JPH09166684A - 原子炉建屋内プールの構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】原子炉の検査作業時の放射線被ばく低減と原子
炉格納容器の事故時耐力の強化を図る。 【解決手段】シリンダ型鉄筋コンクリート製原子炉格納
容器９を設置した原子炉建屋４にオペレーションフロア
８，使用済燃料貯蔵プール17と原子炉ウエル７と、蒸気
乾燥器および気水分離器を仮置する機器プール５を構築
してなる原子炉建屋内プールの構造において、オペレー
ションフロア８と原子炉格納容器９の上面との間に位置
し、かつ原子炉格納容器９の上面にプールガーダを含む
２枚の躯体壁14を剛接合する。この壁躯体14の上面に金
属ライナを施した鉄筋コンクリートの遮蔽壁11を設け
る。この遮蔽壁11により、機器プール５内の機器からオ
ペレーションフロア８への放射線を遮蔽するとともにプ
ールガーダの高さが増すことにより梁としての曲げの耐
力が増強する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は原子力発電設備のシ
リンダ型鉄筋コンクリート製原子炉格納容器（以下ＲＣ
ＣＶという）を採用した原子炉建屋内に配置された原子
炉建屋内プールの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の原子炉建屋内プールの構造を図９
から図12により説明する。図９は従来の原子炉建屋内プ
ールの構造とその近傍を概略的に示す縦断面図で、図10
は図９における機器プール５と原子炉ウエル７との間の
状態を一部切欠して示す斜視図で、図11は図９における
Ａ−Ａ矢視方向を切断した断面図で蒸気乾燥器を吊り上
げた状態を示し、図12は図９における原子炉ウエル７と
機器プール５とのカナルの配置状態を示す平面図であ
る。

【０００３】図９において、原子炉圧力容器１は原子炉
一次格納容器６内に立設されており、原子炉一次格納容
器６は原子炉建屋４内に設置されている。原子炉建屋４
内の原子炉一次格納容器６の上方には蒸気乾燥器２およ
び気水分離器３を仮置する機器プール５と、原子炉ウエ
ル７と燃料ラック24を貯蔵する使用済燃料貯蔵プール17
が構築されている。機器プール５から使用済燃料貯蔵プ
ール17上には燃料取扱床等のオペレーションフロア８が
設置されている。

【０００４】原子力発電所では原子炉圧力容器１内を定
期検査する場合、点線で示すトップカバーを取り外し
て、蒸気乾燥器２および気水分離器３を原子炉圧力容器
１内から取り出し、これらを原子炉圧力容器１内の検査
および燃料交換の間、機器プール５内に移送して一時保
管する。機器プール５は図10および図12に示したように
定期検査作業が効率的に行われるように原子炉一次格納
容器６上部の原子炉ウエル７に隣接して配置されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】原子力発電所の定期検
査作業においては主に燃料集合体（図示せず、以下燃料
という）を内包する原子炉圧力容器１を開放し、原子炉
圧力容器１内の燃料について検査・交換を行い、その後
これを復旧するという原子炉ウエル７内の定期検査作業
がある。この作業にあたり、原子炉圧力容器１内の燃料
の検査および交換を行うため、原子炉圧力容器１内で炉
心の上方に設置した蒸気乾燥器２および気水分離器３を
原子炉圧力容器１外へ取り出す必要がある。

【０００６】しかしながら、蒸気乾燥器２を原子炉圧力
容器１内から取り出す作業の場合、蒸気乾燥器２を気中
において移動する必要があるため、図11に示すようにオ
ペレーションフロア８上の作業員が蒸気乾燥器２の上部
からプール壁躯体14の上端角部を上回る斜めの放射線19
を少なからず受け被ばくする課題がある。一方、使用済
燃料貯蔵プール17においても使用済燃料を取り扱う作業
の場合にも上記と同様の課題がある。

