JPH06337295A - 制御棒駆動水圧系設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 定期検査中の制御棒駆動機構の誤動作防止を
図る制御棒駆動水圧系設備を提供することを目的とす
る。 【構成】 本発明に係る制御棒駆動水圧系設備は、沸騰
水型原子炉の出力を制御する制御棒駆動機構８に駆動水
及び冷却水を供給する系統ライン３０と、この系統ライ
ン３０から分岐し駆動水を制御棒駆動機構８に導く駆動
水ライン５と、冷却水を制御棒駆動機構８に導く冷却水
ライン４と、この駆動水と冷却水の流量を調整する流量
調整弁１０と、原子炉１４と前記冷却水の差圧を計測す
る差圧計１８と、原子炉冷却材浄化系に前記冷却材を導
き前記差圧の上昇を防止しリターンライン止め弁２０を
有するリターンライン１９と、差圧計１８の差圧が設定
値以上となった場合に閉動作する遠隔操作弁である冷却
水止め弁２５から構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は沸騰水型原子炉の制御棒
駆動機構の誤動作を防止する制御棒駆動水圧系設備に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、沸騰水型原子炉においては、原
子炉内に収容され核分裂反応によって熱を発生している
炉心の下方より制御棒を挿入し、あるいは引き抜いて、
核分裂反応に利用される中性子の吸収量を調整すること
によって、原子炉の出力を調整している。制御棒の装荷
体数は原子炉の大小により異なるが、数十乃至百数十体
程度である。

【０００３】制御棒はその下端に結合する制御棒駆動機
構により挿入・引抜される。制御棒駆動機構は水圧によ
って駆動し、そのための駆動水は水圧制御ユニットを介
して制御棒駆動水圧系設備から供給される。また、制御
棒駆動機構内部の摺動部に使用しているシールリングや
位置指示のためのリードスイッチを高温の原子炉から保
護するための冷却水も水圧制御ユニットを介して制御棒
駆動水圧系設備から供給される。なお、制御棒駆動機構
及び水圧制御ユニットの台数は制御棒と同一である。

【０００４】以下、図７を参照して制御棒駆動水圧系設
備の従来例について説明する。この制御棒駆動水圧系設
備は、原子炉１４運転中においてはスピルオーバライン
１を経由してタービン設備（図示せず）から供給される
復水を、原子炉１４が停止している定期検査中は復水貯
蔵槽２の復水をそれぞれ水源としている。そしてこの水
源から導かれる復水は制御棒駆動水ポンプ３で昇圧され
る。なお、この水源としてはプラントによって復水貯蔵
槽２の代わりに復水貯蔵タンクの復水が用いられる場合
もある。

【０００５】昇圧された復水は系統ライン３０から分岐
する冷却水ライン４，駆動水ライン５，充填水ライン６
の３通りの経路で水圧制御ユニット７へ導かれる（以下
冷却水ライン，駆動水ライン，充填水ラインによって供
給される復水をそれぞれ冷却水，駆動水，充填水とい
う）。

【０００６】この内、冷却水としては制御棒駆動機構８
の１台当たり、毎分０．７〜１．３リットルが供給さ
れ、この流量は系統ライン３０に配設された流量計９の
流量信号２９をこの流量計９の下流側に配設された流量
調整弁１０に伝達し、その開度を制御することによって
常時一定に維持されている。この流量調整弁１０の上流
側及び下流側には、その保守・点検作業を容易にするた
めにそれぞれ流量調整弁前弁１１及び流量調整弁後弁１
２が設けられている。また、冷却水ライン４には冷却水
止め弁１３が設けられており、流量調整弁前弁１１及び
流量調整弁後弁１２と同様に手動弁である。

【０００７】また、駆動水は制御棒駆動機構８を挿入ま
たは引抜操作する時にのみ通水される。制御棒駆動機構
８を正常に駆動させるためには、駆動水の供給圧力を原
子炉１４の圧力に対し所定の値ほど高く設定する必要が
あるため、系統ライン３０の駆動水ライン５の分岐部よ
り下流側に配設された圧力調整弁１５によって調整して
いる。

