JPH0527076A - 沸騰水型原子炉におけるインターナルポンプの仕切装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】一部のインターナルポンプを休止ポンプとした
際に、冷却材が、休止ポンプを通し逆流するのを防ぐ。 【構成】原子炉圧力容器１の内面と、シュラウド２の外
面との間に、環状空間９を形成し、環状空間９の下端部
を、ポンプデッキ８でより閉止する。ポンプデッキ８
に、周方向に等間隔で、例えば１０個のディフューザ孔
を設け、各ディフューザ孔に、インターナルポンプのデ
ィフューザをそれぞれ取付ける。周方向に隣位するディ
フューザ孔の間に、挿入枠２２をそれぞれ取付け、各挿
入枠２２に、上方から仕切壁２３を着脱可能に挿入す
る。休止ポンプの両側の挿入枠２２に、仕切壁２３をそ
れぞれ挿入することにより、運転中のポンプの吸込側の
流れの影響が断たれる。かつ休止ポンプのベーンには、
炉深による静水圧が作用する。これにより、運転中のポ
ンプから吐出された冷却材が、休止ポンプを通し逆流す
ることを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原子炉冷却材強制再循
環系としてインターナルポンプを採用した改良形沸騰水
型原子炉に係り、特に休止ポンプが、運転中の他のポン
プにより逆回転するのを防止するためのインターナルポ
ンプの仕切装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】沸騰水型原子炉においては、原子炉圧力
容器外に再循環ポンプを設置し、原子炉冷却材を再循環
ポンプのポンプ作用によりジェットポンプから炉内のダ
ウンカマ部に送り込み、周囲の炉水を巻き込んで炉心下
部に案内され、炉心下部から反転して炉心の燃料群に送
水する原子炉冷却材の再循環系が用いられている。

【０００３】ところが、この種の原子炉冷却材の再循環
系においては、冷却材の吸込ラインおよび吐出ラインを
原子炉圧力容器外に設置しなければならないため、これ
らの配管系からのリークのおそれや配管抵抗上の問題が
あり、安全性および信頼性の点から原子炉の運転効率が
劣るという問題がある。

【０００４】最近の改良型沸騰水型原子炉（ＡＢＷＲ）
においては、原子炉圧力容器内にインターナルポンプを
設置し、安全性、信頼性および原子炉運転効率の向上を
図っている。

【０００５】図６は、インターナルポンプを用いた従来
の改良型沸騰水型原子炉を示すもので、図中、符号１は
原子炉圧力容器であり、この原子炉圧力容器１内には、
シュラウド２内に多数の燃料を装荷した炉心３が構成さ
れる。この炉心３の下方位置には、制御棒案内管４およ
び制御棒駆動機構５が配設されており、この制御棒駆動
機構５により図示しない制御棒が炉心３に出し入れされ
る。また、炉心３の上方位置には、気水分離機６および
蒸気乾燥機７が配設されている。

【０００６】また、シュラウド２の外面と、原子炉圧力
容器１の内面との間には、図６に示すように、下端がポ
ンプデッキ８で閉止された環状空間（ダウンカマ部）９
が形成されており、この環状空間９の上方位置には、給
水スパージャ１０のノズル１１が配設されている。

【０００７】ポンプデッキ８には、周方向に等間隔で複
数のディフューザ孔が設けられており、各ディフューザ
孔には、図６に示すように、インターナルポンプ１２の
ポンプインペラを収容するディフューザ１３が配置され
る。各ディフューザ１３は、炉底のベッセルから突出す
るスタブチューブ１４上に設置されている。そして、水
浸けモータを内蔵するケーシング１５は、スタブチュー
ブ１４に溶接等で固着され、下端開口部は、常時はモー
タカバー１６により密閉されている。

【０００８】このインターナルポンプ１２において、水
浸けモータで駆動すると、ディフューザ１３に収容され
たポンプインペラが回転駆動し、環状空間９内の冷却材
（炉水）が、ディフューザ１３上部から吸込まれてディ
フューザ１３下部に吐出され、炉心３の下部に案内され
る一方、炉心下部に案内された冷却材はここで反転して
炉心３の燃料群に送り込まれる。そして、燃料群を冷却
することにより沸騰した沸騰水は、気水分離機６により
気水分離され、気水分離された蒸気は蒸気乾燥機７を経
由して高温高圧乾燥蒸気となり、主蒸気ノズル１７から
蒸気タービンに送られる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来のインターナルポ
ンプにおいて、その点検に際しては、水浸けモータ等
は、ケーシング１５の下方から取出されるが、ディフュ
ーザ１３、ポンプインペラ、ポンプ軸およびストレッチ
チューブ等は、炉上から吊下ろされた専用工具を用い、
遠隔操作で炉上方に引抜き、上部格子上で水中点検する
方法が採られる。

