JPH1010286A - 原子炉格納容器の主蒸気逃し安全弁排気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧力抑制室の高湿度領域に排気管を通過させ
ることなく、蒸気をサプレッションプール内に導くこと
により、簡易な構造で、排気管の腐食を防止するととも
に、スウェリング荷重を回避することができる原子炉格
納容器の主蒸気逃し安全弁排気装置を提供する。 【解決手段】 本発明の主蒸気逃し安全弁排気装置は、
サプレッションプール５ｐ内に設けられたクエンチャ６
と、各主蒸気管７に設けられた主蒸気逃し安全弁８から
上部空間５ａを通過することなくクエンチャ６に接続さ
れた排気管９と、を備えており、圧力抑制室５の壁面お
よび床面は二重鋼板壁２で構成され、排気管９は二重鋼
板壁２の間を通過してクエンチャ６に接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原子炉格納容器の
主蒸気逃し安全弁からサプレッションプールに蒸気を導
く原子炉格納容器の主蒸気逃し安全弁排気装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）の性能
向上を図るために改良型ＢＷＲ（ＡＢＷＲ）の開発が進
められている。ＡＢＷＲの設計は、従来のＢＷＲで用い
られてきた圧力抑制方式を踏襲するが、円筒形にして形
状を単純化したこと、および鉄筋コンクリート製にし、
原子炉建屋の主要構造要素としての機能を持たせたこと
が従来と異なる特色である。図５は、かかるＡＢＷＲの
原子炉格納容器と原子炉建屋の構成図である。円筒形の
格納容器は内圧上昇に対して圧力障壁となる鉄筋コンク
リート（約２ｍ厚）と気密を維持する内張り鋼板で構成
される。原子炉格納容器全体は、上部ドライウェル，下
部ドライウェルおよび圧力抑制室の３つの領域で構成さ
れる。上部ドライウェルは、原子炉圧力容器の上半分
と、主蒸気管，給水管などの主要な配管と、雰囲気温度
を調整するための空調装置を格納するものである。下部
ドライウェルは、原子炉の下部とこれに直接取付けられ
るインターナルポンプのモータ部や制御棒駆動装置およ
びこれらの保守点検用サービスプラットホームを収納す
るものである。圧力抑制室は、ヒートシンクとなる大量
の水を貯めるサプレッションプールとその上部空間から
なるものである。上述した上部および下部ドライウェル
は、互いに連通し圧力容器から放出されるエネルギーを
最初に受ける空間であり、このエネルギーは複数のベン
ト管を通してサプレッションプールに放出され吸収され
るようになっている。

【０００３】また、原子炉圧力容器には発生した蒸気を
タービンに導く複数の主蒸気管が設けられ、各主蒸気管
には主蒸気逃し安全弁（図示せず）が設けられている。
この主蒸気逃し安全弁は、原子炉圧力の過圧保護を目的
とする安全弁の機能と、原子炉圧力の事故時における減
圧を目的とする逃し弁の２つの機能を有するものであ
る。この主蒸気逃し安全弁には排気管が接続され、その
排気管は圧力抑制室の天井を貫通してサプレッションプ
ール内に垂直に配置され、圧力抑制室の床に固着された
複数の十字形のクエンチャに接続されている（図では、
その１つのみを示している）。この排気管およびクエン
チャにより主蒸気逃し安全弁排気装置が構成されてい
る。そして、主蒸気逃し安全弁の弁作動によりリリーフ
された蒸気は、排気管を通って十字形のクエンチャに導
かれ、その吹き出し孔からサプレッションプール内に噴
射され凝縮される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の主蒸気逃し安全弁排気装置では、次のような問題点が
あった。 （１）排気管が圧力抑制室の高湿度領域（サプレッショ
ンプールの上部空間）を通過しているため、腐食しやす
く、ステンレス化などの腐食防止対策を施す必要があ
り、排気管が高価であった。 （２）また、サプレッションプールには約３０００トン
もの水が貯められており、配管破断などの事故が発生し
た場合に、多量の高温高圧の蒸気が急激に圧力抑制室内
に流入すると、サプレッションプールの水が上下動を起
こし、排気管に何十トンもの荷重（いわゆるスウェリン
グ荷重）が働いてしまうため、排気管を強固に支持する
必要があった。 （３）さらに、クエンチャの蒸気吹き出し量に制限があ
るため、複数のクエンチャを圧力抑制室の床全体に配置
しなければならず、その各クエンチャに接続される排気
管の構造が複雑であった。

