JPH06281782A - 原子炉格納容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】サプレッションプールによりブローダウンに必
要なプール水を確保すると共に、炉心冠水のための冷却
水の一部を供給して、非常用水源の容量低減と建屋安定
性および健全性が向上できる原子炉格納容器を提供す
る。 【構成】原子炉圧力容器１と、その周囲に上部ドライウ
ェル４および下部ドライウェル５を形成し、このドライ
ウェルと隔てたサプレッションプール８および、このサ
プレッションプール８と隔てた非常用水源12を備えた非
常用炉心注水系11と、前記上部ドライウェル４とサプレ
ッションプール８と連通したベント管９を備えた原子炉
格納容器１において、前記サプレッションプール８と下
部ドライウェル５間に止め弁14を介挿した接続配管15を
設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は原子炉の非常用炉心注水
に係り、特に別置の水源を保有する非常用炉心注水系
で、貯水容量を低減した原子炉格納容器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の沸騰水型原子力プラントにおける
原子炉格納容器については、図３の要部縦断面図に示す
ように、原子炉格納容器１内には炉心２を収納した原子
炉圧力容器３を設置して、その周囲に上部ドライウェル
４と下部ドライウェル５からなるドライウェルを形成し
ている。

【０００３】さらに原子炉格納容器１には、ドライウェ
ル内で原子炉圧力容器３に接続された配管６の破断事故
を想定して、破断口から噴出した蒸気による前記ドライ
ウェル内の圧力上昇を低減させるために、サプレッショ
ンプール水７を貯溜したサプレッションプール８が設置
されており、このサプレッションプール８には、前記上
部ドライウェル４と連通するベント管９が設けられてい
る。

【０００４】また前記ドライウェル内において、原子炉
圧力容器３に接続された配管６が破断すると、原子炉圧
力容器３内から炉心２の冷却水10が蒸気と共に溢水し、
下部ドライウェル５に流下し、そのままでは原子炉水位
が低下して炉心２が過熱される。従って、これを防止す
るために原子炉圧力容器３内に多量の水を注入して、炉
心２を冠水する非常用炉心注水系11および非常用水源12
が設けられている。

【０００５】これにより配管６の破断事故後は、非常用
炉心注水系11の非常用水源12から冷却水が原子炉圧力容
器３内に注入される。しかしながら、注入された冷却水
は炉心２で温められ、その一部は再び配管６の破断口よ
り流出し、下部ドライウェル５に流下して貯溜される。

【０００６】また事故後においては長期にわたって炉心
２の崩壊熱を除去するために、炉心２を冠水させる必要
があり、下部ドライウェル５に貯溜された冷却水13の水
位が炉心２を上回る位置となると、図示しないリターン
ラインを開いて下部ドライウェル５から冷却水13を原子
炉圧力容器３内に流入させることができる。

【０００７】そのために非常用炉心注水系11では、炉心
２を冠水させるために必要な原子炉圧力容器３内への注
入水に加えて、下部ドライウェル５内に溜まる冷却水13
についても保有する容量の大きな非常用水源12を必要と
していた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】非常用炉心注水系11に
おける非常用水源12としては、原子炉圧力容器３内に注
入して炉心２の冠水に必要な水量に加えて、下部ドライ
ウェル５内に溜まる冷却水13についても確保するために
大容量の水源となり、この配置上で大きな制限となると
共に、原子炉格納容器１の建屋上部が大きな非常用水源
12により重くなり、地震時の建屋安定性等からも原子炉
格納容器１が、その基礎を含て大規模な構造となるた
め、非常用水源12の小形化とこれに伴う原子炉格納容器
１における改善が要望されていた。

【０００９】本発明の目的とするところは、ブローダウ
ンに必要なサプレッションプール水を確保すると共に、
炉心冠水のための冷却水の一部をサプレッションプール
より供給して、非常用水源の容量低減と建屋安定性およ
び健全性が向上する原子炉格納容器を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、炉心と冷却水
を内包する原子炉圧力容器を格納すると共に、その外部
を囲んで上部を上部ドライウェルおよび下部を下部ドラ
イウェルとし、上部ドライウェルの下部でドライウェル
と隔てられたサプレッションプールと、このサプレッシ
ョンプールと隔てられた水源を備えた非常用炉心注水系
と、前記上部ドライウェルとサプレッションプールにお
けるサプレッションプール水と連通したベント管を備え
た原子炉格納容器において、前記サプレッションプール
と下部ドライウェル間に止め弁を介挿した接続配管を設
けたことを特徴とする。

【００１１】またサプレッションプールと下部ドライウ
ェル間に設けた止め弁を介挿した接続配管で、サプレッ
ションプール側の開口位置が、原子炉圧力容器内の炉心
冠水後にサプレッションプールにおける初期ブローダウ
ン以後における蒸気凝縮に必要な水量が確保される位置
としたことを特徴とする。

