JPH11142587A - 原子炉補機冷却水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】冷却水供給系に冷却水補給を兼ねたサージタン
クを常用系および非常用系のそれぞれに設けて、常用系
と非常用系の冷却水供給系が共用型の原子炉補機冷却水
装置において、非常用系負荷より高い位置に常用系負荷
を設置した場合にも、通常運転時は勿論のこと地震時等
にも原子炉補機冷却水系における非常用系の健全性を維
持する原子炉補機冷却水装置を提供する。 【解決手段】請求項１記載の発明に係る原子炉補機冷却
水装置は、原子炉補機に対する冷却で常用系負荷および
非常用系負荷の冷却水供給系が共用型の原子炉補機冷却
水装置において、前記冷却水供給系で静水頭圧を加える
と共に冷却水補給をする常用系の最上部に常用系サージ
タンク23を、非常用系の最上部に非常用系サージタンク
20を設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、沸騰水型原子力プ
ラントにおける冷却負荷で、常用系負荷および非常用系
負荷の冷却水供給系が共用型の原子炉補機冷却水装置に
係り、特に、常用系負荷の設置位置にかかわらず、地震
時等で常用系の不具合に際して非常用系の冷却機能が確
保される原子炉補機冷却水装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、沸騰水型原子力プラントにおけ
る冷却負荷の原子炉補機冷却水系については、図５の系
統構成図に示すように、原子炉補機冷却水熱交換器１と
原子炉補機冷却水ポンプ２を、冷却水送り配管３ａおよ
び冷却水戻り配管３ｂにより接続して冷却水供給系を形
成している。

【０００３】前記冷却水供給系の冷却水送り配管３ａお
よび冷却水戻り配管３ｂには、非常用系として、日本電
気協会電気技術規定（ＪＥＡＧ）に定められた耐震クラ
スで、耐震Ａｓクラスの非常用系負荷として、燃料プー
ル水冷却浄化系の熱交換器（以下、ＦＰＣ−Ｈｘと略称
する）および非常用空調機器冷却水系（以下、ＨＥＣＷ
と略称する）冷凍機負荷４を接続している。

【０００４】さらに、その他の非常用系負荷５と残留熱
除去系の熱交換器（以下、ＲＨＲ−Ｈｘと略称する）負
荷６、および非常用ディーゼル発電機（以下、Ｄ／Ｇと
略称する）負荷７等を接続している。

【０００５】また、前記冷却水供給系の冷却水戻り配管
３ｂには、運転中に原子炉補機冷却水系を循環する冷却
水の熱膨張と収縮を吸収緩衝する手段であると共に、ポ
ンプ軸封部等からの漏洩水やブロー水を補給して原子炉
補機冷却水系の健全性を維持する目的で、その静水頭圧
を確保するために原子炉補機冷却水系における最上部高
さに設置した、サージタンク８をサージタンク降水管９
で接続している。

【０００６】前記冷却水送り配管３ａには、隔離弁であ
る常用系負荷入口弁10と常用系冷却水送り配管12ａを、
また冷却水戻り配管３ｂには、隔離弁の常用系負荷出口
弁11と常用系冷却水戻り配管12ｂを介して、前記耐震Ａ
ｓクラスより下位の耐震Ｃクラスとした常用系負荷であ
る原子炉格納容器（以下、ＰＣＶと略称する）内負荷13
を接続している。

【０００７】さらに、原子炉冷却材浄化系（以下、ＣＵ
Ｗと略称する）非再生熱交換器負荷14と、計装用圧縮空
気計（以下、ＩＡと略称する）および制御棒操作機構
（以下、ＣＲＤと略称する）負荷15、またタービン建屋
（以下、Ｔ／Ｂと略称する）内負荷16とサービス建屋
（以下、Ｓ／Ｂと略称する）内負荷17や、その他の常用
系負荷18等が接続されている。

【０００８】なお、前記原子炉補機冷却水熱交換器１の
二次側には、一時側の原子炉補機冷却水系を循環する冷
却水を冷却するために、海からの海水を供給する原子炉
補機冷却海水ポンプ19が設けられている。

【０００９】原子力発電プラント運転中の通常時には、
隔離弁である前記常用系負荷入口弁10と常用系負荷出口
弁11が開いており、原子炉補機冷却水ポンプ２により、
原子炉補機冷却水熱交換器１から冷却水送り配管３ａを
介して、冷却水が常用系負荷と非常用系負荷の一部に供
給される。

【００１０】即ちこの冷却水は、常用系負荷入口弁10と
常用系冷却水送り配管12ａを介して、前記耐震Ｃクラス
の常用系負荷であるＰＣＶ内負荷13を始め、ＣＵＷ非再
生Ｈｘ負荷14とＩＡおよびＣＲＤ負荷15、またＴ／Ｂ内
負荷16とＳ／Ｂ内負荷17や、その他の常用系負荷18等に
供給され、これら常用系負荷を冷却した後に、常用系冷
却水戻り配管12ｂと常用系負荷出口弁11および冷却水戻
り配管３ｂを介して、原子炉補機冷却水熱交換器１に還
流する。

