JPH0690305B2 - 原子炉補機冷却系 - Google Patents

原子炉補機冷却系

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JPH0690305B2
JPH0690305B2 JP61072715A JP7271586A JPH0690305B2 JP H0690305 B2 JPH0690305 B2 JP H0690305B2 JP 61072715 A JP61072715 A JP 61072715A JP 7271586 A JP7271586 A JP 7271586A JP H0690305 B2 JPH0690305 B2 JP H0690305B2
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JP
Japan
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cooling
water
valve opening
cooling system
water supply
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暢生 石田
俊雄 清水
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Toshiba Corp
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は常用補機冷却系と非常用補機冷却系とを兼用さ
せた原子炉補機冷却系に係り、特に原子炉補機冷却系に
備えられるサージタンクへの補給水供給設備の改良に関
する。
(従来の技術) 原子炉補機冷却系には、常用補機で発生する熱を除去す
る常用補機冷却系と、非常用補機で発生する熱を除去
し、残留熱除去系熱交換器を冷却する非常用補機冷却系
とが備えられており、原子炉補機冷却系には常用補機冷
却系と非常用補機冷却系とを兼用させた中間形タイプ、
両者を完全に分離させた完全分離形タイプおよび混合形
タイプが存在する。
このうち、中間形原子炉補機冷却系は、第5図に示すよ
うに構成され、非常用補機冷却系としての非常用系冷却
負荷1と常用系補機冷却系としての常用系冷却負荷2と
が並設されており、これらの冷却負荷1,2は冷却水ライ
ン3により熱交換器4に接続され、淡水冷却水循環用閉
ループを構成している。閉ループの冷却水ライン3内を
循環する冷却水は熱交換器4により海水ポンプ6から供
給される海水と熱交換され、冷却される。
一方、冷却水ライン3の冷却水戻り配管3aには給水ポン
プ7が設置されており、この給水ポンプ7の上流側に補
給水を供給するサージタンク8からの降水管9が接続さ
れている。サージタンク8は補給用冷却水を貯溜した貯
水槽であり、このサージタンク8により冷却水ライン3
の温度変化による体積変化を吸収し、冷却水ライン3の
弁グランド部やポンプ軸封部等のシール部から漏洩する
冷却水を補給するようになっている。なお、符号10は緊
急閉鎖弁であり、符号11は逆止弁である。
サージタンク8には補給水を供給する補給水供給ライン
12が接続されており、この補給水供給ライン12に補給水
供給元弁13が設けられている。この補給水供給元弁13は
その開閉により補給水量を制御し、サージタンク8内の
水位を調節している。サージタンク8内の水位Wlは通常
時は第6図に示すように水位高Hから水位低Lの間に位
置される。
ところで、原子炉補機冷却系の系統内の冷却水は、時間
経過に伴って弁グランド部やポンプ軸封部等のシール部
から徐々に漏洩し、この漏洩冷却水量をカバーするため
サージタンク8内の水位も低下する。サージタンク8内
の水位Wlが水位低Lまで低下すると、この水位Wlを図示
しないレベル検出器が検知して補給水供給元弁13を開
き、サージタンク8内に補給水を供給している。補給水
の供給により冷却水の水位WLが水位高Hまで回復する
と、このレベルをレベル検出器(図示せず)が検出して
補給水供給元弁13を閉じ、補給を停止するようになって
いる。
