JPH08304579A - 原子炉圧力容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】下鏡の突き出し部の加工工数の低減が可能で、
インターナルポンプの脱落防止用ブラケットは小型で下
鏡への取り付けが容易な原子炉圧力容器を提供する。 【構成】原子炉圧力容器１の下鏡２に配置する複数のイ
ンターナルポンプと、上記インターナルポンプの脱落防
止用ブラケット１１とを含んで構成される原子炉圧力容
器１において、上記インターナルポンプがその中を貫通
する上記下鏡２の突き出し部７を一体化した形状とし、
上記インターナルポンプの脱落防止用ブラケット１１を
上記突き出し部７に取付けることを特徴とする原子炉圧
力容器からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インターナルポンプを
有する原子炉圧力容器に関し、特に、下鏡の加工工数を
低減することができ、インターナルポンプの脱落防止用
ブラケットの取付けが容易な原子炉圧力容器に関する。

【０００２】

【従来の技術】原子炉の循環水は、減速材としての役割
と、冷却材としての役割とを有する。

【０００３】一般に軽水炉と呼ばれている原子炉には、
原子炉で発生する熱によって水を加熱・沸騰させて蒸気
を発生させ、この蒸気によってタービンを直接駆動する
沸騰水型原子炉（以下ＢＷＲと呼ぶ。）と、水を加熱す
る際に沸騰しないように加圧し、高温、高圧の水を熱交
換器に導き、熱交換器で蒸気を発生させて、この蒸気に
よってタービンを駆動する加圧水型原子炉（以下ＰＷＲ
と呼ぶ。）とがある。

【０００４】原子炉内では、減速材と冷却材とを兼ねる
軽水は、核分裂によって生ずるエネルギーによって加熱
され、その約１０％は蒸気となる。蒸気を含んだ高温の
水は、気水分離器に送られ、蒸気と飽和水とに分離され
る。蒸気は、蒸気乾燥器を経て圧力容器に送られ、圧力
容器から送出された蒸気はタービンを駆動した後、復水
器を経て、再び給水として原子炉に戻ってくる。一方、
飽和水は、給水と混合した後、再循環ポンプにより強制
循環される。ＢＷＲの運転圧力と温度とは、それぞれ通
常７０ｋｇ／ｃｍ²程度および２８６℃程度である。

【０００５】このようなＢＷＲで、もし再循環ポンプが
故障すると、炉心は冷却されず、原子炉内の核分裂は更
に進行し、重大事故につながることもある。

【０００６】このような事故の発生を防止するため、複
数のインターナルポンプを原子炉底部の、原子炉と軸心
を共軸にする同心円の周上に位置することにより、一部
の再循環ポンプが故障した場合にも冷却材の循環が停止
することがなく、炉の安全が確保されるようにした装置
が近時開発されている。

【０００７】図４及び図５は、インターナルポンプを有
するＢＷＲの全体構造を示す。図に示すように、原子炉
圧力容器１の下鏡２の下部外周に沿って、複数のインタ
ーナルポンプ３が配置されている。これらのインターナ
ルポンプ３は、炉心の冷却水を循環（図５のａ参照）さ
せる機能を持つプラント運転上重要な機器である。

【０００８】図６は、インターナルポンプ３の下鏡２へ
の取付け状態を示す部分断面図であり、図７は、図６の
Ａの部分を拡大して示した断面図である。

【０００９】図６に示すように、インターナルポンプ３
は、インペラ８と、ポンプシャフト部９とモータ部１０
とを含んで構成されている。また、インターナルポンプ
３の、下鏡２から下側へ突出している部分を覆う為に、
インターナルポンプケーシング４が設けられている。イ
ンターナルポンプ３が下鏡２内へ突出している部分の下
鏡２には、インターナルポンプノズル５が設けられてい
る。

