JPS5870197A - 原子炉格納容器スプレイ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、原子炉格納容器スプレィ装置に関する。

従来、この種の原子炉格納容器スプレィ装置は、ｆＩＩ
ｔ１図に示すように、原子炉圧力容ＩＩＩを内包する原
子炉格納容器２内に冷却水をスプレィするためのスプレ
ィスパージャ３と、スプレィスパージャ３へ冷却水を注
入するために原子炉格納容器２外から原子炉格納容器２
内に挿入されスプレィスパージャ３ＫＩＩ続される注入
配管４と、注入配管４の原子炉格納容器貫通部ＩＫ原子
炉格納容■パ９ンダリーを構成するえめに設けられ九隔
離弁６゜７と、注入配管へ冷却水を供給するための冷却
水ｇＩ８と、隔離弁６と冷却水ｇＳ間に設けられたポン
プ９等から構成されてｉる・沸騰水１１原子力発電所に
＊いては、冷却水源８として・サブレツシツンチェンパ
内のプール水を用い、ポンプ９として原子炉残留熱除去
装量のポンプを兼用しているのが通例である。

このように構成される原子炉格納容器スプレィ装置は、
万一の冷却材喪失事故Ｋ１１ｌて、事故時に原子炉格納
容器２内に放出され走冷却材（蒸気）を冷却凝縮し、更
に、原子炉格納容１！Ｂ内の非凝縮性ガスを冷却するこ
とにより、原子炉格納容器２を所定の圧力、Ｉｌｆ以下
に保つと同時Ｋ、原子炉格納容器２内に放出されたよう
素（放射性ならびに非敢射性のよう素）を除去するため
ＯＩＩ雪である。

そこで、原子炉格納容器スプレィ偵ｔにおいては、前述
の機能の健全性を確保するために、隔離弁６上流側の注
入配管１０内は、常に封水ポンプ（図示せず）により、
高圧の冷却水が充満されており、隔離弁７下流側の注入
配管４け、スプレィ・スパージャ′３を通じ、常に原子
炉格納容器２内に開放されている。

噴た、隔離弁６．７の鍵金性確認のために％隔離弁６，
７の開閉テストが定期的（１日１回の割合いが通Ｆｌ）
に繰返される。

この繰返し行なわれる隔離弁６．７の開閉テストの結果
、隔離弁６上流側の高圧の冷却水が序々に隔離弁７下流
側の注入配管４内へ排出され、やがて、スプレィスパー
ジャ３のスプレィノズル（図示せず）から、原子炉格納
容器２内へ冷却水が落下するに至る懸念がある＠この現
象は排出水の量がスプレィスパージャ３かもの蒸発量よ
り多い場合Ｋかこや得る。すると、スプレィスパージャ
３（特に図示しないスプレィノズル）が不必要に汚染し
、更には、原子炉格納容１！２内に設置の機器配管等（
Ｓ示ぜず）Ｋ冷却水が落下することにより、機器・配管
等（図示せず）の健全性を不必要に低下するに至る懸念
がある。

とＯ（冷却水がスプレィノズルから落下する）事象は、
隔離弁６，７の弁体シート画からの漏洩によっても、生
ずることは言及する壜でもない仁とである。

更に、隔離弁６上流偶の高圧の冷却水が隔離弁６、フの
開閉テストの繰返しにより序々に隔離弁７の下流側の注
入配管４内へ排出される過１１について第２ｗによ争補
足説−を加える０ 第２ω図〜２（１）ＩＩは、隔離弁６，１間ゆの部分拡
大図に冷却水が排出される過薯を経時的に示したもので
あり、上流側隔離弁６としてダーープ弁を下流側隔離弁
７としてゲート弁會用ｖ−ｈ★例を模式的に示している
・ ′＆か、上流側隔離弁６と下流側隔離弁７０関には注入
配管１１が設けられている。

