JPH05164862A - 原子炉容器 - Google Patents
原子炉容器Info
- Publication number
- JPH05164862A JPH05164862A JP3327626A JP32762691A JPH05164862A JP H05164862 A JPH05164862 A JP H05164862A JP 3327626 A JP3327626 A JP 3327626A JP 32762691 A JP32762691 A JP 32762691A JP H05164862 A JPH05164862 A JP H05164862A
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- Japan
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- liquid
- sloshing
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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
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- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 地震発生時等にも、原子炉容器側から中間熱
交換器容器側への炉心冷却材の移送を可能にする。 【構成】 上部プレナム３内の上部に、スロッシング液
面調整手段（スロッシング液面の分割用仕切板２ａ、ス
ロッシング時の液面上昇流の方向変化用傾斜板２ｂ、ス
ロッシング時の液面波動波の液降下時間遅れ発生用液だ
め２ｃ）が設けられており、地震発生時、原子炉容器６
内において、スロッシングによる液面上昇と液面低下と
が内側と外側とで周期的に生じたときの液面低下が上記
スロッシング液面調整手段により低減され、ホットレグ
配管１０の下端開口部が液中から露出しなくて、地震発
生時等にも、原子炉容器６側から中間熱交換器容器８、
９側への炉心冷却材７の移送が可能になる。
交換器容器側への炉心冷却材の移送を可能にする。 【構成】 上部プレナム３内の上部に、スロッシング液
面調整手段（スロッシング液面の分割用仕切板２ａ、ス
ロッシング時の液面上昇流の方向変化用傾斜板２ｂ、ス
ロッシング時の液面波動波の液降下時間遅れ発生用液だ
め２ｃ）が設けられており、地震発生時、原子炉容器６
内において、スロッシングによる液面上昇と液面低下と
が内側と外側とで周期的に生じたときの液面低下が上記
スロッシング液面調整手段により低減され、ホットレグ
配管１０の下端開口部が液中から露出しなくて、地震発
生時等にも、原子炉容器６側から中間熱交換器容器８、
９側への炉心冷却材７の移送が可能になる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高速増殖炉（ＦＢＲ）
の原子炉容器に関するものである。
の原子炉容器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のトップエントリー方式のロープ型
原子炉システムを図７により説明すると、６が原子炉容
器で、同原子炉容器６の上部プレナム３（炉心構造物５
の存在する上部プレナム３）内には、炉心冷却材（ナト
リウム）７が貯留されて、自由液面が形成されている。
原子炉システムを図７により説明すると、６が原子炉容
器で、同原子炉容器６の上部プレナム３（炉心構造物５
の存在する上部プレナム３）内には、炉心冷却材（ナト
リウム）７が貯留されて、自由液面が形成されている。
【０００３】中間熱交換器容器８内の中間熱交換器９
は、管胴形式の熱交換器であって、中間熱交換器８と中
間熱交換器容器９との間の上部空間には、炉心冷却材７
の自由液面が形成されている。上部プレナム３内の炉心
冷却材７は、中間熱交換器容器８内の冷却材７との液面
差により（サイホン作用により）、逆Ｕ字管形式のホッ
トレグ配管１０を流れて、中間熱交換器容器８内へ移送
される。
は、管胴形式の熱交換器であって、中間熱交換器８と中
間熱交換器容器９との間の上部空間には、炉心冷却材７
の自由液面が形成されている。上部プレナム３内の炉心
冷却材７は、中間熱交換器容器８内の冷却材７との液面
差により（サイホン作用により）、逆Ｕ字管形式のホッ
トレグ配管１０を流れて、中間熱交換器容器８内へ移送
される。
