に周方向等間隔に配置されている。

各主循環ポンプ３の下端には炉内配管１２が接続され、
この炉内配管１２の下端部は前記コールドプール１１内
の炉心２まで延設されている。

主容器１の外側には万一の冷却材漏洩事故に備えて有底
円筒状の安全容器１４が設けられている。

主容器底板１９は主容器１の中心軸を通る縦断面につい
て、主容器支持スカート２ｏの間において下向き凸部と
なる円弧を描くよう曲面状に形成されている。

主容器１の上蓋をなす上部平板ヘッド２１に主循環ポン
プ４及び中間熱交換器５が搭載支持される。

上部平板ヘッド２１の内周縁から垂直し立上った円筒に
はベローズ２２が配設される。

炉心上部機構８を支持して、炉心２の燃料集合体（図示
せず）を交換するための機能を有するプラグ２３は、原
子炉容器キャビテイスラブ２４から支持される。

主容器支持スカート２０は原子炉建屋のベースマット２
５により支持され、ベースマット２５は地盤の岩盤上に
設けられた下部ラスト２８のコンクリートパルス２７の
上で免震装置２６により支持される。

第２図は本発明に適用する免震装置２６の構造を説明す
るための一部断面で示す斜視図である。

第２図において、免震装置２６は上部フランジ２９と下
部フランジ３０との間において、薄いゴム層３１と薄い
鋼板層３２を交互に重ね合わせ積層して圧着したもので
ある。

次にこのような構成からなる本実施例の作用について説
明する。

一次冷却材である液体金属３は従来装置と同様、中間熱
交換器５に送られ、中間熱交換器５で加熱された二次冷
却材としての液体金属は主客器１の外部に導かれてター
ビン駆動用の蒸気を加熱する。

地震時における入力地震動は地盤から下部ラフシ２８に
入り、免震装置２６を通って原子炉建屋のベースマット
２５に伝搬される。

この場合、第２図のように構成された免震装置ではそれ
によって支持される建物の水平方向の揺れの周期を地震
波に含まれる波の周期より長くすることができ、地震の
衝撃力を緩和する効果が発揮できる。

第３図は、免震された原子炉建物と免震されていない建
物において、原子炉構造に対する設計床応答スペクトル
（その振動数の機器が当該場所に設置された場合に機器
に対する設計地震力を示すもの）を示したものである。

実線は非免震建物に関する床応答スペクトルであり、破
線は免震建物に関する床応答スペクトルである。

免震装置２６を設けることにより水平方向の設計地震力
は低減される。

上下方向の地震波は、下部ラフト２８から入り、免震装
置２６で低減されることなく原子炉建屋のべ−スマット
２５に伝搬される。

第４図は第５図に示した従来例の原子炉構造と第１図に
示した本発明での原子炉構造に関して、上下方向の入力
地震動について炉心部の応答加速度を比較したものであ
る。本発明の原子炉構造のように、主容器支持スカート
２０で支持された場合の方が、炉心部の上下方向の応答
加速度は低減されることになる。

〔発明の効果〕

本発明によれば水平方向及び上下方向のいずれにも入力
地震動が増幅されることなく、設計地震荷重を低減して
、建設コストの低減と信頼性向上を図った安全な高速増
殖を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る高速増殖炉の一実施例を示す断面
図、第２図は第１図における免震装置を一部断面で示す
斜視図、第３図は本発明で適用した免震装置の効果を示
すスペクトル図、第４図は本発明の実施例と従来例とを
地震時の応答特性を比較して示すグラフ図、第５図は従
来の高速増殖炉を示す断面図である。１・・・主容器３・・・液体金属５・・・中間熱交換器７・・・炉心支持体９・・・隔壁１１・・・コールドプール１３・・・薄肉円筒体１５・・・支持部材１７・・・ルーフスラブ１９・・・主容器底板２１・・・上部平板ヘッド２３・・・プラグ２４・・・原子炉容器キャビテイスラブ２５・・・ベー
スマット　　　　　２６・・・免震装置２７・・・コン
クリートパイル　　２８・・・下部ラフト２９・・・上
部フランジ　　　　　３０・・・下部フランジ３１・・
・ゴム層　　　　　　　　３２・・・鋼板層３３・・・
非免震の床応答スペクトル３４・・・免震の床応答スペクトル２・・・炉心４・・・主循環ポンプ６・・・炉心入口プレナム部８・・・炉心上部機構１０・・・ホットプール１２・・・炉内配管１４・・・安全容器１６・・・キャビティウオール１８・・・冷却層２０・・・主容器支持スカート２２・・・ベローズ第　１　又ミ唸〈冒千図手続補正書（自発）

Claims

【特許請求の範囲】

内部に炉心、炉心上部機構、主循環ポンプ及び中間熱交
換器を収納するとともに、隔壁によって内部をホットプ
ールとコールドプールに区画した有底円筒状の主容器と
、この容器の外側を覆って配設された安全容器とを備え
た高速増殖炉において、前記主容器の底板周縁から下方
に向って原子炉建屋のベースマット上に載置される主容
器支持スカートを垂設し、かつ原子炉建屋のベースマッ
トと岩盤上に固定された下部ラフトとの間に薄い層状の
ゴムと鋼板が交互に積層された上下にフランジを有して
構成された免震装置が設けられたことを特徴とする高速
増殖炉。