【００１１】また冷却水は、耐震Ａｓクラスの非常用系
負荷の内でＦＰＣ−ＨｘおよびＨＥＣＷ冷凍機負荷４
と、その他の非常用系負荷５にも供給されて、これら冷
却負荷の冷却を行う。この際に、前記サージタンク降水
管９により冷却水戻り配管３ｂに接続されたサージタン
ク８は、その貯溜した冷却水と設置高さによる静水頭圧
で、原子炉補機冷却系に循環する冷却水が、運転中の温
度変化に伴う熱膨張や収縮を吸収緩衝する手段として働
く。

【００１２】また、冷却水ポンプ軸封部等の漏洩水、あ
るいはブロー水のために減少する冷却水を補給すること
により、常に原子炉補機冷却系の健全性を良好に維持す
るが、このために、サージタンク８は原子炉補機冷却系
における最上部に設置されている。

【００１３】さらに、もしも大きな地震時等で、耐震ク
ラスが耐震Ａｓクラスより下位の耐震Ｃクラスの常用系
において配管破断等の事故が発生した場合には、冷却水
が供給できずに常用系負荷の運転継続が困難になること
から、隔離弁である前記常用系負荷入口弁10と常用系負
荷出口弁11を閉じて、冷却水供給系から常用系負荷を隔
離する。

【００１４】しかしながらこの時に、耐震Ａｓクラスの
非常用系負荷である前記ＦＰＣ−ＨｘおよびＨＥＣＷ冷
凍機負荷４と、その他の非常用系負荷５と共に、ＲＨＲ
−Ｈｘ負荷６と非常用Ｄ／Ｇ負荷７のみの冷却運転とな
った場合でも、前記サージタンク８は、地震後の原子炉
補機冷却水系における健全性を維持する機能が必要とな
る。

【００１５】このことから、サージタンク８と耐震Ａｓ
クラスの非常用系負荷は、原則として耐震Ａｓクラスの
建屋である図示しない原子炉建屋および海水熱交換器建
屋に設置され、一方耐震Ｃクラスの常用系負荷は、前記
原子炉建屋あるいは図示しない耐震Ｃクラスの建屋であ
るタービン建屋や、サービス建屋および補助建屋等に設
置されていた。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】原子炉補機冷却水系に
おいては、原子力発電プラントにおける各種設備機器の
配置上から、サージタンク８を設置する高さを決定する
負荷としては非常用系負荷であり、従って、通常運転中
および地震時共に、このサージタンク８に貯溜された冷
却水と、その静水頭圧により原子炉補機冷却水系の健全
性を維持することができる。

【００１７】しかしながら、今後の原子力発電プラント
においては、多くの設備機器の設置場所を確保するため
に、非常用系負荷よりも高い位置に常用系負荷が設置さ
れることも十分考えられる。

【００１８】従って、このような場合には、通常運転中
も含めれば機器配置上から前記サージタンク８の設置場
所が、その静水頭圧を確保するための高さ位置から、必
ずしも耐震Ａｓクラスの建屋である原子炉建屋あるいは
海水熱交換器建屋ではなく、タービン建屋等の耐震Ｃク
ラスの建屋で、全常用系負荷より高い位置に設置される
可能性がある。

【００１９】ただしこの場合に地震時等の対応として、
耐震Ｃクラスの建屋に設置されたサージタンク８につい
ては、大きな地震に際してその機能を喪失する可能性が
想定され、原子炉停止を含む原子炉運転に対して、非常
用系負荷の冷却運転機能を維持するための原子炉補機冷
却水系の健全性維持に支障が生じる不具合がある。

【００２０】即ち、原子炉補機冷却水系において常用系
負荷より高い位置の耐震Ｃクラスの建屋に設置されたサ
ージタンク８は、通常時にはその機能に何んら問題とす
ることはない。しかし、大きな地震の場合には、もしも
設置場所の建屋および冷却水の配管等が損傷した場合
に、地震後に前記損傷を復旧させるまでは、原子炉補機
冷却水系の非常用系負荷における、原子炉停止を含む安
全な原子炉運転を行う機能が期待できなくなる。

【００２１】本発明の目的とするところは、冷却水供給
系に冷却水補給を兼ねたサージタンクを常用系および非
常用系のそれぞれに設けることにより、常用系と非常用
系の冷却水供給系を共用型とした原子炉補機冷却水装置
において、非常用系負荷より高い位置に常用系負荷を設
置された場合にも、通常運転時は勿論のこと地震時等に
も原子炉補機冷却水系における非常用系の健全性を維持
する原子炉補機冷却水装置を提供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１記載の発明に係る原子炉補機冷却水装置は、原
子炉補機に対する冷却で常用系負荷および非常用系負荷
の冷却水供給系が共用型の原子炉補機冷却水装置におい
て、前記冷却水供給系で常用系の最上部と非常用系の最
上部のそれぞれに静水頭圧を加えると共に冷却水補給を
するサージタンクを設けたことを特徴とする。

【００２３】原子力発電プラントの原子炉補機冷却水系
における冷却水供給系で、運転中の通常時には、常用系
の常用系負荷と非常用系の非常用系負荷に対して常用系
サージタンクで、また、地震時等で常用系を隔離した場
合には、非常用系の非常用系負荷に対して非常用系サー
ジタンクにより、原子炉補機冷却水系を循環する冷却水
の熱膨張や収縮の吸収緩衝と、漏洩水あるいはブロー水
のために減少した冷却水の補給を行う。

【００２４】請求項２記載の発明に係る原子炉補機冷却
水装置は、請求項１において、冷却水供給系で常用系と
の間に隔離弁を設けると共に、非常用系サージタンクと
冷却水供給系を接続する降水配管に遠隔操作弁を介挿し
たことを特徴とする。