【０００４】移送された炉心冷却材７は、ポンプ１１に
より吸い出されるが、このとき、中間熱交換器９内を通
り熱交換されて、冷却される。また熱交換後の炉心冷却
材７は、コールドレグ配管１２ａ→ポンプ１１→コール
ドレグ配管１２ｂ→炉心１３へ供給されて、炉心１３が
冷却され、次いで上昇して、上部プレナム３に達して、
再びホットレグ配管１０を経て中間熱交換器容器８へ向
かい流れて、循環することになる。
より吸い出されるが、このとき、中間熱交換器９内を通
り熱交換されて、冷却される。また熱交換後の炉心冷却
材７は、コールドレグ配管１２ａ→ポンプ１１→コール
ドレグ配管１２ｂ→炉心１３へ供給されて、炉心１３が
冷却され、次いで上昇して、上部プレナム３に達して、
再びホットレグ配管１０を経て中間熱交換器容器８へ向
かい流れて、循環することになる。
【０００５】なお中間熱交換器９とは、炉心冷却材を上
部吸込口から多数の管内へ管内流体として分流させる一
方、２次冷却材をこれら多数の管の周りに管外流体とし
て流し、互いの間で熱交換させて、２次冷却材を加熱さ
せる（炉心冷却材を冷却させる）ものである。
部吸込口から多数の管内へ管内流体として分流させる一
方、２次冷却材をこれら多数の管の周りに管外流体とし
て流し、互いの間で熱交換させて、２次冷却材を加熱さ
せる（炉心冷却材を冷却させる）ものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記図７に示す従来の
トップエントリー方式のロープ型原子炉システムで問題
になるのは、地震発生時の運転である。即ち、地震発生
時には、原子炉容器６内において、スロッシングによる
液面上昇と液面低下とが内側と外側とで周期的に生じる
が、このときの液面低下により、ホットレグ配管１０の
下端開口部が液中から露出して、ガスが巻き込まれる。
これにより、サイホン作用が失われて、中間熱交換器容
器８への炉心冷却材の移送が不可能になる可能性があっ
た。
トップエントリー方式のロープ型原子炉システムで問題
になるのは、地震発生時の運転である。即ち、地震発生
時には、原子炉容器６内において、スロッシングによる
液面上昇と液面低下とが内側と外側とで周期的に生じる
が、このときの液面低下により、ホットレグ配管１０の
下端開口部が液中から露出して、ガスが巻き込まれる。
これにより、サイホン作用が失われて、中間熱交換器容
器８への炉心冷却材の移送が不可能になる可能性があっ
た。
【０００７】本発明は前記の問題点に鑑み提案するもの
であり、その目的とする処は、地震発生時等にも、原子
炉容器側から中間熱交換器容器側への炉心冷却材の移送
を可能にする原子炉容器を提供しようとする点にある。
であり、その目的とする処は、地震発生時等にも、原子
炉容器側から中間熱交換器容器側への炉心冷却材の移送
を可能にする原子炉容器を提供しようとする点にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、原子炉容器内に上部プレナムを有する
原子炉容器において、前記上部プレナム内の上部に、ス
ロッシング液面調整手段を設けている。また本発明の原
子炉容器は、上部プレナム内の上部に、スロッシング液
面の分割用仕切板を設けている。
めに、本発明は、原子炉容器内に上部プレナムを有する
原子炉容器において、前記上部プレナム内の上部に、ス
ロッシング液面調整手段を設けている。また本発明の原
子炉容器は、上部プレナム内の上部に、スロッシング液
面の分割用仕切板を設けている。
【０００９】また本発明の原子炉容器は、上部プレナム
内の上部に、スロッシング時の液面上昇流の方向変化用
傾斜板を設けている。また本発明の原子炉容器は、上部
プレナム内の上部に、スロッシング時の液面波動波の液
降下時間遅れ発生用液だめを設けている。
内の上部に、スロッシング時の液面上昇流の方向変化用
傾斜板を設けている。また本発明の原子炉容器は、上部
プレナム内の上部に、スロッシング時の液面波動波の液
降下時間遅れ発生用液だめを設けている。
【００１０】
【作用】本発明の原子炉容器は前記のように上部プレナ
ム内の上部に、スロッシング液面調整手段（スロッシン
グ液面の分割用仕切板、スロッシング時の液面上昇流の
方向変化用傾斜板、スロッシング時の液面波動波の液降
下時間遅れ発生用液だめ）が設けられており、地震発生
時、原子炉容器内において、スロッシングによる液面上
昇と液面低下とが内側と外側とで周期的に生じたときの
液面低下が上記スロッシング液面調整手段により低減さ
れ、ホットレグ配管の下端開口部が液中から露出しなく
