JPS587593A - 高速増殖炉の遮蔽プラグ - 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】 本発明は高速増殖炉の遮蔽プラグに関する。

一般に液体ナトリウム等を冷却材として使用する液体金
属冷却形高速増殖炉は原子炉容器内に炉心を収容すると
ともにこの原子炉容器の上端は遮蔽プラグで閉轟されて
いる。そしてこの遮蔽プラグは原子炉容器に固定された
固定プラグとこの固定プラグに回転自在に支承された回
転ブラダとから構成されている。セしてこＯ固定プラグ
と回転プラグとの関にはフリーズシール機構が設けられ
、この回転プラグと固定ブラダとの間の気密を維持する
ように構成されている。ところで、この固定ブラダの内
ｌｌ１１面と回転ブラダの外周面との聞Ｋ［ｉ１転ブッ
ダの円滑な回転を妨げないように所定の間隔が形成され
ている。しかし、原子炉容器内上部に対人されているカ
バーガス中にはナトリウムの蒸気が會まれているためこ
のナトリウム蒸気が上記間隔内に侵入して上部の７リー
ズシールー榔に達し、このフリーズシール機構近傍で冷
却されて凝固し、回転プラグの固着を生じる不具合があ
った。

を危、このように−次冷却材でおるナトリウム蒸気が７
リ一ズシール機構部分に付着すると遮蔽プラグ上向での
款射−量が増大し、作業者の被曝線量が増大する不具合
があり几。

本発明は以上の事情にもとづいてなされ九もので、その
目的とするところはナトリウム等の一次冷却材の蒸気が
固定プラグと回転ブラダとの間に侵入するのを防止し、
回転プラグの固着ｔｔＰＦ止するとともに遮蔽プラグ上
向の放射線量増加を防止することができる高速増殖炉の
遮蔽プラグを得ることにある。