【００２５】地震時等で常用系に配管破損等の事故が発
生した場合に、前記隔離弁を閉じて冷却水供給系から常
用系を隔離して非常用系のみとすると共に、遠隔操作弁
を開くことにより、非常用系サージタンクを冷却水供給
系に連通して、非常用系における冷却水の熱膨張や収縮
の吸収緩衝と、漏洩水あるいはブロー水のために減少し
た冷却水の補給を行う。

【００２６】請求項３記載の発明に係る原子炉補機冷却
水装置は、請求項２において、非常用系サージタンクに
接続した降水配管に介挿した遠隔操作弁が、常用系負荷
の隔離信号により開弁させることを特徴とする。常用系
負荷の隔離信号により遠隔操作弁を開くことにより、常
用系を隔離した後の冷却水供給系における非常用系に、
自動的に非常用系サージタンクを連通させる。

【００２７】請求項４記載の発明に係る原子炉補機冷却
水装置は、請求項１において、非常用系サージタンク
が、密閉型で圧力調整用逆止弁を設けたことを特徴とす
る。

【００２８】非常用系サージタンクが密閉型で、圧力調
整用逆止弁を設けていることから、密閉型非常用系サー
ジタンクと冷却水供給系の間に遠隔操作弁を設けること
なく、地震時等で常用系を隔離した場合に、冷却水供給
系における非常用系の水圧低下に伴い、自動的に圧力調
整用逆止弁が開いて密閉型非常用系サージタンクに大気
を導入する。

【００２９】これにより、非常用系に対して密閉型非常
用系サージタンクにより、非常用系における冷却水の熱
膨張や収縮の吸収緩衝と、漏洩水あるいはブロー水のた
めに減少した冷却水の補給を行う。

【００３０】請求項５記載の発明に係る原子炉補機冷却
水装置は、請求項４において、密閉型の非常用系サージ
タンクに設けた圧力調整用逆止弁が、常用系負荷の隔離
信号等による遠隔操作で開弁することを特徴とする。密
閉型非常用系サージタンクへの大気導入が、常用系負荷
の隔離信号等による遠隔操作で確実に行える共に、大気
導入時期の制御等が容易にできる。

【００３１】請求項６記載の発明に係る原子炉補機冷却
水装置は、原子炉補機に対する冷却で常用系負荷および
非常用系負荷の冷却水供給系が共用型の原子炉補機冷却
水装置において、冷却水供給系の非常用系に冷却水補給
と調圧用の調圧タンク装置を設けたことを特徴とする。

【００３２】冷却負荷である常用系負荷および非常用系
負荷の原子炉補機冷却水系を循環する冷却水は、調圧タ
ンク装置により自動的に補給と水圧の制御が適切に行わ
れるので、常用系負荷および非常用系負荷の設置高さ
や、調圧タンク装置の設置高さ、さらに原子炉補機冷却
水系から常用系隔離の有無に係わりなく、原子炉補機冷
却水系の健全性が容易に維持できる。

【００３３】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態について図
面を参照して説明する。なお、上記した従来技術と同じ
構成部分については、同一符号を付して詳細な説明を省
略する。第１実施の形態は請求項１および請求項２に係
り、図１の系統構成図に示すように原子炉補機冷却水装
置20は、原子炉補機冷却水熱交換器１と原子炉補機冷却
水ポンプ２を冷却水送り配管３ａと冷却水戻り配管３ｂ
により接続して原子炉補機冷却水系の冷却水供給系を形
成している。

【００３４】前記冷却水供給系である冷却水送り配管３
ａと冷却水戻り配管３ｂには、耐震Ａｓクラスの非常用
系負荷であるＦＰＣ−ＨｘおよびＨＥＣＷ冷凍機負荷４
と、その他の非常用系負荷５、およびＲＨＲ−Ｈｘ負荷
６と非常用Ｄ／Ｇ負荷７等が接続されている。

【００３５】なお、前記冷却水戻り配管３ｂには、非常
用系負荷運転中の冷却水の熱膨張と収縮を吸収緩衝する
手段と、また、ポンプ軸封部等の漏洩水あるいはブロー
水を補給して原子炉補機冷却水系の健全性を維持する目
的で、耐震Ａｓクラスの建屋である図示しない原子炉建
屋および海水熱交換器建屋で、前記非常用系負荷より高
い位置に設置された非常用系サージタンク21が、遠隔操
作弁22を介挿した非常用系サージタンク降水管23により
接続されている（請求項２）。

【００３６】さらに、前記冷却水送り配管３ａには、隔
離弁である常用系負荷入口弁10と常用系冷却水送り配管
12ａを、また冷却水戻り配管３ｂには、隔離弁の常用系
負荷出口弁11と常用系冷却水戻り配管12ｂを介して、耐
震Ｃクラスの常用系負荷であるＰＣＶ内負荷13を始め、
ＣＵＷ非再生Ｈｘ負荷14とＩＡおよびＣＲＤ負荷15、さ
らにその他の常用系負荷18を接続すると共に、Ｔ／Ｂ内
負荷16とＳ／Ｂ内負荷17等を接続している。