【０００７】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、その目的は原子炉圧力容器の定期検査作業時
に、機器プール５内に移送される蒸気乾燥器または気水
分離器などの機器や、使用済燃料貯蔵プール17からの使
用済燃料からのオペレーションフロア上の作業員の被ば
くを低減することができる原子炉建屋内プールの構造を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、シリ
ンダ型鉄筋コンクリート製原子炉格納容器を設置した原
子炉建屋にオペレーションフロア，使用済燃料貯蔵プー
ル，原子炉ウエル，蒸気乾燥器および気水分離器等を仮
置する機器プールを構築した原子炉建屋内プールの構造
において、前記機器プールまたは前記使用済燃料貯蔵プ
ールの少なくとも一方に前記原子炉格納容器上面に剛接
合された２枚の躯体壁を含む金属ライナを施した鉄筋コ
ンクリートの遮蔽壁を設けてなることを特徴とする。

【０００９】請求項２の発明は、前記機器仮置プール内
に仮置した前記蒸気乾燥器または気水分離器の少なくと
も一方の上部に上部格子板を仮置する架台を前記機器プ
ール内に着脱自在に設け、前記機器プール内の底部から
前記遮蔽壁の上端までの高さは前記上部格子板を前記架
台上に仮置した高さと前記上部格子板からの放射線を遮
蔽するのに必要な水深とで決まる高さに設定されること
を特徴とする。

【００１０】請求項３の発明は、前記使用済燃料貯蔵プ
ール内底部から前記遮蔽壁の上端までの高さは使用済燃
料貯蔵プール内に設置した燃料貯蔵ラックへ使用済燃料
を貯蔵する際の高さと、前記使用済燃料からの放射線を
遮蔽するのに必要な水深とで決まる高さに設定されるこ
とを特徴とする。

【００１１】上記構成の機器プールにおいては、原子炉
圧力容器の定期検査時の気中における蒸気乾燥器等の取
り出しの際に機器プールの壁躯体上に設けた遮蔽壁によ
って、オペレーションフロアにおける作業員の蒸気乾燥
器や気水分離器などの機器から受ける放射線を低減する
ことができる。また、同様にして使用済燃料貯蔵プール
内の使用済燃料からの放射線被ばくを低減できる。

【００１２】さらに、シリンダ型鉄筋コンクリート製原
子炉格納容器上部のトップスラブが原子炉圧力容器の事
故時に前記原子炉格納容器内部での高圧流体の放出によ
る圧力荷重を受けることにより、トップスラブと円筒部
の接合部分に応力集中が生じるが、この応力集中を低減
させるために本発明ではトップスラブを上方から拘束す
る梁の役割となる機器プールから正対する燃料貯蔵プー
ルまで一体化してなる側壁であるプールガーダの曲げに
対する耐力を前記遮蔽壁を設けることにより向上させる
ことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１から図４により本発明に係る
原子炉建屋内プールの構造の第１の実施の形態を説明す
る。図１は本実施の形態に係る原子炉建屋内プールの構
造を概略的に示す縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視断
面図、図３は図１におけるシリンダ型鉄筋コンクリート
製原子炉格納容器の縦断面図、図４は図３における原子
炉格納容器とプールガーダとの構造を示す斜視図であ
る。なお、各図において図９から図12と同一部分には同
一符号を付して重複する部分の説明は省略する。

【００１４】本実施の形態が従来例と異なる部分は図１
および図４に示したようにオペレーションフロア８とシ
リンダ型鉄筋コンクリート製原子炉格納容器９との間に
位置した機器プール５内に原子炉格納容器９の円筒部15
上のトップスラブ12に剛接合した２枚の壁躯体14を含む
プールガーダ18を設けるとともに、プールガーダ18上に
鉄筋コンクリート製遮蔽壁11を設けたことにある。な
お、図１中符号13はトップスラブ12と円筒部15との接合
部分を示している。