原子炉格納容器スプレィ装置にかいて、原子炉格納容器
パクンダリを構成するために必要とする隔離弁の儒教Ｆ
ｉ１個であるが、隔離弁の開閉テスト又は、誤動作によ
り冷却水が原子炉格納容器２内へ流出することを防止す
るために隔離弁は２個設けられ、定期的（月１回の割谷
いが通例）Ｋ開閉テストが行なわれる〇 第２−１図は初期の状況を示してシリ、注入配管１０内
には高圧の冷却水が充満しているが、注入配管１１，４
内には原子炉格納容器内の大気が充満している◎ 第２（ｂ）図は第１回目の隔−弁６の開閉テスト後の状
況を示しており、この場合注入配管ｌｌ内は、注入配管
ｌＯと同様の高圧の冷却水が充満している。

＊　２　（ｃｌ−は館１回目の隔離弁７の開閉テスト後
の状況を示しており、この場合注入配管ｌｉＫ充満して
−た冷却水が注入配管４内へ゛構出されているＯ 第２１）図は第２回目の隔−弁７０開閉テスト後の状況
を示しており、注入配管ｌｌ内には、注入配管ｌＯより
流入した高圧の冷却水が充満している〇第２（・）図は
第２回目の隔離弁γの開閉テスト後の状況を示しており
、この場合には注入配管１１内に新たに充満していた冷
却水が、注入配管４内へ排出され、注入配管４内の冷却
水量が増加しているＯ このようにして隔離弁６．テｏｖａ閉テＸ）ノロ６返し
Ｋより、注入配管４内Ｏ冷却水量は次第に増加し、やが
て、注入配管４０水平部に充満し、第２（ｆ）図に示す
ような状況となる。

第２ω図は、更に隔離弁６の開閉テストを行なった後の
状況を示しており、この場合隔離弁６の弁箱上部に残留
していたガスが圧縮され、注入配管ｌｌ内は注入配管１
０内と同様に高圧な冷却水が充満した状態に保持されて
いる・ 第２６１）図は第１Ｑ図の状態で隔離弁７０開閉テスト
を行なった後の状況を示している。この場合注入配管ｌ
ｌ内に充満していた高圧の冷却水は、隔離弁７を鮨とし
えことＫより、注入配管１１が注入配管４とスプレィス
パージャ３を通じて、原子炉格納容器２内の大気へ開放
されるため、これに呼応して、隔離弁６の弁箱上部の圧
縮されていたガスが膨張し、その膨張量に等しい冷却水
が、注入配管１１内から注入配管４内へ排出され、注入
配管４の立上り部の水位が上昇する〇 更に、隔離弁６，７の開閉テストを繰り返すことにより
、隔離弁６の弁箱上部に残留していたガスが圧縮→膨張
→圧縮→膨張を繰り返す結果、仁の残留ガスがあたかも
ガスポンプの如き役割を果たすため、注入配管４の立上
り部の水位は序々に上昇し、やがて、スプレィスパージ
ャ３内へあふれ出し、スプレィノズル（図示せず）を通
じ、原子炉格納容器２内へ落下することになる０また、
下流側隔離弁７の弁体のセツティング不良により、弁箱
上部の空間が、注入配管ｌｌ内へ開放された状況下にシ
いては、下流側隔離弁７の弁箱上部の空間が、上流側隔
離弁６の弁箱上部の空間と同様な作用を果す結果、注入
配管１０内の冷却水が注入配管１１を通じ、注入配管４
内ら、排出される作用が促進されることに＆る＠ この作用を阻止するために、第８ＷＪＫ示すように隔離
弁上部の空間を冷却水にて置換するために各弁にベント
水管１２，１３を設けたものがあり、このベント水管１
２，１３にはベント弁１４．易が取付けられている。こ
のようにすれば、冷却水がスプレィスパージャ３内へあ
ふれ出し、スプレィノズルより冷却水が原子炉格納容器
２内へ落下する仁とが防止できる０しかし、上流側隔離
弁−と下流側隔離弁７０関にある注入配管１１ＫＩＩ＃
するように設けられたテストライン１６と止め弁１７を
通じ、圧縮空気を用いて定期的（年１ａの割合いが通例
）に行なわれる隔離弁６．？０１１洩テスト毎に、テス
トライン１６と止め弁１フおよび隔離弁６，７の弁箱上
部に設けられたべｙト水管１２．ｉｓとベント弁１４、
Ｂを用いて隔離弁６，７の弁箱上部の空間を冷却水によ
り再冒換する必要があり、作業が煩雑となゐ欠点がある
０ この代案として、上述のテストライン１６を用いて隔離
弁６の開閉テス、ト後に注入配管ｌｌ内に充満した冷却
水を排出し、しかる後に隔離弁７の開閉テストを行なう
方法もあるが、この方法の場合、隔離弁６の開閉→弁１
４の開閉→隔離弁７の開閉という作業手順となり、止め
弁１４．１５の開閉作業が本発明は　上記問題点に艦み
、原子炉格納容器スプレィＷ＆髪の注入管が原子炉格納
容器を貫通する個所に設けられる隔離弁の下流側へ、上
流側の高圧の冷却水が浸入することを防止するとともに
浸入した冷却水を処理でき、隔離弁の開閉テスト後のス
プレィノズルからの冷却水の落下を防止できるような原
子炉格納容器スプレィ装置を提供することを目的とする
・ 本発明の目的は、原子炉圧力容器を内包する原子炉格納
容器内に冷却水をスプレィするために原子炉格納容器内
へ段重られたスプレィスパージャと、スプレィスパージ
ャへ冷却水を注入するために原子炉格納容器外から原子
炉格納容器を貫通してそＯ内部に伸びゐ注入配管と、注
入配管上に設けられた隔離弁と、注入配管へ冷却水を供
給する大めの冷却水源とポンプとを有する原子炉格納容
器スプレィ装置にシ込て、隔離弁の下流側で、原子炉格
納容器内における注入配管に隔離弁から漏れた冷却水を
排出するためのドレン管を設けることＫよって達成され
る◎ 以下、第４！Ｅ１７１ＦＭ第６図を参照し・本発明の一
実施例について説明する〇 第４図Ｋかいて、原子炉格納容器２内の注入配管４の水
平部４ａＫはドレン管Ｉが設けられ・このドレン管筒に
は常開止め弁ガが設けられている〇前記ドレン管加は働
直に伸びてその先端に原子炉格納容器１内に縦設の漏洩
検出装置２２が取付けられている。

