JPH08334585A

JPH08334585A - 原子炉設備及びその運転方法

Info

Publication number: JPH08334585A
Application number: JP7140415A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Fujimoto; 清志藤本; Yoshiyuki Kataoka; 良之片岡; Senji Yoshioka; 仙次吉岡; Shinichi Kashiwai; 進一柏井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1995-06-07
Publication date: 1996-12-17

Abstract

(57)【要約】【目的】原子炉格納容器および格納容器内部設備の破損
を防止でき、原子炉格納容器の健全性を維持することが
できる原子炉設備及びその運転方法を提供する。【構成】原子炉格納容器３３と、この原子炉格納容器内
に配置され、かつ炉心１を内包している原子炉圧力容器
２と、この原子炉圧力容器を格納するドライウェル３お
よびウェットウェル６と、前記原子炉格納容器内の上部
に形成された運転階８と、この運転階と前記ウェットウ
ェルとの間に設けられたラプチャーディスク９とを備え
た原子炉設備において、前記運転階８に、事故発生信号
を受けて水素と酸素の反応を抑制する物質を注入するガ
ス反応抑制装置（１２）を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は原子炉設備及びその非常
時における運転方法に係わり、特に事故時に原子炉格納
容器内で発生する可燃性ガスと酸素の反応を抑制するこ
とが可能な原子炉設備及びその非常時における運転方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】原子炉の設計上、考慮することになって
いる設計基準事故時には、ジルコニウムー水反応や水の
放射線分解によって微量の水素および酸素が発生し、原
子炉格納容器内に蓄積する。この水素と酸素の急激な反
応を抑制するため、現在の原子力プラントでは、原子炉
格納容器内の雰囲気中を窒素置換して原子炉格納容器内
の酸素を除去し、さらに、水素と酸素の再結合器を備え
た可燃性ガス濃度制御系（ＦＣＳ）が設置してあり、水
素と酸素の濃度を反応範囲未満に押さえるという対策が
取られている。

【０００３】また、原子炉格納容器内のガスを放射性レ
ベルの監視をしながら、原子炉格納容器外に放出する非
常用ガス処理系（ＳＧＴＳ）という設備もある。しか
し、発生確率が非常に小さく、発生が起こりそうにない
事象を想定した場合の事故時には、ジルコニウムー水反
応により大量の水素が発生し、既有設備である可燃性ガ
ス濃度制御系および非常用ガス処理系では対応できな
い。また、高温、高圧かつ大型格納容器内での水素の拡
散は不確かなもので、可燃性ガス濃度制御系および非常
用ガス処理系の容量を過大に設計する必要があり、設備
コストが増加する。

【０００４】一方、水素のガス圧による原子炉格納容器
内の圧力上昇が問題となるが、ドライウェルおよびウェ
ットウェルからガスを放出し、圧力上昇を抑制する耐圧
ベントという案が考えられている。さらに、発生確率の
小さい苛酷事故時にも耐圧ベントの作動を回避する方策
として、原子炉格納容器の圧力上昇を抑制するため、運
転階とウェットウェルをラプチャーディスクで分離し、
事故時に運転階を利用するという考えもある。

【０００５】水素と酸素の急激な反応を抑制し、原子炉
格納容器の健全性を維持する従来技術としては、例えば
特開昭５９−１１６５８１号公報にも示されているよう
に、可燃性ガス濃度制御系の一部に水素吸蔵金属を設置
し、水素濃度を低下させるというものがある。さらに、
事故時に原子炉格納容器の雰囲気中に燃焼反応を抑制す
る物質を注入し、活性化学種を捕捉する技術については
特開平２−１８４７９６号公報あるいは特開平４−０３
６６９５号公報に記載され、また、原子炉格納容器の雰
囲気中の酸素を可燃性ガスから遮断する技術については
特開平５−１１０９０号公報に記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明で対象とする原
子炉設備は、原子炉格納容器内に、ドライウェルおよび
このウェットウェルの上方に運転階があるもので、この
運転階と前記ウェットウェルがラプチャーディスクある
いは弁などの開放可能な装置で分離されているものであ
る。

