JPH0246115B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一次回路に漏れが生じた場合一次回
路へ水を注入するための加圧水型原子炉の安全注
入装置に関する。

作動の過程において加圧水型原子炉の一次回路
は約155バールの圧力で硼酸を含む水を有し、こ
の水は、容器に配置された炉心を冷却するためお
よび炉心の反応度の制御のために役立つ。原子炉
の一次回路は多数の、通常は３つ又は４つのルー
プを有し、このループの各々は蒸気発生器が設置
され、この蒸気発生器は、一次回路の圧力を受け
た水によつて運ばれる炉心からの熱を使用するこ
とにより給水を蒸発させることができる。

一次回路のループはそれぞれ、原子炉容器の内
部と連通し一次回路の水を容器内側へ導きそこで
水が炉心と接触するようになる、“コールドアー
ム”と呼ばれるパイプ仕掛けの部分と、同じく原
子炉容器の内部と連通し、炉心との接触によつて
加熱された水を蒸気発生器へ排出する、“ホツト
アーム”と呼ばれるパイプ仕掛けの部分を有して
いる。

一次回路に漏れが生じた場合、一次回路に追加
の水を注入して補う必要がある。非常に多量の漏
れが生じた場合、例えば一次回路のパイプが実際
に破裂した場合、炉心の溶融に導くおそれのある
炉心の温度の非常に高い上昇を避けるために、非
常に短時間に硼酸を加えた水から成る冷却液体を
非常に多量に通す必要がある。漏れが多量の場合
には安全注入系統と呼ばれる冷却液体の注入によ
つて原子炉緊急冷却装置を作動させる必要があ
る。

かかる安全注入装置は、原子炉の安全包囲体の
外側に設置された、一つあるいは一つ以上の異な
つた圧力で注排水する少なくとも一組の手段およ
び硼酸を加えた水の溜めを各々が有する少なくと
も２つの注入トレーンを含む。同じくこの安全注
入装置は、圧力を受けた冷却水を含み、原子炉の
一次回路のコールドアームへ第１の量の水を非常
に急速に注入することができる、原子炉の安全包
囲体の内側に設置されたアキユムレータを有す
る。

安全注入装置の注入トレーンはそれぞれ、当該
トレーンには異なる圧力で注排水する手段がある
ので、注排水手段から水を受け取る同数の注入パ
イプを有する。かくしてトレーンはそれぞれ例え
ば低圧力、中間圧力および高圧力ポンプを含むの
が良い。この場合注入トレーンは、原子炉の安全
包囲体を通過し、一次回路の種々のコールドアー
ムへ注入された水を分配できるようにする分配ド
ラムに安全包囲体の内側で連結された、主パイプ
と呼ばれる３つの注入パイプを含むであろう。主
注入パイプの各々には原子炉の安全包囲体の外側
でブロツク弁が設置される。

ドラムからの出口において一次回路の種々のコ
ールドアームへの注入された水の分配は、一次回
路からドラムへ水が戻るのを避けることができる
ようにする逆止め弁が設置された分配パイプによ
つて行なわれる。低圧力、中間圧力および高圧力
ポンプを含む注入トレーンの場合には、それぞれ
低圧力、中間圧力および高圧力注排水手段に連結
されたトレーンの各々の主パイプから水を受けと
り分配する３つのドラムが、包囲体の内側に設置
される。

一次回路のコールドアームが破裂した場合、容
器に存する冷却液体中の硼酸の濃度はコールドア
ームへの注入の第１段階の間中連続的に増加す
る。実際この注入の際炉心の冷却の間に生じた蒸
気が原子炉の安全包囲内へ放出される。この蒸気
は少量の硼酸を伴ない、その結果容器内に残る液
体中の硼酸の濃度は連続的に増加する傾向を有
し、一方再循環される冷却液体の予備の濃度は連
続的に降下する。そのとき容器から高い濃度の硼
酸を有する冷却液を駆動し、蒸発を中止させるた
めに、一次回路ホツトアームを通して注入を行な
うことが必要となる。そこで容器の循環の方向を
逆にし、注入された冷却液体は混合された後コー
ルドアームの破れ口を通つて液体形状で逃れるこ
とができる。