【０００５】本発明は、かかる問題点を解決するために
創案されたものである。すなわち、圧力抑制室の高湿度
領域に排気管を通過させることなく、蒸気をサプレッシ
ョンプール内に導くことにより、簡易な構造で、排気管
の腐食を防止するとともに、スウェリング荷重を回避す
ることができる原子炉格納容器の主蒸気逃し安全弁排気
装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、内部に
原子炉圧力容器を格納し、ヒートシンクとなる水を貯め
るサプレッションプールとその上部空間とからなる圧力
抑制室を有し、原子炉圧力容器で発生した蒸気を、原子
炉圧力容器の主蒸気管に設けられた主蒸気逃し安全弁か
らサプレッションプールに導くようになっている原子炉
格納容器の主蒸気逃し安全弁排気装置において、上記サ
プレッションプール内に複数設けられ、蒸気の流入口お
よび蒸気を放出する複数の吹き出し孔を有するクエンチ
ャと、上記主蒸気逃し安全弁から上記上部空間を通過す
ることなく上記クエンチャの流入口に接続された排気管
と、を備えたことを特徴とする原子炉格納容器の主蒸気
逃し安全弁排気装置が提供される。

【０００７】上述した本発明は、主蒸気逃し安全弁から
クエンチャに繋がる排気管を、圧力抑制室の高湿度領域
（すなわちサプレッションプールの上部空間）を通過さ
せることなく配置しているため、排気管の腐食を防止す
ることができるとともに、スウェリング荷重を回避する
ことができる。

【０００８】また本発明の実施の形態によれば、上記圧
力抑制室の壁面および床面は二重壁で構成され、上記ク
エンチャはその床面に固着され、上記排気管はその二重
壁の間を通過してクエンチャに接続されていることが好
ましい。この本発明の実施の形態は、とくに鉄筋コンク
リート製の原子炉格納容器から二重鋼板壁で構成される
原子炉格納容器へと移行した場合に有効な主蒸気逃し安
全弁排気装置である。鋼板の加工容易性と二重壁の特徴
である空隙を有効に利用すれば、簡易な構造で、排気管
を圧力抑制室の高湿度領域（すなわちサプレッションプ
ールの上部空間）を通過させることなく配置することが
できる。

【０００９】さらに本発明の実施の形態によれば、上記
クエンチャは、上記圧力抑制室の壁面から放射状に配置
された上記排気管の浸水部分で構成され、その先端は上
記圧力抑制室の床面に固着された支持部材により支持さ
れていることが好ましい。この本発明の実施の形態は、
排気管をクエンチャと兼用にすることにより、従来の十
字形のクエンチャを使用する必要がなく、主蒸気逃し安
全弁排気装置をより簡易かつ安価な構造にすることがで
きる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を図１から図４を参照して説明する。なお、従来と同
様の部分の説明は省略する。

【００１１】まず、図１および図２を参照して、本発明
の一つの実施の形態について説明する。図１は本発明の
主蒸気逃し安全弁排気装置を有する原子炉格納容器の側
面断面図であり、図２は図１におけるＡ−Ａ矢視断面図
である。なお、図２では原子炉圧力容器を省略してい
る。