【０００７】このような原子炉格納容器を備えている原
子炉設備は、設計基準事故時には、原子炉格納容器冷却
系が作動して、ラプチャーディスクを開放せずに原子炉
格納容器内の冷却と圧力上昇の抑制は可能である。しか
し、発生の確率が小さい事故時には、多量の水素が発生
するため、ウェットウェルの圧力が上昇すると、ラプチ
ャーディスクが開放して原子炉格納容器内の圧力上昇を
抑制するという対応策が採られている。

【０００８】この場合、運転階には通常定検等の準備が
できるように空気雰囲気となっているので、ウェットウ
ェルに蓄積していた水素が、前記ラプチャーディスクの
開放によって運転階に流入し、前記水素と運転階の酸素
の急激な反応が起こり、原子炉格納容器およびこの内部
設備が破損し、原子炉格納容器の健全性が損なわれる可
能性がある。

【０００９】本発明はこれに鑑みなされたもので、その
目的とするところは、原子炉格納容器および格納容器内
部設備の破損を防止でき、原子炉格納容器の健全性を維
持することができるこの種の原子炉設備及びその運転方
法を提供するにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、原子
炉格納容器と、この原子炉格納容器内に配置され、かつ
炉心を内包している原子炉圧力容器と、この原子炉圧力
容器を格納するドライウェルおよびウェットウェルと、
前記原子炉格納容器内の上部に形成された運転階と、こ
の運転階と前記ウェットウェルとの間に設けられたラプ
チャーディスクとを備えた原子炉設備において、前記運
転階に、事故発生信号を受けて水素と酸素の反応を抑制
する物質を注入するガス反応抑制装置を設けるようにな
し所期の目的を達成するようにしたものである。

【００１１】また、運転階と前記窒素供給装置との間
に、事故発生信号を受けて運転階に窒素を供給し、運転
階の窒素置換を行う窒素置換流路を設けるようにしたも
のである。また、このような原子炉設備で、前記運転階
とウェットウェルとの間に設けられたラプチャーディス
クが、運転階の窒素置換完了後に開放されるように形成
したものである。

【００１２】また、原子炉格納容器と、該原子炉格納容
器内に配置され、かつ炉心を内包する原子炉圧力容器
と、該原子炉圧力容器を格納するドライウェルおよびウ
ェットウェルと、前記原子炉格納容器内の上部に形成さ
れた運転階と、この運転階と前記ウェットウェルとの間
に設けられたラプチャーディスクと、前記ドライウェル
およびウェットウェルに窒素を供給する窒素供給装置と
を備え、事故発生時に、事故発生信号を受けて前記ウェ
ットウェルおよび前記ドライウェルに窒素を供給するよ
うになした原子炉設備の運転方法において、事故発生時
に、前記運転階に窒素を供給し、運転階を窒素置換する
ようにしたものである。

【００１３】

【作用】すなわちこのように形成されている原子炉設備
であると、事故発生時に、運転階に水素と酸素の反応を
抑制する物質，例えば窒素が注入され、運転階は窒素置
換されるので、事故時に発生した水素が運転階に移行し
ても、運転階の酸素濃度が低いため、水素と酸素の急激
な反応は起こらず、したがって原子炉格納容器および格
納容器内部設備の破損を防止でき、原子炉格納容器の健
全性を維持することができるのである。

【００１４】

【実施例】以下図示した実施例に基づいて本発明を詳細
に説明する。図１にはその原子炉設備が断面で示されて
いる。本発明が適用される原子炉格納容器は、原子炉炉
心１を内包する原子炉圧力容器２と、原子炉圧力容器２
を格納するドライウェル３と、圧力抑制プール４とウェ
ットウェル６を保有する圧力抑制室４と、ドライウェル
３と圧力抑制プール４を連結するベント管７と、原子炉
格納容器３３内上部の運転階８と、ウェットウェル６と
運転階８との間のラプチャーディスク９等で構成されて
いる。