【００１０】インターナルポンプケーシング４及び下鏡
２のインターナルポンプノズル５は、熱変形を考慮し
て、フレキシブルな構造になっている。このため、イン
ターナルポンプケーシング４とインターナルポンプノズ
ル５との間には、図７に示すような隙間ｃが設けられて
いる。地震等によってインターナルポンプ３に外力が加
わった場合には、インターナルポンプ３の振動により、
インターナルポンプケーシング４の付け根部近傍にあ
る、下鏡２のインターナルポンプノズル５とインターナ
ルポンプケーシング４との溶接部ｂ（図６参照）に過大
な応力が発生し損傷の恐れがある。このため、図７に示
すように、インターナルポンプケーシング４の外表面に
は耐震パッド６を設けて、インターナルポンプノズル５
の突き出し部７との隙間を小さくし、インターナルポン
プ３の振動をおさえて溶接部ｂに過大な応力が生じない
よう配慮されている。この突き出し部７は、図６及び図
１２に示すように、耐震パッド６からの荷重を受けると
共に、原子炉圧力容器１からの熱をインターナルポンプ
ケーシング４へ均等に伝達するために、下鏡２のインタ
ーナルポンプ３が設置されている箇所の外側に突出して
設けられている。なお、突き出し部７は、下鏡２を構成
する鍛造材から、削り出し加工により成形される。 し
かし、以上のような安全上の配慮にもかかわらず、万
一、溶接部ｂが破断した場合には、インターナルポンプ
３の自重と原子炉圧力容器１の内圧とにより、インター
ナルポンプ３が一気に落下して、周辺の他の構造物を破
壊したり、原子炉圧力容器１内の冷却水が一気にかつ大
量に漏洩する事態が考えられる。そこで、このような場
合にも、インターナルポンプ３の落下と、破断した溶接
部ｂからの冷却水の一気かつ大量の漏洩を防止するため
に、インターナルポンプ３の支持金具が設けられてい
る。

【００１１】図８〜１１は、このような支持金具及びそ
の取付状態を示す。

【００１２】支持金具は、ブラケット１１とサポート１
２等とからなり、図１０に示すように、インターナルポ
ンプ３を両側から挾むそれぞれ一対のブラケット１１
と、サポート１２とによってインターナルポンプ３を支
持する。

【００１３】支持金具のブラケット１１は、図９に示す
ように、下鏡２に溶接部ｅによって取付けられている。

【００１４】ブラケット１１の近傍には、図１１に示す
ように、下鏡２を構成する下鏡ペタル１３と下鏡ドーム
１４との溶接部ｆがある。溶接部ｆは、供用期間中検査
（以下ＩＳＩと呼ぶ。）において、下鏡２の外面から超
音波探傷試験を施す必要がある。溶接部ｆの超音波探傷
試験を実施するためには、下鏡２の溶接部ｆをはさむ両
側の部分に、超音波探傷装置のセンサーを接触させる必
要があり、このため、図１１に示すように、一定のスペ
ースｄの範囲に障害物をなくする必要があるので、ブラ
ケット１１はＬ型形状にする必要があり、またブラケッ
ト１１のアーム１５を長くする必要がある。

【００１５】ブラケット１１はＬ型形状であるため、モ
ーメント荷重を受ける。このため、図９に示す、ブラケ
ット１１と下鏡２との溶接部ｅの溶接面積を大きくとる
必要があり、ブラケット１１の板厚は１００ｍｍを超え
る厚さになる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上記説明した従来技術
においては、下鏡の突き出し部は、単品ごとに削り出し
加工するので、加工工数が多くなるという問題がある。

【００１７】また、インターナルポンプの脱落防止用ブ
ラケットはＬ型形状で、モーメントを受ける構造である
ので大型となるという問題がある。

【００１８】さらに、インターナルポンプの脱落防止用
ブラケットの下鏡への溶接個所は、インターナルポンプ
の両側をはさんで平行であり、３次元形状の複雑な部分
であるので、溶接開先合わせが難しいという問題があ
る。

【００１９】本発明の目的は、上記問題点を解決して、
下鏡の突き出し部の加工工数の低減が可能で、インター
ナルポンプの脱落防止用ブラケットは小型で下鏡への取
り付けが容易な原子炉圧力容器を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の原子炉圧力容器は、原子炉圧力容器の下鏡
に配置する複数のインターナルポンプと、上記インター
ナルポンプの脱落防止用ブラケットとを含んで構成され
る原子炉圧力容器において、上記インターナルポンプが
その中を貫通する上記下鏡の突き出し部を一体の削り出
し形状とし、上記インターナルポンプの脱落防止用ブラ
ケットを上記一体の突き出し部に取付けることを特徴と
する。

【００２１】

【作用】下鏡の突き出し部を一体の削り出し加工により
製作するので、突き出し部を個別に削り出し加工する場
合に比し、加工箇所が減少し、加工工数の低減が可能と
なる。

【００２２】下鏡は突き出し部を含む一体構造となり、
板厚が増すので、内圧に対する応力を低減することがで
き、強度が向上する。

【００２３】インターナルポンプの脱落防止用ブラケッ
トのアームを短くすることができ、モーメント荷重を小
さくすることができるので、ブラケットを小型化するこ
とができる。

【００２４】インターナルポンプの脱落防止用ブラケッ
トが小型になるので溶接量が低減でき溶接部の健全性が
向上する。また、インターナルポンプの脱落防止用ブラ
ケットの突き出し部への取付け個所は２次元形状である
ので、溶接開先合わせが容易となり、下鏡への取り付け
が容易となる。

