JPS5997088A - 原子炉停止装置 - 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】 〔発明の技術−分野〕 本発明はガス冷却形原子炉の後備原子炉停止装置等に用
いられる原子炉停止装置に関する。

〔発明の技術的背景〕

一般にガス冷却形原子炉はたとえば第１図に示す如く構
成されている。すなわち図中１は原子炉容器であって、
この原子炉容器１内には黒鉛ブロックで構成された炉心
２が収容され、この炉心２内には燃＃４棒が装荷されて
いる。そしてヘリウムガス等の冷却材が入口管４から原
子炉容器１内に流入し、上記炉心２を通過して加熱され
、出口管５から流出し、その出口管５から流出した高温
の冷却材は熱交換器６を通って外部と熱交換され、循環
ポンプ７によって再び入口管４から原子炉容器１内に流
入するように構成されている。また、上記炉心２内には
上方から制御棒案内管８が挿入されておシ、この制御棒
案内管８内には制御棒９が昇降自在に挿入されている。

そして、この制御棒９は制御棒駆動機構ｌＯによって昇
降され、炉心２の出力を制御するように構成されている
。

上記制御棒駆動機構ｌＯはモータ１１によって回転され
るドラム１２によシワイヤロープ１３の巻込、繰出しを
行ない、このワイヤロープ１３に吊持された制御棒９の
昇降を行なわせるように構成されている。また、このよ
うな原子炉には上記制御棒９が炉心２内に挿入不能とな
った場合、原子炉を緊急停止させるだめの後備原子炉停
止装置１４が設けられている。なお、上記燃料棒３及び
制御棒９は実際には複数個のものが設けられているが、
第１図では簡略のためこれらを１個ずつ示しである。

第２図は原子炉停止装置１４の一部を示すもので、制御
棒駆動機構１０とは異なる作動原理が用いられておシ、
制御棒駆動機構１０と共通の原因によって重複して故障
することがないように配慮されている。すなわち図中１
５は案内管であって、この案内管１５は炉心２内に上方
から挿入され、その上端は開口している。また、この案
内管１５の上方にはホラ／４１６が設けら１７・・・が
多数収容されている。またホツノク１６は下端に中性子
吸収物質落下口１８を有し、この落下口１８を案内管１
５の上端開口に対向させている。そして、この落下口１
８はラブチャーディスク１９によシ閉塞されており、こ
のジブチャーディスク１９は、ホッパ１６内部に原子炉
容器１内の圧力よシも５〜１ＱＫｐ／ｃＪ程度高い差圧
が生じた場合に破断するように設足されている。また、
上記ホッパ１６の上端には高圧ガス供給管２０が接続さ
れ、この高圧ガス供給管２０は緊急作動弁２１を介して
高圧ガス供給源２２に接続されている。

そこで、上記制御棒９が万一、何らかの原因によシ炉心
２内に挿入不能となった場合には上記緊急作動弁２１が
緊急作動信号によシ開弁じ、高圧ガス供給源２２よシホ
ツノＲ１ｉ内に高圧ガスを供給してラブチャーディスク
１９の上下面間に差圧を生じさせ、その差圧でラブチャ
ーディスク１９を破断させて落下口１８からホッパ１６
内の粒状体１７・・−を案内管１５内に落下させ、原子
炉を緊急停止させるように構成されている。

〔背景技術の問題点〕

中性子吸収物質落下口１８を閉塞しているラブチャーデ
ィスク１９は腐食や中性子の照射によって材質劣化を生
じたシ、クラック等を生じたシすることがあシ、このよ
うな場合には高圧ガスをホッパ１６内に供給してもラブ
チャーディスク１９よシ高圧ガスが漏洩し、このためラ
グチャーディスク１９が破断せず、粒状体１７・・・を
落下させることができなくなるおそれがあった。

また後備原子炉停止装置１４を作動させねばならない事
態は実際には殆んど生じないが、万一の事態に備えてい
ついかなる場合でも確実に作動しうるように定期的に点
検しておく必要がある。そこで、後備原子炉停止装置１
４の点検項目の一つとしてラブチャーディスク１９にガ
ス圧力を加える機能試験を行ない、その健全性を確認し
ておくことも望まれる。しかしながら、従来装置では１
回の作動毎にラグチャーディスク１９が破断してしまう
ので、そのような機能試験を行なうことができ々かった
。

〔発明の目的〕

本発明は以上の事情にもとづいてなされたもので、その
目的は、ホッパ内を加圧して機能試験を行なうことがで
き、信頼性が高く、しかも原子炉の運転時でも試験を行
なうことができる原子炉停止装置を提供することにある
。

〔発明の概要〕

本発明に係る原子炉停止装置は、中性子吸収物質を収容
し下端に中性子吸収物質落下口を有してその落下口を原
子炉容器の炉心に上方よシ対向させた複数のホッパと、
各ホッパの中性子吸収物質落下口を閉塞するラグチャー
ディスクと、高圧ガス供給管を介して各ホッパ内に高圧
ガスを供給しラグチャーディスクを破断させてそのホッ
／Ｊ内の中性子吸収物質を炉心へ投下させる高圧ガス供
給源と、各ホッパごとに対応して前記高圧ガス供給管中
に介挿され常閉スイッチを介して印加された緊急作動信
号によシ開弁する複数の緊急作動弁と、各緊急作動弁の
流入側において前記高圧ガス供給管中に介挿された複数
の高圧ガス供給用開閉弁と、前記各緊急作動弁の流入側
に加圧試験用ガス供給管を介して接続された複数の加圧
試験用ガス供給源と、前記加圧試験用ガス供給管中に介
挿された加圧試験用開閉弁と、前記複数のホッパのうち
加圧試験すべき任意のホッパを選択する選択操作部と、
この選択操作部によシ選択されたホッパに対応する前記
常閉スイッチを開放させたのち前記高圧ガス供給用開閉
弁を閉弁させ続いて前記緊急作動弁及び前記加圧試験用
開閉弁をそれぞれ開弁させてホッパ内へ前記加圧試験用
ガス供給源よシガスを供給させる制御部と、前記加圧試
験用ガス供給源よシガスを供給されたホッパの内部が所
定圧に保持されているか否かを検出する検出部とを具備
したことを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明をガス冷却形原子炉の後備原子炉停止装置
に適用した実施例を、第３図を参照して説明する。なお
第３図において、第１図ないし第２図と同一の部分には
同一符号を付しである。また第３図は原子炉停止装置１
０１の一部、す々わち多数のホソｉＲｌ　５　＝・のう
ちの一つに対応する部分のみを示すものである。

前記高圧ガス供給管２０はホツノぞ１６から緊急作動弁
２１を介し、かつ高圧ガス供給用開閉弁１０２を介して
高圧ガス供給源２２に供給されている。なお高圧ガス供
給源２２はラブチャーディスク１９を破断するに十分な
圧力、たとえば原子炉容器１の内部よシ５〜１０匂／　
Ｃｎｆ程度高圧に設定されている。また開閉弁１０２は
原子炉運転中は開弁状態に保持されているものである。

そして高圧ガス供給管２０には緊急作動弁２１と開閉弁
１０２との間よシ加圧試験用ガス供給管１０３が分岐し
、この加圧試験用ガス供給管１０３は加圧試験用開閉弁
１０４を介して加圧試験用ガス供給源ｌＯ５に接続され
ている。

なお加圧試験用ガス供給源１０５はラブチャーディスク
１９の破断圧力よシも低圧、たとえば原子炉圧力容器１
の内部よシ２〜３Ｋｇ／ｉ程度高圧に設定されている。

また原子炉運転中は、緊急作動弁２ノ及び加圧試験用開
閉弁１０４はいずれも閉弁状態に保持されているが、安
全保護系からの緊急作動信号Ｅが発生するとその信号Ｅ
は常閉スイッチＳを介して緊急作動弁２ノの操作回路に
印加され、この弁２１が開弁するように構成されている
。また前記ホソ／４１６の内部には差圧検出器１０６に
接続する高圧検出管１０７ｋが導入され、原子炉容器１
の内部には差圧検出器１０６に接続する低圧検出管１０
７Ｂが導入されている。そして差圧検出器１０６は雨検
出管１０７に、１０７Ｂを通してホソ７９１６内の圧力
と原子炉容器１内の圧力との差圧を検出し、その検出結
果を差圧警報指示計１０８に指示させるように構成され
ている。なお、これら差圧検出器１０６と差圧警報指示
計１０８とは差圧検出部を構成しているものである。そ
して差圧検出器１０６からの検出信号は差圧警報指示計
１０８を介して前記加圧試験用開閉弁１０４の操作回路
に送出され、前記差圧が２〜３〜／ｄに達すると開閉弁
１０４を閉弁させると同時に差圧警報指示計１０８よジ
警報を発するように構成されている。一方、加圧試験用
ガス供給源１０５内の圧力は圧力検出器１０９によシ検
出され、その検出結果は圧力警報指示計１１０に指示さ
せるように構成されている。また圧力検出器１０９・か
らの検出信号は圧力警報指示計１１０を介して前記開閉
弁１０４の操作回路に送出され、万一、加圧試験用ガス
供給源１０５内の圧力が規定圧以上になっている場合に
は開閉弁１０４を閉弁させるように構成されている。

そして前記緊急作動弁２１、高圧ガス供給用開閉弁１０
２及び加圧試験用開閉弁１０４の各操作回路は制御部１
１１に接続され、すべてのホッパ１６・・・に対応する
制御部１１１・・・が選択操作部としてのロータリスイ
ッチ１１２に接続されている。このロータリスイッチ１
１２は原子炉容器１に設けられた複数のホッパ１６・・
・のうちから加圧試験を行々おうとするもの１つを任意
に選択してそのホッパ１６に対応する制御部１１１を作
動させるものである。また、ロータリスイッチ１１２に
よシ選択された制御部１１１は、前記常閉スイッチＳを
開放させたのち前記高圧ガス供給用開閉弁１０２を閉弁
させ、続いて前記緊急作動弁１０４及び前記加圧試験用
開閉弁２１をそれぞれ開弁させるものである。

なお、ロータリスイッチ１１２は、たとえば可動接点１
１２にの回転軌道上に各制御部１１１・・・に接続する
固定接点１１２Ｂ・・・を配置してなるものである。

次にこの実施例の作用を説明する。

原子炉運転中は緊急作動弁２１、加圧試験用開閉弁１０
４がいずれも閉弁し、高圧試験用開閉弁１０２は開弁じ
ている。また緊急作動弁２１の操作回路は安全検眼系か
らの緊急作動信号Ｅによシ開弁し、直ちに高圧ガス供給
源２２内の高圧ガスをホッパ１６内に流入させ、ラブチ
ャーディスク１９を破断して中性子吸収物質よシなる粒
状体１７・・・を炉心へ投入させ、原子炉停止に至らし
める。

またホッパ１６内を加圧して後備原子炉停止装置１０１
の機能試験を行なおうとするときは、任ａｍのホッパ１
６を選択し、ロータリスイッチ１１２の可動接点１１２
ｋを、選択されたホッパに対応する固定接点１１２Ｂに
接触させる。

そこで制御部１１１が作動し、まず常閉弁Ｓが開放する
。その結果、万一、緊急作動信号Ｅが発生しても緊急作
動弁２１はその緊急作動信号Ｅによっては開弁じないよ
うになる。次に開閉弁１０２が閉弁し、続いて加圧試験
用開閉弁１０４及び緊急作動弁２１が開弁する。そこで
、ホッパ１６内には加圧試験用ガス供給源１０５よシガ
スが供給され、ホッパ１６内の圧力が上昇するが、ラブ
チャーディスク１９は破断するには至ら々い。そして原
子炉容器１内とホッパ１６内との差圧は差圧検出器１０
６で検出することができ、ホツー′ｅ１６内を加圧した
にも拘らず上記差圧が不肖に低いときはラブチャーディ
スク１９よシガスが漏洩している、つまυラブチャーデ
ィスク１９が損傷していると判断することができる。ま
た上記差圧は差圧警報指示計十１０８で指示されておシ
、その差圧が万−規定圧力を越えるよう力ことがあれば
警報信号を発生して加圧試験用開閉弁１０４を閉弁させ
るように構成されているので、ラブチャーディスク１９
の健全性が確保されるとともに、作業員はそのような事
態の発生を直ちに知ることｉ＝できる。なお加圧試験用
ガス供給源１０５内の圧力が万一、規定圧力よシも高か
った場合にも、圧力警報指示計１１０よシ警報信号が発
生し、開閉弁１０４を閉弁させてラブチャーディスク１
９の健全性が保たれることになる。そして、以上のよう
な加圧試験は任意に選択されたホッパ１６についてのみ
行なわれるので、試験の最中に安全保護系よシ緊急作動
信号Ｅが発生したとしても、試験を行なっているホラ・
９以外のホッパはすべて通常の緊急動作を行ない、原子
炉を緊急停止させることができる。よって、以上の加圧
試験は原子炉停止時に限らず、運転時でも行なうことが
できる。

〔発明の効果〕

／Ｆ７’チャーディスクを破断させることなくホッノそ
の加圧試験を行なうことができるので、緊急の事態に備
えてそれらの健全性を確認しておくことができ、信頼性
の向上を図ることができる。またそのような加圧試験は
複数のホッパの中から任意に選択したものについてのみ
行なわれ、他に影響を及ぼすことがないので、原子炉停
止中は勿論のこと、運転中でも行なうことができる。

さらに、ホッパー及びこれに付随する設備が複数系統膜
けられ、これを選択操作部によシ選択して機能試験を行
々うように構成されているので、たとえば一部の系統が
緊急作動してしまった場合、又は緊急作動信号が発生し
ても一部の系統が作動不能となっている場合には、選択
操作部を操作することによって、それがいずれの系統で
あるかを、容易に発見することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来例を示し、第１図は原子炉の
概略構成図、第２図は後備原子炉停　　　′主装置の縦
断面図、第３図は本発明の一実施例を示す後備原子炉停
止装置の縦断面図である。 １・・・原子炉容器、１６・・・ホッパー、１９・・・
ラブチャーディスク、２０・・・高圧ガス供給管、２１
・・・緊急作動弁、２２・・・高圧ガス供給源、１０１
・・・原子炉停止装置、１０２・・・高圧ガス供給用開
閉弁、１０３・・・加圧試験用ガス供給管、１０４・・
・加圧試験用開閉弁、１０５・・・加圧試験用ガス供給
源、１０６・・・差圧検出器、１０８・・・差圧警報指
示計、１０９・・・圧力検出器、１１０・・・圧力警報
指示計、１１１・・・制御部、１１２・・・ロータリス
イッチ（選択操作部）。 第１図 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　中性子吸収物質を収容し下端に中性子吸収物
   質落下口を有してその落下口を原子炉容器の炉心に上方
   よシ対向させた複数のホッパと、各ホッノｆの中性子吸
   収物質落下口を閉塞するラブチャーディスクと、高圧ガ
   ス供給管を介して各ホッパ内に高圧ガスを供給しラブチ
   ャーディスクを破断させてそのホッパ内の中性子吸収物
   質を炉心へ投下させる高圧ガス供給源と、各ホッパごと
   に対応して前記高圧ガス供給管中に介挿され常閉スイッ
   チを介して印加された緊急作動信号によシ開弁する複数
   の緊急作動弁と、各緊急作動弁の流入側において前記高
   圧ガス供給管中に介挿された複数の高圧ガス供給用開閉
   弁と、前記各緊急作動弁の流入側に加圧試験用ガス供給
   管を介して接続された複数の加圧試験用ガス供給源と、
   前記加圧試験用ガス供給管中に介挿された加圧試験用開
   閉弁と、前記複数のホッパのうち加圧試験すべき任意の
   ホラｉ４を選択する選択操作部と、この選択操作部によ
   り選択されたホッパに対応する前記常閉スイッチを開放
   させたのち前記高圧ガス供給用開閉弁を閉弁させ続いて
   前記緊急作動弁及び前記加圧試験用開閉弁をそれぞれ開
   弁させてホッパ内へ前記加圧試験用ガス供給源よシガス
   を供給させる制御部と、前記加圧試験用ガス供給源よシ
   ガスを供給されたホ！パの内部が所定圧に保持されてい
   るか否かを検出する検出部とを具備したことを特徴とす
   る原子炉停止装置。
2. （２）前記検出部は前記ホッパ内の圧力と原子炉容器内
   の圧力との差圧を検出するものであることを特徴とする
   特許請求の範囲第Ｑ）項記載の原子炉停止装置。
3. （３）前記選択操作部をロータリスイッチとしたことを
   特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の原子炉停止
   装置。