JPH0333695A - 原子炉の格納容器 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は原子炉の格納容器に係り、特に、配管破断事故
時に放出される蒸気を凝縮させ、内部の圧力上昇を押さ
えるのに好適な圧力抑制室を備えた格納容器に関する。

〔従来の技術〕

冷却材喪失事故後の長期冷却時の崩壊熱を格納容器の外
周に設置したプール水の蒸気により除去する方式は、特
開昭６３−１９１０９６号に示す方式が提案されている
。また、圧力抑制室のプール水温の不均一を緩和する方
法は、実公昭６２−３４３１７号公報に示す方式がある
。これは、逃がし安全弁作動時に、蒸気ベント管出口近
傍のプール水の温度が局所的に上昇し、水温がある値を
超えると蒸気凝縮振動が増大し、格納容器内構造物に大
きな動荷重がかかるため、このプール水温の局所的な温
度上昇を押さえることを目的としたものである。さらに
、ウェットウェルの気体をドライウェルに通排気する方
法として特開昭６４−１６９９１号に示す方法がある。

そこでは、サプレッションプール内の液面振動を隔壁で
仕切られた小部屋と逆止弁を使用して増幅し、その小部
屋にポンプとしての機能をもたせることにより通常は圧
力の低いウェットウェル側から圧力の高いドライウェル
側へ不凝縮気体を排気するという方法である。

〔発明が解決しようとする課題〕

今、配管破断事故後の原子炉炉心の崩壊熱を特開昭６３
−１９１０９６号に示す方式で除去する方式を考える。

しかし、この方式では、蒸気をサブレッジ３− ヨンプ−ル内に吹き込む蒸気ベント管の設置位置によっ
ては、長期冷却時にプール中で温度成層化が生じ、放熱
特性を悪化させるという問題点がある。温度成層化を防
止するために、蒸気ベント管をサプレッションプールの
深い位置に設置すると、この場合は、蒸気を吹き込むた
めの圧力損失が大きくなり格納容器の内圧が高くなると
いう問題がある。

また、プール中の温度成層化を防止する実公昭６２−３
４３１７号公報の方法では、冷却材中に冷却材を冷却材
駆動力付与機構を介して吹き込むという方法が規定され
ているだけであり、冷却材中に、気体を吹き込むといっ
た方法は含まれていなかった。また、特開昭６４−１６
９９１号の方法では不凝縮気体をウェットウェルからド
ライウェルに移行する方法が記載されており、ウェット
ウェルの気体を、再び、サプレッションプールに吹き込
むといった方法については含まれていなかった。

本発明の目的は、プール水の温度成層化を防止し、かつ
、格納容器内圧力の上昇を抑えるのに好− 適な原子炉格納容器を提供することにある。

〔課題を解決するための手段１ 上記目的は、格納容器圧力抑制室のサプレッションプー
ルの底面近傍にウエツトウエルの不凝縮気体を導く流路
を設け、不凝縮気体をプールの底面近傍から放出させる
ことにより達成される。

〔作用〕

ＬＯＣＡ後の長期冷却時には、ブローダウン時に比べる
と、ベン１〜出口からサプレッションプールへ流入する
蒸気流量は、はるかに少なくなっている。そのため、プ
ール水中し二吹き出した蒸気による液の撹拌効果は期待
できず、プール内で温度成層化が生じる可能性がある。

この温度成層はプール内の自然対流による循環流れがあ
る部分とない部分の境界で形成されてくるため、プール
内の流れをコントロールし、プール内全体が自然対流に
よる循環の流路になるようにすれば、この温度成層の発
達を防止できる。そのためには、プール底面から上向き
の上昇流を発生させるようにプールの底面近傍にウェッ
トウェルの気体を吹き込むとよい。気体中の水蒸気は水
中で凝縮し、暖められた液体は上昇する。一方、凝縮し
なかった不凝縮気体は気液の密度差による浮力で水中を
上昇し、その際、気泡の上昇に伴う液体の流れをつくり
だす。その結果、従来は蒸気ベント管の蒸気吹き出し口
より上方のみで［ｉ環が発生していたものを、プール底
部の領域も含んだプール全体で循環を発生させることが
できるようになる。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて本発明の実施例について説明する
。第１図は、本発明の一実施例を示す。

配管５が原子炉格納容器のウェットウェル４から気体送
風装置６を介してサプレッションプール２に接続されて
いる。気体送風装置６は外部動力を使用したブロアであ
ってもよいし、自然力を利用したポンプのようなもので
もよい。さらに、格納容器の外部にはサプレッションプ
ール２の熱を吸収し、プール水の蒸発により外部に放出
する外周プール７が設けられている。ベント管３の出口
からプール水中に放出された蒸気はすぐに凝縮し、浮力
によって上昇しベント管より上部のプール内に大きな循
環路を作る。従来、ベント管３の出口より下部では充分
な循環が生じていなかった。本発明では、プール内のベ
ント管の出口の下方の底面近くに気体が吹き込まれ、上
向きの新たな流れが作りだされる。これにより、従来ベ
ント管３より上部に限られていたプール水の循環の経路
をプール全体に拡大し、局所的な水温」−昇を回避し、
プール水を炉水からの崩壊熱の吸収体として有効に活用
できるようになるという効果がうまれる。

また、プール水の循環が気体の吹き出しにより支配され
るようになるので、プール水の混合をよくするために、
ベント管の設置位置を深くする必要がなくなる。従って
、ベント管の設置深さは、プール中に吹き込まれた蒸気
が凝縮するのに必要な深さという条件を満足するだけで
よくなり、設置位置の水深を浅くすることができる。

第２図は本発明の一実施例で、外部動力を使用せず、プ
ール水の液面振動を逆止弁１２を利用して増幅し、気体
送風装置６として使用した実施例７ を示す。このような構造の圧力抑制室において、配管破
断事故時には第１図に示すように、ドライウェル１の気
体がベント管３を通ってサプレッションプール２中に噴
出し、蒸気は水中で凝縮し、不凝縮気体は水中を上昇し
てウェットウェル４内に蓄積される。プールの水面は不
凝縮気体の上昇、水中での蒸気凝縮により振動している
。第２図に示すように、圧力抑制室には水中に連通孔１
１を持った隔壁１３で囲まれた小部屋（以下、気体排気
室とよぶ）があり液面の振動により連通孔１１を通して
液の流入排出がおこる。この気体排気室８の水面の面積
はサプレッションプール２の面積に比べて小さいため、
液の流入排出により液面は大きく変動する。液面の変動
がきわめてゆっくりと行なわれ、静力学的な平衡状態が
遠戚される場合には、この気体排気室と圧力抑制室の圧
力は等しくなる（ａ）が実際には振動している液の慣性
力のため、気体排気室８では液面が上下に変動する。気
体排気室８の水面の上昇により上部の気相部分の圧力が
上昇する。この圧力がサブレッショ− ンプ−ル内の静水頭よりも大きくなるとウェットウェル
４の気体がプール中に排出される（ｂ）。

液面の下降の際には逆止弁１２が閉じ、ウェットウェル
４から気体排気室８に吸気が行なわれる。

このサイクルを繰り返すことにより気体送風装置として
機能させることができ、外部動力を使用せずにサプレッ
ションプール中に気体を吹き込むことが可能になる（ｃ
）。

第３図は第２図の変形例で、ウェットウェル４とプール
底部近傍とを接続する配管５の最下部に逆止弁１２を取
り付けた例を示す。このような構造にすると、配管５内
にプール水が逆流しにくくなるため、ウェットウェル４
の気体排出過程で液を配管内から排出するという仕事が
減り、気体をプール水中に排出する際の効率を上昇させ
ることができる。

第４図は蒸気ベント管３と気体排気室８をサプレッショ
ンプール２の炉心側に配置した本発明の一実施例を示す
。炉心の周囲に同心円上に配置された蒸気ベント管３の
間に気体排気室８を配置しである。ウェットウェル４の
気体はベント管３の出口の下方からプール中に排出する
ようにする。

このような構造にすると、プール内でベント管３により
発生した流れと、気体排気室８を介してプール底部に吹
き込まれた気体により発生した流れの方向を一致させる
ことができ、全体の流れが単純化して循環力が強められ
るため、不要なプール水の温度の不均一を避けることが
できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ＬＯＣＡ後の長期冷却時に格納容器サ
プレッションプール内で発生する可能性のある温度成層
化を防止し、格納容器から外部へ自然放熱特性を向上さ
せる効果がある。また、ドライウェルからサプレッショ
ンプールへ蒸気を吹き込む際の吹き込み圧を低く設定で
きるために、格納容器の圧力上昇を抑えることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の説明図、第２図は液面の振
動を増幅し、気体排気室として利用した本発明の説明図
、第３図は第２図の変形の説明図、第４図は本発明の配
置の一実施例の斜視図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、原子炉を内蔵するドライウェルと、冷却材を内蔵し
   た圧力抑制室と、前記圧力抑制室内のサプレッションプ
   ールおよびウェットウェルと、前記ドライウェルと前記
   サプレッションプールとを結ぶベント管を備えた原子炉
   格納容器において、 前記ウェットウェルの気体を前記サプレッションプール
   底面近傍に導く流路を持ち、前記サプレッションプール
   の底面近傍から前記ウェットウェルの気体をプール内に
   吹き出すことにより前記サプレッションプール水の混合
   を促進することを特徴とする原子炉の格納容器。 ２、請求項１に記載の格納容器において、 前記圧力抑制室を前記ベント管を含む第一の圧力抑制室
   と前記ベント管を含まない第二の圧力抑制室に隔壁で分
   割し、前記隔壁のサプレッションプール水中にある位置
   に連通孔を設け、前記隔壁のウェットウェル部に前記第
   一の圧力抑制室から前記第二の圧力抑制室の方向にのみ
   流体が流れる流路を設け、さらに前記第二の圧力抑制室
   から前記配管の方向にのみ流体が流れる流路を設けてな
   る原子炉の格納容器。 ３、請求項１に記載の格納容器において、 前記ウェットウェルの気体をプール内に吹き出す配管の
   出口を、前記ベント管の吹き出し口の下方に設置してな
   る原子炉の格納容器。