かかるスプレィ装量において、上流側隔離弁６の上流側
の注入配管１０内には、万一の冷却材喪失事故に備えて
、射水ポンプ（図示せず）により・常に高圧の冷却水が
光満されている（ｌ！２＋中水表示の細かい部分）。

隔離弁６．７の健全性確認のために定期的（１日１回の
割合いが通例）に開閉テストが繰返さ九これにより上流
側隔離弁６の弁箱上部に残留しているガスが、ガスポン
プの如き役割を果たす結果、注入配管１０内の冷却水が
しだいに下流側隔離弁７を通じ、注入配管４内へ浸入す
る・この浸入してくる冷却水は、あらかじめ流量が調整
され、開状岬にて固定されている止め弁２１を有するド
レン管部を通じ、漏洩検出装置ηへ排出される。また、
万一隔離弁６．７の弁体シート面に不具合が発生した場
合においても、隔離弁６，７の弁体シート面を通じ、隔
離弁７の下流側の注入配管４内へ漏洩してくる冷却水は
、ドレン管部を通じ、漏洩検出装置２１へ排出されるコ この結果、万一の冷却材喪失事故に備えるための待機期
間中に、冷却水がスプレィスパージャ３に到達すること
がなくなり、それが清浄な状誇に常に保持される０した
がって、スプレイスバージτ３に付属するスプレィノズ
ル（ｖＡ示せず）の点検・保修Ｋｌ［’する時間が大巾
−削減され１作業員の放射線被曝が大幅に低減される。

さらに、スプレィスパージャ３が清浄ま状態に保持され
、また、待機期間中に冷却水がスプレィスパージャ８に
付１４するスプレィノズル（図示せず）を通じて原子炉
格納容器２内に設営の機器・配管等へ落下することもな
くなり、待機期間中に、スプレィスパージャ３ならびｋ
、原子炉格納容器２内に設饋の機器・配管部の健全性を
不必要に低下する恐れ亀なくなる。