【００３７】また、前記常用系冷却水戻り配管12ｂに
は、常用系負荷と非常用系負荷運転中の冷却水の熱膨張
と収縮を吸収緩衝する手段と、ポンプ軸封部等の漏洩水
あるいはブロー水を補給して原子炉補機冷却水系の健全
性を維持する目的で、耐震Ｃクラスの図示しないタービ
ン建屋やサービス建屋と補助建屋等で、原子炉補機冷却
水系の最上部で常用系負荷より高い位置に設置した常用
系サージタンク24を、常用系サージタンク降水管25によ
り接続した構成としている（請求項１）。

【００３８】なお、前記原子炉補機冷却水熱交換器１の
二次側には、一時側の原子炉補機冷却水系を循環する冷
却水を冷却する海からの海水を供給する原子炉補機冷却
海水ポンプ19が設けられている。

【００３９】次に、上記構成による作用について説明す
る。本原子炉補機冷却水装置20においては、原子力発電
プラント運転中の通常時に、前記隔離弁である常用系負
荷入口弁10と常用系負荷出口弁11を開き、遠隔操作弁22
は閉じている。従って、冷却水供給系の原子炉補機冷却
水ポンプ２により原子炉補機冷却水熱交換器１から冷却
水が、常用系負荷および非常用系負荷に冷却水送り配管
３ａを介して供給される。

【００４０】即ち、この冷却水は常用系負荷入口弁10と
常用系冷却水送り配管12ａを介して、耐震Ｃクラスの常
用系負荷であるＰＣＶ内負荷13を始め、ＣＵＷ非再生Ｈ
ｘ負荷14とＩＡおよびＣＲＤ負荷15、その他の常用系負
荷18と共に、Ｔ／Ｂ内負荷16とＳ／Ｂ内負荷17等に供給
される。さらに冷却水は、これら常用系負荷を冷却した
後に、常用系冷却水戻り配管12ｂと常用系負荷出口弁11
および冷却水戻り配管３ｂを介して、原子炉補機冷却水
熱交換器１に還流される。

【００４１】また、この通常時に冷却水は冷却水送り配
管３ａから、耐震Ａｓクラスの非常用系負荷でＦＰＣ−
ＨｘおよびＨＥＣＷ冷凍機負荷４と、その他の非常用系
負荷５およびＲＨＲ−Ｈｘ負荷６と非常用Ｄ／Ｇ負荷７
等に供給され、これら各部を冷却した後に冷却水戻り配
管３ｂを介して、原子炉補機冷却水熱交換器１に還流さ
れる。

【００４２】前記常用系負荷と非常用系負荷を冷却して
冷却水戻り配管３ｂから原子炉補機冷却水熱交換器１に
戻った冷却水は、原子炉補機冷却水熱交換器１にて二次
側に原子炉補機冷却海水ポンプ19により供給された海水
により冷却される。なお、原子炉補機冷却水熱交換器１
の二次側を流れた海水は、海に還流されて排熱が行われ
る。

【００４３】この原子力発電プラント運転中で通常時
は、冷却水供給系の冷却水送り配管３ａと常用系冷却水
送り配管12ａ、および冷却水戻り配管３ｂと常用系冷却
水戻り配管12ｂは、それぞれ常用系負荷入口弁10と常用
系負荷出口弁11により連通している。

【００４４】従って、原子炉補機冷却水系を循環する冷
却水には、前記常用系サージタンク降水管25を介し、原
子炉補機冷却水系の最上部で常用系負荷より高い位置に
設置した常用系サージタンク24に貯溜された冷却水によ
り、その設置高さによる静水頭圧が加わえられている。

【００４５】これにより、原子炉補機冷却水系に循環す
る冷却水の温度変化に伴う熱膨張や収縮を吸収緩衝され
るので、冷却水供給系の各部と常用系負荷および非常用
系負荷の各部に、過大な圧力が加わることがないので安
全性が維持できる。また、常用系負荷および非常用系負
荷の各部に設置された、たとえば、冷却水ポンプ軸封部
等における漏洩水あるいはブロー水のために、減少した
冷却水を冷却水供給系から補給するので、常に原子炉補
機冷却系の健全性を良好に維持することができる。

【００４６】ここで、もしも大きな地震を受けて、前記
耐震Ｃクラスのタービン建屋やサービス建屋および補助
建屋等が損傷する事故が生じて、常用系負荷への配管等
が破断した場合には、この破断部から冷却水が多量に流
出することになる。これにより、常用系負荷であるＰＣ
Ｖ内負荷13とＣＵＷ非再生Ｈｘ負荷14、およびＩＡおよ
びＣＲＤ負荷15とＴ／Ｂ内負荷16、さらにＳ／Ｂ内負荷
17とその他の常用系負荷18等の運転と共に、冷却水供給
系に対する常用系サージタンク24からの冷却水補給が不
具合となる。

【００４７】このような場合には、隔離弁である前記常
用系負荷入口弁10および常用系負荷出口弁11を閉じると
共に、遠隔操作弁22を開くことにより、前記常用系の各
常用系負荷と常用系サージタンク24は冷却水供給系から
隔離される。さらに、冷却水供給系の冷却水戻り配管３
ｂには、非常用系サージタンク降水管23を介して耐震Ａ
ｓクラスの建屋である原子炉建屋および海水熱交換器建
屋で、非常用系負荷より高い位置に設置された非常用系
サージタンク21から、貯溜されている冷却水による静水
頭圧が加わえられる。

