JPH04335193A - 原子炉圧力容器内に収容されたatws用の中性子毒タンク - Google Patents

原子炉圧力容器内に収容されたatws用の中性子毒タンク

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JPH04335193A
JPH04335193A JP3351719A JP35171991A JPH04335193A JP H04335193 A JPH04335193 A JP H04335193A JP 3351719 A JP3351719 A JP 3351719A JP 35171991 A JP35171991 A JP 35171991A JP H04335193 A JPH04335193 A JP H04335193A
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reactor
pressure vessel
neutron poison
reactor pressure
vessel
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Willem J Oosterkamp
ウィルム・ジャン・オースターカンプ
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General Electric Co
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    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C9/00Emergency protection arrangements structurally associated with the reactor, e.g. safety valves provided with pressure equalisation devices
    • G21C9/02Means for effecting very rapid reduction of the reactivity factor under fault conditions, e.g. reactor fuse; Control elements having arrangements activated in an emergency
    • G21C9/033Means for effecting very rapid reduction of the reactivity factor under fault conditions, e.g. reactor fuse; Control elements having arrangements activated in an emergency by an absorbent fluid
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の背景】本発明は沸騰水型原子炉(BWR)に関
するものであって、更に詳しく言えば、スクラムを伴わ
ない予想過渡現象(ATWS)用の中性子毒タンクを原
子炉圧力容器(RPV)内に組込む技術に関する。
【0002】予備液体制御系は、制御棒を挿入すること
ができないという想定された情況下においてBWRを定
格出力運転状態から冷温停止状態に戻すことのできるバ
ックアップ制御系である。現在稼働中のBWRが予備液
体制御系の使用を必要としたことはないが、安全上の配
慮からかかる設備を用意しておくことが命じられている
【0003】予備液体制御系用の設備は原子炉建屋内に
おいてドライウェルの外部に配置されているが、それは
ステンレス鋼製の貯蔵タンク、1対の100%容量の容
積型ポンプ、1対の注入弁、試験タンク、並びに所要の
配管、弁および計器類から成るのが通例である。また、
ATWS検出系も装備されている。信号の点から見れば
、ATWSは異常に高い圧力または異常に高い中性子束
が規定の時間よりも長く持続することとして定義される
か、あるいは異常に低い水位または異常に高い中性子束
が規定の時間にわたって持続することとして定義される
【0004】予備液体制御系は、原子炉を高温運転状態
から冷温停止状態に戻すと共に、温度、ボイド率、ドッ
プラー効果、平衡キセノン圧および停止マージンを考慮
した場合に十分な余裕をもって原子炉の運転停止状態を
保持するために役立つものである。なお、液体制御物質
の注入が必要となる場合、炉心は正常キセノンレベルに
おいて動作しているものと仮定されている。
【0005】液体制御物質としては、ホウ素が通例五ホ
ウ化ナトリウム溶液の形で使用される。それは炉心の下
部に注入され、そこにおいて原子炉の冷却水と混合され
る。現行の設計においては、電気ヒータによって溶液が
飽和温度よりも高い温度に自動的に維持される。貯蔵タ
ンク内の溶液の温度および液面は監視されていて、異常
があれば制御室に通報される。
【0006】このような予備液体制御系を受動化するこ
とには幾つかの問題が伴う。現行の構成によれば、想定
される原子炉の最大圧力よりも高い圧力を有するアキュ
ムレータが使用される。かかる構成には幾つかの欠点が
存在する。この場合の中性子毒タンクは高圧タンクであ
るから、原子炉格納容器内の関連配管系の原価は無視で
きない。その上、アキュムレータタンクを加圧するため