【００１５】本実施例の構成要素は、運転階８から既有
配管１７と既有配管１８に接続された窒素注入配管１０
およびガス排出配管１１と、この配管それぞれに設置さ
れた弁１９および弁２０と、運転階８に設置された酸素
濃度レベル検出器１６および警報器１５などである。

【００１６】この方法では、原子炉圧力容器２内の炉心
１の冷却に失敗し、溶融炉心２１という非常に発生確率
の小さい事故が発生した場合、燃料被覆管等の材料であ
るジルコニウムと水が反応して水素が発生する。また、
事故発生後に原子炉格納容器３３の外部より注水を行う
という過温防止対策が提案されており、さらに、ジルコ
ニウムと水が反応して多量の水素が発生する。

【００１７】そこで、事故が発生したことを運転階８に
警報器１５の警報で知らせ、作業員の避難等が終わった
ことを確認し、窒素注入配管１０に設置した弁１９と、
ガス排出配管１１に設置した弁２０を開放し、窒素注入
系１２より窒素を注入し、窒素置換を始める。この時、
放射線レベル検出器１４でレベルを確認しながら、ガス
排出系１３に運転階８の空気を排出する。

【００１８】一方、原子炉格納容器３３内の温度上昇は
残留熱除去系等により抑制されるが、図２に示すように
水素発生量は増加し、図１に示すように水素はウェット
ウェル６に移行し、原子炉格納容器３３内の圧力上昇を
継続させる。また、図３に水素と酸素の反応限界を示す
が、酸素濃度レベルが斜線範囲未満になる濃度になるこ
とを運転階８に設置した酸素濃度レベル検出器１６によ
り確認して、窒素注入配管１０に設置した弁１９と、ガ
ス排出配管１１に設置した弁２０を閉じる。この時、運
転階８とウェットウェル６の間に設置したラプチャーデ
ィスク９は開放しておらず、原子炉格納容器３３内の圧
力は、ラプチャーディスク９作動圧力よりも低い。各事
象時間は、避難とバルブ等の操作時間が１時間、窒素置
換の時間２.５時間、予備的な時間が０.５時間で、合計
４時間である。ここで、窒素置換の時間２.５時間とい
う時間は、現在の原子力プラントで行われているドライ
ウェル３およびウェットウェル６の窒素置換に係る時間
から、ドライウェル３およびウェットウェル６の容積と
運転階８の容積の比によって算出したものである。

【００１９】すなわち、プラントの通常設備であるドラ
イウェル３およびウェットウェル６の窒素置換用の設備
を用いることで、運転階の窒素置換を短時間で実施でき
る。図４に原子炉格納容器３３の圧力変化を示すが、動
的システムが作動しない場合のラプチャーディスク９が
開放するまでの時間は約１０時間であり、ラプチャーデ
ィスク９が開放するまでには窒素置換を確実に終了させ
ることができる。したがって、原子炉格納容器３３内の
圧力がラプチャーディスク９作動圧力に達し、ラプチャ
ーディスク９が開放するとともに運転階８に水素が移行
しても、酸素濃度が低いため、水素と酸素の急激な反応
は起こらず、原子炉格納容器３３および該内部設備の破
損を防止でき、原子炉格納容器３３の健全性が維持でき
る。

【００２０】また、図５および図６に示すようにドライ
ウェル３と運転階８あるいはウェットウェル６と運転階
８がラプチャーディスク９等で分離されているコンクリ
ート製格納容器３４にも本発明は適用可能である。

【００２１】図７を用いて本発明の別の実施例を説明す
る。本実施例を適用する原子炉格納容器は、図１を用い
て説明した実施例と同様の構成で本実施例の特徴となる
構成要素は、ウェットウェル６と運転階８との間に設置
した差圧以外で作動するラプチャーディスク９である。

