JPH04204197A - 非常用炉心注水系 - Google Patents
非常用炉心注水系Info
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- JPH04204197A JPH04204197A JP2333599A JP33359990A JPH04204197A JP H04204197 A JPH04204197 A JP H04204197A JP 2333599 A JP2333599 A JP 2333599A JP 33359990 A JP33359990 A JP 33359990A JP H04204197 A JPH04204197 A JP H04204197A
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- pool
- vessel
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
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。
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〕
本発明は原子炉の非常用炉心注水系に係わり、特に軽水
型原子炉において、プラントの異常事象時に静的手段（
水の水頭圧）により長期間にわたり炉心に水を注入し、
炉心を冷却する非常用炉心注水系に関する。
型原子炉において、プラントの異常事象時に静的手段（
水の水頭圧）により長期間にわたり炉心に水を注入し、
炉心を冷却する非常用炉心注水系に関する。
軽水型原子炉の異常事象時に静的手段により炉心に水を
注入し、炉心を冷却する非常用炉心冷却装置として公知
のものに、ＳｉｍｐｌｉｃＨ７； ｔｈｅ ｋｅ７ｉｍ
ｐｒ＋ｕ！ｄ ５ｘｆｅ＋７． ｐｅｒｌｏｒｍｊｎ
ｃｅ ｕ＋ｄ ｅｃｏ＋＋ｏｍｉｃ（Ｎｕｃ、 Ｅｎ
ｇ、Ｎｅｗ、１９８９． （公知例１）および特開昭６
３−２２３９０号公報（公知例２）等がある。
注入し、炉心を冷却する非常用炉心冷却装置として公知
のものに、ＳｉｍｐｌｉｃＨ７； ｔｈｅ ｋｅ７ｉｍ
ｐｒ＋ｕ！ｄ ５ｘｆｅ＋７． ｐｅｒｌｏｒｍｊｎ
ｃｅ ｕ＋ｄ ｅｃｏ＋＋ｏｍｉｃ（Ｎｕｃ、 Ｅｎ
ｇ、Ｎｅｗ、１９８９． （公知例１）および特開昭６
３−２２３９０号公報（公知例２）等がある。
公知例１では、冷却喪失事故（ＬＯＣＡ）を想定した場
合、事故後短期間の炉心の冷却は非常用炉心冷却装置（
Ｅ ＣＣＳ）の重力落下プールで実施し、事故後長期間
の炉心冷却は均圧系を介して圧力抑制プールのプール水
を圧力容器に戻すことにより達成することとしている。
合、事故後短期間の炉心の冷却は非常用炉心冷却装置（
Ｅ ＣＣＳ）の重力落下プールで実施し、事故後長期間
の炉心冷却は均圧系を介して圧力抑制プールのプール水
を圧力容器に戻すことにより達成することとしている。
このため均圧系は、圧力抑制プール水と圧力容器を接続
する均圧配管を設置し、この均圧配管の途中に通常運転
時に閉鎖し事故時のみ開放する爆破弁と、圧力容器内の
冷却材が圧力抑制プールに流出することを防止する逆止
弁とを設置して構成されている。この場合、事故後長期
間での格納容器内の水は、重力落下プールにより下部ド
ライウェルを満水として、更にドライウェルと圧力抑制
プールを連結するベント管の入口高さ（または圧力抑制
プールへのリターンラインの高さ）まで満水にする必要
があり、多量の重力落下プール水が必要であった。
する均圧配管を設置し、この均圧配管の途中に通常運転
時に閉鎖し事故時のみ開放する爆破弁と、圧力容器内の
冷却材が圧力抑制プールに流出することを防止する逆止
弁とを設置して構成されている。この場合、事故後長期
間での格納容器内の水は、重力落下プールにより下部ド
ライウェルを満水として、更にドライウェルと圧力抑制
プールを連結するベント管の入口高さ（または圧力抑制
プールへのリターンラインの高さ）まで満水にする必要
があり、多量の重力落下プール水が必要であった。
公知例２では、ＬＯＣＡ後短期の炉心冷却はＥＣＣ８の
蓄圧タンクで実施し、ＬＯＣＡ後長期については、公知
例１と同様に炉心冷却を圧力抑制プールと圧力容器を接
続する均圧系により達成される。したがって、事故後長
期間の格納容器内の水のバランスの観点から、大容量の
蓄圧タンクを設置するか、事故後長期については動的な
ポンプで冷却材を圧力容器に注水する必要があった。
蓄圧タンクで実施し、ＬＯＣＡ後長期については、公知
例１と同様に炉心冷却を圧力抑制プールと圧力容器を接
続する均圧系により達成される。したがって、事故後長
期間の格納容器内の水のバランスの観点から、大容量の
蓄圧タンクを設置するか、事故後長期については動的な
ポンプで冷却材を圧力容器に注水する必要があった。
上記従来技術はいずれも、ＬＯＣＡ後長期の格納容器内
の水のバランスを考慮した場合に、下部ドライウェルを