【００１０】また、インターナルポンプの点検は、すべ
てのインターナルポンプを同時に行なうとは限らず、一
部のインターナルポンプのみを休止ポンプとし、これを
整備することもある。そしてこの場合、休止ポンプ以外
は運転を行ない、燃料群を冷却する方法が採られる。

【００１１】ところが、休止ポンプを設けて点検保修を
行なう場合には、休止ポンプが運転中のポンプから干渉
を受け、冷却材が、シュラウド２の裾から休止ポンプの
ディフューザ１３内を逆流し、吸込側から吐出されるこ
とがある。この場合には、冷却水量が逆流により計画水
量よりも減少するとともに、逆流した冷却材が環状空間
９内を流動し、専用工具を炉上から吊下ろした際に、そ
の制御を困難にし、定期点検期間が長くなるという問題
がある。

【００１２】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、定期点検等の際に一部のインターナルポンプ
に休止ポンプを設定した場合でも、冷却材が休止ポンプ
を通し逆流することを確実に防止することができる沸騰
水型原子炉におけるインターナルポンプの仕切装置を提
供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成する手段として、原子炉圧力容器内面とシュラウド外
面との間に形成される環状空間の下端部を、ポンプデッ
キにより閉止するとともに、このポンプデッキに、周方
向に間隔を置いて複数のディフューザ孔をそれぞれ設
け、各ディフューザ孔に、インターナルポンプのディフ
ューザをそれぞれ設置した沸騰水型原子炉において、周
方向に隣位するディフューザ孔の中間位置に、前記環状
空間を周方向に仕切る仕切壁を上方から着脱可能に設け
るようにした沸騰水型原子炉におけるインターナルポン
プの仕切装置である。

【００１４】

【作用】本発明に係る沸騰水型原子炉におけるインター
ナルポンプの仕切装置においては、休止ポンプと運転中
のポンプとの間が、環状空間を周方向に仕切る仕切壁に
よって遮断される。これにより、運転中のポンプの吸込
側の流れの影響が断たれ、炉水深さによる静水圧が休止
ポンプのベーンに作用して休止ポンプが逆転するのを阻
止する。このため、冷却材が休止ポンプを通し逆流する
ことを完全に防止することが可能となる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。

【００１６】図１および図２は、本発明に係る沸騰水型
原子炉におけるインターナルポンプの仕切装置の一例を
示すもので、図中、符号１は原子炉圧力容器、符号２は
シュラウドであり、この原子炉圧力容器１の内面とシュ
ラウド２の外面との間には、図４および図５に示すよう
に、環状空間９が形成され、この環状空間９の下端部
は、ポンプデッキ８により閉止される。

【００１７】ポンプデッキ８には、図４に示すように、
周方向に等間隔で例えば１０個のディフューザ孔２０が
設けられており、各ディフューザ孔２０には、インター
ナルポンプのディフューザ（図示せず）がそれぞれ設置
されるようになっている。

【００１８】相互に隣り合うディフューザ孔２０の中央
位置には、図４に示すように、仕切機構２１がそれぞれ
設けられており、環状空間９は、これら各仕切機構２１
により周方向に仕切ることができるようになっている。

【００１９】各仕切機構２１は、図１および図２に示す
ように、ダウンカマ部９に原子炉圧力容器１内面、シュ
ラウド２外面およびポンブデッキ８上面に亘って固設さ
れたコ字状の溝形をなす挿入枠２２と、この挿入枠２２
に上方から着脱可能に挿着される縦長のプレート状の仕
切壁２３とで構成されており、仕切壁２３の上端部に
は、図１および図３に示すように、炉上から吊下ろす際
に用いられるワイヤロープの挿通孔２４が設けられてい
る。

【００２０】前記挿入枠２２は、図１および図２に示す
ように、原子炉圧力容器１の内面に座板２５を介して固
着された一対のＬ形フレーム２６ａ，２６ｂと、シュラ
ウド２の外面に座板２７を介して固着された一対のＬ形
フレーム２８ａ，２８ｂと、ポンプデッキ８の上面に固
着された一対のＬ形フレーム２９ａ，２９ｂとから構成
され、対をなす各フレーム２６ａ，２６ｂ；２８ａ，２
８ｂ；２９ａ，２９ｂ間に仕切壁２３のガイド溝３０が
形成される。