また、何らかの理由で補給水の補給が行なわれず、サー
ジタンク8内の水位レベルが水位低々L・Lに達した
り、補給が続けられて水位高々H・Hに達すると、これ
らの水位レベルをレベル検出(図示せず)が検知して警
報器を作動させて警報を発し、運転員に注意を促すよう
になっている。
一方、原子炉補機冷却系の常用系冷却負荷2には原子炉
冷却材浄化系非再生熱交換器や燃料プール冷却浄化系熱
交換器、原子炉再循環ポンプ冷却器等があり、耐震性の
低い領域Aとなっているため地震時には、常用冷却負荷
部分で破損が生じ、冷却水が外部に漏洩する恐れがあ
る。
冷却水の漏洩が生じた場合には、サージタンク8内の水
位Wlは急速に低下し、水位低Lにて補給水供給ライン12
から補給水の供給が行なわれても、なおかつタンク水位
Wlが低下し続ける。タンク水位Wlが水位低々々LLLまで
低下すると、緊急閉鎖弁10を閉鎖し、耐震性の低い領域
Aを隔離し、冷却水の外部への漏洩を防止している。こ
のようにサージタンク8内の水位を監視することで、冷
却水ライン3の配管破断等による冷却水の漏洩を検知す
ることができる。
他方、冷却水漏洩時に冷却水の漏洩量と補給水供給ライ
ン12からの補給水量がバランスしたり、補給水量が漏洩
量より多い場合には、サージタンク8内の水位Wlは通常
の水位に保たれる。このため、サージタンク8の水位監
視から冷却水の漏洩を検知することができない。
また、常用系冷却負荷2の中には、原子炉冷却材浄化系
非再生熱交換器のように、冷却水側に較べ、被冷却水側
の方が運転圧力が高いものもある。万一、原子炉冷却材
浄化系非再生熱交換器の伝熱管にピンホール等が生じた
場合には、被冷却水が冷却水(冷却水ライン)側ヘイン
リークしてくる可能性がある。インリークが生じた場
合、原子炉補機冷却系の系統(冷却水ライン)内の冷却
水量が増加する。また、系統内の冷却水は弁グランド部
やポンプ軸封部等のシール部から微小ながら外部へ漏洩
している。このため、仮にインリーク量と漏洩量がバラ
ンスすると、サージタンク8の水位からインリークを検
出することができない。
(発明が解決しようとする問題点) 従来の原子炉補機冷却系では、系統内から外部への冷却
水の漏洩や、外部から系統内に流入する被冷却水のイン
リークの検出を行なうことが困難であった。
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、系統
内から外部への冷却水の漏洩あるいは外部から系統内へ
の被冷却水のインリークの検出を容易に行なうことがで
き、信頼性の高い原子炉補機冷却系を提供することを目
的とする。
〔発明の構成〕
(問題点を解決するための手段) 本発明に係る原子炉補機冷却系は、原子炉補機冷却設備
に冷却水を補給するサージタンクを設け、このサージタ
ンクに補給水を供給する補給水供給ラインに補給水供給
元弁を設けた原子炉補機冷却系において、前記補給水供
給元弁の弁開時間および弁開頻度の少なくとも一方を測
定する測定器を設けたものである。
(作用) 本発明の原子炉補機冷却系は冷却水を貯蔵するサジタン
クへ冷却水を補給する補給水供給ラインを設け、この補
給水供給ラインに設けられた補給水供給元弁によりサー
ジタンク内の水位を所定レベルに保持する一方、上記補
給水供給元弁の弁開時間および弁開頻度の少なくとも一
方を測定器で測定し、この測定器で弁開時間や弁開頻度
を監視することにより原子炉補機冷却系の系統内から外
部への冷却水の漏洩や外部から系統内へ流入する被冷却
水のインリークを検出するようにしたものである。
(実施例) 以下、本発明に係る原子炉補機冷却系の一実施例につい
て添付図面を参照して説明する。
本発明の原子炉補機冷却系を説明するに際し、非常用補
機冷却系と常用補機冷却系とを備えた閉ループの冷却水
ラインの構成は、第5図に示された従来の原子炉補機冷
却系と同様であるので同一符号を付し、説明を省略す
る。
この原子炉補機冷却系20は常用補機冷却系2と非常用補
機冷却系1とを兼用させた中間形タイプのもので、冷却
水ライン3の冷却水戻り配管3aには、給水ポンプ7の上
流側に、サージタンク8からの降水管9が接続されてい