【００４８】これにより、冷却水供給系における非常用
系の冷却水の温度変化に伴う熱膨張や収縮を吸収緩衝す
るので、耐震Ａｓクラスの非常用系負荷の各部に、過大
な圧力が加わることがないので安全性が維持できる。ま
た、非常用系サージタンク21は、非常用系負荷の各部に
設置された、たとえば、冷却水ポンプ軸封部等における
漏洩水あるいはブロー水のために、冷却水供給系から減
少した冷却水を補給するので、原子炉補機冷却系におけ
る非常用系の健全性を良好に維持することができる。

【００４９】従って、本原子炉補機冷却水装置20では、
常用系と非常用系の冷却水供給系が共用型の原子炉補機
冷却水系で、原子炉補機冷却水系の健全性を維持するサ
ージタンクを、耐震クラスの異なる常用系と非常用系の
それぞれに設置している。

【００５０】また、常用系サージタンクと常用系負荷を
冷却水供給系から隔離した際に、非常用系サージタンク
を冷却水供給系に接続していることから、たとえ、冷却
負荷で非常用系負荷よりも高い位置に常用系負荷が設置
された場合にも、通常運転時は勿論のこと地震時等に
は、非常用系負荷と共に原子炉補機冷却水系の健全性を
容易に維持することができる。

【００５１】第２実施の形態は請求項３に係り、上記第
１実施の形態の変形例であることから、上記第１実施の
形態と同じ構成部分と作用及び効果については説明を省
略して、相違部分について説明する。

【００５２】図２の系統構成図に示すように原子炉補機
冷却水装置26は、原子炉補機冷却水熱交換器１と原子炉
補機冷却水ポンプ２を、冷却水送り配管３ａと冷却水戻
り配管３ｂにより接続して原子炉補機冷却水系の冷却水
供給系を形成している。また、前記冷却水供給系である
冷却水送り配管３ａと冷却水戻り配管３ｂには、耐震Ａ
ｓクラスの非常用系負荷が接続されている。

【００５３】また、前記冷却水戻り配管３ｂには、非常
用系負荷運転中の冷却水の熱膨張と収縮を吸収緩衝する
手段とし、ポンプ軸封部等の漏洩水あるいはブロー水を
補給して原子炉補機冷却水系の健全性を維持する目的
で、耐震Ａｓクラスの建屋である図示しない原子炉建屋
および海水熱交換器建屋で、非常用系負荷より高い位置
に設置された非常用系サージタンク21が、遠隔操作弁22
を介挿した非常用系サージタンク降水管23により接続さ
れている。

【００５４】さらに、前記遠隔操作弁22は、前記常用系
負荷を隔離した隔離信号27により開くように構成してい
る。また、前記冷却水送り配管３ａには隔離弁である常
用系負荷入口弁10と常用系冷却水送り配管12ａを、冷却
水戻り配管３ｂには隔離弁の常用系負荷出口弁11と常用
系冷却水戻り配管12ｂを介して、耐震Ｃクラスの常用系
負荷が接続されている。

【００５５】さらに、前記常用系冷却水戻り配管12ｂに
は、常用系負荷および非常用系負荷運転中の冷却水にお
ける熱膨張と収縮を吸収緩衝する手段と、ポンプ軸封部
等の漏洩水あるいはブロー水を補給して原子炉補機冷却
水系の健全性を維持する目的で、耐震Ｃクラスの図示し
ないタービン建屋やサービス建屋および補助建屋等で、
原子炉補機冷却水系の最上部で常用系負荷より高い位置
に設置した常用系サージタンク24を、常用系サージタン
ク降水管25により接続した構成としている。

【００５６】次に、上記構成による作用について説明す
る。プラント運転中の通常時は常用系サージタンク24
が、その高さ位置による静水頭圧により原子炉補機冷却
水系を循環する冷却水の熱膨張や収縮の吸収緩衝を行
う。さらに、ポンプ軸封部等の漏洩水あるいはブロー水
の補給をすることにより、常用系負荷および非常用系負
荷と共に、原子炉補機冷却水系の健全性を維持してい
る。

【００５７】ここで、地震時等で耐震Ｃクラスの常用系
負荷への配管等が破断した場合には、隔離弁である前記
常用系負荷入口弁10と常用系負荷出口弁11を閉じること
により、原子炉補機冷却水系の冷却水供給系から常用系
の各常用系負荷と常用系サージタンク24が隔離される。

【００５８】しかし、この時に常用系負荷を隔離したこ
とで発せられる隔離信号27により、前記遠隔操作弁22が
開かれるので、非常用系サージタンク21に貯溜された冷
却水と、この高さ位置による静水頭圧が非常用系サージ
タンク降水管23を介して、非常用系のみとなった冷却水
戻り配管３ｂの冷却水供給系に加わる。

【００５９】これにより、原子炉補機冷却水系の非常用
系における冷却水の温度変化に伴う熱膨張と収縮が吸収
緩衝されるので、耐震Ａｓクラスの非常用系負荷等に、
過大な圧力が加わることがなく安全性が維持できる。ま
た、非常用系サージタンク21としては、非常用系負荷の
各部に設置された、たとえば、冷却水ポンプ軸封部等に
おける漏洩水あるいはブロー水のために、冷却水供給系
で減少した冷却水を補給するので、原子炉補機冷却系の
非常用系における健全性を良好に維持することができ
る。