ベント管高さ位置まで冷却材で満水にするために予め重
力落下ＥＣＣ５プールや蓄圧ＥＣＣ５タンクの水量を多
く設定する必要があった。このため、公知例１では特に
建屋の上部に多容量プールを設置するために、それを支
える建尾構造壁を厚くする必要があり、また耐震条件が
厳しくなるという問題があった。
の水のバランスを考慮した場合に、下部ドライウェルを
ベント管高さ位置まで冷却材で満水にするために予め重
力落下ＥＣＣ５プールや蓄圧ＥＣＣ５タンクの水量を多
く設定する必要があった。このため、公知例１では特に
建屋の上部に多容量プールを設置するために、それを支
える建尾構造壁を厚くする必要があり、また耐震条件が
厳しくなるという問題があった。
本発明の目的は、ＬＯＣＡ後長期間長期間の冷却におい
て、均圧系の水源を２箇所とすることにより下部ドライ
ウェルの満水に必要な冷却材量を最小にする原子炉の非
常用炉心注水系を提供することである。
て、均圧系の水源を２箇所とすることにより下部ドライ
ウェルの満水に必要な冷却材量を最小にする原子炉の非
常用炉心注水系を提供することである。
本発明は、上記目的を達成するため、軽水炉の炉心を内
包する圧力容器と、前記圧力容器を内包する格納容器と
を設け、前記格納容器が圧力容器や高温・高圧の一次系
配管を包絡するドライウェルと、下部に圧力抑制プール
を保有する圧力抑制室とに区分され、前記ドライウェル
と圧力抑制プールは下端が水没したベント管で連結され
た原子炉の非常用炉心注水系であって、原子炉の異常時
の短期には圧力容器内の蒸気を逃がして圧力容器を減圧
し、格納容器の上部内部空間に設置した重力落下プール
または格納容器の外部に設置した蓄圧タンク等を備える
非常用炉心冷却装置により圧力容器に注水して炉心を冷
却する原子炉の非常用炉心注水系において、原子炉の異
常時、長期間において前記圧力抑制プールのプール水と
前記ドライウェルの下部に蓄積したドローダウン水の両
者を水源として前記圧力容器に注水する均圧系を設置し
たものである。
包する圧力容器と、前記圧力容器を内包する格納容器と
を設け、前記格納容器が圧力容器や高温・高圧の一次系
配管を包絡するドライウェルと、下部に圧力抑制プール
を保有する圧力抑制室とに区分され、前記ドライウェル
と圧力抑制プールは下端が水没したベント管で連結され
た原子炉の非常用炉心注水系であって、原子炉の異常時
の短期には圧力容器内の蒸気を逃がして圧力容器を減圧
し、格納容器の上部内部空間に設置した重力落下プール
または格納容器の外部に設置した蓄圧タンク等を備える
非常用炉心冷却装置により圧力容器に注水して炉心を冷
却する原子炉の非常用炉心注水系において、原子炉の異
常時、長期間において前記圧力抑制プールのプール水と
前記ドライウェルの下部に蓄積したドローダウン水の両
者を水源として前記圧力容器に注水する均圧系を設置し
たものである。
、好ましくは、前記均圧系は前記圧力抑制プールと圧力
容器を接続する第１の均圧配管と、前記第１の均圧配管
から分岐し、前記ドライウェルの下部に開口する第２の
均圧配管とを有し、前記第１の均圧配管の前記圧力容器
との接続点と前記第２の均圧配管の分岐点との間に、通
常運転時に閉鎖した隔離弁を設置し、前記第１の均圧配
管の前記分岐点と前記圧力抑制プールとの接続点との間
および前記第２の均圧配管にそれぞれ逆止弁を設置する
。
容器を接続する第１の均圧配管と、前記第１の均圧配管
から分岐し、前記ドライウェルの下部に開口する第２の
均圧配管とを有し、前記第１の均圧配管の前記圧力容器
との接続点と前記第２の均圧配管の分岐点との間に、通
常運転時に閉鎖した隔離弁を設置し、前記第１の均圧配
管の前記分岐点と前記圧力抑制プールとの接続点との間
および前記第２の均圧配管にそれぞれ逆止弁を設置する
。
また好ましくは、前記格納容器を鋼製として、原子炉の
異常時にその壁面が前記圧力抑制プールの熱を外周プー
ルに伝える伝熱面の機能を与え、前記第１の均圧配管の
前記圧力抑制プールでの開口高さをプール水中でプール
水面近傍とする。
異常時にその壁面が前記圧力抑制プールの熱を外周プー
ルに伝える伝熱面の機能を与え、前記第１の均圧配管の
前記圧力抑制プールでの開口高さをプール水中でプール
水面近傍とする。
また好ましくは、前記圧力容器の水位低信号と前記ドラ
イウェルの圧力高信号を検出して前記圧力容器の蒸気を
逃がす減圧弁を開放した後、前記圧力容器の圧力低信号
を検出して前記隔離弁を開放する制御手段を設ける。
前記隔離弁として燗破弁または電動弁を使用できる。前
記第１および第２の均圧配管に対し、前記隔離弁および
逆止弁をそれぞれ２個づつ並列に配置してもよい。
イウェルの圧力高信号を検出して前記圧力容器の蒸気を
逃がす減圧弁を開放した後、前記圧力容器の圧力低信号
を検出して前記隔離弁を開放する制御手段を設ける。
前記隔離弁として燗破弁または電動弁を使用できる。前
記第１および第２の均圧配管に対し、前記隔離弁および
逆止弁をそれぞれ２個づつ並列に配置してもよい。
以上のように構成した本発明において、原子炉の異常時