【０００８】さらに、充填水は原子炉１４内の核分裂反
応を緊急に停止させるため制御棒駆動機構８を急速挿入
させる場合に備えて、水圧制御ユニット７内のアキュム
レータ（図示せず）に高圧水を充填するために通水す
る。従って、一旦充填が完了すれば再度充填が必要とな
るまで流れはない。

【０００９】制御棒駆動水ポンプ３の上流側と下流側は
ミニマムフローライン１６によってバイパスされ、この
制御棒駆動水ポンプ３の締切運転防止及びその制御棒駆
動水ポンプ３下流側の配管表面で結露が発生しない程度
に復水の温度を上昇させている。また、制御棒駆動水ポ
ンプ３は水圧制御ユニット７への冷却水，駆動水，充填
水の供給以外に、パージライン１７を介して原子炉再循
環ポンプ（図示せず）及び原子炉冷却材浄化系ポンプ
（図示せず）へパージ水を供給する機能も有している。

【００１０】原子炉１４の圧力に対し、冷却水の供給圧
力が低過ぎると所定の冷却水流量が得られず、高過ぎる
と制御棒駆動機構８に不適切な水圧が加わって誤動作す
る可能性がある。このため、これらの圧力の差が適切な
値に保たれていることを監視できるように原子炉１４と
冷却水ライン４入口の圧力を導く計装ライン４０に差圧
計１８が設けられている。特に、定期検査中に水圧制御
ユニット７もしくは制御棒駆動機構８の保守点検作業を
行うに当たっては、水圧制御ユニット７を１台ずつ隔離
していく作業が必要であり、この時には隔離していない
水圧制御ユニット７に集中する。よって、対応する制御
棒駆動機構８のみ冷却水供給圧力が上昇して誤動作する
可能性があった。

【００１１】この現象を防止するために、冷却水ライン
４から分岐して原子炉冷却材浄化系の原子炉戻りライン
（図示せず）へ接続するリターンライン１９を設け、水
圧制御ユニット７の隔離作業を行う場合には、リターン
ライン１９から原子炉冷却材浄化系及び原子炉給水系
（図示せず）を経由して原子炉１４へ冷却水をバイパス
させることにより、冷却水供給圧力の上昇を防止する運
用としている。なお、リターンライン１９には通常時に
冷却水がバイパスされないように手動のリターンライン
止め弁２０が設けられている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来の制御棒駆
動水圧系設備においては、水圧制御ユニットの隔離作業
と、原子炉冷却材浄化系または原子炉給水系の保守点検
作業が重なった場合には、リターンラインの通水不能、
あるいは通水可能な状況での作業員によるリターンライ
ン止め弁の不操作によって冷却水供給圧力の上昇による
制御棒駆動機構の誤動作が起こる可能性があった。ま
た、加圧源である制御棒駆動水ポンプを停止すれば上述
した制御棒駆動機構が誤動作する可能性はなくなるが、
一部の水圧制御ユニットのみを隔離する場合や、原子炉
再循環ポンプまたは原子炉冷却材浄化系ポンプが運転中
でこれらのポンプにパージ水を供給する必要がある場合
には、制御棒駆動水ポンプを停止させることはできな
い。

【００１３】本発明は係る従来の事情に対処してなされ
たものであり、その目的は、定期検査中の制御棒駆動機
構の誤動作防止を図る制御棒駆動水圧系設備を提供する
ことにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の制御棒駆動水圧系設備は、請求項１記載の
発明では沸騰水型原子炉の出力を制御する制御棒駆動機
構に駆動水及び冷却水を供給する系統ラインと、この系
統ラインから分岐し駆動水を制御棒駆動機構に導く駆動
水ラインと、冷却水を制御棒駆動機構に導き冷却水止め
弁を有する冷却水ラインと、系統ラインに設けられ駆動
水と冷却水の流量を調整し上流側及び下流側にそれぞれ
前弁及び後弁を配設して成る流量調整弁と、原子炉と前
記冷却水ラインの入口の差圧を計測する差圧計と、系統
ラインから分岐し原子炉冷却材浄化系に前記冷却材を導
き前記差圧の上昇を防止しリターンライン止め弁を有す
るリターンラインとを備えて成る制御棒駆動水圧系設備
において、前記冷却水止め弁は前記差圧計の差圧が設定
値以上となった場合に閉動作する遠隔操作弁であること
を特徴とする制御棒駆動水圧系設備を提供するものであ
る。

【００１５】請求項２記載の発明では、前記冷却水止め
弁が遠隔操作弁であることに代えて、前記冷却水止め弁
をバイパスする冷却水止め弁バイパスラインと、この冷
却水止め弁バイパスラインに配設される冷却水止め弁バ
イパス弁とを有し、この冷却水止め弁バイパス弁は前記
差圧計の差圧が設定値以上となった場合に閉動作する遠
隔操作弁であることを特徴とする請求項１記載の制御棒
駆動水圧系設備を提供するものである。

【００１６】請求項３記載の発明では、前記冷却水止め
弁が遠隔操作弁であることに代えて、前記流量調整弁を
差圧計の差圧が設定値以上となった場合に閉動作する遠
隔操作弁としたことを特徴とする請求項１記載の制御棒
駆動水圧系設備を提供するものである。

【００１７】請求項４記載の発明では、前記冷却水止め
弁が遠隔操作弁であることに代えて、前記前弁または後
弁を差圧計の差圧が設定値以上となった場合に閉動作す
る遠隔操作弁としたことを特徴とする請求項１記載の制
御棒駆動水圧系設備を提供するものである。

【００１８】請求項５記載の発明では、前記冷却水止め
弁が遠隔操作弁であることに代えて、前記リターンライ
ン止め弁を差圧計の差圧が設定値以上となった場合に開
動作する遠隔操作弁としたことを特徴とする請求項１記
載の制御棒駆動水圧系設備を提供するものである。

【００１９】請求項６記載の発明では、前記冷却水止め
弁が遠隔操作弁であることに代えて、冷却水を復水貯蔵
槽に導き連絡ライン止め弁を有する連絡ラインを有し、
この連絡ライン止め弁は前記差圧計の差圧が設定値以上
となった場合に開動作する遠隔操作弁であることを特徴
とする請求項１記載の制御棒駆動水圧系設備を提供する
ものである。

【００２０】

【作用】上記構成の制御棒駆動水圧系設備においては、
原子炉と冷却水ライン入口との差圧が設定値以上となっ
た時に、差圧計の発する差圧信号により制御棒駆動水ポ
ンプと水圧制御ユニットの間の弁が自動的に閉じる。こ
の弁の閉止によって、供給圧力を遮断して冷却水供給圧
力の上昇による制御棒駆動機構の誤動作を防止する。あ
るいは水圧制御ユニット以外へのライン上の弁を有する
ものにおいては、原子炉と冷却水ライン入口との差圧が
設定値以上となった時に、差圧計の発する差圧信号によ
り同様に自動的に開動作する。この弁の開動作によって
過大な圧力を逃がして冷却水供給圧力の上昇による制御
棒駆動機構の誤動作を防止する。

【００２１】

【実施例】以下に本発明に係る制御棒駆動水圧系設備の
第１の実施例を図１に基づき説明する。なお、以下の図
１乃至図６において図７と同一部分については同一符号
を付し、その構成の説明は省略する。

【００２２】本実施例では、冷却水ライン４に配設され
た冷却水止め弁２５を遠隔操作弁とし、原子炉１４と冷
却水ライン４入口との差圧が設定値以上となったときに
計装ライン４０に配設された差圧計１８から差圧信号３
１が発信され、この差圧信号３１により冷却水止め弁２
５が自動的に閉動作する。

【００２３】これにより、定期検査中に作業員がリター
ンライン止め弁２０の開操作を忘れたまま水圧制御ユニ
ット７の隔離作業を行ってしまった場合でも、冷却水供
給圧力の上昇を差圧計１８が検出して制御棒駆動水ポン
プ３と水圧制御ユニット７の間を遮断するので制御棒駆
動機構８の誤動作を防止することができる。なお、制御
棒駆動水ポンプ３の吐出側が遮断されてもミニマムフロ
ーライン１６には通水されているので制御棒駆動水ポン
プが締切運転により、損傷に至ることはない。

【００２４】次に本発明に係る制御棒駆動水圧系設備の
第２の実施例について図２を用いて説明する。本実施例
では、冷却水止め弁１３をバイパスする冷却水止め弁バ
イパスライン２３を冷却水ライン４に設け、その冷却水
止め弁バイパスライン２３上に冷却水止め弁バイパス弁
２１を設けている。

【００２５】このように構成された第２の実施例におい
ては、原子炉１４と冷却水ライン４入口との差圧が設定
値以上となった時に差圧計１８が発する差圧信号３２に
より、冷却水止め弁バイパス弁２１が閉動作する。冷却
水止め弁１３は定期検査中は閉運用し、原子炉１４の通
常運転中は開運用する。

【００２６】これにより、前記第１の実施例と同等の効
果が得られることに加え、原子炉１４の通常運転中に差
圧計１８の誤信号によって冷却水止め弁バイパス弁２１
が閉じたとしても、冷却水止め弁１３が開状態であるこ
とから、水圧制御ユニット７への冷却水供給上は何ら支
障を生ずることがないという効果も有している。

【００２７】次に、本発明に係る制御棒駆動水圧系設備
の第３の実施例について図３を用いて説明する。本実施
例では原子炉１４と冷却水ライン４入口との差圧が設定
値以上となった時に、差圧計１８が発する差圧信号３３
により、系統ライン３０に配設された流量調整弁２６が
自動的に閉動作する。

【００２８】これにより、前記第１の実施例と同等の効
果を得ることができる。さらに、本発明に係る制御棒駆
動水圧系設備の第４の実施例について図４に基づいて説
明する。

【００２９】本実施例では系統ライン３０に配設された
流量調整弁１０の上流側に設置されている流量調整弁前
弁２７を遠隔操作弁とし、原子炉１４と冷却水ライン４
入口との差圧が設定値となった時に、差圧計１８の発す
る差圧信号３４を流量調整弁前弁２７に送信し、流量調
整弁前弁２７が閉動作するようにしたものである。

【００３０】これにより、前記第１の実施例と同等の効
果を得ることができる。なお、流量調整弁前弁２７に代
えて系統ライン３０の下流側に設置されている流量調整
弁後弁１２を遠隔操作弁として用いても同等の効果が得
られるのは言うまでもない。

【００３１】次に、本発明の第５の実施例について図５
に基づいて説明する。本実施例においては、系統ライン
３０の下流側に接続されたリターンライン１９に配設さ
れているリターンライン止め弁２８を遠隔操作弁とし
て、原子炉１４と冷却水ライン４入口との差圧が設定値
以上になった時に、差圧計１８が発する差圧信号３５に
よってリターンライン止め弁２８が開動作するものであ
る。

【００３２】これにより、定期検査中に作業員がリター
ンライン止め弁２８の開操作を忘れたまま、水圧制御ユ
ニット７の隔離作業を行ってしまう場合においても、冷
却水供給圧力の上昇を差圧計１８が検出してリターンラ
イン１９に通水させることが可能である。また、それと
同時に冷却水供給圧力を低下させるので制御棒駆動機構
８の誤操作を防止することができる。

【００３３】最後に、本発明に係る制御棒駆動水圧系設
備の第６の実施例について図６を用いて説明する。本実
施例では、冷却水ライン４入口下流部の系統ライン３０
から分岐し復水貯蔵槽２へ導く連絡ライン２２を設け、
同ライン上には遠隔操作可能な連絡ライン止め弁２４を
設けている。そして原子炉１４と冷却水ライン４入口と
の差圧が設定値以上になった時、差圧計１８の発する差
圧信号３６により連絡ライン止め弁２４が開動作する。

【００３４】これにより、定期検査中に作業員がリター
ンライン止め弁２０の開操作を忘れたまま、水圧制御ユ
ニット７の隔離作業を行ってしまう場合においても、冷
却水供給圧力の上昇を差圧計１８が検出して連絡ライン
止め弁２４が開動作するので冷却水供給圧力を低下させ
ることが可能である。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明の制御棒駆動
水圧系設備においては、定期検査中の制御棒駆動機構の
誤動作を防止することが可能であり、もって制御棒駆動
水圧系設備の健全性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る制御棒駆動水圧系設備の第１の実
施例を示す系統構成図。

【図２】本発明に係る制御棒駆動水圧系設備の第２の実
施例を示す系統構成図。

【図３】本発明に係る制御棒駆動水圧系設備の第３の実
施例を示す系統構成図。

【図４】本発明に係る制御棒駆動水圧系設備の第４の実
施例を示す系統構成図。

【図５】本発明に係る制御棒駆動水圧系設備の第５の実
施例を示す系統構成図。

【図６】本発明に係る制御棒駆動水圧系設備の第６の実
施例を示す系統構成図。

【図７】制御棒駆動水圧系設備の従来例を示す系統構成
図。

【符号の説明】

４…冷却水ライン ５…駆動水ライン １０…流量調整弁 １１…流量調整弁前弁 １２…流量調整弁後弁 １３…冷却水止め弁 １４…原子炉 １８…差圧計 １９…リターンライン ２０…リターンライン
止め弁 ２１…冷却水止め弁バイパス弁 ２２…連絡ライン ２３…冷却水止め弁バイパスライン２４…連絡ライン止
め弁 ２５…冷却水止め弁 ２６…流量調整弁 ２７…流量調整弁前弁 ２８…リターンライン
止め弁 ３０…系統ライン ３１…差圧信号 ３２…差圧信号 ３３…差圧信
号 ３４…差圧信号 ３５…差圧信号 ３６…差圧信号

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 沸騰水型原子炉の出力を制御する制御棒
   駆動機構に駆動水及び冷却水を供給する系統ラインと、
   この系統ラインから分岐し駆動水を制御棒駆動機構に導
   く駆動水ラインと、冷却水を制御棒駆動機構に導き冷却
   水止め弁を有する冷却水ラインと、系統ラインに設けら
   れ駆動水と冷却水の流量を調整し上流側及び下流側にそ
   れぞれ前弁及び後弁を配設して成る流量調整弁と、原子
   炉と前記冷却水ラインの入口の差圧を計測する差圧計
   と、系統ラインから分岐し原子炉冷却材浄化系に前記冷
   却材を導き前記差圧の上昇を防止しリターンライン止め
   弁を有するリターンラインとを備えて成る制御棒駆動水
   圧系設備において、前記冷却水止め弁は前記差圧計の差
   圧が設定値以上となった場合に閉動作する遠隔操作弁で
   あることを特徴とする制御棒駆動水圧系設備。
2. 【請求項２】 前記冷却水止め弁が遠隔操作弁であるこ
   とに代えて、前記冷却水止め弁をバイパスする冷却水止
   め弁バイパスラインと、この冷却水止め弁バイパスライ
   ンに配設される冷却水止め弁バイパス弁とを有し、この
   冷却水止め弁バイパス弁は前記差圧計の差圧が設定値以
   上となった場合に閉動作する遠隔操作弁であることを特
   徴とする請求項１記載の制御棒駆動水圧系設備。
3. 【請求項３】 前記冷却水止め弁が遠隔操作弁であるこ
   とに代えて、前記流量調整弁を差圧計の差圧が設定値以
   上となった場合に閉動作する遠隔操作弁としたことを特
   徴とする請求項１記載の制御棒駆動水圧系設備。
4. 【請求項４】 前記冷却水止め弁が遠隔操作弁であるこ
   とに代えて、前記前弁または後弁を差圧計の差圧が設定
   値以上となった場合に閉動作する遠隔操作弁としたこと
   を特徴とする請求項１記載の制御棒駆動水圧系設備。
5. 【請求項５】 前記冷却水止め弁が遠隔操作弁であるこ
   とに代えて、前記リターンライン止め弁を差圧計の差圧
   が設定値以上となった場合に開動作する遠隔操作弁とし
   たことを特徴とする請求項１記載の制御棒駆動水圧系設
   備。
6. 【請求項６】 前記冷却水止め弁が遠隔操作弁であるこ
   とに代えて、冷却水を復水貯蔵槽に導き連絡ライン止め
   弁を有する連絡ラインを有し、この連絡ライン止め弁は
   前記差圧計の差圧が設定値以上となった場合に開動作す
   る遠隔操作弁であることを特徴とする請求項１記載の制
   御棒駆動水圧系設備。