【００１５】しかして、原子炉の定期検査において、原
子炉圧力容器１内の蒸気乾燥器２を吊り上げて気中で移
動する場合、図２に示すようにオペレーションフロア８
上の作業員に対する蒸気乾燥器２からの放射線の影響が
ある。この対策として本実施の形態では前述したように
機器プール５の壁躯体14上にオペレーションフロア８上
の作業員に対する蒸気乾燥器２からの放射線を遮蔽する
ための金属ライナ張りの鉄筋コンクリート製遮蔽壁11を
設置している。

【００１６】この遮蔽壁11により蒸気乾燥器２からの放
射線の大部分を遮蔽して蒸気乾燥器２による放射線の影
響を低減し、もってオペレーションフロア８で作業する
作業員に対しての放射線被ばく線量を低減することがで
きる。なお、符号19は蒸気乾燥器２の上端から斜めに散
逸する放射線、20は遮蔽壁11により遮蔽される放射線を
示している。

【００１７】また、原子炉格納容器９上部のトップスラ
ブ12が原子炉圧力容器１の事故時に原子炉格納容器９内
部での高圧流体の放出による圧力荷重16を受けた場合に
は、トップスラブ12と円筒部15の接合部分13に応力集中
が生じる。

【００１８】この応力集中を低減させるために本実施の
形態によればトップスラブ12を上方から拘束する梁の役
割となる機器プール５から正対する使用済燃料貯蔵プー
ル17まで一体化してなる側壁であるプールガーダ18の曲
げに対する耐力を前記遮蔽壁11により向上させることが
できる。

【００１９】さらに、図３および図４に示すように圧力
荷重16を受けたトップスラブ12には曲げが加わり、図４
に示す原子炉格納容器９と剛接合しているプールガーダ
18にも曲げ荷重が加わるが、本実施の形態によれば遮蔽
壁11を設けたことにより、梁となるプールガーダ18の梁
断面積の高さ方向が増加するため、プールガーダ18の曲
げに対する耐力を向上させることができる。

【００２０】つぎに、図５から図７により本発明の第２
の実施の形態を説明する。本実施の形態は図５に示した
ように機器プール５内の蒸気乾燥器２および気水分離器
３の上方に上部格子板10を仮置する着脱自在の架台21を
水平に設置したことにある。

【００２１】また、機器プール５のプール底からの高さ
を上部格子板10を架台21上に仮置した高さと上部格子板
10からの放射線を遮蔽可能な約４ｍの水深とで決まる高
さとしている。なお、機器プール５の外壁には第１の実
施の形態と同様に図１に示す壁躯体14と遮蔽壁11が設け
られている。

【００２２】しかして、機器プール５内で上部格子板10
仮置用の架台21をプール５に仮置きした蒸気乾燥器２お
よび気水分離器３の上部に設置可能とし、上部格子板10
を仮置することができる。また、従来の周囲の壁躯体14
の高さと遮蔽壁11高さの合計高さを、オペレーションフ
ロア８レベル付近までの水張りによってオペレーション
フロア８レベルにおける上部格子板10からの放射線に対
して必要な約４ｍ程度の遮蔽水深Ｈをとることが可能な
高さとなっている。

【００２３】つぎに第２の実施の形態の作用を説明す
る。機器プール５は、従来図12に示すようにプール底に
蒸気乾燥器２および気水分離器３の他に上部格子板10を
配置できる十分な広さの面積を必要としていたが、本実
施の形態によれば、その必要はない。

【００２４】すなわち、図５に示したように架台21を設
けて上部格子板10の上方に約４ｍ程度の遮蔽水深Ｈを有
することにより、第１の実施の形態の効果に加えてオペ
レーションフロア８レベルにおける放射線の影響は従来
と同等で、かつプール底の機器仮置に必要な面積を低減
することができる。