、長期間において圧力抑制プールのプール水およびドラ
イウェル下部のドローダウン水の２箇所を水源として圧
力容器に注水する均圧系を設けることにより、下部ドラ
イウェルのドローダウン水が新たな水源として直接利用
されることとなり、当該ドローダウン水をベント管高さ
位置まで満水にし、圧力抑制プールに戻して利用する必
要がなくなるので、下部ドライウェルの満水に必要な冷
却材量を少なくできる。なお、ドローダウン水とは、破
断口から流出した冷却水および破断口から漏れたＥＣＣ
５の重力落下プール水または蓄圧タンク水のことである
。
、長期間において圧力抑制プールのプール水およびドラ
イウェル下部のドローダウン水の２箇所を水源として圧
力容器に注水する均圧系を設けることにより、下部ドラ
イウェルのドローダウン水が新たな水源として直接利用
されることとなり、当該ドローダウン水をベント管高さ
位置まで満水にし、圧力抑制プールに戻して利用する必
要がなくなるので、下部ドライウェルの満水に必要な冷
却材量を少なくできる。なお、ドローダウン水とは、破
断口から流出した冷却水および破断口から漏れたＥＣＣ
５の重力落下プール水または蓄圧タンク水のことである
。
また、格納容器壁面を介して圧力抑制プールから外周プ
ールへ崩壊熱を除去することもできるので、ＬＯＣＡ後
長期にわたり静的手段により炉心冷却と格納容器冷却を
達成することができる。
ールへ崩壊熱を除去することもできるので、ＬＯＣＡ後
長期にわたり静的手段により炉心冷却と格納容器冷却を
達成することができる。
また、圧力容器の水位低信号とドライウェルの圧力高信
号を検出して減圧弁を開放した後、圧力容器の圧力低信
号を検出して前記隔離弁を開放する制御手段を設けるこ
とにより、ＬｏｃＡ後、圧力容器の圧力が低下する過程
で、自動的に減圧弁を開放した後、均圧系の隔離弁が開
放される。
号を検出して減圧弁を開放した後、圧力容器の圧力低信
号を検出して前記隔離弁を開放する制御手段を設けるこ
とにより、ＬｏｃＡ後、圧力容器の圧力が低下する過程
で、自動的に減圧弁を開放した後、均圧系の隔離弁が開
放される。
均圧系の隔離弁が開放されれば、ＬＯＣＡ後長期におい
て圧力容器の圧力が十分に低減すると、圧力抑制プール
のプール水および下部ドライウェルのドローダウン水が
水頭圧で圧力容器に流入する。このとき、均圧系の第１
および第２の均圧配管に逆止弁を設置しであるので、圧
力容器の中の水が下部ドライウェルや圧力抑制プールに
逆流することはなく、また圧力抑制プールのプール水が
下部ドライウェルに流入することもない。
て圧力容器の圧力が十分に低減すると、圧力抑制プール
のプール水および下部ドライウェルのドローダウン水が
水頭圧で圧力容器に流入する。このとき、均圧系の第１
および第２の均圧配管に逆止弁を設置しであるので、圧
力容器の中の水が下部ドライウェルや圧力抑制プールに
逆流することはなく、また圧力抑制プールのプール水が
下部ドライウェルに流入することもない。
以下、本発明の第１の実施例を第１図〜第５図により説
明する。
明する。
沸騰水型軽水炉では、第２図に示すように、炉心１を内
包する圧力容器２と、圧力容器２を内包する格納容器３
とが設置されている。格納容器３は圧力容器２および高
温・高圧の一次系配管を内包するドライウェル４と、下
部に圧力抑制プール５を保有する圧力抑制室６とに区分
され、ドライウェル４と圧力抑制プール５は下端が水没
した複数のベント管７で連結されている。
包する圧力容器２と、圧力容器２を内包する格納容器３
とが設置されている。格納容器３は圧力容器２および高
温・高圧の一次系配管を内包するドライウェル４と、下
部に圧力抑制プール５を保有する圧力抑制室６とに区分
され、ドライウェル４と圧力抑制プール５は下端が水没
した複数のベント管７で連結されている。
格納容器３は鋼製でできており、冷却材喪失事故（ＬＯ
ＣＡ）を想定した場合は格納容器３の壁面を介して圧力
抑制プール５から外周プール８に崩壊熱が除去される。
ＣＡ）を想定した場合は格納容器３の壁面を介して圧力
抑制プール５から外周プール８に崩壊熱が除去される。
第１図において、圧力容器２には減圧弁９が設けられ、
格納容器３の内部上部空間には重力落下方式の非常用炉
心冷却装置（ＥＣＣ８）１１の水源として重力落下プー
ル１０が設置され、ＬＯＣＡ後短期には、減圧弁９を開
放して圧力容器２中の蒸気を開放して系外に逃がすこと
により圧力容器２の圧力を急速に減圧し、重力落下プー
ル１０の水を水頭圧で圧力容器２内に注入し炉心１を冷
却する。ＥＣＣ３ｌＩの水源として重力落下プール１０
の代わりに、第３図に示すように、格納容器３の外部に
蓄圧タンク１２を設け、この蓄圧タンク１２の水を圧力
容器２に注入して炉心１を冷却してもよい。このように
ＬＯＣＡ後短期的に作動する重力落下プール１１あるい
は蓄圧タンク１２の注入水は、炉心１を冷却した後に破
断口（図示せず）よりドライウェル４に流出し、第４図
に符号１７で示すようにドライウェル４の下部空間を満