【００１２】これらの図に示す原子炉格納容器は、内部
に原子炉圧力容器１を格納し、内殻２ｂおよび外殻２ａ
からなる二重鋼板壁２を有し、上部ドライウェル３，下
部ドライウェル４および圧力抑制室５の３つの領域で構
成されている。この二重鋼板壁２は、間隔を隔てた２枚
の比較的薄い鋼板により、従来の鉄筋コンクリート製に
比べて大幅に軽量化でき、十分大きな内圧に耐え、かつ
気密性を保持することができる。なお、上部ドライウェ
ル３，下部ドライウェル４および圧力抑制室５の配置に
ついては、図示するものに限られるものではない。そし
て、本発明の主蒸気逃し安全弁排気装置は、サプレッシ
ョンプール５ｐ内に設けられたクエンチャ６と、各主蒸
気管７に設けられた主蒸気逃し安全弁８から上部空間５
ａを通過することなくクエンチャ６に接続された排気管
９と、を備えている。すなわち、圧力抑制室５の壁面５
ｂおよび床面５ｃは二重鋼板壁２で構成され、排気管９
は二重鋼板壁２の間を通過してクエンチャ６に接続され
ている。このクエンチャ６は、蒸気の流入口を有する胴
部６ｂと、蒸気を放出する複数の吹き出し孔を有する十
字形の腕部６ａと、からなるものであり、その胴部６ｂ
の流入口側を床面５ｃに固着している。また、図２に示
すように、このクエンチャ６は、適当な間隔を隔てて複
数（図では１８個）設けられており、その各流入口には
二重鋼板壁２の間を通過した排気管９が分岐されて接続
されている。なお、図１に示す原子炉格納容器では、圧
力抑制室５が２段に設けられており、図示していない
が、下段のサプレッションプール５ｐ内にクエンチャ６
を設けるようにしてもよいし、上下段の両方にクエンチ
ャ６を設けるようにしてもよい。

【００１３】このように主蒸気逃し安全弁排気装置を構
成にすることにより、排気管９を圧力抑制室５の高湿度
領域（すなわち上部空間５ａ）を通過させることなくク
エンチャ６に繋げることができ、その腐食を防止するこ
とができるとともに、スウェリング荷重を回避すること
ができる。上述した実施の形態は、とくに鉄筋コンクリ
ート製の原子炉格納容器から二重鋼板壁２で構成される
原子炉格納容器へと移行した場合に有効な主蒸気逃し安
全弁排気装置であり、鋼板の加工容易性と二重壁の特徴
である空隙を有効に利用したものであるが、従来の鉄筋
コンクリート製の原子炉格納容器において、圧力抑制室
５の壁面５ｂおよび床面５ｃのみを二重鋼板壁２で構成
するようにしてもよい。

【００１４】次に、本発明の他の実施の形態について、
図３および図４を参照して説明する。図３は本発明の主
蒸気逃し安全弁排気装置を有する原子炉格納容器の側面
断面図であり、図４は図３におけるＡ−Ａ矢視断面図で
ある。なお、図４では原子炉圧力容器を省略している。

【００１５】これらの図に示す原子炉格納容器は、基本
的に従来の鉄筋コンクリート製の原子炉格納容器と同じ
ものであるが、上部ドライウェル３，下部ドライウェル
４および圧力抑制室５の配置については、図示するもの
に限られるものではない。そして、本発明の主蒸気逃し
安全弁排気装置は、排気管９をサプレッションプール５
ｐ内に浸水させ、その排気管９をクエンチャとしても利
用しようとするものである。すなわち、排気管９は、各
主蒸気管７に設けられた主蒸気逃し安全弁８から上部空
間５ａを通過することなく圧力抑制室５の壁面５ｂから
放射状に配置され（例えば１８本）、その先端は圧力抑
制室５の床面５ｃに固着された支持部材１０により支持
され、さらに、その浸水部分９ｗには複数の吹き出し孔
が設けられている。なお、図１と同様に図３に示す原子
炉格納容器においても、圧力抑制室５が２段に設けられ
ており、図示していないが、下段のサプレッションプー
ル５ｐ内に排気管９を浸水させるようにしてもよいし、
上下段の両方に排気管９を浸水させるようにしてもよ
い。