【００２２】この方法では、機械的な操作によりラプチ
ャーディスク９の開放を強制的に行うことができる。す
なわち、例えば図７に示すように、ナイフ状の物体Ａ２
２をラプチャーディスク９の上流側、つまりウェットウ
ェル６側に設置し、窒素置換終了時点で、操作機器２３
により前記物体Ａ２２をラプチャーディスク９に接触さ
せ、ラプチャーディスク９を開放する。

【００２３】これにより、差圧で作動するラプチャーデ
ィスク９に比較して、作動時期が早くなり、ラプチャー
ディスク９を開き、運転階８を開放したときの瞬間的な
圧力上昇は抑制でき、運転階８および原子炉格納容器３
３の健全性が保持できる。

【００２４】図８を用いてさらに本発明の別の実施例を
説明する。本実施例を適用する原子炉格納容器は、図１
を用いて説明した実施例と同様の構成で本実施例の特徴
となる構成要素は、気密性および制御性を考慮した窒素
注入配管１０とガス排出配管１１のそれぞれに設置した
弁である。

【００２５】この方法では、発生確率の小さい事故発生
後に素早く窒素注入が行えるとともに、ラプチャーディ
スク９開放時、運転階８から原子炉格納容器３３外部へ
のガスの漏れも防止できる。事故発生信号を受けて、窒
素注入配管１０およびガス排出配管１１に設置した急開
弁２４を瞬時に開放する。そして、酸素濃度レベル検出
器１６によって酸素濃度レベルが反応限界未満になった
時点で前記急開弁２４を閉じ、窒素置換作業を終了する
ため、弁の制御性の向上につながる。さらに、気密性を
高めるために窒素注入配管１０とガス排出配管１１のそ
れぞれに設置した電動弁２５を閉じる。

【００２６】したがって、ラプチャーディスク９が開放
された場合でも、運転階８のガスが配管から原子炉格納
容器３３外へ漏れることはない。上記の作用は、電動弁
２５の代わりに逆止弁等を用いても実現できる。

【００２７】図９を用いてさらに本発明の別の実施例を
説明する。本実施例を適用する原子炉格納容器は、図１
を用いて説明した実施例と同様の構成で本実施例の特徴
となる構成要素は、窒素の代わりに運転階８に注入する
水素反応抑制剤である。

【００２８】この方法では、例えば、窒素の代わりにハ
ロゲン化合物あるいは金属化合物蒸気を燃焼抑制剤注入
系２６より注入することで、水素と酸素の反応を継続す
るための活性化学種を捕捉できるため、水素と酸素の反
応は抑制される。

【００２９】前記反応は、安定分子であるＨ2とＯ2が直
接反応して起こることはなく、Ｈ、ＯＨやＯ等の活性化
学種が反応して起こる。そのため、活性化学種を捕捉で
きる物質を注入することで、水素と酸素の急激な反応は
抑制できる。また、事故後、圧力抑制プール５内に拡散
している放射性物質は、プール水が酸性になるとウェッ
トウェル６に移行しやすくなるため、運転階８に注入す
る物質は、プール水を酸性にしない物質を使用するか、
あるいはプール水にアルカリ性の物質を混合させ中性に
すれば、水素と酸素の反応の抑制は問題なく達成でき
る。

【００３０】図１０にはさらに本発明の別の実施例が示
されている。本実施例を適用する原子炉格納容器は、図
１を用いて説明した実施例と同様の構成で本実施例の特
徴となる構成要素は、原子炉格納容器３３内に設置する
ジルコニウムー水反応によって発生する水素のみを選択
的に吸蔵あるい透過できる水素吸蔵設備である。

【００３１】この方法では、原子炉格納容器３３内のド
ライウェル３およびウェットウェル６壁面の数箇所に薄
い板状の水素吸蔵合金２７を数枚並べて設置し、吸蔵面
積を大きくとることで、事故時にラプチャーディスク９
が開いても、ドライウェル３およびウェットウェル６に
設置した水素吸蔵合金２７により水素を吸着でき、多量
に発生する水素の濃度を低くでき、反応抑制効果を高
め、原子炉格納容器３３の健全性が維持できる。