水とし、圧力容器２の下半分を水没させる。
格納容器３の内部上部空間には重力落下方式の非常用炉
心冷却装置（ＥＣＣ８）１１の水源として重力落下プー
ル１０が設置され、ＬＯＣＡ後短期には、減圧弁９を開
放して圧力容器２中の蒸気を開放して系外に逃がすこと
により圧力容器２の圧力を急速に減圧し、重力落下プー
ル１０の水を水頭圧で圧力容器２内に注入し炉心１を冷
却する。ＥＣＣ３ｌＩの水源として重力落下プール１０
の代わりに、第３図に示すように、格納容器３の外部に
蓄圧タンク１２を設け、この蓄圧タンク１２の水を圧力
容器２に注入して炉心１を冷却してもよい。このように
ＬＯＣＡ後短期的に作動する重力落下プール１１あるい
は蓄圧タンク１２の注入水は、炉心１を冷却した後に破
断口（図示せず）よりドライウェル４に流出し、第４図
に符号１７で示すようにドライウェル４の下部空間を満
水とし、圧力容器２の下半分を水没させる。
また、圧力容器２には圧力抑制プール５のプール水とド
ライウェル４の下部に蓄積したドローダウン水の両者を
水源とする均圧系１３が設置され、ＬＯＣＡ後長期間長
期間て、この均圧系１３により圧力抑制プール５のプー
ル水および／またはドライウェル４下部のドローダウン
水１７を圧力容器２に注水する。均圧系１３は、一端が
圧力容器２に接続され、他端が圧力抑制プール５に開口
する第１の均圧配管１４ａと、第１の均圧配管１４ａか
ら分岐し、ドライウェル４の下部に開口する第２の均圧
配管１４ｂと、第１の均圧配管１４ａの圧力容器２との
接続点と第２の均圧配管１４ｂの分岐点との間に配置さ
れた隔離弁としての爆破弁１５と、均圧配管１４ａ、１
４ｂのそれぞれに設置した逆止弁１６とから構成されて
いる。
ライウェル４の下部に蓄積したドローダウン水の両者を
水源とする均圧系１３が設置され、ＬＯＣＡ後長期間長
期間て、この均圧系１３により圧力抑制プール５のプー
ル水および／またはドライウェル４下部のドローダウン
水１７を圧力容器２に注水する。均圧系１３は、一端が
圧力容器２に接続され、他端が圧力抑制プール５に開口
する第１の均圧配管１４ａと、第１の均圧配管１４ａか
ら分岐し、ドライウェル４の下部に開口する第２の均圧
配管１４ｂと、第１の均圧配管１４ａの圧力容器２との
接続点と第２の均圧配管１４ｂの分岐点との間に配置さ
れた隔離弁としての爆破弁１５と、均圧配管１４ａ、１
４ｂのそれぞれに設置した逆止弁１６とから構成されて
いる。
圧力容器２と第１の均圧配管１６ａとの接続高さ（以下
、「圧力容器配管接続高さ」と略す）は、ＬＯＣＡ後長
期において余裕をもって炉心冠水維持が可能なように、
炉心頂部より５０〜１５０ｃｍ程度、好ましくは１ｍ程
度、上部に設置する。圧力抑制プール５のプール水の注
入駆動力は、後述するようにベント管７の出口高さと圧
力容器配管接続高さの差となるために、ベント管７の出
口高さを後者の接続高さよりも５０〜１５０ ｃｍ程度
、好ましくは７０ｃｍ以上、高位置にする。また、ベン
ト管７の出口高さは炉心１の高さよりも１００ｃｍ〜２
００ ｃｍ程度高くする。なお、ここでベント管の出口
高さとは、ベント管７の下端の圧力抑制プールへの開口
部の高さのことであり、ベント管７が各々高さの異なる
複数の出口を有する場合は、それら出口のうちの最上段
の出口高さのことである。
、「圧力容器配管接続高さ」と略す）は、ＬＯＣＡ後長
期において余裕をもって炉心冠水維持が可能なように、
炉心頂部より５０〜１５０ｃｍ程度、好ましくは１ｍ程
度、上部に設置する。圧力抑制プール５のプール水の注
入駆動力は、後述するようにベント管７の出口高さと圧
力容器配管接続高さの差となるために、ベント管７の出
口高さを後者の接続高さよりも５０〜１５０ ｃｍ程度
、好ましくは７０ｃｍ以上、高位置にする。また、ベン
ト管７の出口高さは炉心１の高さよりも１００ｃｍ〜２
００ ｃｍ程度高くする。なお、ここでベント管の出口
高さとは、ベント管７の下端の圧力抑制プールへの開口
部の高さのことであり、ベント管７が各々高さの異なる
複数の出口を有する場合は、それら出口のうちの最上段
の出口高さのことである。
また、ドライウェル４のドローダウン水１７の注入駆動
力は、後述するようにドローダウン水１７の水位と圧力
容器配管接続高さとの差となる。
力は、後述するようにドローダウン水１７の水位と圧力
容器配管接続高さとの差となる。
ここで、第２の均圧配管１４ｂのドライウェル４下部で
の開口高さは圧力容器２との接続高さとほぼ同レベルと
し、かつ第２の均圧配管１４ｂ内に空気が溜まって、駆
動力を低減することのないように、第２の均圧配管１４
ｂの引き回しは水平方向の引き回しを含め最少とし、か
っ逆止弁１６は水平引き回し部分に設置する。なお、第
１図では一点鎖線で囲む部分Ａのみ図示の便宜上平面図
で示している。他の図も同様である。また、ＥＣＣ８の
重量落下プール１０または蓄圧タンク１１の水量は、Ｌ
ＯＣＡ後長期において下部ドライウェル内のドローダウ
ン水位が圧力容器配管接続高さ、すなわち、第２の均圧