【００６０】従って、本原子炉補機冷却水装置26によれ
ば、常用系と非常用系の冷却水供給系が共用型の原子炉
補機冷却水系で、原子炉補機冷却水系の健全性を維持す
るサージタンクを、耐震クラスの異なる常用系および非
常用系のそれぞれに設置している。

【００６１】さらに、常用系サージタンクと常用系負荷
を冷却水供給系から隔離した際に、この常用系負荷を隔
離した隔離信号27により、自動的に非常用系サージタン
ク21を冷却水供給系に接続することにより、たとえ、冷
却負荷で非常用系負荷よりも高い位置に常用系負荷が設
置された場合にも、通常運転時は勿論のこと地震時等に
は、非常用系負荷と共に原子炉補機冷却水系の健全性を
容易に維持することができる。

【００６２】第３実施の形態は請求項４および請求項５
に係り、なお、上記第１実施の形態と同じ構成部分と作
用及び効果については説明を省略して、相違部分につい
て説明する。

【００６３】図３の系統構成図に示すように原子炉補機
冷却水装置28は、原子炉補機冷却水熱交換器１と原子炉
補機冷却水ポンプ２を冷却水送り配管３ａと冷却水戻り
配管３ｂにより接続して原子炉補機冷却水系の冷却水供
給系を形成している。前記冷却水供給系である冷却水送
り配管３ａと冷却水戻り配管３ｂには、耐震Ａｓクラス
の非常用系負荷が接続されている。

【００６４】また、前記冷却水戻り配管３ｂには、非常
用系負荷運転中の冷却水の熱膨張と収縮を吸収緩衝する
手段とし、ポンプ軸封部等の漏洩水あるいはブロー水を
補給して原子炉補機冷却水系の健全性を維持する目的
で、耐震Ａｓクラスの建屋である図示しない原子炉建屋
および海水熱交換器建屋で、非常用系負荷より高い位置
に設置された密閉型非常用系サージタンク29が、非常用
系サージタンク降水管23により接続されている。

【００６５】なお、前記密閉型非常用系サージタンク29
には、内部圧力を調整する圧力調整用逆止弁30を設置し
た構成としており、この圧力調整用逆止弁30は、別途必
要に応じて遠方操作弁としても良い（請求項４，５）。
さらに前記冷却水送り配管３ａには、隔離弁の常用系負
荷入口弁10と常用系冷却水送り配管12ａを、また冷却水
戻り配管３ｂには、隔離弁の常用系負荷出口弁11と常用
系冷却水戻り配管12ｂを介して、耐震Ｃクラスの各常用
系負荷が接続されている。

【００６６】また、前記常用系冷却水戻り配管12ｂに
は、常用系負荷および非常用系負荷運転中で冷却水の熱
膨張と収縮を吸収緩衝する手段とすると共に、ポンプ軸
封部等の漏洩水あるいはブロー水を補給して原子炉補機
冷却水系の健全性を維持する目的で、耐震Ｃクラスの図
示しないタービン建屋やサービス建屋および補助建屋等
で、原子炉補機冷却水系の最上部で常用系負荷より高い
位置に設置した常用系サージタンク24を、常用系サージ
タンク降水管25で接続して構成されている。

【００６７】次に、上記構成による作用について説明す
る。プラント運転中の通常時は常用系サージタンク24
が、その高さ位置による静水頭圧により原子炉補機冷却
水系を循環する冷却水の熱膨張や収縮の吸収緩衝を行
う。

【００６８】また、ポンプ軸封部等の漏洩水あるいはブ
ロー水の補給をすることにより、常用系負荷および非常
用系負荷と共に、原子炉補機冷却水系の健全性を維持し
ている。なお、この際に密閉型非常用系サージタンク29
には、常用系サージタンク24からの静水頭圧が冷却水戻
り配管３ｂと非常用系サージタンク降水管23を介して加
わる。

【００６９】しかし密閉型非常用系サージタンク29は、
前記圧力調整用逆止弁30により内圧に対して密閉状態に
維持されていることから、非常用系サージタンク降水管
23から加わる、常用系サージタンク24からの静水頭圧に
よる冷却水供給系内の圧力と、その微妙な変化について
は、密閉型非常用系サージタンク29の気相部29ａにおけ
る膨張と収縮により吸収される。なお、大きな負圧発生
に対しては、一時的に圧力調整用逆止弁30が開くことに
より気相部29ａに大気が導入されて解消する。

【００７０】ここで地震時等で、耐震Ｃクラスの常用系
負荷への配管等が破断した場合には、隔離弁である常用
系負荷入口弁10および常用系負荷出口弁11を閉じること
により、原子炉補機冷却水系の冷却水供給系から常用系
の各常用系負荷と常用系サージタンク24が隔離される。

【００７１】これにより、耐震Ａｓクラスの非常用系負
荷のみの運転となり、常用系サージタンク24からの静水
頭圧が消滅すると共に、運転状態により冷却水供給系の
非常用系サージタンク降水管23を介して、密閉型非常用
系サージタンク29の内部が負圧となる。

【００７２】この負圧により圧力調整用逆止弁30は自動
的に開くことから、気相部29ａに大気が導入されて密閉
型非常用系サージタンク29は大気に開放されることによ
り、原子炉補機冷却水系の冷却水供給系には、密閉型非
常用系サージタンク29から非常用系負荷より高い位置に
よる静水頭圧が加わる。