コールドアームへの注入と交互に又は同時にホ
ツトアームへ注入を行なうために、トレーンの各
各の主注入パイプのそれぞれにホツトアームに向
かつて引き出されたラインが設けられ、このライ
ンは包囲体へ入り、包囲体の外側でこのラインに
ブロツク弁が配置される。ホツトアームへの注入
ラインは、当該ラインの注入の圧力に依存してド
ラムに集められる。コールドアームの場合と同じ
くドラムは種々のホツトアームへの注入された水
の分配を確実にする。これらの注入ラインはホツ
トアームへの注入のためのトレーンごとに分けら
れるのが良い。

所定の圧力においてコールドアームへの注入の
ための主パイプの全体又は所定の圧力においてホ
ツトアームへの注入のためのラインの全体を分け
るドラムのレベルで破裂が生じた場合には、この
ドラムに相当する圧力の範囲で安全注入はもはや
保証されない。

同一の作用をもたらす部材の数を増やそうとす
るならば、作動中装置の安全性を増大させるため
には全体が極めて複雑なものとなる。

それ故本発明の目的は、少なくとも２つの分離
注入トレーンを有し、前記トレーンがそれぞれ、
原子炉の安全包囲体の外側に設置された溜めから
所定の圧力で水を注排水する少なくとも一組の注
排水手段と、前記注排水手段から出る水を受取
り、原子炉の包囲体へ入り、主注入パイプから分
配パイプを通り一次回路のコールドアームの各々
へ水を分配するために包囲体の内側に設置された
分配ドラムに連結された主注入パイプとを有し、
少なくとも一つのブロツク弁が包囲体の外側で主
パイプに設置され、少なくとも一つの逆止め弁が
ドラムとコールドアームとの間で分配パイプの
各々に設置され、安全注入装置の受動部材が破裂
した場合でも安全注入装置は一次回路への冷却水
の十分な注入を確実にすることができる、一次回
路に漏れが生じた場合冷却水を一次回路へ注入す
るための加圧水型原子炉の安全注入装置を提供す
ることにある。

この目的を達成するために、主パイプの各々か
ら包囲体の外側に補助パイプが引き出され、前記
補助パイプは包囲体へ入り、包囲体の外側で補助
パイプにブロツク弁が設置され、更に前記補助パ
イプは、最初補助パイプを第１のパイプを介して
ホツトアームと連通させ、次に第２のパイプを介
して分配パイプに設置された羽打弁の下流でコー
ルドアームに連結された分配パイプと連通させる
ために包囲体の内側に枝分れ部分を有し、羽打弁
が前記枝分れ部分のパイプの各々に設置される。

本発明を明瞭に理解するために一例として従来
技術に依る安全注入装置と本発明に依る安全注入
装置を説明する。

第１図には原子炉の安全包囲体１が示され、そ
の内側に容器および４つのコールドアーム２，
３，４，５と４つのホツトアーム６（１つのみ図
示）を含む一次回路が配置されている。原子炉安
全注入装置は２つの注入トレーン（１つのみ実線
で示す）を有している。他の注入トレーンは部分
的に破線で示されている。安全注入装置は水の予
備を有し、この予備は、原子炉水泳プールからの
水の貯蔵および処理の系統に含まれる溜め８およ
び一次回路の事故の場合に凝縮組および原子炉の
安全包囲体の内側に噴霧された水を回復する再循
環溜め９から成つている。注入トレーンはそれぞ
れ低圧力ポンプ１０および詰め込みポンプ１２に
よつて供給される中間圧力ポンプ１１を有してい
る。低圧力ポンプ１０からの出口において水は主
注入パイプ１４へ通され、主注入パイプ１５は中
間圧力パイプ１１によつて供給された水の注入を
可能にする。モータ弁１６および１７によつて注
入用の水は溜め８又は溜め９のどちらかからくみ
出すことができる。パイプ１４および１５は安全
包囲体１を通過して包囲体に侵入し、それぞれド
ラム２０および２１に連結される。

パイプ１４および１５にはそれぞれ包囲体ブロ
ツク弁２３および２４が配置され、これらのブロ
ツク弁２３および２４はドラム２０および２１の
供給あるいはパイプ１４および１５からの供給と
これらのドラムとの間の連通の閉鎖を可能にす
る。主パイプ１４および１５からのバイパスに配
置されたダイヤフラム２５および２６は、ブロツ
ク弁２７および２８が閉じられ、ホツトアームお
よびコールドアームへの同時的な注入があると
き、このパイプ部分に放出を分配することができ
る。ドラム２０および２１の下流で包囲体の内側
に配置されたパイプ１４および１５の部分には、
逆止め弁２９および３０が配置されている。