配管１４ｂの高さ以上となるように予め設定しておく。
の開口高さは圧力容器２との接続高さとほぼ同レベルと
し、かつ第２の均圧配管１４ｂ内に空気が溜まって、駆
動力を低減することのないように、第２の均圧配管１４
ｂの引き回しは水平方向の引き回しを含め最少とし、か
っ逆止弁１６は水平引き回し部分に設置する。なお、第
１図では一点鎖線で囲む部分Ａのみ図示の便宜上平面図
で示している。他の図も同様である。また、ＥＣＣ８の
重量落下プール１０または蓄圧タンク１１の水量は、Ｌ
ＯＣＡ後長期において下部ドライウェル内のドローダウ
ン水位が圧力容器配管接続高さ、すなわち、第２の均圧
配管１４ｂの高さ以上となるように予め設定しておく。
また、本実施例では、ＬＯＣＡ後の格納容器３の壁面は
圧力抑制プール５の熱を外周プール８に伝える伝熱面と
して機能するので、圧力抑制プール５水を多量に使用し
その水位を低下させることはできない。そこで、第１の
均圧配管１４ａの開口高さは圧力抑制プール５の初期水
位から例えば５０ｃｍ程度低くし、それ以下に水位が低
下しないようにしている。
圧力抑制プール５の熱を外周プール８に伝える伝熱面と
して機能するので、圧力抑制プール５水を多量に使用し
その水位を低下させることはできない。そこで、第１の
均圧配管１４ａの開口高さは圧力抑制プール５の初期水
位から例えば５０ｃｍ程度低くし、それ以下に水位が低
下しないようにしている。
ＬＯＣＡ後、長期に圧力容器２の圧力がドライウェル４
の圧力とほぼ同程度まで低下すると均圧系１３が作動し
、第４図に示すように圧力抑制プール５の水およびドラ
イウェル４下部のドローダウン水１７が圧力容器２に流
入する。このときの圧力抑制プール５のプール水の注入
駆動力およびドライウェル４のドローダウン水１７の注
入駆動力はそれぞれ以下の式で表わされる。
の圧力とほぼ同程度まで低下すると均圧系１３が作動し
、第４図に示すように圧力抑制プール５の水およびドラ
イウェル４下部のドローダウン水１７が圧力容器２に流
入する。このときの圧力抑制プール５のプール水の注入
駆動力およびドライウェル４のドローダウン水１７の注
入駆動力はそれぞれ以下の式で表わされる。
■圧力抑制プール水の駆動力ΔＰ。
ΔＰ＋＝ＰＮｔＰ＊
＝ （Ｐｗｗ＋ （Ｈｖ ＋ＨＮＶ） ’γ）−Ｐ。
ヨＨＮＶ・γ ・・・ （１）何故な
らばＰｗｗ＋Ｈｖ ’γ＃ＰＲ−（２）■ドライウェル
下部ドローダウン水の駆動力ΔΔＰ２＝ＰＮＥ ＰＲ ＝（ｐＨ，ｗ＋Ｈｏ ・γ）−ｐｌＩ≠Ｈ，・γ
・・・（３）ここで、ＰＲ；圧力容器
の圧力 Ｐｏｗニドライウェルの圧力 Ｐ ｗｗ ：圧力抑制室の圧力 Ｈｖ ；ベント管水浸深さ ＨＮＶ：ベント管出口高さと圧力容器配管接続高さの差 ＨＤ ニトロ−ダウン水位と圧力容器配管接続高さの差 γ：水の密度 したがって、（１）式より、圧力抑制プール５の水の注
入駆動力ΔＰ１はベント管７の出口高さと圧力容器２に
対する均圧配管１４ａの接続高さとの差に相当する水頭
圧となり、（３）式より、ドライウェル４下部のドロー
ダウン水１７の注入駆動力は、ドローダウン水位と圧力
容器２に対する均圧配管１４ｂの接続高さの差に相当す
る水頭圧となる。
らばＰｗｗ＋Ｈｖ ’γ＃ＰＲ−（２）■ドライウェル
下部ドローダウン水の駆動力ΔΔＰ２＝ＰＮＥ ＰＲ ＝（ｐＨ，ｗ＋Ｈｏ ・γ）−ｐｌＩ≠Ｈ，・γ
・・・（３）ここで、ＰＲ；圧力容器
の圧力 Ｐｏｗニドライウェルの圧力 Ｐ ｗｗ ：圧力抑制室の圧力 Ｈｖ ；ベント管水浸深さ ＨＮＶ：ベント管出口高さと圧力容器配管接続高さの差 ＨＤ ニトロ−ダウン水位と圧力容器配管接続高さの差 γ：水の密度 したがって、（１）式より、圧力抑制プール５の水の注
入駆動力ΔＰ１はベント管７の出口高さと圧力容器２に
対する均圧配管１４ａの接続高さとの差に相当する水頭
圧となり、（３）式より、ドライウェル４下部のドロー
ダウン水１７の注入駆動力は、ドローダウン水位と圧力
容器２に対する均圧配管１４ｂの接続高さの差に相当す
る水頭圧となる。
次に、上記の均圧系１３の制御系を第５図および第６図
により説明する。
により説明する。
第５図において、制御系の一部として圧力容器２の水位
ＬＲを検出する水位計１９、ドライウェル４内の圧力Ｐ
Ｄを検出する圧力計２０、および圧力容器２内の圧力Ｐ
、を検出する圧力計２１が設けられている。水位計１９
、圧力計２０．２１の検出信号はコントローラ２２に送
られ、ここで第６図に示す作動ロジックにより減圧弁９
および均圧系１３を起動する。
ＬＲを検出する水位計１９、ドライウェル４内の圧力Ｐ
Ｄを検出する圧力計２０、および圧力容器２内の圧力Ｐ
、を検出する圧力計２１が設けられている。水位計１９
、圧力計２０．２１の検出信号はコントローラ２２に送
られ、ここで第６図に示す作動ロジックにより減圧弁９
および均圧系１３を起動する。
すなわち、ＬＯＣＡ事象が発生し、圧力容器２の水位Ｌ
Ｒ低信号およびドライウェル４の圧力Ｐ。高信号を検出
すると減圧弁９を開放させ、この結果圧力容器２の圧力