て、地震発生時等にも、原子炉容器側から中間熱交換器
容器側への炉心冷却材の移送が可能になる。
ム内の上部に、スロッシング液面調整手段（スロッシン
グ液面の分割用仕切板、スロッシング時の液面上昇流の
方向変化用傾斜板、スロッシング時の液面波動波の液降
下時間遅れ発生用液だめ）が設けられており、地震発生
時、原子炉容器内において、スロッシングによる液面上
昇と液面低下とが内側と外側とで周期的に生じたときの
液面低下が上記スロッシング液面調整手段により低減さ
れ、ホットレグ配管の下端開口部が液中から露出しなく
て、地震発生時等にも、原子炉容器側から中間熱交換器
容器側への炉心冷却材の移送が可能になる。
【００１１】
（第１実施例）次に本発明の原子炉容器を図１、図２に
示す第１実施例により説明すると、３が原子炉容器の上
部プレナムで、同上部プレナム３（炉心構造物５の存在
する上部プレナム３）内には、炉心冷却材（ナトリウ
ム）が貯留されて、自由液面１が形成されている。
示す第１実施例により説明すると、３が原子炉容器の上
部プレナムで、同上部プレナム３（炉心構造物５の存在
する上部プレナム３）内には、炉心冷却材（ナトリウ
ム）が貯留されて、自由液面１が形成されている。
【００１２】２ａがスロッシング液面の分割用仕切板
（スロッシング液面調整手段）で、複数の同仕切板２ａ
が上部プレナム３内に同心円状に配設されている。そし
てこれら仕切板２ａの上半分が自由液面１から上方に露
出し、下半分が液中に没している。４がこれら仕切板２
ａを支持する支持柱である。次に前記図１、図２に示す
原子炉容器の作用を具体的に説明する。地震発生時、水
平方向入力が原子炉容器に作用して、原子炉容器内にス
ロッシングが生じた場合、自由液面１が各仕切板２ａに
より複数に分割されている（本実施例では３分割されて
いる）ので、各スパンでのスパン長さと波の振幅との比
は、同一振幅に対しては、仕切板２ａを設けない場合の
複数倍（３倍）になり、非線形効果が生じる振幅は、１
／３になる。従って小さい振幅で非線形効果が生じるこ
となり、これにより、液面低下が大幅に低減する。
（スロッシング液面調整手段）で、複数の同仕切板２ａ
が上部プレナム３内に同心円状に配設されている。そし
てこれら仕切板２ａの上半分が自由液面１から上方に露
出し、下半分が液中に没している。４がこれら仕切板２
ａを支持する支持柱である。次に前記図１、図２に示す
原子炉容器の作用を具体的に説明する。地震発生時、水
平方向入力が原子炉容器に作用して、原子炉容器内にス
ロッシングが生じた場合、自由液面１が各仕切板２ａに
より複数に分割されている（本実施例では３分割されて
いる）ので、各スパンでのスパン長さと波の振幅との比
は、同一振幅に対しては、仕切板２ａを設けない場合の
複数倍（３倍）になり、非線形効果が生じる振幅は、１
／３になる。従って小さい振幅で非線形効果が生じるこ
となり、これにより、液面低下が大幅に低減する。
【００１３】上記非線形効果とは、波の振幅（スパン長
さとの比で表した波の振幅）がある値よりも大きくなる
と、重力が流れの慣性力に打ち勝つため、波が崩れて、
入力の増加に対する液面低下が飽和してくることをい
う。なお本実施例では、仕切板２ａを２枚設けている
が、それ以上の数の仕切板２ａを設けると、上記効果は
さらに大きくなる。
さとの比で表した波の振幅）がある値よりも大きくなる
と、重力が流れの慣性力に打ち勝つため、波が崩れて、
入力の増加に対する液面低下が飽和してくることをい
う。なお本実施例では、仕切板２ａを２枚設けている
が、それ以上の数の仕切板２ａを設けると、上記効果は
さらに大きくなる。
【００１４】（第２実施例）次に本発明の原子炉容器を
図３、図４に示す第２実施例により説明すると、２ｂが
傾斜角４５°の環状傾斜板（スロッシング液面調整手
段）で、この傾斜板２ｂが上部プレナム３の内周面全域
に取付けられている。次に前記図３、図４に示す原子炉
容器の作用を具体的に説明する。スロッシングになる上
昇流れａは、傾斜板２ｂにより、方向変換されて、上部
プレナム３内の自由液面１に飛散、落下するので、上部
プレナム３の内壁面に沿って昇降する流れｂが発生しな
くて、その分、液降下時にかかる水頭圧が軽減される。
図３、図４に示す第２実施例により説明すると、２ｂが
傾斜角４５°の環状傾斜板（スロッシング液面調整手
段）で、この傾斜板２ｂが上部プレナム３の内周面全域
に取付けられている。次に前記図３、図４に示す原子炉
容器の作用を具体的に説明する。スロッシングになる上
昇流れａは、傾斜板２ｂにより、方向変換されて、上部