【００７３】なお、前記圧力調整用逆止弁30を遠方操作
弁として、常用系負荷を隔離した隔離信号27等で開かせ
ることにより、密閉型非常用系サージタンク29における
大気開放が確実になると共に、静水頭圧の冷却水供給系
に加わえる時期等を制御することができる。従って、原
子炉補機冷却水系の非常用系における冷却水の温度変化
に伴う熱膨張と収縮が吸収緩衝されるので、耐震Ａｓク
ラスの非常用系負荷等に、過大な圧力が加わることがな
いので安全性が維持できる。

【００７４】また、密閉型非常用系サージタンク29は、
非常用系負荷の各部に設置された、たとえば、冷却水ポ
ンプ軸封部等における漏洩水あるいはブロー水のため
に、冷却水供給系から減少した冷却水を補給するので、
原子炉補機冷却系の非常用系における健全性を良好に維
持することができる。

【００７５】従って、本原子炉補機冷却水装置28によれ
ば、常用系と非常用系の冷却水供給系が共用型の原子炉
補機冷却水系で、原子炉補機冷却水系の健全性を維持す
るサージタンクを、耐震クラスの異なる常用系および非
常用系のそれぞれに設置している。さらに、常用系サー
ジタンク24と各常用系負荷を冷却水供給系から隔離した
際に、自動的に密閉型非常用系サージタンク29から冷却
水供給系に静水頭圧が加えられる。

【００７６】これにより、たとえ冷却負荷で非常用系負
荷よりも高い位置に常用系負荷が設置された場合にも、
通常運転時は勿論のこと地震時等には、非常用系負荷と
共に原子炉補機冷却水系の健全性を容易に維持すること
ができ、また運転員の負担が軽減される。

【００７７】第４実施の形態は請求項６に係り、なお、
上記第１実施の形態と同じ構成部分と作用及び効果につ
いては説明を省略して、相違部分について説明する。図
４の系統構成図に示すように原子炉補機冷却水装置31
は、原子炉補機冷却水熱交換器１と原子炉補機冷却水ポ
ンプ２を冷却水送り配管３ａと冷却水戻り配管３ｂによ
り接続して、原子炉補機冷却水系の冷却水供給系を形成
している。

【００７８】また、前記冷却水供給系である冷却水送り
配管３ａと冷却水戻り配管３ｂには、耐震Ａｓクラスの
非常用系負荷が接続されている。なお、前記冷却水戻り
配管３ｂには、常用系負荷および非常用系負荷運転中の
冷却水の熱膨張と収縮を吸収緩衝する手段で、また、ポ
ンプ軸封部等の漏洩水あるいはブロー水を補給して原子
炉補機冷却水系の健全性を維持する目的の調圧タンク装
置32を、調圧タンク配管33により接続して構成する。

【００７９】前記調圧タンク装置32は、冷却水を貯溜す
る調圧タンク32ａと、この調圧タンク32ａ内の冷却水量
を所定量に維持すると共に、前記タンク32ａを介して原
子炉補機冷却水系における水圧を常時所定値に維持する
水圧水量制御部32ｂを備えている。また、この調圧タン
ク装置32は、前記耐震Ａｓクラスの建屋である図示しな
い原子炉建屋および海水熱交換器建屋に、常用系負荷お
よび非常用系負荷の設置高さ位置と係わりない位置に設
置した構成としている。

【００８０】さらに、前記冷却水送り配管３ａには、隔
離弁である常用系負荷入口弁10と常用系冷却水送り配管
12ａを、冷却水戻り配管３ｂには、隔離弁の常用系負荷
出口弁11と常用系冷却水戻り配管12ｂを介して、耐震Ｃ
クラスの各常用系負荷が接続されて構成している。

【００８１】次に、上記構成による作用について説明す
る。本原子炉補機冷却水装置31の調圧タンク装置32にお
いては、調圧タンク32ａに貯溜した冷却水の水圧が、常
に所定範囲内に維持されるように水圧水量制御部32ｂに
て自動制御が行われる。また、貯溜した冷却水量につい
ても、例えば所定水位を維持するようにして自動制御
し、冷却水供給系へ補給したことにより水位が低下した
際には、随時外部より冷却水が補充される。

【００８２】従って、プラント運転中の通常時は、前記
調圧タンク装置32の調圧タンク32ａにより、調圧タンク
配管33と冷却水戻り配管３ｂを介して接続された、原子
炉補機冷却水系を循環する冷却水の熱膨張や収縮による
水圧の変化の吸収と緩衝が行われる。また、ポンプ軸封
部等の漏洩水あるいはブロー水の補給が行われることに
より、常用系負荷および非常用系負荷と共に、原子炉補
機冷却水系の健全性が維持される。

【００８３】なお、前記調圧タンク装置32においては、
調圧タンク32ａに貯溜した冷却水を介し、水圧水量制御
部32ｂにて自動的に原子炉補機冷却水系に対して適切な
水圧制御を行うので、この調圧タンク装置32の設置位置
は、前記常用系負荷および非常用系負荷の設置位置と係
わりなく、自由に選定することができる。ここで地震時
等で、耐震Ｃクラスにおける常用系負荷への配管等が破
断した場合には、隔離弁である常用系負荷入口弁10と常
用系負荷出口弁11を閉じることにより、原子炉補機冷却
水系の冷却水供給系から各常用系負荷が隔離される。