以下本発明を図面に示す一実施例にし九がって説明する
０図中１は原子炉容器であって、この原子炉容器内には
炉心が収容されている。また、３は冷却材入口配管、４
は冷却材出口配管であって、液体ナトリウム等の一次冷
却材はこの冷却材入口配管３から原子炉容器１内下部に
供給され、炉心２を上方に通過するように構成されてい
る。そしてこの炉心２で高温に加熱され九冷却材は冷却
材出口配管４から原子炉容器１外に流出し、中間熱交換
器（図示せず）に送られて二次冷却材と熱交換され、低
温となう次冷却材社冷却材ボン！（図示せず）によって
冷却材入口配管３ｆｔ介してふたたび原子炉容器１内に
流入するように構成されている。そしてこの原子炉容器
１の上端は遮蔽プラグ互によって閉塞されている。そし
て、この原子炉容器１内の冷却材ｅの液面より上の部分
にはアルｆ７ガス等のカバーガスが封入されている。そ
して、上記總蔽プラグ互は固定プラグ１と回転プラグ８
とから構成されている。そして、上記固定ブラダｒは原
子炉容器１ｔ１４に固定されている。また、上記回転プ
ラグ８は固定プラグ１内に傷心して嵌挿されるとともに
ベアリング９によりてこの固定プラグ１に回転自在に支
承されている・そして、この回転プラグ８は回転ブラダ
駆動機構１−によりて回転駆動されるように構成されて
いる。ま危、この回転ｆラグＩＯ上端と固定ブラダ２の
上端との間にはフリーズシールＩ！構１１が設けられて
いる。この７リ一ズシール機構１１は固定プラグ１＠に
設けられた環状０凹溝内Ｋ１１ｌ融金属を収容するとと
もにこの凹爵内に回転ブラダＩｌｌから突設された環状
のシール壁を上方から挿入したものであって、回転ブラ
ダ８を回転する場合にはこの溶融金属を加熱溶融してこ
の回転ブラダ８の回転を許し、ｔた運転時にはこの溶融
金属を凝固させて完全な気密を得るものである。そして
この回転プラグ８には炉心上部機構１２および燃料交換
機ＩＪが設けられ、この回転！ラグｌ’ｋｗＡ転するこ
とによって燃料交換器１３を所定の位置に位置させて炉
心２から燃料集合体ｔＩＲｎ出して燃料貯Ｒ１１！ット
１４に移すように構成されている。また、上記固定プラ
グ７には燃料出入機ＩＩが設けられており、燃料貯ＩＲ
ＩＩｌット１４に移された燃料集会体はこの燃料出入ｆ
ａｌｌによって炉外に搬出されるように構成されている
。そして、このような遮蔽プラグ互にはカバーガス中の
ナトリウムの蒸気中ミストがこの固定ブラダ１の内周面
と回転プラグ８の外ｉｉａｍとの間に浸入するのを防止
する装置が設けられている。以下この装置について説明
する。すなわち、上記回転プラグ８は回転プラグ本体８
ａとこの回転プラグ本体８ａの上端部に設けられた環状
Ｏ支承部材ａｂとから構成されておシ、との支承部材８
ｂは前記ベアリング９儒に取付けられているとともに上
記回転プラグ本体８ａはこの支承＠＠ａｂに対して上下
に移動自在となっている。そして、この支承部材８ｂに
は複数のシリンダ機＠１Ｇ・・・が取付けられ、そのピ
ストンロッドは回転プラグ本体８１に取付けられている
。し九がうてこの回転プラグ本体８１はこれらシリンダ
機構１σ・・・によって上下に移動されるように構ＩＥ
１れている。ｔた、上記固定プラグ１すなわち支持側の
プラグの内Ｉｉ面には上向の水平な＊＊ｍ部ＺＦａｔ有
する環状の支持段部１１が形成されている。また、上記
回転ブラダ１すなわち被支持１１ｃＩブラダの外周面に
は下向の水平なｍ１１面部１＃１を有する被支持段部１
１が形成されている。そして、この被支持段部１１の尚
接向部１８ａは支持段部１７の当接面部７７ｍに上方か
ら当接して回転グラブ８が支持されるように構成されて
いる。なお、これら轟！ｉ　ｌＩｊ　＊　７　ａ　ｅ１
８ｍは平滑に仕上げられ１．これらの間に生じる間隙が
最大の箇所でも１−以下となるように構成されている。

また、上記固定！ラダ１に拡ガス供給通路１ｇが形成さ
れ、このガス供給通路１９は上記支持段＊ｘｒより上方
の固定プラグ７内１１面に開口している。そしてこのガ
ス供給通路１＃はガス供給管ｘｏ’ｇ（介してガス供給
機構υに接続されている。このガス供給機構２１ｒ１原
子デ容器１内のカバーガスの一５ｔ−取り出すとともに
このカバーガスをペーノぐト２゜グ２２ｆ通して含まれ
ているナトリウムの蒸気およびミストを除去し、さらに
アブソリ、ニドフィルタ２３によってこれら蒸気および
ミストを完全に除去し、さらに放射性ガス分離器２４で
放射性のガスを除去したのちポンダ２５によって原子炉
容器１内のカバーガス圧カよｐｌ＆ｈ圧力に加圧し、こ
のガスを上記ガス供給管２０およびガス供給通路１９ｔ
−介して上記支持段部１１および被支持段部１８より上
方の回転プラグａｌｔ−外縄面と固定グー）力内周面と
の間の間隙ム内に供給するように構成されている。そし
てこの間隙内に供給されたガスは支持段部１１および被
支持段部１８の当接面１ｒ＊、１１＊間に生じ次間１１
Ｂ？通って原子炉容器１内の力／４−ガス空間に流れ、
この径路１ｍｍするように構成されて−る。また、上記
支持段部１ｒの内局縁部には下方に傾斜し次傾斜間郁２
６が形成されている。