溜め８および溜め９から供給される部分的に破
線で示された第２の注入トレーンは図示されたト
レーンと同一の部材を有し、低圧力ポンプによつ
て供給されるパイプ１４′はドラム２０に連結さ
れ、中間圧力ポンプによつて供給されるパイプ１
５′は中間圧力ドラム２１に連結される。ドラム
２０から出る分配パイプ３１ａ，３１ｂ，３１
ｃ，３１ｄおよびドラム２１から出る分配ドラム
３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄは最初お互いに
連結され、次に逆止め弁３３ａ，３３ｂ，３３
ｃ，３３ｄの間でコールドアーム２，３，４，５
の各々に連結される。分配パイプ３１の各々およ
び分配パイプ３２の各々にはそれらの連結点の上
流に、排出を調整するためのオリフイス３４およ
び逆止め弁３５が配置されている。

４つのアキユムレータ３７ａ乃至３７ｄの電池
は、２つの分配パイプ３１と３２との間の連結部
の上端に配置された分配パイプ３９にそれぞれ連
結された分配パイプ３８によるコールドアームの
各々への注入を可能にする。ブロツク弁４０およ
び逆止め弁４１は分配パイプ３８の各々に配置さ
れ、それぞれアキユムレータ３７が連結されてい
るコールドアームからアキユムレータ３７を隔離
し保護できるようにしている。

ホツトアーム６への注入は、パイプ１４から引
かれた４２およびパイプ１５から引かれた４３の
ような補助注入ラインによつて行なわれる。補助
ライン４２および４３は、ホツトアームと連通し
逆止め弁４９を有する注入パイプ４８への連結点
の前に、ブロツク弁４４、羽打弁４５，４６およ
び排出を調整するためのオリフイス４７を同じよ
うに備えている。２０のようなドラムが破裂した
場合には、低圧力注入主パイプ１４および１４′
が一次回路のコールドアームの全体へ注入するた
めにこのドラムに連結されているので、このドラ
ムと関連した安全注入のポンプ系統が全体的に利
用できなくなることは明らかである。今このこと
は、コールドアームおよびホツトアームへの同時
的な注入の段階の間中要求される作動の確実性と
矛盾する。実際一定長さの時間中（事故の後24時
間）利用できるコールドアームおよびホツトアー
ムへの同時注入手段を有することが、安全注入の
機能を遂行するために必要である。

その結果ドラム２０のようなたつた一つの受動
部材への事変がコールドアームに向かう安全注入
の低圧力系統を利用できなくする。

第２図には本発明に依る２つの圧力レベルにお
ける安全注入装置が示され、４つのループを有す
る加圧水型原子炉の安全包囲体５１の外側および
内側に設置されている。第２図の右側部分は安全
包囲体５１の内側に配置された部材に相当し、そ
の左側部分はこの包囲体５１の外側に配置された
部材に相当する。第２図には２つの注入トレーン
が示されており、これらのトレーンは原子炉安全
注入装置を形成する。これら２つのトレーンは同
一であつて、対応する部材は第２のトレーンに
“′”を付してあることを除き同一の参照番号で示
されている。

原子炉の一次回路は４つのコールドアーム５
２，５３，５４，５５および第２図に代表して示
された５６および５６′のような４つのホツトア
ームを有している。安全注入装置２つのトレーン
は包囲体の水泳プールの溜め５８および面循環溜
め５９，５９′から供給される。低圧力ポンプ６
０および詰め込みポンプ６２によつて供給される
中間圧力ポンプ６１は、安全包囲体５１へ侵入す
る注入パイプ６４および６５への供給を可能にす
る。安全包囲体５１の内側では低圧力主パイプ６
４および６４′がドラム７０に供給し、このドラ
ム７０は４つのコールドアーム５２，５３，５
４，５５へ注入される水の分配を可能にし、一方
の中間圧力主パイプ６５および６５′はドラム７
０′に連結され同じく４つのコールドアームに供
給する。