【００８４】これにより、耐震Ａｓクラスにおける非常
用系負荷のみの運転となるが、前記調圧タンク装置32に
より引続き、原子炉補機冷却水系の非常用系を循環する
冷却水の熱膨張や収縮に伴う水圧変化の吸収緩衝と補給
が支障なく行われる。従って、プラント運転中の通常時
は常用系および非常用系が共に、また地震時等で常用系
負荷が隔離された場合には、非常用系負荷に対して調圧
タンク装置32により原子炉補機冷却水系の健全性が維持
される。

【００８５】なお、本第４実施の形態によれば、調圧タ
ンク32ａを備えた調圧タンク装置32の設置高さ位置が、
常用系負荷および非常用系負荷の設置位置と係わりがな
いので、各種設備機器の設置場所確保と共に調圧タンク
装置32の設置における設計自由度が向上する。

【００８６】また、非常用系負荷より高い位置に常用系
負荷が設置された場合でも、通常運転時および地震時等
の常用系の事故時において、自動的に原子炉の停止を含
む運転時の原子炉補機冷却水系の健全性を維持すること
ができ、また運転員の負担が軽減される。

【００８７】

【発明の効果】以上本発明によれば、原子力発電プラン
トで常用系と非常用系の冷却水供給系が共用型の原子炉
補機冷却水系において、新設はもとより既設のプラント
で、冷却すべき非常用系負荷よりも高い位置に常用系負
荷が設置された場合でも、通常運転時および地震時等に
原子炉補機冷却水系における健全性を容易に維持するこ
とができる。

【００８８】これにより、運転中および地震時等の原子
炉および原子力発電プラント運転の信頼性が向上すると
共に、各種設備機器の設置位置の自由度が向上し、さら
に、地震時等の非常用系に対する健全性維持が自動的に
行えて運転員の負担が軽減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施の形態の原子炉補機冷却
水装置のブロック構成図。

【図２】本発明に係る第２実施の形態の原子炉補機冷却
水装置のブロック構成図。

【図３】本発明に係る第３実施の形態の原子炉補機冷却
水装置のブロック構成図。

【図４】本発明に係る第４実施の形態の原子炉補機冷却
水装置のブロック構成図。

【図５】従来の原子炉補機冷却水装置のブロック構成
図。

【符号の説明】

１…原子炉補機冷却水熱交換器、２…原子炉補機冷却水
ポンプ、３ａ…冷却水送り配管、３ｂ…冷却水戻り配
管、４…ＦＰＣ−ＨｘおよびＨＥＣＷ冷凍機負荷、５…
その他の非常用系負荷、６…ＲＨＲ−Ｈｘ負荷、７…非
常用Ｄ／Ｇ負荷、８…サージタンク、９…サージタンク
降水管、10…常用系負荷入口弁、11…常用系負荷出口
弁、12ａ…常用系冷却水送り配管、12ｂ…常用系冷却水
戻り配管、13…ＰＣＶ内負荷、14…ＣＵＷ非再生Ｈｘ負
荷、15…ＩＡおよびＣＲＤ負荷、16…Ｔ／Ｂ内負荷、17
…Ｓ／Ｂ内負荷、18…その他の常用系負荷、19…原子炉
補機冷却海水ポンプ、20，26，28，31…原子炉補機冷却
水装置、21…非常用系サージタンク、22…遠隔操作弁、
23…非常用系サージタンク降水管、24…常用系サージタ
ンク、25…常用系サージタンク降水管、27…常用系負荷
の隔離信号、29…密閉型非常用系サージタンク、29ａ…
気相部、30…圧力調整用逆止弁、32…調圧タンク装置、
32ａ…調圧タンク、32ｂ…水圧水量制御部、33…調圧タ
ンク配管。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原子炉補機に対する冷却で常用系負荷お
   よび非常用系負荷の冷却水供給系が共用型の原子炉補機
   冷却水装置において、前記冷却水供給系で常用系の最上
   部と非常用系の最上部のそれぞれに静水頭圧を加えると
   共に冷却水補給をするサージタンクを設けたことを特徴
   とする原子炉補機冷却水装置。
2. 【請求項２】 前記冷却水供給系で、常用系との間に隔
   離弁を設けると共に、非常用系サージタンクと冷却水供
   給系を接続する降水配管に遠隔操作弁を設けたことを特
   徴とする請求項１記載の原子炉補機冷却水装置。
3. 【請求項３】 前記非常用系サージタンクに接続した降
   水配管に介挿した遠隔操作弁が、常用系負荷の隔離信号
   により開弁させることを特徴とする請求項２記載の原子
   炉補機冷却水装置。
4. 【請求項４】 前記非常用系サージタンクが、密閉型で
   圧力調整用の逆止弁を設けたことを特徴とする請求項１
   記載の原子炉補機冷却水装置。
5. 【請求項５】 前記密閉型の非常用系サージタンクに設
   けた逆止弁が、常用系負荷の隔離信号等による遠隔操作
   で開弁することを特徴とする請求項４記載の原子炉補機
   冷却水装置。
6. 【請求項６】 原子炉補機に対する冷却で常用系負荷お
   よび非常用系負荷の冷却水供給系が共用型の原子炉補機
   冷却水装置において、冷却水供給系の非常用系に冷却水
   補給と調圧用の調圧タンク装置を設けたことを特徴とす
   る原子炉補機冷却水装置。