に使用される窒素を収容するための空間をウェットウェ
ル内に設けることも必要である。
【0007】
【発明の概要】本発明は、原子炉圧力容器内に炉心が収
容されていると共に、原子炉圧力容器の蒸気出口に連結
された上部蒸気ドームが原子炉圧力容器内に設けられて
いるような沸騰水型原子炉の改良に関する。本発明の改
良は、炉心を不活性化するために有効な中性子毒を含む
容器を上部蒸気ドーム内に配置することから成っている
。かかる容器はそれの内部に含まれる中性子毒を加圧す
るために上部蒸気ドームと連通している。また、かかる
容器は炉心の下方にまで伸びる管路に連結されていて、
かかる管路はそれを通して中性子毒を放出させるために
作動し得る弁を含んでいる。中性子毒の放出時には、そ
れは重力の作用下で管路を通って炉心の下方に流出し、
そこにおいて炉心を通って流れる原子炉の冷却水と混合
する結果、炉心の不活性化が達成されることになる。
【0008】本発明の利点の1つは、現行の予備液体制
御系において使用されている原子炉格納容器内の高圧系
統が排除されることである。もう1つの利点は、炉心の
頂部よりも下方の位置における流体の途絶が排除される
ことである。更にもう1つの利点は、極端に高い圧力の
下でも予備液体制御系が確実に機能し得ることである。 上記およびその他の利点は、下記の詳細な説明を読むこ
とによって当業者には容易に理解されよう。
【0009】以下、添付の図面を参照しながら本発明を
一層詳しく説明しよう。
【0010】
【発明の詳しい説明】図面について説明すれば、入口1
2を通して給水が原子炉圧力容器(RPV)10内に導
入される一方、出口14を通してRPV10から蒸気が
排出される。なお、RPV10のその他の構成要素は当
業者にとって周知のものであるから、それらの全てに番
号を付けて詳しく説明する必要はないことを理解すべき
である。
【0011】本発明の目的にとって重要な点は、RPV
10の内部に組込まれたATWS用の中性子毒タンクを
含む予備液体制御系が装備されていることである。中性
子毒タンク16はRPV10の上部蒸気ドーム18の内
部に配置されている。なお、この上部蒸気ドーム18か
ら出口14を通して蒸気が排出される。中性子毒タンク
16は水溶液状の中性子毒20を含んでいるが、かかる
中性子毒20は中性子毒タンク16の容積の一部分しか
占めていない。すなわち、上部蒸気ドーム18内におい
て起こる温度変動に原因する中性子毒20の膨張に対処
するのに十分なだけの上部空間22が設けられている。 中性子毒タンク16はまた、上部空間22を上部蒸気ド
ーム18内と同じ圧力に加圧するために役立つ通気口2
4をも有している。その結果、中性子毒タンク16内に
収容されたATWS用の中性子毒20は上部蒸気ドーム
18内に発生された温度および圧力による効率的かつ効
果的な加熱および加圧を受けることになる。
【0012】中性子毒タンク16内に収容された中性子
毒20の活性は、分析装置(図示せず)に通じる管路2
6の使用によって分析することができる。便宜上、かか
る管路26はRPV10の上部を貫通するように図示さ
れているが、それは他の位置においてRPV10を貫通
していてもよいことは勿論である。弁30が作動された
場合、中性子毒タンク16の内容物は管路28を通して
流出させることができる。弁30を作動するための手段
は図示されていないが、それは常法に従って装備するこ
とができる。図面中には、中性子毒20の2つの流出経
路が示されている。先ず図1を見ると、弁30の下側に
設けられた管路32が炉心34の下方にまで伸びている
。その結果、中性子毒20は炉心34を通って流れる原
子炉の冷却水と混合し、それによって炉心を不活性化す
る。この場合、重力および上部蒸気ドーム18内の圧力
の作用下で中性子毒20が管路28および32を通って
流出することが認められよう。次に図2について説明す
れば、安全上および管理上の必要から、中性子毒20が
管路40および弁36を通って流出し、次いで管路38
を通って管路32に流入するように構成される場合があ
る。このような構成によれば、弁36がRPV10の外
部に配置されているため、運転員が弁36を外部から制
御しかつ検査することが可能となる。更にまた、本発明
の着想に基づいて追加の配管や計器類を装備し得ること
も理解されよう。とは言え、かかる追加の装備にかかわ
りなく、本発明は予備液体制御系をRPV10の内部に
配置したことに基づく数多くの利点を示すのである。
【0013】構造材料について述べれば、全ての部品は
BWRの内部において使用するのに適した材料から製造
されることが好ましい。更にまた、本明細書中に記載さ
れた各種の部品は当業界における通常の技術に従って適
宜に変更し得ることも理解すべきである。かかる変更が
本発明の着想から逸脱しない限り、それらの全てが本発
明の範囲内に含まれることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】内部に弁を有する本発明の予備液体制御系を略
示するBWRの概略側断面図である。
【図2】弁が外部に配置されている点を除けば図1と同
様な概略側断面図である。
【符号の説明】
10  原子炉圧力容器 12  入口 14  出口 16  中性子毒タンク 18  上部蒸気ドーム 20  中性子毒 22  上部空間 24  通気口 26  管路 30  弁 32  管路 34  炉心 36  弁 38  管路