ドラム７０および７０′を出る際コールドアー
ムへの水の分配はそれぞれ分配パイプ７１および
７２によつて行なわれる。分配パイプ７１および
７２の各々には排出を調整するためのオリフイス
７３および逆止め弁７４が設置されている。逆止
め弁７４の下流では分配パイプ７２が分配パイプ
７１に連結され、逆止め弁７６への途中で対応す
るコールドアームへの注入を可能にする注入パイ
プ７５を形成する。注入パイプ７５の各々から加
圧水形アキユムレータ８０が同じく引かれ、事変
のあつた場合コールドアームへ第１の量の水を急
速に注入できるようにしている。包囲体の外側で
主パイプ６４および６５の各々はそれぞれブロツ
ク弁８１および８２が設置され、このブロツク弁
は包囲体の外側に配置された注入ポンプを安全包
囲体５１の内側に配置されたドラムから隔離でき
るようにする。

ポンプの下流で弁８１および８２の上流には補
助パイプ８４および８５がそれぞれ主パイプ６４
および６５から引かれている。ブロツク弁９６お
よび９７はそれぞれ包囲体５１の外側で補助パイ
プ８４および８５に設置されている。補助パイプ
８４および８５は安全包囲体５１へ侵入し、包囲
体の内側でそれぞれパイプ８４のための２つのパ
イプ８６，８７へのおよび８５のための２つのパ
イプ８８，８９への枝分れ部分を備えている。２
つの枝分れ部分の各々の２つのパイプのそれぞれ
は、逆止め弁９０および排出の分配のためのオリ
フイス７３が設置されている。

枝分れ部分のパイプの１つ、補助パイプ８４の
場合にはパイプ８６および補助パイプ８５の場合
には一次回路８８は、分配パイプ７１および７２
に設置された羽打弁７４の下流でコールドアーム
の注入パイプ７５ａに連結されている。枝分れ部
分から他のパイプ、補助パイプ８４の場合にはパ
イプ８７および補助パイプ８５の場合にはパイプ
８９は、逆止め弁９１への途中でホツトアーム５
６に連結されている。

その結果主パイプ６４および６５のブロツク弁
８１および８２を閉じ補助パイプ８４および８５
のブロツク弁９６および９７を開くと、ドラム７
０および７１を通過することなくコールドアーム
５２およびホツトアーム５６へ同時に冷却水を注
入することができることは明らかである。第１ト
レーンと同一の第２トレーンはコールドアームお
よびホツトアーム（５４〜５６′）から形成され
たもう一つの対へ注入を行なう。

枝分れ部分８６，８７又は８８，８９の一つが
破裂した場合、ホツトアームおよびコールドアー
ムの両方へ注入する２つの圧力レベルを備えた安
全注入系統は、トレーンが分離しているために作
動状態のままである。かくてコールドアームおよ
びホツトアームへ同時に注入を達成するために、
一方では弁８１，８２の開放および閉鎖他方では
弁９６，９７の開放および閉鎖を逆にするだけで
十分である。

第２図の下部に示されている第２トレーンは第
１注入トレーンから全体的に隔離され、その作動
が第１トレーンの作動と全体的に独立であるとい
うことは、第１注入トレーンの能率部材あるいは
受動部材のうちの任意の一つに事変が生じた場合
でも継続することができる。事実補助パイプ８
４，８５およびそれらの注入用枝分れ部分は、２
つの注入トレーンの主パイプが連結されているド
ラムから全体的に隔離されている。分配パイプ８
９，８８および８７，８６に設置された逆止め弁
７４は、上流に位置した枝分れ部分の一つの破裂
に対する保護を確実にする。

かくて本発明に依る装置の主な利点は、実現が
非常に簡単であるにもかかわらずこれらの能動部
材又は受動部材の一つに事変が生じた場合に注入
の全損失の危険を避けることでき、コールドアー
ムおよびホツトアームへの同時注入を非常に簡単
に達成できることであることが明らかである。包
囲体の外側に配置された隔離および引出しのため
の弁の操作は極めて容易であり、これらの弁の良
好な作動を点検することによつて事変の後コール
ドアーム注入からホツトアーム注入へ効果的な変
換を確実にすることができる。