また、ドレン管部を、隔離弁７の下流側で、かつ原子炉
格納容器２の内情に配管しているため。

ドレン管部が原子炉格納容器パワｙダリの構成を阻害す
る仁とけなく、かつ、ト°レンラインＣ・径を適切（約
Ｉ〜４０■）に選定することＫより・万一の冷却材喪失
事故の際に、原子炉格納容器スプレィ装置を作動させた
場合にも、冷却水の極く一部は、ドレン管Ｉを通じて排
出されゐｅところが、このとき大量の冷却水がスプレィ
スパージャ３に付属するスプレィノズルを通じ、原子炉
格納容器２内に放出されるため、原子炉格納容器スプレ
ィ装置の機能は確保される。

次に、本発明の他の実施例について説明する。

中間Ｋｄ常開止め弁３１が取付けられるとともにその先
端には漏洩検出装置諺が設けられている・第４図の実施
例においては、隔離弁６７の開閉テストを通じ、隔離弁
７の下流側の注入配管４内へ浸入した冷却水がドレン管
により排出される間に、注入配管４内の長手方向の一面
に沿って濡れ状態と乾き状態とが、・隔離弁の開閉テス
トの繰返しに合わせて繰返される大め、隔離弁７の下流
側の注入配管４内の腐食の進行が管の一面の長手方向に
泊って生じる。ところが第５図°の実施例においては隔
離弁７の下流側の注入配管４内に浸入した冷却水が、注
入配管４の立上り部のト°レン管（資）の接ｃレベルま
でたまった状１１！ＰＫ保持される結集、蒸発によるレ
ベルの変動の範囲内ヤ注入配管４内の腐食の進行がリン
グ状に生しる。

第６ＨＪにおいて、注入配管４９の原子炉格納容器２貫
通部外側の立上り部初亀Ｋ、原子炉格納容器パウンダリ
ーを構成する九めに上流側隔離弁４１および下流側隔離
弁４２が設けられ、原子炉格納容器２内の注入配管菊の
水平郁４０ｂには接続配管４３によりサージタンタＩが
連結され、このサージタンク祠には液爾検出器葛と既設
Ｏ漏洩検出装置４６に接続するドレン管４７および常時
閉の止め伸μｓが取付けられている。さらに％サージタ
ンク祠は、通気管４９により、スプレィスパージャ３に
連結され入配管荀の上流側隔離弁４１の下側には、万一
の冷却材喪失事故に備えて、射水ポンプにより、常に高
圧の冷却水が光満されている・ さら忙、隔離弁４１　、４２の健全性確認の九めに９゜
期的に開閉テストが繰返され、この開閉テストがある１
１度繰返されると、上流側隔離弁４１の弁箱上部に残留
していたガスが、注入配管ψ上方へ排出され冷却水にて
置換され、ガスポンプの如き役割を果たす残留ガスが排
除される結果、下流側隔離弁社の下流側の注入配管鉛白
へ浸入してくる冷却水量はあるレベルで平衡に達し、ス
プレィスパージャｍＫ到達することがなくなる。

また、万一隔離弁４１　、４２の弁体シート面に不真合
が発生した場合にシいては、隔離弁の弁体シート面を通
じ、隔離弁社の下流側の注入配管菊内へ漏洩してくる冷
却水は、接続配管葛を通じナージタンク祠内へ排出され
、ナージタンタ内へ一人した冷却水量Ｋｌｉ轟する体積
のガスが１通気配管４９を通じ、ず−ジタンク朝からス
プレィスパージャ３を経由して、原子炉格納容器２内へ
排出される〇さらに、ナージタンクＩ内へ流入した冷却
水は、液面検出器４５により流入量の蜜視が行なわれる
〇！−ジタンク１４内に冷却水が所定のレベルまでたま
ると、常時閉の止め弁胡を開放し、ナージタンクＩ内に
九ｔつ先帝動水を漏洩検出装置４６に排出する。