Ｐ、ｌが急激に減少し、ドライウェル４圧力に漸近する
ので、圧力容器圧力低信号を検出したら、均圧系１３の
爆破弁１５を開放させる。
Ｒ低信号およびドライウェル４の圧力Ｐ。高信号を検出
すると減圧弁９を開放させ、この結果圧力容器２の圧力
Ｐ、ｌが急激に減少し、ドライウェル４圧力に漸近する
ので、圧力容器圧力低信号を検出したら、均圧系１３の
爆破弁１５を開放させる。
爆破弁１５を開放後は上記（１）式および（３）式の注
入条件が成立すれば自動的に冷却材が注入する。上記条
件が成立しない間は、均圧系１３に逆止弁１６が設置し
であるので、炉水が流出することはない。
入条件が成立すれば自動的に冷却材が注入する。上記条
件が成立しない間は、均圧系１３に逆止弁１６が設置し
であるので、炉水が流出することはない。
以上のように構成した本実施例によれば、ＬＯＣＡ後、
圧力容器の圧力が低下する過程で爆破弁２５が開放され
、圧力抑制プール５の水およびドライウェル４下部のド
ローダウン水１７か圧力容器２に注水されるので、ＬＯ
ＣＡ後長期間長期間て炉心１を冷却できる。
圧力容器の圧力が低下する過程で爆破弁２５が開放され
、圧力抑制プール５の水およびドライウェル４下部のド
ローダウン水１７か圧力容器２に注水されるので、ＬＯ
ＣＡ後長期間長期間て炉心１を冷却できる。
また、圧力抑制プール５の水およびドライウェル４下部
のドローダウン水１７の両者を水源として注水するので
、ドライウェル４下部全体を満水にしなくとも圧力容器
２に対する均圧配管工４ａ。
のドローダウン水１７の両者を水源として注水するので
、ドライウェル４下部全体を満水にしなくとも圧力容器
２に対する均圧配管工４ａ。
１４ｂの接続高さよりも若干（〜１ｍ）高い位置まで満
水にすれば注水でき、ＬＯＣＡ後長期に亘り炉心１を冠
水維持できる。したがって、ＥＣＣ８重力落下プール１
０の水量あるいはＥＣＣ５蓄圧タンク１２の水量を少な
くでき、建屋の上部に重い水を確保する必要がなく、耐
震設計を緩和することができる。
水にすれば注水でき、ＬＯＣＡ後長期に亘り炉心１を冠
水維持できる。したがって、ＥＣＣ８重力落下プール１
０の水量あるいはＥＣＣ５蓄圧タンク１２の水量を少な
くでき、建屋の上部に重い水を確保する必要がなく、耐
震設計を緩和することができる。
また、ＬＯＣＡ後の格納容器３の壁面は圧力抑制プール
５の熱を外周プール８に伝える伝熱面として機能するが
、均圧配管１４ａの開口部高さを圧力抑制プールの初期
水位から僅かに低くし、それ以下に水位が低下しないよ
うにしているので、格納容器３の壁面を介しての静的な
格納容器冷却と上記の均圧系１３による静的な炉心冷却
を長期にわたり実現することができる。
５の熱を外周プール８に伝える伝熱面として機能するが
、均圧配管１４ａの開口部高さを圧力抑制プールの初期
水位から僅かに低くし、それ以下に水位が低下しないよ
うにしているので、格納容器３の壁面を介しての静的な
格納容器冷却と上記の均圧系１３による静的な炉心冷却
を長期にわたり実現することができる。
またこのとき、圧力抑制プール５側の均圧配管１４ａの
先端開口部が気相部に露出する場合には、格納容器３内
の水バランスより第２の均圧配管１４ａは必ずドライウ
ェル４下部のドローダウン水１７で覆われ、圧力容器２
に注水できるので、炉心１を必ず冷却することができる
。
先端開口部が気相部に露出する場合には、格納容器３内
の水バランスより第２の均圧配管１４ａは必ずドライウ
ェル４下部のドローダウン水１７で覆われ、圧力容器２
に注水できるので、炉心１を必ず冷却することができる
。
本発明の第２の実施例を第７図により説明する。
第１図に示した第１の実施例では均圧配管１４ａに隔離
弁として爆破弁１５を設置したが、本実施例の均圧系１
３Ａにおける均圧配管１４ａには爆破弁の代わりに通常
運転時閉の電動弁２３が設置されている。電動弁２２も
第６図に示すのと同様の作動ロジックで開放される。
弁として爆破弁１５を設置したが、本実施例の均圧系１
３Ａにおける均圧配管１４ａには爆破弁の代わりに通常
運転時閉の電動弁２３が設置されている。電動弁２２も
第６図に示すのと同様の作動ロジックで開放される。
本実施例によれば、電動弁２２を用いたので、隔離弁の
周期試験による信頼性の確認が容易となる効果がある。
周期試験による信頼性の確認が容易となる効果がある。
また、運転・管理も容易となる。
本発明の第３の実施例を第８図により説明する。
本実施例では、第１図に示した第１の実施例において、
爆破弁１５および逆止弁１６を並列に２個づつ設置した
ものである。
爆破弁１５および逆止弁１６を並列に２個づつ設置した
ものである。
通常運転時、閉鎖していてＬＯＣＡ事象時に開放が要求
される弁については、何らかの原因で故障し所定の動作
が期待できないことを想定する必要があるが、本実施例
によれば、いかなる動的機器の単一故障に対しても圧力
容器２に冷却材を注入することが可能である。
される弁については、何らかの原因で故障し所定の動作