以上の如く構成された本発明の一実施例はフリーズシー
ル機構１１の溶融金属を加熱１１１１１て流動化すると
ともにシリンメ機構１６・・・によりて回転！ラグ本体
１ｈｆ上方に移動し、支持段部１１から被支持段部１８
ｆ：離す、そして回転！ラグ駆動機構１０によりて回転
ブラダＩを回転し、燃料交換等をおこなう、そして、炉
の運転時には回転ブラダ本体１８畠を下降させ、この回
転グラブ本体８畠の被支持段部１８の轟＠面１８＊ｔ−
固定！ッグ７の支持段ＩＩＪＦの当接面１７＆に当接さ
せてこの自転グラブ１を支持し、ま友フリーズシール機
構１１の溶融金属を凝固させて完全な気密を得る。そし
て、ポンダ２５によってカバーガス空間のカバーガスの
一部を取シ出し、ペーパトラッｆ２２、アブソリ＆　　
）　７　イルタ２１および放射性ガス分離器２４により
てこのカバーガス中のナトリウム蒸気中放射性がスを除
去したのち固定グラブ１の内局面と回転！ラグ１の外局
面との閣の関１［Ａ内に加圧供給する。したがってこの
ガスはこの間隙Ａ内を下方に流れ、支持段部１１と被支
持段部１＃の当接面１１ｍ＋１８ｈ間の狭い間隙Ｂｔ−
通って流れ、原子炉容器１内のカッ寸−ガス空関に戻さ
れる。そして、上記間隙Ｂは狭いのでこの部分でのガス
の流速は大となシ、カバーガス空間のナトリウム蒸気が
この間１１Ｂｔ−通って上方に流れるのが肪止される。

よってこのナトリウム蒸気が７リ一ズシール機構１１の
近傍Ｏ低温部まで上昇して凝固し、回転！ラグ８の固着
を生じた夛遮蔽プラグ互上面の放射線量Ｏ上昇を招くよ
うなことはない、なお、この関−Ｂ内のガスの流速をν
、この間［Ｂの長さヲＬとし、この支持段部１１と被支
持Ｒ部１８よシ下方の固定！ラグ７の内周面と回転グラ
ブ８の外周面との間の間隙内のナトリウム蒸気濃［をＣ
・カバーガス中でのナトリウム蒸気の拡散係数ｔ−Ｄと
すると間隙ム内のナトリウム蒸気の１ｋｌＩＣは でｌ！される。そしてこの関係を図示すると第３図の如
くなる。シ友がってたとえばガス温度を１５０℃、圧力
ｔＬ８気圧としてＬ　ｘｘ　３　ｍｓ　。

ｆ　”１５１２１／　ＩＩ＠とすればＣ／Ｃｏ−１０と
なｐ１間隙ム内のナトリウム蒸気ｆＩ＆［を充分に低く
することかで°きる。なお、この間＠ｍの関ｇＦ、があ
まｐ大であるとこ０４ｌｌｌｌｌ内でＯｆガスｆＩＬれ
がｌＬａ！となり、自然対流等によってナトリウム蒸気
がこの間［１を通過して間隙ム内に流れやすくなるので
この間１１１１１　ｔｒｙ　１　ｍ以下であることが好
ましい。ま九、上記遮蔽プラグ！Ｌはその下面は原子炉
容器１内の温度と略等しい温度であり、上面にゆくに従
って温度が低くなる。したがってこの支持段部１１およ
び被支持段部１８をあまシ上方に設けるとこの近傍の温
度が低くなり、これら支持段部１１および被支持段部１
８の近傍でナトリウム蒸気が凝固して結局回転！ラグ互
の固着を生じてしまりので、これら支持段部１１および
被支持段部１ｇはす）　１７ウムの融点（９８℃）以上
の温度の部分に設けることが好ましい。を九これら支持
ＷｊＬ部１ｒおよび被支持ｊｌｉｌｆ＃ｔ−６ｔシ温寂
の高い部分に形成するとこの遮蔽ｆラダ互の表面の材料
であるステンレス鋼に対するす）　＋７ウムの濡れ性が
大となり、毛管現象によって凝縮したナトリウムかこの
間ｉｌｌ内に侵入しやすくなるのでナトリウムの濡れ性
の小さな範囲±とえば３００Ｃ以下、好ましくＨ２５０
℃以下の温度の位置に設けることが好ましい。また上記
支持段部１ｒｌＤ内ｌｌ録部には下方に傾斜した斜面部
２６が形成されているので＃ＩＬＪＩシたナトリウムは
この斜面部１６を伝わって下方に流下し、閲［８内に侵
入することが防止される。

なお、本発明は上記の一実施例には限定されないも たとえば支持段部および被支持段部の形状は必らずしも
上記のものには限定されず、また斜面部も必らずしも形
成しなくてもよ−。

ｉ曳、本発明扛二重回転プラグ、三重回転プラグの遮蔽
プラグにも適用でき、九とえは二重回転プラグ０４ｈＯ
では大ＷＡ＠ブッダと小回転プラグとＯ関では大回転ブ
ラダが支持側プラグ、小回転プラグが被支持側プラグと
なる。

また、ガス供給機構の構成も必らずしも上記のものには
限定されない。

さらに回転プラグすなわち被支持儒ブッダを上下に移動
する機構も必らずしも上記のもＯＫは議定されない。

上述の如く本発明は支持側プラグの内ａｍに支持段部を
形成するとともに被支持側プラグの外周面に被支持段部
を形成してこれら段部で当接させて被支持＠ｆプラグ支
持し、ｔたこの被支持側プラグを上下に移動する移動機
構を設け、さらに上記支持段部および被支持段部より上
方の支持側プラグ内１１面と被支持１ＩＩｆラグ外周面
との間の間隙内にカバーガスと・同・種のガスを供給す
るガス供給機構を設けたものである。したがって供給さ
れたガスは支持段部と被支持段部の間の関ｍ￥を通って
この供給されたガスが原子デ容器内へ流れるので原子炉
容器内の冷却材蒸気がプラダ関を通って遮蔽プラグの上
部に達することが防止され、回転ブラダの固着中遜蔽！
ラグ上面の放射−量の増加等が確実に防止される等その
効果は大である。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示し、第１図は全体の縦断面図
、第２図は支持段部および被支持段部の部分を拡大して
示す縦断１１ｉ１１．１１３図は当接面間の間隙の長さ
および流速とナトリウム蒸気の濃度の関係を示す線図で
ある。 １・・・原子炉容器、２・・・炉心、王・・・遮蔽プラ
グ、７・・・固定ブラダ（支持側プラグ）、８・・・回
転プラグ、り被支持儒ブッダ）、Ｊｌｍ・・・回転プラ
グ本体、１１・・・７１Ｊ−ズシール１１１１＄１、Ｊ
σ・・・シリ／〆機構（移動機構）、１１・・・支持Ｗ
ｉｌｖＡｓｘａ・・・被支持段部、１７＠、１１１＊・
・・轟Ｉ！面、υ・・・ガス供給機構、２６・・・斜面
部。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第２図 Ｌ　　［Ｃｍ］

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）支持側プラグの内ｌｌ向に突設された環状の支持
   段部と、この支持側グラグ内に挿入された被支持側プラ
   グの外周面に突設され上記支持段部に上方から当接する
   環状の被支持段部と、上記被支持側プラグを上記支持側
   プラグに対して上方に移動、させる移動機構と、上記支
   持段部および被支持段部より上方に位置する上記支持側
   プラグの内局面と被支持側プラグの外局面との間の間隔
   内にカバーガスと同樵のガスを加圧供給するガス供給機
   構とを具備したことを特徴とする高速増殖炉の遮蔽プラ
   グ。
2. （２）　　前記支持段部の内周縁部には下方に向って傾
   斜した斜面部が形成されていることｔ特徴とする前記特
   許請求の範囲ＩＩ１項記−の高速増殖炉の遮蔽プラグ。