【００２５】また、図６あるいは図７中符号23の斜線で
示す減少面積のように原子炉ウエル７からの蒸気乾燥器
２および気水分離器３の移動経路をカナル22の位置変更
で変えることにより機器プール５自体の平面積を縮小で
きる。

【００２６】この場合、機器プール５の平面積を図６あ
るいは図７のように原子炉ウエル７の方向へ縮小可能と
なることにより、プールガーダ18の梁長さが従来より短
縮し、原子炉格納容器９のトップスラブ12を上方から拘
束する役割を持つプールガーダ18の曲げに対する耐力を
上げることができる。

【００２７】また、原子炉建屋４のオペレーションフロ
ア８上で機器プール５の平面積が縮小される場合、オペ
レーションフロア８上の機器仮置エリアまたは作業エリ
アを図６，図７に示すその減少面積（斜線部）23だけ増
加することが可能となり、通常定期検査作業の作業効率
向上が可能となる。

【００２８】ここで、通常定期検査作業の場合とは、上
部格子板10を原子炉圧力容器１内から取り出す必要がな
い時のことであるが、原子炉圧力容器１内における故障
または原子炉圧力容器１内下方の補修作業をする場合等
では上部格子板10を原子炉圧力容器１内から取り出す必
要がある。

【００２９】つぎに図８により本発明の第３の実施の形
態を説明する。図８は図９に対応しており、したがって
図８中図９と同一部分には同一符号を付して重複する部
分の説明は省略する。

【００３０】本実施の形態が従来例と異なる点は機器プ
ール５のプール底部からの高ささを使用済燃料貯蔵ラッ
ク24へ使用済燃料25を貯蔵した時の高さと、使用済燃料
25の高さと使用済燃料25からの放射線を遮蔽可能な約２
ｍ程度の水深とで決まる燃料貯蔵プール17の高さと同じ
高さにしたことにある。すなわち、図８において原子炉
ウエル７をはさんで正対する使用済燃料貯蔵プール17は
機器プール５と同様に原子炉格納容器９の上方に配置さ
れる。

【００３１】ここで、機器プール５の高さは、従来の使
用済燃料貯蔵プール17の底からオペレーションフロア８
のレベル付近の高さ、つまり使用済燃料貯蔵ラック24の
使用済燃料25の貯蔵時の高さＲと、使用済燃料貯蔵ラッ
ク24上を通過する使用済燃料25の高さＬに使用済燃料貯
蔵ラック24上を移動する使用済燃料25に対してオペレー
ションフロア８付近までの約２ｍ程度の遮蔽水深Ｄをと
った高さにより決まる使用済燃料25を安全に取り扱うこ
とが可能な高さとする。

【００３２】これにより、使用済燃料貯蔵プール17の底
部スラブ26のレベルを原子炉格納容器９のトップスラブ
12レベルと一致させる。上記構成の使用済燃料貯蔵プー
ル17は、その底部スラブ26のレベルが原子炉格納容器９
のトップスラブ12のレベルと一致していることにより、
スラブの一体化による建築施工性の改善を図ることがで
きる。

【００３３】また、従来図10のように水深の不足のため
に使用済燃料貯蔵ラック24を配置できなかった原子炉格
納容器９上のエリア27においてオペレーションフロア８
レベルまでの高さが使用済燃料貯蔵ラック24を配置して
使用済燃料貯蔵ラック24上を使用済燃料25が水中通過で
きる高さとなるため、使用済燃料貯蔵ラック24を配置で
きる。これによって、第１および第２の実施の形態の効
果に加えて、使用済燃料プール17の使用済燃料25の貯蔵
容量の増加を図ることができる。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、機器プールまたは使用
済燃料貯蔵プールの周囲壁上に金属ライナ張りの遮蔽壁
を設けることにより蒸気乾燥器，気水分離器，使用済燃
料などからオペレーションフロアへの放射線を遮蔽する
ことができ、もって作業員の放射線被ばくを低減すると
ともに、プールガーダの高さ増により梁としての曲げの
耐力が増強する。