【００２１】そして、休止ポンプ両側の挿入枠２２のガ
イド溝３０内に仕切壁２３を挿着することにより、休止
ポンプを運転中のポンプから隔離できるようになってい
る。

【００２２】次に、本実施例の作用について説明する。

【００２３】例えば、沸騰水型原子炉の定期点検時に、
１０台のインターナルポンプのうちの１台のインターナ
ルポンプの分解、手入れを行なう場合には、このポンプ
を休止ポンプとする。しかしながら、炉心３に装荷され
た燃料群は、制御棒が全挿入されて炉は停止しているも
のの、冷却水を流し続けて冷却する必要がある。このた
め、休止ポンプ以外の９台のインターナルポンプは、通
常通り運転させる。

【００２４】ところで、この場合には、炉心の燃料群を
冷却するはずの冷却水が、隣接する運転ポンプの吸込側
にまわり、いわゆるショートサーキットを結ぶことにな
る。このため、休止ポンプのプロペラは逆回転し、休止
ポンプのディフューザ１３の吸込側から冷却水が溢流
し、隣接する運転ポンプのディフューザ１３の吸込側に
流れる現象が生じる。

【００２５】このような現象が生じた場合には、炉心３
の燃料群に送給すべき冷却水量が予定より減量し、燃料
群を効率よく冷却できないとともに、休止ポンプが逆転
すると、そのモータに発電機効果が作用するという問題
がある。また、休止ポンプの吸込側付近の不測の流れに
より、ポンプ、ポンプ軸、ディフューザおよびストレッ
チチューブ等を取扱うための専用工具を炉上から吊下ろ
した際に、その制御が極端に困難となり、定められた作
業時間内に作業を完了できないという問題もある。

【００２６】そこで、このような場合には、休止ポンプ
の両側に位置する挿入枠２２のガイド溝３０内に、仕切
壁２３を上方から挿着する。この仕切壁２３の挿着は、
例えば炉上のサービスプラットホームの補助ホイスト等
を利用して行なう。

【００２７】このようにして、休止ポンプを他の運転中
のポンプから隔離した後、休止ポンプを休止させてその
点検保修を行ない、その後再び運転して機能に異常がな
いことを確認する。そして、異常がなければ、休止ポン
プ両側の仕切壁２３を炉上に引上げ、養生後炉上の保管
棚に収納する。

【００２８】ところで、休止ポンプの両側に仕切壁２３
を設置し、環状空間９を周方向に仕切ると、運転中のポ
ンプの吸込側の流れの影響が断たれるとともに、休止ポ
ンプのベーンには、炉水深さによる静水圧が作用し、休
止ポンプの逆転および冷却材の逆流が防止される。

【００２９】しかして、仕切壁２３により冷却水の逆流
が防止されるので、炉停止後の計画的な冷却が行ない易
くなるとともに、点検保修用の専用工具の制御が容易と
なり、予定した期間内に定期点検を完了させることがで
きる。また、仕切壁２３は着脱可能となっているので、
どのインターナルポンプを休止ポンプとする場合に対応
することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、休止ポン
プの両側に仕切壁を設け、環状空間を周方向に仕切っ
て、休止ポンプを運転中のポンプから隔離するようにし
たので、冷却材が休止ポンプを通して逆流するのを完全
に防止することができる。また、仕切壁は着脱可能とな
っているので、どのインターナルポンプを休止ポンプと
する場合にも対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る沸騰水型原子炉におけ
るインターナルポンプの仕切装置を示す説明図。

【図２】図１の平面図。

【図３】仕切壁の詳細図。

【図４】仕切機構の設置位置を示す原子炉圧力容器の要
部平面図。

【図５】仕切機構が設置される環状空間の構造を示す説
明図。

【図６】インターナルポンプを有する従来の改良型沸騰
水型原子炉を示す断面図。

【符号の説明】

１ 原子炉圧力容器 ２ シュラウド ３ ポンプデッキ ９ 環状空間 ２０ ディフューザ孔 ２１ 仕切機構 ２２ 挿入枠 ２３ 仕切壁 ３０ ガイド溝

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 原子炉圧力容器内面とシュラウド外面と
   の間に形成される環状空間の下端部を、ポンプデッキに
   より閉止するとともに、このポンプデッキに、周方向に
   間隔を置いて複数のディフューザ孔をそれぞれ設け、各
   ディフューザ孔に、インターナルポンプのディフューザ
   をそれぞれ設置した沸騰水型原子炉において、周方向に
   隣位するディフューザ孔の中間位置に、前記環状空間を
   周方向に仕切る仕切壁を上方から着脱可能に設けたこと
   を特徴とする沸騰水型原子炉におけるインターナルポン
   プの仕切装置。