が期待できないことを想定する必要があるが、本実施例
によれば、いかなる動的機器の単一故障に対しても圧力
容器２に冷却材を注入することが可能である。
本発明によれば、圧力抑制プールおよびドライウェルの
ドローダウン水の２箇所を水源として圧力容器２へ注水
できるために、下記の効果を得ることができる。
ドローダウン水の２箇所を水源として圧力容器２へ注水
できるために、下記の効果を得ることができる。
■重力落下ＥＣＣ８のプール水量を低減できる。
■建屋上部の重量を低減することにより耐震条件を緩和
できる。
できる。
■建屋上部の重量を低減することにより建屋壁厚を低減
できる。
できる。
また、水源の追加は既設の配管引き回しの途中に短い配
管と逆止弁を追加するだけの軽微な設備追加で対応でき
る。
管と逆止弁を追加するだけの軽微な設備追加で対応でき
る。
また、格納容器壁面を介して圧力抑制プールから外周プ
ールへ崩壊熱を除去することもできるので、ＬＯＣＡ後
長期にわたり静的手段により炉心冷却と格納容器冷却を
達成することができる。
ールへ崩壊熱を除去することもできるので、ＬＯＣＡ後
長期にわたり静的手段により炉心冷却と格納容器冷却を
達成することができる。
電動弁の採用により経済性の向上と保守性・信頼性の向
上を図ることが可能である。
上を図ることが可能である。
いかなる動的機器の単一故障を想定しても所定の機能を
達成することが可能である。
達成することが可能である。
第１図は本発明の第１の実施例による非常用炉心注水系
の概略図であり、第２図は軽水型原子炉の全体構成を示
す断面図であり、第３図は蓄圧タンクを備えた変形例と
しての非常用炉心注水系の概略図であり、第４図は第１
図に示す非常用炉心注水系の機能原理図であり、第５図
はその非常用炉心注水系の制御系を示す図であり、第６
図はその制御系による均圧系の起動ロジックを示す図で
あり、第７図は本発明の第２の実施例による非常用炉心
注水系の概略図であり、第８図は本発明の第３の実施例
による非常用炉心注水系の概略図である。 符号の説明 １・・・炉心 ２・・・圧力容器 ３・・・格納容器 ４・・・ドライウェル ５・・・圧力抑制プール ６・・・圧力抑制室 ７・・・ベント管 ８・・・外周プール ９・・・減圧弁 １０・・・重力落下プール １１・・・非常用炉心冷却装置（Ｅ ＣＣ５）１２・・
・蓄圧タンク １３・・・均圧系 １４ａ・・・第１の均圧配管 １４ｂ・・・第２の均圧配管 １５・・・爆破弁（隔離弁） １６・・・逆止弁 １７・・・ドローダウン水 ２２・・・コントローラ（制御手段） 出願人 株式会社 日立製作所 代理人 弁理士 春 日 譲 第４図 第６図 第７図 第８図
の概略図であり、第２図は軽水型原子炉の全体構成を示
す断面図であり、第３図は蓄圧タンクを備えた変形例と
しての非常用炉心注水系の概略図であり、第４図は第１
図に示す非常用炉心注水系の機能原理図であり、第５図
はその非常用炉心注水系の制御系を示す図であり、第６
図はその制御系による均圧系の起動ロジックを示す図で
あり、第７図は本発明の第２の実施例による非常用炉心
注水系の概略図であり、第８図は本発明の第３の実施例
による非常用炉心注水系の概略図である。 符号の説明 １・・・炉心 ２・・・圧力容器 ３・・・格納容器 ４・・・ドライウェル ５・・・圧力抑制プール ６・・・圧力抑制室 ７・・・ベント管 ８・・・外周プール ９・・・減圧弁 １０・・・重力落下プール １１・・・非常用炉心冷却装置（Ｅ ＣＣ５）１２・・
・蓄圧タンク １３・・・均圧系 １４ａ・・・第１の均圧配管 １４ｂ・・・第２の均圧配管 １５・・・爆破弁（隔離弁） １６・・・逆止弁 １７・・・ドローダウン水 ２２・・・コントローラ（制御手段） 出願人 株式会社 日立製作所 代理人 弁理士 春 日 譲 第４図 第６図 第７図 第８図
Claims (7)
- （１）軽水炉の炉心を内包する圧力容器と、前記圧力容
器を内包する格納容器とを設け、前記格納容器が圧力容
器や高温・高圧の一次系配管を包絡するドライウェルと
、下部に圧力抑制プールを保有する圧力抑制室とに区分
され、前記ドライウェルと圧力抑制プールは下端が水没
したベント管で連結された原子炉の非常用炉心注水系で
あって、原子炉の異常時の短期には圧力容器内の蒸気を
逃がして圧力容器を減圧し、格納容器の上部内部空間に
設置した重力落下プールまたは格納容器の外部に設置し
た蓄圧タンク等を備える非常用炉心冷却装置により圧力
容器に注水して炉心を冷却する原子炉の非常用炉心注水
系において、 原子炉の異常時、長期間において前記圧力抑制プールの
プール水と前記ドライウェルの下部に蓄積したドローダ
ウン水の両者を水源として前記圧力容器に注水する均圧
系を設置したことを特徴とする原子炉の非常用炉心注水
系。 - （２）請求項１記載の原子炉の非常用炉心注水系におい
て、前記均圧系は前記圧力抑制プールと圧力容器を接続
する第１の均圧配管と、前記第１の均圧配管から分岐し
、前記ドライウェルの下部に開口する第２の均圧配管と