本発明は説明した実施例に制限されるものでは
なく、任意の変形例を含むものである。従つて本
発明に依る安全系統を４つのループを有する原子
炉と同じく２つ又は３つのループを有する原子炉
に適用しても良い。一次回路のループの数および
少なくとも２つの分離トレーンを含む安全注入系
統の圧力の範囲がどのようなものであろうとも、
本発明の任意の加圧水型原子炉に適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は４つのループを有する原子炉のための
従来技術に依る２つの圧力レベルにおける安全注
入装置の概略図である。第２図は４つのループを
有する原子炉のための本発明に依る２つの圧力レ
ベルにおける安全注入装置の概略図である。 ５１……包囲体、５２，５３，５４，５５……
コールドアーム、５８，５９……溜め、６０……
低圧力ポンプ、６１……中間圧力ポンプ、６２…
…詰め込みポンプ、６４，６５……主注入パイ
プ、７０……ドラム、７１，７２……分配パイ
プ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも２つの分離注入トレーンを有し、
   前記トレーンがそれぞれ、原子炉の安全包囲体５
   １の外側に設置された溜め５８，５９から所定の
   圧力で水を注排水する少なくとも一組の注排水手
   段６０，６１，６２と、前記注排水手段６０，６
   １，６２から出る水を受取り、原子炉の包囲体へ
   入り、主注入パイプ６４，６５，６４′，６５′か
   ら分配パイプ７１，７２を通り一次回路のコール
   ドアーム５２，５３，５４，５５の各々へ水を分
   配するために包囲体５１の内側に設置された分配
   ドラム７０，７０′に連結された主注入パイプ６
   ４，６５とを有し、少なくとも一つのブロツク弁
   ８１，８２が包囲体５１の外側で主パイプ６４，
   ６５の各々に設置され、少なくとも一つの逆止め
   弁７６がドラム７０，７０′とコールドアーム５
   ２，５３，５４，５５との間で分配パイプ７１，
   ７２の各各に設置される、一次回路に漏れが生じ
   た場合冷却水を一次回路へ注入するための加圧水
   形原子炉の安全注入装置であつて、主パイプ６
   ４，６５の各々から包囲体５１の外側に補助パイ
   プ８４，８５が引き出され、前記補助パイプ８
   ４，８５は包囲体へ入り、包囲体の外側で補助パ
   イプ８４，８５にブロツク弁９６，９７が設置さ
   れ、更に前記補助パイプ８４，８５は、最初パイ
   プ８４，８５を第１のパイプを介してホツトアー
   ム５６，５６′と連通させ、次に第２のパイプを
   介して分配パイプ７１，７２に設置された羽打弁
   ７４の下流でコールドアーム５２，５３，５４，
   ５５に連結された分配パイプと連通させるために
   包囲体５１の内側に枝分れ部分８６，８７−８
   ８，８９を有し、羽打弁９０が前記枝分れ部分の
   パイプ８６，８７，８８，８９の各々に設置され
   ることを特徴とする安全注入装置。 ２ 注入トレーンの各々が、異なつた圧力で注排
   水する少なくとも２組の注排水手段６０，６１，
   ６２を有し、前記注排水手段はそれぞれ、主パイ
   プ６４，６５内の水圧に依存して、包囲体５１に
   設置された少なくとも２つのドラム７０，７１′
   から選択された分配ドラムに連結された主パイプ
   ６４，６５へ排出し、同一のトレーンの主パイプ
   ６４，６５と関連した補助パイプ８４，８５が一
   次回路のホツトアームおよびコールドアームの同
   一の対５２，５６に連結される、特許請求の範囲
   第１項記載の安全注入装置。 ３ 排出を調整するためのオリフイスが、コール
   ドアームおよびホツトアーム５２，５６の対への
   注入の排出を調整するために、補助パイプ８４，
   ８５からの枝分れ部分の２つのパイプ８６，８７
   および８８，８９に設置されることを特徴とす
   る、特許請求の範囲第１項又は第２項記載の安全
   注入装置。 ４ 原子炉が４つのループを有し、安全注入装置
   が２つの注入トレーンを有し、補助パイプ８４，
   ８５，８４′，８５′がトレーンの各々に対しコー
   ルドアームおよびホツトアームの同一の対に連結
   され、２つのトレーンの補助パイプ８４，８５お
   よび８４′，８５′を通る注入がコールドアームお
   よびホツトアームの２つの異なる対５２，５６お
   よび５２′，５６′へ行なわれることを特徴とす
   る、前記特許請求の範囲のうちのいずれか１項に
   記載の安全装置。