【００２５】

【実施例】本発明の実施例を図１〜３に示す。

【００２６】本実施例においては、下鏡２の突き出し部
７は、図１２に示す従来技術の如く個々の突き出し部７
として加工せず、図１に示す如く、一体の突き出し部７
として削り出し加工によって製造されている。

【００２７】インターナルポンプの脱落防止用ブラケッ
ト１１は、図２及び図３に示すように、下鏡２と一体構
造となっている突き出し部７の２次元形状である外周側
面に溶接によって取り付けられている。

【００２８】尚、ＩＳＩにおける超音波探傷試験実施時
の、超音波探傷装置のセンサーのためのスペースｂは、
図３に示すように容易に確保することができるので、イ
ンターナルポンプの脱落防止用ブラケット１１のアーム
１５は比較的短くなっている。このため、モーメント荷
重も小さくなり、ブラケット１１は小型になっており、
溶接量は少なくなっている。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、下鏡の突き出し部を一
体の削り出し加工により製作するので、突き出し部を個
別に削り出し加工する場合に比し、加工箇所が減少し、
加工工数の低減が可能となるという効果がある。

【００３０】また、下鏡は突き出し部を含む一体構造と
なり、板厚が増すので、内圧に対する応力を低減するこ
とができ、強度が向上するという効果がある。

【００３１】また、インターナルポンプの脱落防止用ブ
ラケットのアームを短くすることができ、モーメント荷
重を小さくすることができるので、ブラケットを小型化
することができるという効果がある。

【００３２】また、インターナルポンプの脱落防止用ブ
ラケットが小型になるので溶接量を低減でき、溶接部の
健全性が向上し、脱落防止用ブラケットの突き出し部へ
の取付け個所は２次元形状であるので溶接開先合わせが
容易となり、下鏡への取り付けが容易となるという効果
がある。

【００３３】さらに、原子炉圧力容器製作工程が短縮で
き、原子炉圧力容器の安全性が向上するという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による原子炉圧力容器の下鏡を示す部分
斜視図である。

【図２】本発明による原子炉圧力容器の下鏡にブラケッ
トを取り付けた状態を示す部分斜視図である。

【図３】本発明による原子炉圧力容器の下鏡にブラケッ
トを取り付けた状態を示す部分断面図（図２のＣ部詳
細）である。

【図４】従来技術によるインターナルポンプを有する原
子炉圧力容器の全体構造を示す鳥瞰図である。

【図５】従来技術によるインターナルポンプを有する原
子炉圧力容器の炉内冷却水の循環を示す断面図である。

【図６】従来技術によるインターナルポンプの下鏡への
取付け状態を示す部分断面図である。

【図７】従来技術によるインターナルポンプケーシング
の耐震パッド部を示す部分断面図（図６のＡ部詳細）で
ある。

【図８】従来技術によるインターナルポンプを有する原
子炉圧力容器全体の断面図である。

【図９】従来技術による原子炉圧力容器のインターナル
ポンプ支持金具を示す側面図（図８のＢ部詳細）であ
る。

【図１０】従来技術による原子炉圧力容器のインターナ
ルポンプ支持金具を示す部分正面図（図９のＣの方向か
らみたもの）である。

【図１１】従来技術による下鏡の超音波探傷試験に必要
なスペースを確保してブラケットを取付けた状態を示す
部分断面図である。

【図１２】従来技術によるインターナルポンプを有する
原子炉圧力容器の下鏡を示す部分斜視図である。

【符号の説明】

１…原子炉圧力容器、 ２…下鏡、 ３…インターナルポンプ、 ４…インターナルポンプケーシング、 ５…インターナルポンプノズル、 ６…耐震パッド、 ７…突き出し部、 ８…インペラ、 ９…ポンプシャフト部、 １０…モータ部、 １１…ブラケット、 １２…サポート、 １３…下鏡ペタル、 １４…下鏡ドーム、 １５…アーム、 ｂ…溶接部、 ｃ…隙間、 ｄ…スペース、 ｅ…溶接部、 ｆ…溶接部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原子炉圧力容器の下鏡に配置する複数のイ
   ンターナルポンプと、上記インターナルポンプの脱落防
   止用ブラケットとを含んで構成される原子炉圧力容器に
   おいて、上記インターナルポンプがその中を貫通する上
   記下鏡の突き出し部を一体化した形状とし、上記インタ
   ーナルポンプの脱落防止用ブラケットを上記一体化した
   形状の突き出し部に取付けることを特徴とする原子炉圧
   力容器。