を有し、前記第１の均圧配管の前記圧力容器との接続点
と前記第２の均圧配管の分岐点との間に、通常運転時に
閉鎖した隔離弁を設置し、前記第１の均圧配管の前記分
岐点と前記圧力抑制プールとの接続点との間および前記
第２の均圧配管にそれぞれ逆止弁を設置したことを特徴
とする原子炉の非常用炉心注水系。 - （３）請求項２記載の原子炉の非常用炉心注水系におい
て、前記格納容器を鋼製として、原子炉の異常時にその
壁面が前記圧力抑制プールの熱を外周プールに伝える伝
熱面の機能を与えると共に、前記第１の均圧配管の前記
圧力抑制プールでの開口高さをプール水中でプール水面
近傍としたことを特徴とする原子炉の非常用炉心注水系
。 - （４）請求項２記載の原子炉の非常用炉心注水系におい
て、前記圧力容器の水位低信号と前記ドライウェルの圧
力高信号を検出して前記圧力容器の蒸気を逃がす減圧弁
を開放した後、前記圧力容器の圧力低信号を検出して前
記隔離弁を開放する制御手段を設けたことを特徴とする
原子炉の非常用炉心注水系。 - （５）請求項２記載の原子炉の非常用炉心注水系におい
て、前記隔離弁として爆破弁または電動弁を使用したこ
とを特徴とする原子炉の非常用炉心注水系。 - （６）請求項２記載の原子炉の非常用炉心注水系におい
て、前記第１および第２の均圧配管に対し、前記隔離弁
および逆止弁をそれぞれ２個づつ並列に配置したことを
特徴とする原子炉の非常用炉心注水系。 - （７）軽水炉の炉心を内包する圧力容器と、前記圧力容
器を内包する格納容器とを設け、前記格納容器が圧力容
器や高温・高圧の一次系配管を包絡するドライウェルと
、下部に圧力抑制プールを保有する圧力抑制室とに区分
され、前記ドライウェルと圧力抑制プールは下端が水没
したベント管で連結された原子炉の非常用炉心注水系で
あって、原子炉の異常時の短期には圧力容器内の蒸気を
逃がして圧力容器を減圧し、格納容器の上部内部空間に
設置した重力落下プールまたは格納容器の外部に設置し
た蓄圧タンク等を備える非常用炉心冷却装置により圧力
容器に注水して炉心を冷却する原子炉の非常用炉心注水
系において、 原子炉の異常時、長期間において前記ドライウェルの下
部に蓄積したドローダウン水を水源として前記圧力容器
に注水する均圧系を設置したことを特徴とする原子炉の
非常用炉心注水系。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2333599A JP2992076B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 非常用炉心注水系 |
| US07/775,850 US5295169A (en) | 1990-10-15 | 1991-10-15 | Reactor containment facilities |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2333599A JP2992076B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 非常用炉心注水系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04204197A true JPH04204197A (ja) | 1992-07-24 |
| JP2992076B2 JP2992076B2 (ja) | 1999-12-20 |
Family
ID=18267847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2333599A Expired - Fee Related JP2992076B2 (ja) | 1990-10-15 | 1990-11-30 | 非常用炉心注水系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2992076B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008020234A (ja) * | 2006-07-11 | 2008-01-31 | Hitachi Ltd | 非常用炉心冷却設備 |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP2333599A patent/JP2992076B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008020234A (ja) * | 2006-07-11 | 2008-01-31 | Hitachi Ltd | 非常用炉心冷却設備 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2992076B2 (ja) | 1999-12-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |