JPH0274896A - 原子炉構造 - Google Patents

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） 本発明は原子炉容器の外部に中間熱交換器と一次系ポン
プとを設ける。いわゆるループ型高速増殖炉の原子炉構
造に係り、特に、原子炉容器のノズルに接続される配管
の引き廻し量を低減させる原子炉構造に関する。

（従来の技術） 一般に、高速増殖炉は比較的高温で運転されるために、
その一次系配管等は比較的熱膨張量が大きく、この熱膨
張量を吸収するための配管の引き廻し量が少なくなかっ
た。

この配管引き廻しは原子炉容器や一次系配管等を格納す
る建屋内で大きなスペースを占有し、建屋の小型化を妨
げる原因の一つになっている。

また、配管引き廻しには厳しい耐震設計が要求されるか
ら、配管引き廻しの増大に伴ってその配管支持装置が増
大し、コスト高を招いている。

そこで、近年では、伸縮継手の成型ベローズを介して配
管等を接続し、配管引き廻し量を低減することが検討さ
れている。

しかしながら、成型ベローズはベローズ山のピッチとベ
ローズ山の高さとほぼ等しくなるように成型加工されて
おり、伸縮量が大きくなかった。

したがって、この成型ベローズをループ型高速増殖炉の
一次系配管の直管部に介在させる場合には、大形化する
ので、強度上耐震条件を満足させることができないとい
う問題がある。

このために、小型成形ベローズの複数個を組合せて、い
わゆる角変位吸収型（ユニバーサル型）として構成する
ことも考えられるが、これではユニバーサルの軸方向の
変位を吸収するために、さらに別のベローズと配管引き
廻しが要求される等、配管スペースを小さくする妨げに
なっていた。

（発明が解決しようとする課題） 上記したように従来の原子炉構造では一次系配管の引き
廻し量が多く、また、成型ベローズを一次系配管の直管
部に介在させた場合には、伸縮量が小さいために成型ベ
ローズが大型化して強度不足となるうえに、ユニバーサ
ル型として用いた場合には、新たなベローズと配管引き
廻しが必要となり、一次系配管等を格納する原子炉格納
容器の小型化を妨げる原因の一つとなっている。

そこで１本発明は上記問題点を解消するためになされた
もので、一次系配管の配管引き廻し量を低減して、これ
らを格納する原子炉格納容器の小型化を図ることができ
る原子炉構造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） 本発明の原子炉構造は、中間熱交換器および一次系ポン
プの各ノズルを原子炉容器の各ノズルの高さにそれぞれ
一致させて、これらのノズル同士を接続する配管の途中
にベローズ継手を介在させていると共に、中間熱交換器
および一次系ポンプの据付部を水平方向にスライドして
再結合できる構造としている。

（作用） 原子炉容器と中間熱交換器および一次系ポンプのノズル
同士を配管によりほぼ直線状に結合し。

中間部に設けたベローズ継手により熱膨張を吸収すると
共に、中間熱交換器および一次系ポンプを予熱温度等の
中間的温度でスライドさせる。これによりベローズにか
かる負担を軽減させ、ベローズ長を小さくして信頼性が
向上する。この結果、これらを収容する原子炉格納容器
の小型化を図ることができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について第１図〜第３図を参照し
て説明する。

第１図は本発明の一実施例の要部縦断面を示しており、
据付床１の据付ビット内に原子炉容器２を吊設して、そ
の外周を環状隔壁３により囲み、この環状隔壁３の外周
には第２図に示すように中間熱交換器４および一次系ポ
ンプ５を一対として、複数対を環状に配置している。

原子炉容器２は有底円筒体をなし、その内部に液体金属
ナトリウム等の冷却材６を収容しており、この冷却材６
中に炉心７を浸漬した状態で設け、その上端開口をプラ
グ８により密閉している。

原子炉容器２は炉心７の上方にて開口して、炉心７にて
加熱された高温の冷却材６を図中矢印に示すように、外
部へ導出するための出口ノズル２ａと、炉心７の下方に
連通して、冷却材６を図中矢印に示すように炉心７の下
部へ導入するための炉容器的配管９に接続されている入
口ノズル２ｂとを有する。

原子炉容器２の出口ノズル２ａは直管状の出口配管１０
の一端に接続され、その他端は環状隔壁３を横方向に貫
通して直線状に伸び、中間熱交換器４の上部側面にある
一次系の入口ノズル４ａに接続されている。

中間熱交換器４はその入口ノズル４ａが原子炉容器２の
出口ノズル２ａと同一高さにて開口するように据付床１
に吊設されており、出口配管ｌＯの途中には環状隔壁３
の貫通部にてベローズ継手１１を介在させている。