【００３２】また、図１０に示すように水素透過膜２８
を水素吸蔵合金２７の表面に張るまたは水素透過膜２８
を通して水素吸蔵合金２７に吸蔵することで、純度の高
い水素が吸蔵できるので水素吸蔵作用も効率良く行われ
る。さらに、不純物の影響を除外することができるた
め、水素吸蔵合金２７の性能を高めることができる。そ
して、運転階８にも水素吸蔵合金２７を設置すること
で、事故終息時、原子炉格納容器３３内に蓄積した水素
の排出の際は、水素吸蔵合金２７あるいは水素透過膜２
８で水素濃度を低くしているため、安全に原子炉格納容
器３３内の水素を排出することができる。

【００３３】なお、個々の実施例について説明してきた
が、さらにこれらの実施例，すなわち図１、図７および
図８に示されている実施例を組み合わせるようにすれ
ば、さらに原子炉格納容器３３の安全性および信頼性を
向上させることができるであろう。

【００３４】また、図１１にも本発明の別の実施例が示
されている。本実施例を適用する原子炉格納容器は、図
１を用いて説明した実施例と同様の構成で本実施例の特
徴となる構成要素は、各ラプチャーディスク９ごとに設
置する水素と酸素の反応を促進させることのできる水素
反応設備２９である。

【００３５】この方法では、例えば、水素反応設備２９
としてイグナイタあるいはリコンバイナ等を使用するこ
とで、水素と酸素の反応を促進させることができる。運
転階８への水素の移行は、ラプチャーディスク９からの
経路しかないため、運転階８の各場所に設置するよりラ
プチャーディスク９設置場所にイグナイタあるいはリコ
ンバイナ等を設置した方が効率の良い水素と酸素の反応
が期待できる。

【００３６】図１２および図１３にはこの水素反応設備
２９の詳細が示されている。ラプチャーディスク９が開
放すると、水素反応設備２９内に水素が流入する。それ
と同時に水素反応設備２９内の構造物３０により運転階
８の酸素を吸引して、水素反応設備２９内上部の反応空
間３１で水素と酸素の反応を促進させることができる。
また、原子炉格納容器３３内壁面に沿うように、かつ連
続的に水素反応設備２９を設置することで、水素と酸素
の反応の際に発生する熱を、原子炉格納容器３３外から
の自然通風等により除熱することができ、原子炉格納容
器３３内の圧力上昇を抑制し、原子炉格納容器３３の健
全性を保持することができる。

【００３７】さらに、図１４を用いて本発明の別の実施
例を説明する。本実施例を適用する原子炉格納容器は、
図１を用いて説明した実施例と同様の構成で本実施例の
特徴となる構成要素は、酸素濃度レベル検出器１６、警
報器１５とそれらを組み合わせた制御系である。

【００３８】この方法では、通常運転時の運転階８の異
常あるいは事故発生に備えた２種類の制御方法がある。
前者の制御では、ドライウェル３あるいはウェットウェ
ル６から運転階８に窒素等が万が一漏れた場合、酸素濃
度レベル検出器１６によって異常を検知し、警報器１５
によって運転階８にいる作業員に危険を知らせ、作業員
を避難させるとともに本発明のガス排出配管１１等に設
置してある弁Ｂ２０を制御し、ガス排出処理を行うこと
で、運転階８で作業する作業員の信頼性、安全性が向上
する。

【００３９】また、放射線レベル検出器１４も前記検出
器同様、異常時に運転階８に警報を鳴らし、ドライウェ
ル３、ウェットウェル６および運転階８に接続してある
ガス排出配管１１および既有配管Ｂ１８の弁からの漏れ
の有無を確認することができる。

【００４０】一方、後者の制御では、発生確率の小さい
事故発生を想定した場合、事故信号を警報器１５が受け
て、運転階８に警報を鳴らす。そして、作業員の安全が
確保されたと同時に制御装置３２にて弁Ａ１９、弁Ｂ２
０を開け、窒素置換を始める。この時、放射線レベル検
出器１４と酸素濃度レベル検出器１６の信号の異常がな
いことを確認し、酸素濃度レベル検出器１６の信号が水
素との反応レベル濃度未満になったところで弁Ａ１９、
弁Ｂ２０を閉じる。したがって、様々な観点から異常を
見つけることができ、安全性、制御性の向上につなが
る。