【００３５】また、機器プール内に上部格子板仮置架台
を設けることにより機器プールの平面積を低減でき、さ
らに合計高さを使用済燃料貯蔵プールの深さと同一にす
ることにより使用済燃料の貯蔵面積を増加することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る原子炉建屋内プールの構造の第１
の実施の形態を概略的に示す縦断面図。

【図２】図１におけるＡ−Ａ矢視方向を切断して示す縦
断面図。

【図３】図１における原子炉格納容器を示す縦断面図。

【図４】図１における原子炉格納容器およびプールガー
ダを示す斜視図。

【図５】本発明に係る原子炉建屋内プールの構造の第２
の実施の形態を説明するための縦断面図。

【図６】図５における作用効果を説明するための平面
図。

【図７】図５における作用効果の他の例を説明するため
の平面図。

【図８】本発明に係る第３の実施の形態における原子炉
建屋内プールの構造と、その近傍を概略的に示す縦断面
図。

【図９】従来の原子炉建屋内プールの構造を概略的に示
す縦断面図。

【図１０】図９における機器プールを一部切欠して示す
斜視図。

【図１１】図９におけるＡ−Ａ矢視方向を切断して示す
縦断面図。

【図１２】図９における機器プールを示す平面図。

【符号の説明】

１…原子炉圧力容器、２…蒸気乾燥器、３…気水分離
器、４…原子炉建屋、５…機器プール、６…原子炉一次
格納容器、７…原子炉ウエル、８…オペレーションフロ
ア、９…シリンダ型鉄筋コンクリート製原子炉格納容
器、10…上部格子板、11…遮蔽板、12…トップスラブ、
13…接合部分、14…壁躯体、15…円筒部、16…圧力荷
重、17…使用済燃料貯蔵プール、18…プールガーダ、19
…放射線、20…遮蔽放射線、21…架台、22…カナル、23
…減少面積（斜線部）、24…使用済燃料貯蔵ラック、25
…使用済燃料、26…底部スラブ、27…ＲＣＣＶ上のエリ
ア、Ｄ…遮蔽水深、Ｈ…遮蔽水深、Ｌ…燃料の長さ、Ｒ
…燃料ラックの使用済燃料貯蔵時の高さ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ型鉄筋コンクリート製原子炉格
   納容器を設置した原子炉建屋にオペレーションフロア，
   使用済燃料貯蔵プール，原子炉ウエル，蒸気乾燥器およ
   び気水分離器等を仮置する機器プールを構築した原子炉
   建屋内プールの構造において、前記機器プールまたは前
   記使用済燃料貯蔵プールの少なくとも一方に前記原子炉
   格納容器上面に剛接合された２枚の躯体壁を含む金属ラ
   イナを施した鉄筋コンクリートの遮蔽壁を設けてなるこ
   とを特徴とする原子炉建屋内プールの構造。
2. 【請求項２】 前記機器仮置プール内に仮置した前記蒸
   気乾燥器または気水分離器の少なくとも一方の上部に上
   部格子板を仮置する架台を前記機器プール内に着脱自在
   に設け、前記機器プール内の底部から前記遮蔽壁の上端
   までの高さは前記上部格子板を前記架台上に仮置した高
   さと前記上部格子板からの放射線を遮蔽するのに必要な
   水深とで決まる高さに設定されることを特徴とする請求
   項１記載の原子炉建屋内プールの構造。
3. 【請求項３】 前記使用済燃料貯蔵プール内底部から前
   記遮蔽壁の上端までの高さは使用済燃料貯蔵プール内に
   設置した燃料貯蔵ラックへ使用済燃料を貯蔵する際の高
   さと、前記使用済燃料からの放射線を遮蔽するのに必要
   な水深とで決まる高さに設定されることを特徴とする請
   求項１記載の原子炉建屋内プールの構造。