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  原子炉圧力容器内に炉心が収容されて
    いると共に、前記原子炉圧力容器の蒸気出口に連結され
    た上部蒸気ドームが前記原子炉圧力容器内に設けられて
    いるような沸騰水型原子炉において、前記炉心を不活性
    化するために有効な中性子毒を含む容器が前記上部蒸気
    ドーム内に配置されており、前記容器はそれの内部に含
    まれる前記中性子毒を加圧するために前記上部蒸気ドー
    ムと連通しており、前記容器は前記炉心の下方にまで伸
    びる管路に連結されており、かつ前記管路はそれを通し
    て前記中性子毒を放出させるために作動し得る弁を含ん
    でいることを特徴とする沸騰水型原子炉。
  2. 【請求項2】  前記中性子毒を分析するための管路が
    前記原子炉圧力容器の外部に伸びている請求項1記載の
    沸騰水型原子炉。
  3. 【請求項3】  前記炉心の直下にまで伸びる前記管路
    が前記容器と前記管路の末端との間において前記原子炉
    圧力容器の外部を通過する請求項1記載の沸騰水型原子
    炉。
  4. 【請求項4】  前記弁が前記原子炉圧力容器の外部に
    配置されている請求項3記載の沸騰水型原子炉。
  5. 【請求項5】  原子炉圧力容器内に炉心が収容されて
    いると共に、前記原子炉圧力容器の蒸気出口に連結され
    た上部蒸気ドームが前記原子炉圧力容器内に設けられて
    いるような沸騰水型原子炉に予備液体制御系を装備する
    ための方法において、前記炉心を不活性化するために有
    効な中性子毒を含む容器を前記上部蒸気ドーム内に配置
    し、前記容器内に含まれる前記中性子毒を加圧するため
    に前記容器を前記上部蒸気ドームと連通させ、かつ前記
    炉心の下方にまで伸びる管路を前記容器に連結する諸工
    程から成っていて、前記管路はそれを通して前記中性子
    毒を放出させるために作動し得る弁を含むことを特徴と
    する方法。
  6. 【請求項6】  前記中性子毒を分析するための管路が
    前記原子炉圧力容器の外部に伸びている請求項5記載の
    方法。
  7. 【請求項7】  前記炉心の直下にまで伸びる前記管路
    が前記容器と前記管路の末端との間において前記原子炉
    圧力容器の外部を通過する請求項5記載の方法。
  8. 【請求項8】  前記弁が前記原子炉圧力容器の外部に
    配置される請求項7記載の方法。
JP3351719A 1990-12-20 1991-12-16 原子炉圧力容器内に収容されたatws用の中性子毒タンク Expired - Lifetime JPH0738036B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/634,277 US5145638A (en) 1990-12-20 1990-12-20 Rpv housed atws poison tank
US634,277 1990-12-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04335193A true JPH04335193A (ja) 1992-11-24
JPH0738036B2 JPH0738036B2 (ja) 1995-04-26

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ID=24543129

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JP3351719A Expired - Lifetime JPH0738036B2 (ja) 1990-12-20 1991-12-16 原子炉圧力容器内に収容されたatws用の中性子毒タンク

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US (1) US5145638A (ja)
EP (1) EP0492866A1 (ja)
JP (1) JPH0738036B2 (ja)

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JPH0738036B2 (ja) 1995-04-26
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US5145638A (en) 1992-09-08

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