る。このサージタンク8は各種原子炉機器用冷却水を貯
溜する貯水槽であり、サージタンク8には冷却水を補給
する補給水供給ライン21が接続されている。この補給水
供給ライン21にはサージタンク8内の水位Wlを検出して
開閉される補給水供給元弁22が設けられている。補給水
供給元弁22は測定器23に接続され、この測定器23にて弁
開時間および弁開頻度の少なくとも一方を検出するよう
になっている。測定器23は警報器24に接続され、測定器
23で異常を検出したとき、警報を発し、作業員に警告す
るようになっている。なお、符号25はオーバフロー管で
あり、このオーバフロー管25はドレン管26に接続されて
いる。
前記測定器23は第2図に示すように補給水供給元弁22の
弁開時間を測定する弁開時間測定タイマ23aである。こ
の測定タイマ23aは弁開時間を監視し、設定時間を経過
してもなお補給水供給元弁22が弁開状態にあるとき、弁
開時間超過信号を警報器24に出力し、この警報器24で弁
開時間超過警報を発するようになっている。
弁開時間測定タイマ23aの弁開時間は例えば約20分に設
定されている。サージタンク8内の水位Wlは補給水供給
元弁22の開閉により水位低Lから水位高Hの間に保たれ
る。この水位低Lから水位高Hまでの容積は例えば1.85
m3であり、補給水供給ライン21からの補給水量は例えば
9m3/hrである。この内容から単純計算すると、約12分
でサージタンク8内の水位Wlは水位低Lから水位高Hに
到達するが、数分程度の安全を見込んで例えば約20分の
設定時間としている。サージタンク8内のオーバフロー
水はオーバフロー管(最大流量は例えば9m3/hrであ
る。)25を通って放出される。
このようにして、測定器23の弁開時間測定タイマ23aで
弁開時間が測定され、この測定結果から警報器24にて弁
開時間超過警報が発せられるのは、原子炉補機冷却系20
の系統外に冷却水の漏洩があり、サージタンク8内の冷
却水量は減少しているが、その漏洩量にバランスする補
給水が補給水供給ライン21を通ってサージタンク8内へ
供給されるため、サージタンク8内の水位Wlが水位高H
までなかなか回復せず、補給水供給ライン21の補給が停
止されない場合であると想定される。
したがって、補給水供給元弁22の弁開時間を監視するこ
とで、冷却水の外部への漏洩を検出することができる。
第4図は測定器23として補給水供給元弁22の弁開頻度を
測定する弁開頻度測定カウンタ23bを用いたものであ
り、この測定カウンタ23bで弁開頻度を監視し、弁開頻
度が設定値より上廻ったとき、弁開頻度増加信号を警報
器24に出力し、この警報器24で弁開頻度増加警報を発す
るようにしたものである。
原子炉補機冷却系20において、系統内の弁個数等による
冷却水の微小漏洩量は予め想定することができ、この漏
洩量は積算することにより総漏洩量を予測することがで
きる。このため、予測された総漏洩量から、サージタン
ク8内へ供給すべき補給水量を測定することが可能とな
り、補給水供給元弁22の弁開頻度を予め定めた設定範囲
内で設定することができる。
したがって、警報器24から弁開頻度増加警報が発せられ
るのは、系統外部への冷却水の漏洩があり、サージタン
ク8内の冷却水量は減少しているが、補給水の供給によ
りサージタンク8内の水位Wlが水位高Hまで頻繁に回復
される場合と想定される。この場合には冷却水の漏洩量
に見合う補給水が頻繁に供給されることとなり、補給頻
度が増加し、弁開頻度増加警報が発せられるものであ
る。
したがって、補給水供給元弁22の弁開頻度を監視するこ
とにより、冷却水の系統外への漏洩を検出できる。
第4図は測定器23として弁開頻度測定カウンタ23cを採
用し、この測定カウンタ23cにて弁開頻度が設定値より
減少した場合に、弁開頻度減少信号を警報器24に出力
し、警報器24で弁開頻度減少警報を発するようにしたも
のである。
サージタンク8への補給水の補給頻度は、原子炉補機冷
却系の系統内の弁個数等から予想される冷却水の微小漏
洩量を積算することにより決定することができる。
しかして、警報器24から弁開頻度減少信号が発せられる
のは、原子炉冷却材浄化系非再生熱交換器のように高圧
の冷却負荷の伝熱管にピンホール等が発生し、被冷却水
が原子炉補機冷却系の系統内にインリークし、このイン
リーク量が系統内の弁等から外部へインリークする漏洩
量とバランスし、サージタンク8に水位変動が生じにく
い場合と考えられる。
この場合には、補給水供給元弁22の弁開頻度を監視する
ことで、常用系冷却負荷2等の冷却負荷から系統内へイ
ンリークを検知することができる。
なお、本発明の一実施例では測定器として弁開時間測定
タイマあるいは弁開頻度測定カウンタを個別に用いた例
について説明したが、弁開時間測定タイマや弁開頻度測
定カウンタを組み合せた測定器としてもよい。
〔発明の効果〕 以上に述べたように本発明に係る原子炉補機冷却系にお
いては、補給水供給元弁の弁開時間および弁開頻度の少
なくとも一方を測定する測定器を設けたから、測定器に
より補給水供給元弁の弁開時間または弁開頻度を監視す
ることにより、原子炉補機冷却系の系統内から外部へ漏
出する冷却水の漏洩や外部から系統内へ流入する被冷却
水のインリークを正確に検出することができ、原子炉補
機冷却系の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る原子炉補機冷却系の一実施例を概
略的に示す系統図、第2図は上記原子炉補機冷却系の要
部を示すもので、サージタンクへの補給水供給設備を示
す図、第3図はサージタンクへの補給水供給設備の第1
変形例を示す図、第4図はサージタンクへの補給水供給
設備の第2変形例を示す図、第5図は従来の原子炉補機
冷却系を概略的に示す系統図、第6図は従来の原子炉補
機冷却系に組み込まれるサージタンクへの補給水供給設
備を示す図である。 1……非常用系冷却負荷(非常用補機冷却系)、2……
常用系冷却負荷(常用補機冷却系)、3……冷却水ライ
ン、3a……冷却水戻り配管、4……熱交換器、7……給
水ポンプ、8……サージタンク、9……降水管、20……
原子炉補機冷却系、21……補給水供給ライン、22……補
給水供給元弁、23……測定器、23a……弁開時間測定タ
イマ、23b,23c……弁開頻度測定カウンタ、24……警報
器、25……オーバフロー管。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−4996(JP,A) 特開 昭58−22997(JP,A) 特開 昭59−9595(JP,A)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】原子炉補機冷却設備に冷却水を補給するサ
    ージタンクを設け、このサージタンクに補給水を供給す
    る補給水供給ラインに補給水供給元弁を設けた原子炉補
    機冷却系において、前記補給水供給元弁の弁開時間およ
    び弁開頻度の少なくとも一方を測定する測定器を設けた
    ことを特徴とする原子炉補機冷却系。
  2. 【請求項2】測定器は、補給水供給元弁の弁開時間を測
    定する弁開測定タイマである特許請求の範囲第1項に記
    載の原子炉補機冷却系。
  3. 【請求項3】測定器は補給水供給元弁の弁開頻度を測定
    する弁開頻度測定カウンタである特許請求の範囲第1項
    に記載の原子炉補機冷却系。
  4. 【請求項4】測定器は警報器に接続され、この警報器に
    より冷却水の漏洩時や被冷却水のインリーク時に警報を
    発するように設定された特許請求の範囲第1項ないし第
    3項のいずれかに記載の原子炉補機冷却系。
JP61072715A 1986-03-31 1986-03-31 原子炉補機冷却系 Expired - Lifetime JPH0690305B2 (ja)

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JPS62228983A JPS62228983A (ja) 1987-10-07
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