プレナム３内の自由液面１に飛散、落下するので、上部
プレナム３の内壁面に沿って昇降する流れｂが発生しな
くて、その分、液降下時にかかる水頭圧が軽減される。
【００１５】本実施例では、傾斜板２ｂが上部プレナム
３の内周面全域に設けられているが、間歇的に設けても
よい。本実施例で傾斜板２ｂの傾斜角を４５°にした理
由を次に説明する。傾斜板２ｂの傾斜角が小さいと、上
部プレナム３壁に沿った上昇流に対する影響が小さく、
それとは逆に傾斜角を大きくすると、上部プレナム３壁
に沿った上昇流に対する影響が大きくなる。一方、方向
変換後の飛散液のプレナム内側への到達距離は、傾斜角
が４５°のとき、最大になる。
３の内周面全域に設けられているが、間歇的に設けても
よい。本実施例で傾斜板２ｂの傾斜角を４５°にした理
由を次に説明する。傾斜板２ｂの傾斜角が小さいと、上
部プレナム３壁に沿った上昇流に対する影響が小さく、
それとは逆に傾斜角を大きくすると、上部プレナム３壁
に沿った上昇流に対する影響が大きくなる。一方、方向
変換後の飛散液のプレナム内側への到達距離は、傾斜角
が４５°のとき、最大になる。
【００１６】本実施例では、傾斜板２ｂの傾斜角が４５
°に設定されており、想定入力に対し飛散液がプレナム
内側部に到達、落下して、プレナム壁に沿って上昇する
流れの方向変換による液面低下低減効果と飛散液落下に
よる液面低下低減効果との両方の効果が発生して、これ
らの相乗効果により、液面低下が大幅に低減する。なお
傾斜板２ｂの傾斜角は、上部プレナム径、傾斜板の大き
さ、想定入力等の条件に応じ異なる値に設定して、飛散
液落下位置が上部プレナム内側部になるようにすれば効
果が大きい。
°に設定されており、想定入力に対し飛散液がプレナム
内側部に到達、落下して、プレナム壁に沿って上昇する
流れの方向変換による液面低下低減効果と飛散液落下に
よる液面低下低減効果との両方の効果が発生して、これ
らの相乗効果により、液面低下が大幅に低減する。なお
傾斜板２ｂの傾斜角は、上部プレナム径、傾斜板の大き
さ、想定入力等の条件に応じ異なる値に設定して、飛散
液落下位置が上部プレナム内側部になるようにすれば効
果が大きい。
【００１７】（第３実施例）次に本発明の原子炉容器を
図５、図６に示す第３実施例により説明すると、２ｃが
スロッシング時の液面波動波の液降下時間遅れ発生用液
だめ（スロッシング液面調整手段）で、この液だめ２ｃ
は、環状に形成されて、上部プレナム３の内周面全域に
取付けられている。２ｃ1 は、この液だめ２ｃに設けた
複数の液滴出入孔である。
図５、図６に示す第３実施例により説明すると、２ｃが
スロッシング時の液面波動波の液降下時間遅れ発生用液
だめ（スロッシング液面調整手段）で、この液だめ２ｃ
は、環状に形成されて、上部プレナム３の内周面全域に
取付けられている。２ｃ1 は、この液だめ２ｃに設けた
複数の液滴出入孔である。
【００１８】次に前記図５、図６に示す原子炉容器の作
用を具体的に説明する。地震発生時のスロッシングによ
り、液だめ２ｃよりも高く上昇した液部分ｃが一旦液だ
め２ｃに受け入れられて、液だめ２ｃの全体に均一に分
散される。その後、液滴出入孔２ｃ1 から上部プレナム
３内へ流出して、液降下時の時間遅れが生じる。これに
より、液だめ２ｃよりも高く上昇した液部分ｃの液頭圧
が液降下力として作用することが防止されて、液面低下
が大幅に低減される。
用を具体的に説明する。地震発生時のスロッシングによ
り、液だめ２ｃよりも高く上昇した液部分ｃが一旦液だ
め２ｃに受け入れられて、液だめ２ｃの全体に均一に分
散される。その後、液滴出入孔２ｃ1 から上部プレナム
３内へ流出して、液降下時の時間遅れが生じる。これに
より、液だめ２ｃよりも高く上昇した液部分ｃの液頭圧
が液降下力として作用することが防止されて、液面低下
が大幅に低減される。
【００１９】
【発明の効果】本発明の原子炉容器は前記のように上部
プレナム内の上部に、スロッシング液面調整手段（スロ
ッシング液面の分割用仕切板、スロッシング時の液面上
昇流の方向変化用傾斜板、スロッシング時の液面波動波
の液降下時間遅れ発生用液だめ）を設けており、地震発
生時、原子炉容器内において、スロッシングによる液面
上昇と液面低下とが内側と外側とで周期的に生じたとき
の液面低下を上記スロッシング液面調整手段により低減
でき、ホットレグ配管の下端開口部を液中から露出させ
ることがなくて、地震発生時等にも、原子炉容器側から
中間熱交換器容器側への炉心冷却材の移送を可能にす
る。
プレナム内の上部に、スロッシング液面調整手段（スロ