【００１６】このように主蒸気逃し安全弁排気装置を構
成にすることにより、排気管９を圧力抑制室５の高湿度
領域（すなわち上部空間５ａ）を通過させる必要がな
く、その腐食を防止することができるとともに、スウェ
リング荷重を回避することができる。さらに、排気管９
をクエンチャと兼用することにより、従来から使用して
いた十字形のクエンチャを使用する必要がなく、コスト
ダウンを図ることもできる。なお、上述した実施の形態
は、鉄筋コンクリート製の原子炉格納容器の場合で説明
したが、図１に示すような二重鋼板壁で構成される原子
炉格納容器に採用してもよい。

【００１７】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できる
ことは勿論である。

【００１８】

【発明の効果】上述した本発明の原子炉格納容器の主蒸
気逃し安全弁排気装置によれば、圧力抑制室の高湿度領
域に排気管を通過させることなく、蒸気をサプレッショ
ンプール内に導くことができるため、簡易な構造で、排
気管の腐食を防止するとともに、スウェリング荷重を回
避することができる、などの優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一つの実施の形態を示し、主蒸気逃し
安全弁排気装置を有する原子炉格納容器の側面断面図で
ある。

【図２】図１におけるＡ−Ａ矢視断面図である。

【図３】本発明の他の実施の形態を示し、主蒸気逃し安
全弁排気装置を有する原子炉格納容器の側面断面図であ
る。

【図４】図３におけるＡ−Ａ矢視断面図である。

【図５】従来のＡＢＷＲの原子炉格納容器と原子炉建屋
の構成図である。

【符号の説明】

１ 原子炉圧力容器 ２ 二重鋼板壁 ２ａ 外殻 ２ｂ 内殻 ３ 上部ドライウェル ４ 下部ドライウェル ５ 圧力抑制室 ５ｐ サプレッションプール ５ａ サプレッションプールの上部空間 ５ｂ 壁面 ５ｃ 床面 ６ クエンチャ ６ａ 腕部 ６ｂ 胴部 ７ 主蒸気管 ８ 主蒸気逃し安全弁 ９ 排気管 ９ｗ 浸水部分 １０ 支持部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に原子炉圧力容器を格納し、ヒート
   シンクとなる水を貯めるサプレッションプールとその上
   部空間とからなる圧力抑制室を有し、原子炉圧力容器で
   発生した蒸気を、原子炉圧力容器の主蒸気管に設けられ
   た主蒸気逃し安全弁からサプレッションプールに導くよ
   うになっている原子炉格納容器の主蒸気逃し安全弁排気
   装置において、 上記サプレッションプール内に複数設けられ、蒸気の流
   入口および蒸気を放出する複数の吹き出し孔を有するク
   エンチャと、 上記主蒸気逃し安全弁から上記上部空間を通過すること
   なく上記クエンチャの流入口に接続された排気管と、 を備えたことを特徴とする原子炉格納容器の主蒸気逃し
   安全弁排気装置。
2. 【請求項２】 上記圧力抑制室の壁面および床面は二重
   壁で構成され、上記クエンチャはその床面に固着され、
   上記排気管はその二重壁の間を通過してクエンチャに接
   続されている、請求項１に記載の原子炉格納容器の主蒸
   気逃し安全弁排気装置。
3. 【請求項３】 上記クエンチャは、上記圧力抑制室の壁
   面から放射状に配置された上記排気管の浸水部分で構成
   され、その先端は上記圧力抑制室の床面に固着された支
   持部材により支持されている、請求項１に記載の原子炉
   格納容器の主蒸気逃し安全弁排気装置。