【００４１】以上説明してきたように本発明の原子炉設
備およびその運転方法によれば、発生確率の小さい事故
発生信号を受けて、運転階を窒素置換することで、ジル
コニウムー水反応によって発生する多量の水素と運転階
に存在する酸素との急激な反応を抑制できるため、原子
炉格納容器および該内部設備の破損を防止でき、原子炉
格納容器の健全性が維持できる。

【００４２】また、置換完了後にラプチャーディスクの
開放が行われ、かつその開放が、差圧によって作動す
る，すなわち機械的な作用を加えることによって行われ
るのでより確実に実現でき、信頼性の向上につながる。
また、窒素置換作業終了と同時にあるいはラプチャーデ
ィスクの作動圧力以前にラプチャーディスクを開放する
ことができるので、ラプチャーディスク開放時の運転階
での急激な圧力上昇を抑制できる。

【００４３】また、運転階の窒素置換とウェットウェル
およびドライウェルの窒素置換が、同一の窒素供給装置
から行われるように形成されることにより、本発明を簡
単に実現でき、コスト低減にもつながる。また、原子炉
格納容器内に水素吸蔵合金を設置することで、事故時に
発生する水素濃度を低くでき、反応抑制効果が高まり、
原子炉格納容器の健全性が維持できる。また、水素透過
膜を組み合わせることで水素吸蔵作用も効率良く行わ
れ、さらに水素吸蔵合金の性能を高めることができる。
そして、事故終息時の原子炉格納容器からの水素排出の
際、水素吸蔵合金あるいは水素透過膜で水素濃度を低く
しているため、安全に原子炉格納容器内の水素を排出
し、圧力を減少させることができる。

【００４４】また、ラプチャーディスク設置場所にラプ
チャーディスクと同数以上の水素反応設備を設置するこ
とで、水素と酸素の濃度を制御し、水素と酸素の反応を
促進させ、原子炉格納容器内の圧力上昇を抑制すること
ができる。また、事故時の反応熱の冷却を原子炉格納容
器の壁を介してで行うことで、すなわち水素と酸素の反
応による熱の除熱を原子炉格納容器外からの冷却により
行うため、原子炉格納容器の健全性を保持することがで
きる。

【００４５】また、運転階に酸素濃度レベル検出器、警
報器を設置することによって、事故発生時あるいは運転
階での異常時に危険を知らせる警報を運転階に鳴らすた
め、運転階で作業する作業員の信頼性、安全性が向上す
る。また、事故発生信号または酸素濃度レベル検出器か
らの信号により弁の制御を行うことができるので、窒素
置換作業の操作性が向上する。

【００４６】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、事故発生時に、運転階に水素と酸素の反応を抑制す
る物質が注入され、運転階はその物質と置換されるの
で、事故時に発生した水素が運転階に移行しても、運転
階の酸素濃度は低く、水素と酸素の急激な反応は起こら
ず、したがって原子炉格納容器および格納容器内部設備
の破損を防止でき、原子炉格納容器の健全性を維持する
ことができるこの種の原子炉設備を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原子炉設備の一実施例を示す縦断側面
図である。

【図２】事故発生からの経過時間と水素発生量との関係
を示す特性図である。

【図３】水素と酸素の反応限界を示す特性図である。

【図４】事故発生からの経過時間と原子炉格納容器内の
圧力変化を示す特性図である。

【図５】本発明の原子炉設備の他の実施例を示す縦断側
面図である。

【図６】本発明の原子炉設備の他の実施例を示す縦断側
面図である。

【図７】本発明の原子炉設備の他の実施例を示すものに
して、その原子炉格納容器の部分断面図である。

【図８】本発明の原子炉設備の他の実施例を示すものに
して、その原子炉格納容器の部分断面図である。

【図９】本発明の原子炉設備の他の実施例を示す縦断側
面図である。

【図１０】本発明の原子炉設備の他の実施例を示す縦断
側面図である。

【図１１】本発明の原子炉設備の他の実施例を示す縦断
側面図である。

【図１２】本発明の一実施例による水素反応設備の縦断
側面図である。

【図１３】図１２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図１４】本発明の原子炉設備の制御系を示す原子炉設
備の縦断側面図である。