【００１２】

【作用】原子炉圧力容器に接続した配管の破断事故を想
定すると、炉心に対して非常用炉心注水系の水源から注
水されて炉心を冠水冷却すると共に、初期のブローダウ
ン後に止め弁を開いて、接続配管よりサプレッションプ
ール水の一部が下部ドライウェル内に注水される。

【００１３】この下部ドライウェル内には、配管破断部
より上部ドライウェルを介して炉心の冷却水が流下して
前記サプレッションプール水と共に貯溜される。この貯
溜した冷却水13の水位は、原子炉圧力容器内の炉心冠水
水位と同等、若しくは、それ以上の水位となると、原子
炉圧力容器に流入させて炉心を冠水冷却する。

【００１４】また、サプレッションプールにおいては、
下部ドライウェルへの注水終了後も接続配管のサプレッ
ションプール側の開口位置が所定の水量を確保する水位
に設置されていることから、初期ブローダウン以後の蒸
気凝縮に必要なサプレッションプール水量が確保され
る。

【００１５】

【実施例】本発明の一実施例について図面を参照して説
明する。なお、上記した従来技術と同じ構成部分につい
ては同一符号を付して詳細な説明を省略する。図１の要
部縦断面図に示すように、原子炉格納容器１内には炉心
２を収納した原子炉圧力容器３を設置して、その周囲に
上部ドライウェル４と下部ドライウェル５からなるドラ
イウェルを形成している。

【００１６】さらに原子炉格納容器１には、ドライウェ
ル内の原子炉圧力容器３に接続された配管６が破断する
事故を想定して、破断口から噴出した蒸気によりドライ
ウェル内の圧力が上昇することを低減させるためのサプ
レッションプール水７を貯溜したサプレッションプール
８が形成されており、このサプレッションプール８に
は、前記上部ドライウェル４と連通したベント管９が設
けられている。

【００１７】また前記ドライウェル内での原子炉圧力容
器３に接続した配管６の破断事故に際しては、配管６の
破断口より原子炉圧力容器３内における炉心２の冷却水
10が蒸気と共に溢水し、下部ドライウェル５に流出して
原子炉圧力容器３内の冷却水位が低下する。

【００１８】従って、これにより炉心２が過熱すること
を防止するためと、事故後において炉心２の崩壊熱を除
去するために炉心２を冠水させる必要があり、原子炉圧
力容器３内に多量の水を注入する非常用炉心注水系11お
よび非常用水源12が設けられている。さらに、サプレッ
ションプール８内のサプレッションプール水７を下部ド
ライウェル５内に注入可能なように、サプレッションプ
ール８と下部ドライウェル５間を接続する止め弁14を介
挿した接続配管15を設けて構成している。

【００１９】なお、この接続配管15のサプレッションプ
ール８側における開口位置15ａは、サプレッションプー
ル水７を下部ドライウェル５内注入後においても、サプ
レッションプール８において初期ブローダウン以後の蒸
気凝縮に必要な凝縮必要水位16が確保されるように、ベ
ント管９の水平部の最上段から必要な高さを確保した場
所とする。

【００２０】次に上記構成による作用について説明す
る。ここで万一、原子炉圧力容器３に接続された配管６
の破断事故とを想定すると、原子炉圧力容器３内から蒸
気と冷却水10が配管６の破断口より上部ドライウェル４
に溢水し、この冷却水10は下部ドライウェル５に流下す
る。また蒸気により上部ドライウェル４内の圧力が上昇
するが、この圧力上昇は上部ドライウェル４の蒸気が、
ベント管９を経由してサプレッションプール８のサプレ
ッションプール水７内に噴出して冷却、凝縮されるため
抑制される。

【００２１】この時に炉心２を冷却するために、非常用
炉心注水系11により非常用水源12の冷却水が原子炉圧力
容器３内に注水されて炉心２を冠水し、炉心２を冷却す
ると共に初期のブローダウン後に止め弁14が開かれて、
サプレッションプール水７が接続配管15を介して下部ド
ライウェル５内に注水される。なお、この時に下部ドラ
イウェル５に注入されるサプレッションプール水７の水
量は、サプレッションプール８における凝縮必要水位16
より上の部分に相当する。

【００２２】さらに、下部ドライウェル５内に貯溜され
る冷却水13の水位は、原子炉圧力容器３内の炉心冠水時
水位と同等、若しくはそれ以上で、またサプレッション
プール８におけるサプレッションプール水７の水位は、
前記接続配管15の開口位置15ａにより、ベント管９の最
上部の開口より必要高さだけ上の凝縮必要水位16で、下
部ドライウェル５への注水終了後も初期のブローダウン
以後の蒸気凝縮に必要な水位と水量が確保されている。