但し、第４１１の場合、止め弁槌が常時閉とされている
ことから、サージタンク祠、注入配管４０、スプレィス
パージャ３は、接続配管４３と通気配管４９によ争閉ル
ープを構成しているため、万一の冷却材喪失事故の際に
、原子炉格納容器スプレィ装量を作動させた場合には、
全ての冷却水がスプレィスパージャ３に付属すゐスプレ
ィノズルを通じ、原子炉格納容ａＸ内に放出される・ なお、前記各実施例を組み合わせ、ある−は、他に６１
−要とする設備と組み会わせることｋより、多くの実施
例を生むことかで自る・ すなわち、第４１１および第５図Ｏ隔離弁６，７を第６
１１０如く、立上ｔｌ　１１４ｏａ　Ｋ設置するとか、
第６図の接続配管心を第１！ＩＩＯ如く注入配管４の立
上り部４ｔＫ接続するとかのｍ重合わせが考えられる・ また、原子力発電所の運転開始に先龜立ち、原子炉格納
容器２内の空気を不活性ガスである窒素ガスと置換する
必要があることに―み、この空気と窒素ガスとの置換を
さらに確実に行なうために。

原子炉格納容器２へ音素ガスを注入すゐための配管を分
捜し、サージタン戸弱へ接続すれハ、ナージタックー内
やスプレィスパージャ３内の空気を容易に窒素ガスと置
換できるなどの他設備との組み合わせ例が考えられる・ 本発明は、以上のように構成し良ので、スプレィスパー
ジャが清浄な状ＩＩ！に保たれその健全性が不必要に低
下することもなく、かつ、スプレィスパージャの点検、
補修に要する時間が大幅に削減され、作業員の放射線被
曝が大幅に低減される◎また原子炉格納容器内に設置の
機器・配管等へスブレイスバニジャから冷却水が不用童
に落下することがなくなるえめ、機器・配管等の健全性
が不易１［’に低下する仁とがなくなるとともに万一、
隔を弁の弁体ノート面に不真合が発生し、冷、動水が漏
洩した場合においても、その漏洩を検知し、かつその漏
洩した冷却水を確実に処理することができるという効果
を奏する・

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の原子炉格納容器スプレィ装置を示す概
略系統図、ＩＩＩ１２ｈ１ｍ乃至第２（１）図は従来の
原子炉格納容器スプレィ装置Ｆにおいて生じる現象を経
時的に説明するための部分拡大模式図、第３図は、従来
の原子炉格納容器スプレィ装置において生じる現職を、
従来の原子炉格納容器スプレィ装置Ｋか％Ａｉ解決する
方法を説明するえめの部分拡大模式図、＄４図、第Ｓ図
、第６図は本発明の実施例を示す部分拡大模式−である
。 ２・・・原子炉格納容器、３・・・スプレィ・スパージ
ャ、４・・・注入配管、６，７・・・隔離弁、加、３０
−Ｖしνツイン・ 出願人代理人　躍　　股　　　　清 市２図 ３ 馬３図 馬５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、原子炉圧力容器を内包する原子炉格納容器内に冷却
   水をスプレィするために原子炉格納容器内へ設けられた
   スプレィスパージャと、スプレィスパージャへ冷却水を
   注入するために原子炉格納容器外から原子炉格納容器を
   貫通してその内Ｓに伸びる注入配管と、注入配管上に１
   １９４継開閉テスト用あるいは誤動作のと暮の予備を含
   めて２個設けられた隔離弁と、注入配管へ冷却水を供給
   するための冷却水源とポンプとを有する原子炉格納容器
   スプレィ装置において、隔離弁の下流側で、原子炉格納
   容器内における止め弁を取付けたことを特徴とする原子
   炉格納容器スプレィ装置。　　　。 λ　原子炉格納容器内における注入配管の水平部にドレ
   ン管を設けたことを特徴とする特許請求の範Ｉｔｌ第１
   項記軟の原子炉格納容器スプレィ装置。 ３、原子炉格納容器内における注入配管の立上り［Ｋド
   レン管を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の原子炉格納容器スプレィ装置。 ４、　ドレン配管に漏洩検出装置を設けたことｖ４Ｉ黴
   とする籍゛許請求の範囲＠１項乃至第３項のいずれかに
   記載の原子炉格納容器スプレィ装置。 ５、前記ドレン管にサージタンクを接続し、このサージ
   タンクに、常閉の止め弁を備えた別のドレン管を設ける
   とと％にサージタンクの中のガスを放出するための通気
   配管をドレス管の注入配管接続部より上方に取付けたこ
   とを特徴とする特許請求の範Ｉ！第１項記載の原子炉格
   納容器スプレィ装置。