また、これら伸縮ベローズを２重筒構造の２重ベローズ
に構成し、内外ベローズ間のガス圧の監視、もしくはガ
ス成分モニタによって冷却材６のリークを検出すること
ができ、ユニットとして交換可能に構成されている。

中間熱交換器４の下部にある一次系の出ロノズル４ｂは
連絡配管１２を介して、一次系ポンプ５の下部にあるポ
ンプ吸込側の入口ノズル５ａに接続されている。

一次系ポンプ５はその上部側面にあるポンプ吐出側の出
口ノズル５ｂが原子炉容器２の入口ノズル２ｂと同一高
さにて開口するように据付床１に吊設されており、これ
ら両ノズル５ｂ、　２ｂは直管状の入口配管１３により
連結され、その途中には環状隔壁３の貫通部にて上記ベ
ローズ継手１１を介在させている。

また、出口配管１０および入口配管１３は第２図の平面
図に示すように中間熱交換器４の入口ノズル４ａ、一次
系ポンプ５の出口ノズル５ｂに向けてそれぞれほぼ直線
状に伸びており、原子炉容器２と、中間熱交換器４およ
び一次系ポンプ５とはほぼ最短距離でそれぞれ結ばれて
おり、相互に接近している。運転時に生じる一次系熱膨
°張量はベローズによって吸収するが、中間熱交換器と
一次系ポンプを水平方向にスライド可能とすることによ
りベローズにかかる負担を軽減している。これにより、
これら２，４．５を収容する原子炉格納容器１５の小型
化を図ることができる。

次に本実施例の作用について述べる。

原子炉容器２の炉心７にて加熱された高温の冷却材６は
ベローズ継手１１を介在させた出口配管１０を介して中
間熱交換器４に導入される。

ここで５二次冷却材と熱交換して冷却された低温の冷却
材６は図中矢印に示すように連絡配管１２を通って一次
系ポンプ５内へ吸込まれて、昇圧される。

ここで昇圧された低温の冷却材６はベローズ継手１１を
介在させた出口配管１３および炉容器的配管９をそれぞ
れ経て、原子炉容器２内の炉心７の下方へ導入され、炉
心７で再び加熱され、以後、上記冷却材の流路を循環す
る。

そして、炉心７にて加熱された高温の冷却材６が出口配
管１０内を流れる際には、ベローズ継手１１は例えば９
０Ｉ１１１程度の熱膨張による軸方向変位のうち約半分
を吸収することができる。

中間熱交換器と一次系ポンプはサポートフランジのボル
ト穴を長穴にするなどして水平方向にスライド可能とし
ており、予熱運転等の中間的温度状態において、上記運
転状態における熱膨張量の約半分に当る量をスライドし
て再固定する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、炉心を有する原子炉容器
の外部にて中間熱交換器と一次系ポンプとを吊設する原
子炉構造において、上記中間熱交換器の一次系入口ノズ
ルの高さを上記原子炉容器の出口ノズルに一致させて、
これらのノズルを配管により接続すると共に、上記一次
系ポンプの出口ノズルの高さを上記原子炉容器の入口ノ
ズルに一致させて、これらのノズルを配管により接続し
、上記各配管の途中にベローズを介在させた。さらに上
記中間熱交換器と一次系ポンプを水平方向にスライド可
能とさせた。

従って、ループ型炉で最もコンパクトでしかもベローズ
にかかる熱膨張変位を軽減して、信頼性の高い一次系シ
ステム構造を得ることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る原子炉構造の一実施例の要部縦断
面図、第２図は第１図で示す実施例の要部概略横断面図
である。 １・・・据付床 ２ａ・・・出口ノズル ３・・・環状隔壁 ４ａ・・・出口ノズル ５ｂ・・・出口ノズル ７・・・炉心 １１・・・溶接ベローズ ２・・・原子炉容器 ２ｂ・・・入口ノズル ４・・・中間熱交換器 ５・・・一次系ポンプ ６・・・冷却材 １０、２０・・・出口配管 １３、２１・・・入口配管 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　第子丸　健

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 炉心を有する原子炉容器の外部にて中間熱交換器と一次
   系ポンプとを吊設する原子炉構造において、上記中間熱
   交換器の一次系入口ノズルの高さを上記原子炉容器の出
   口ノズルに一致させて、これらのノズルを配管により接
   続すると共に、上記一次系ポンプの出口ノズルの高さを
   上記原子炉容器入口ノズルに一致させて、これらのノズ
   ルを配管により接続し、上記各配管の途中にベローズ継
   手を介在させると共にベローズの応力を低減するように
   、上記中間熱交換器と一次系ポンプを運転段階により水
   平方向にスライド固定ができるようにしたことを特徴と
   する原子炉構造。