【００２３】これにより、初期のブローダウン以後の上
部ドライウェル４から加わる蒸気についても十分に対応
して、ベント管９から流入される蒸気の凝縮を行こな
い、上部ドライウェル４における圧力上昇を抑制する。
また下部ドライウェル５において冷却水10と冷却水13に
より貯溜された水位が、炉心２の冠水水位、若しくは、
これを超すと、図示しないリターンラインを開き、下部
ドライウェル５から冷却水13を原子炉圧力容器３内に流
入させる。

【００２４】従って、この一実施例によれば、前記原子
炉圧力容器３内で炉心２を冠水冷却する冷却水、および
配管６の破断口から上部ドライウェル４を介して下部ド
ライウェル５内に流下する冷却水10と、この冷却水10と
共に下部ドライウェル５内に貯溜される冷却水13は、非
常用炉心注水系11の非常用水源12と、サプレッションプ
ール８のサプレッションプール水７の両方から供給され
るので、前記非常用水源12における貯水容量は少なくて
済む。

【００２５】また下部ドライウェル５に冷却水13が十分
に貯溜された後のサプレッションプール８に残されたサ
プレッションプール水７も、初期ブローダウン以後の蒸
気凝縮に必要な貯水量が確保されているので、上部ドラ
イウェル４における圧力上昇抑制が支障なく行える。

【００２６】さらに、非常用水源12の貯水容量が少なく
て済むことから、非常用水源12が縮小されて原子炉格納
容器１上部の寸法と、重量を小さくすることができ、建
屋の小形化と共に低重心が容易となり、基礎を含めた建
設工事規模の縮小が計れる。

【００２７】図２の要部縦断面図は本発明の他の実施例
を示し、上記一実施例の図１に示したサプレッションプ
ール８と下部ドライウェル５間を接続する止め弁14を介
挿した接続配管15において、下部ドライウェル５側にお
ける開口部15ｂを、サプレッションプール水７のみ（サ
プレッションプール８における凝縮必要水位16より上の
部分に相当する）が接続配管15により下部ドライウェル
５内に流入した場合に水没する位置に設けた構成として
いる。

【００２８】これにより接続配管15の止め弁14が故障等
で開放した場合においても、接続配管15は、その下部ド
ライウェル５側の開口部15ｂにおいて下部ドライウェル
５に流れ込んだ流入水17により水封されるために、サプ
レッションプール８が下部ドライウェル５に開放され
て、ブローダウン効果が低減することが防止される。ま
た他の作用、効果は上記一実施例と同様である。

【００２９】上記その他の実施例の実施態様としては、
次のものがある。「サプレッションプールと下部ドライ
ウェル間に設けた止め弁を介挿した接続配管で下部ドラ
イウェル側の開口部位置が、下部ドライウェルにおいて
サプレッションプールによってのみ供給された冷却水に
より水封される位置としたことを特徴とする請求項１お
よび請求項２記載の原子炉格納容器」。

【００３０】

【発明の効果】以上本発明によれば、原子炉圧力容器に
接続された配管の破断事故を想定した場合で、炉心冠水
に必要な水量の一部にサプレッションプール水を供給し
て、非常用炉心注水系の非常用水源の容量を小さくする
ことが可能となる。これにより、原子炉格納容器の建屋
安定性と健全性が向上する効果がある。また非常用水源
の設置場所の自由度が増して、経済的な配置計画ができ
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例の原子炉格納容器の要部
縦断面図。

【図２】本発明に係る他の実施例の原子炉格納容器の要
部縦断面図。

【図３】従来の原子炉格納容器の要部縦断面図。

【符号の説明】

１…原子炉格納容器、２…炉心、３…原子炉圧力容器、
４…上部ドライウェル、５…下部ドライウェル、６…配
管、７…サプレッションプール水、８…サプレッション
プール、９…ベント管、10…冷却水、11…非常用炉心注
水系、12…非常用水源、13…下部ドライウェルに貯溜す
る冷却水、14…止め弁、15…接続配管、15ａ…開口位
置、15ｂ…開口部、16…凝縮必要水位、17…流入水。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 炉心と冷却水を内包する原子炉圧力容器
   を格納すると共にその外部を囲んで上部を上部ドライウ
   ェルおよび下部を下部ドライウェルとして上部ドライウ
   ェルの下部でドライウェルと隔てられたサプレッション
   プールと、このサプレッションプールと隔てられた水源
   を備えて設置した非常用炉心注水系と、前記上部ドライ
   ウェルとサプレッションプールにおけるサプレッション
   プール水と連通したベント管を備えた原子炉格納容器に
   おいて、前記サプレッションプールと下部ドライウェル
   間に止め弁を介挿した接続配管を設けたことを特徴とす
   る原子炉格納容器。
2. 【請求項２】 サプレッションプールと下部ドライウェ
   ル間に設けた止め弁を介挿した接続配管のサプレッショ
   ンプール側の開口位置が、原子炉圧力容器内の炉心冠水
   後にサプレッションプールにおける初期ブローダウン以
   後における蒸気凝縮に必要な水量が確保される位置とし
   たことを特徴とする請求項１記載の原子炉格納容器。