【符号の説明】

１…原子炉炉心、２…原子炉圧力容器、３…ドライウェ
ル、４…圧力抑制室、５…圧力抑制プール、６…ウェッ
トウェル、８…運転階、９…ラプチャーディスク、１０
…窒素注入配管、１１…ガス排出配管、１４…放射線レ
ベル検出器、３３…格納容器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者柏井進一茨城県日立市大みか町七丁目２番１号株式会社日立製作所電力・電機開発本部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原子炉格納容器と、該原子炉格納容器内
に配置され、かつ炉心を内包している原子炉圧力容器
と、該原子炉圧力容器を格納するドライウェルおよびウ
ェットウェルと、前記原子炉格納容器内の上部に形成さ
れた運転階と、この運転階と前記ウェットウェルとの間
に設けられたラプチャーディスクとを備えた原子炉設備
において、前記運転階に、事故発生信号を受けて水素と酸素の反応
を抑制する物質を注入するガス反応抑制装置を設けるよ
うにしたことを特徴とする原子炉設備。
【請求項２】原子炉格納容器と、該原子炉格納容器内
に配置され、かつ炉心を内包する原子炉圧力容器と、該
原子炉圧力容器を格納するドライウェルおよびウェット
ウェルと、前記原子炉格納容器内の上部に形成された運
転階と、この運転階と前記ウェットウェルとの間に設け
られたラプチャーディスクと、前記ドライウェルおよび
ウェットウェルに窒素を供給する窒素供給装置とを備
え、事故発生時に、前記窒素供給装置から前記ウェット
ウェルおよび前記ドライウェルに窒素を供給するように
なした原子炉設備において、前記運転階と前記窒素供給装置との間に、事故発生信号
を受けて運転階に窒素を供給し、運転階の窒素置換を行
う窒素置換流路を設けたことを特徴とする原子炉設備。
【請求項３】前記運転階とウェットウェルとの間に設
けられたラプチャーディスクが、運転階の窒素置換完了
後に開放されるように形成されてなる請求項２記載の原
子炉設備。
【請求項４】前記ラプチャーディスクの開放が、差圧
によって作動するものである請求項３記載の原子炉設
備。
【請求項５】原子炉格納容器と、該原子炉格納容器内
に配置され、かつ炉心を内包する原子炉圧力容器と、該
原子炉圧力容器を格納するドライウェルおよびウェット
ウェルと、前記原子炉格納容器内の上部に形成された運
転階と、この運転階と前記ウェットウェルとの間に設け
られたラプチャーディスクと、前記ドライウェルおよび
ウェットウェルに窒素を供給する窒素供給装置とを備
え、事故発生時に、前記窒素供給装置から前記ウェット
ウェルおよび前記ドライウェルに窒素を供給するように
なした原子炉設備において、前記原子炉格納容器内に水素のみを選択的に吸蔵あるい
は分離できる装置を設置するとともに、前記運転階と前
記窒素供給装置との間に、事故発生信号を受けて運転階
に窒素を供給し、運転階の窒素置換を行う窒素置換流路
を設けるようにしたことを特徴とする原子炉設備。
【請求項６】原子炉格納容器と、該原子炉格納容器内
に配置され、かつ炉心を内包する原子炉圧力容器と、該
原子炉圧力容器を格納するドライウェルおよびウェット
ウェルと、前記原子炉格納容器内の上部に形成された運
転階と、この運転階と前記ウェットウェルとの間に設け
られたラプチャーディスク若しくは弁と、前記ドライウ
ェルおよびウェットウェルに窒素を供給する窒素供給装
置とを備え、事故発生時に、前記窒素供給装置から前記