ッシング液面の分割用仕切板、スロッシング時の液面上
昇流の方向変化用傾斜板、スロッシング時の液面波動波
の液降下時間遅れ発生用液だめ）を設けており、地震発
生時、原子炉容器内において、スロッシングによる液面
上昇と液面低下とが内側と外側とで周期的に生じたとき
の液面低下を上記スロッシング液面調整手段により低減
でき、ホットレグ配管の下端開口部を液中から露出させ
ることがなくて、地震発生時等にも、原子炉容器側から
中間熱交換器容器側への炉心冷却材の移送を可能にす
る。
【図１】本発明の原子炉容器の第１実施例を示す縦断側
面図である。
面図である。
【図２】同原子炉容器の平面図である。
【図３】本発明の原子炉容器の第２実施例を示す縦断側
面図である。
面図である。
【図４】同原子炉容器の平面図である。
【図５】本発明の原子炉容器の第３実施例を示す縦断側
面図である。
面図である。
【図６】同原子炉容器の平面図である。
【図７】従来のトップエントリー方式ロープ型原子炉シ
ステムを示す側面図である。
ステムを示す側面図である。
１ 自由液面 ２ａ スロッシング液面調整手段 （スロッシング液面の分割用仕切板） ２ｂ スロッシング液面調整手段 （スロッシング時の液面上昇流の方向変化用傾斜板） ２ｃ スロッシング液面調整手段 （スロッシング時の液面波動波の液降下時間遅れ発生用
液だめ） ３ 上部プレナム ５ 炉心構造物 ６ 原子炉容器
液だめ） ３ 上部プレナム ５ 炉心構造物 ６ 原子炉容器
Claims (4)
- 【請求項１】 原子炉容器内に上部プレナムを有する原
子炉容器において、前記上部プレナム内の上部に、スロ
ッシング液面調整手段を設けたことを特徴とする原子炉
容器。 - 【請求項２】 原子炉容器内に上部プレナムを有する原
子炉容器において、前記上部プレナム内の上部に、スロ
ッシング液面の分割用仕切板を設けたことを特徴とする
原子炉容器。 - 【請求項３】 原子炉容器内に上部プレナムを有する原
子炉容器において、前記上部プレナム内の上部に、スロ
ッシング時の液面上昇流の方向変化用傾斜板を設けたこ
とを特徴とする原子炉容器。 - 【請求項４】 原子炉容器内に上部プレナムを有する原
子炉容器において、前記上部プレナム内の上部に、スロ
ッシング時の液面波動波の液降下時間遅れ発生用液だめ
を設けたことを特徴とする原子炉容器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3327626A JPH05164862A (ja) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | 原子炉容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3327626A JPH05164862A (ja) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | 原子炉容器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05164862A true JPH05164862A (ja) | 1993-06-29 |
Family
ID=18201154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3327626A Withdrawn JPH05164862A (ja) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | 原子炉容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05164862A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108860461A (zh) * | 2018-07-10 | 2018-11-23 | 哈尔滨锅炉厂有限责任公司 | 船载容器用液位稳定装置 |
-
1991
- 1991-12-11 JP JP3327626A patent/JPH05164862A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108860461A (zh) * | 2018-07-10 | 2018-11-23 | 哈尔滨锅炉厂有限责任公司 | 船载容器用液位稳定装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990311 |