ウェットウェルおよび前記ドライウェルに窒素を供給す
るようになした原子炉設備において、前記ラプチャーディスクあるいは弁に、ラプチャーディ
スクあるいは弁が開いた時に水素濃度および運転階の酸
素濃度を制御し、水素と酸素の反応を促進させることの
できる水素反応設備を設置するようにしたことを特徴と
する原子炉設備。
【請求項７】前記水素反応設備を原子炉格納容器の内
壁面に設置し、水素と酸素の急激な反応の際に発生する
熱を原子炉格納容器壁を通して冷却するようにした請求
項６記載の原子炉設備。
【請求項８】原子炉格納容器と、該原子炉格納容器内
に配置され、かつ炉心を内包する原子炉圧力容器と、該
原子炉圧力容器を格納するドライウェルおよびウェット
ウェルと、前記原子炉格納容器内の上部に形成された運
転階と、この運転階と前記ウェットウェルとの間に設け
られたラプチャーディスクと、前記ドライウェルおよび
ウェットウェルに窒素を供給する窒素供給装置とを備
え、事故発生時に、事故発生信号を受けて前記ウェット
ウェルおよび前記ドライウェルに窒素を供給するように
なした原子炉設備の運転方法において、前記運転階に、事故発生信号を受けて、水素と酸素の反
応を抑制する物質を注入するようにしたことを特徴とす
る原子炉設備の運転方法。
【請求項９】原子炉格納容器と、該原子炉格納容器内
に配置され、かつ炉心を内包する原子炉圧力容器と、該
原子炉圧力容器を格納するドライウェルおよびウェット
ウェルと、前記原子炉格納容器内の上部に形成された運
転階と、この運転階と前記ウェットウェルとの間に設け
られたラプチャーディスクと、前記ドライウェルおよび
ウェットウェルに窒素を供給する窒素供給装置とを備
え、事故発生時に、事故発生信号を受けて前記ウェット
ウェルおよび前記ドライウェルに窒素を供給するように
なした原子炉設備の運転方法において、事故発生時に、前記運転階に窒素を供給し、運転階を窒
素置換するようにしたことを特徴とする原子炉設備の運
転方法。
【請求項１０】原子炉格納容器と、該原子炉格納容器
内に配置され、かつ炉心を内包する原子炉圧力容器と、
該原子炉圧力容器を格納するドライウェルおよびウェッ
トウェルと、前記原子炉格納容器内の上部に形成された
運転階と、この運転階と前記ウェットウェルとの間に設
けられたラプチャーディスクと、前記ドライウェルおよ
びウェットウェルに窒素を供給する窒素供給装置とを備
え、事故発生時に、事故発生信号を受けて前記ウェット
ウェルおよび前記ドライウェルに窒素を供給するように
なした原子炉設備の運転方法において、事故発生時に、前記運転階に窒素を供給して運転階を窒
素置換し、かつ窒素置換完了後に前記ラプチャーディス
クを開放し、運転階と前記ウェットウェルとを連通する
ようにしたことを特徴とする原子炉設備の運転方法。
【請求項１１】前記運転階の窒素置換と前記ウェット
ウェルおよびドライウェルの窒素置換が、同一の窒素供
給装置から行われるものである請求項１０記載の原子炉
設備の運転方法。
【請求項１２】前記運転階に酸素濃度レベル検出器を
設置し、通常運転時、前記ドライウェルおよびウェット
ウェルから運転階への窒素等の漏れを酸素濃度レベル検
出器の信号によって感知し、運転階に警報を鳴らすとと
もに、事故発生時にも運転階に警報を鳴らし、事故発生
信号、放射線レベル検出器信号あるいは酸素濃度レベル
検出器信号によって、窒素注入路およびガス排出路の弁
を制御するようにしてなる請求項８、９、１０若しくは
１１記載の原子炉設備の運転方法。