JPS60115896A - 高速増殖炉 - 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） 本発明は高ｊ＊増殖炉の炉心支持構造に関する。

［発明の技１ｆｉ的背珊］ 一般にタンク型の高速増殖炉は第１図に示す如く構成さ
れている。づな４っも図中１は主容器であって、この主
容器１の外側にはこの主容器１を囲んで安全容器２が設
けられている。そして、これら主容器１および安全容器
２はリング刀−夕１７を介して原子炉建屋に据付けられ
ている。」、た、上記主容器１の上端を閉塞してルーフ
スラブ３が股（プられている。そして、上記４■容器１
内には炉心５および液体す１〜リウム等の冷７ＪＩ　１
．４８が取合されており、上記炉心５は炉心支持構造物
４にＪ、−〕で支持されている。また、上記炉心５の−
１７’Ｊにはルーフスラブ３を肖通して炉心」一部（幾
（１４７が設（］られている。この炉炉心支持構造には
制１１１１捧駆動機構〈図示せず）が設（）られ、これ
ら制御１１俸駆動槻惰によって上記炉心５内に下方／Ｊ
Ｉ　Ｉジ制御捧（図示せず）か挿入お」−ひ引（ムＩ４
′シこの炉心５の制御をなりように構成されている。ま
た、Ｌ肥土容器１内は隔壁１０ににって上下に区画され
、上方はホッｊ〜プール１１に、下方はコールドプール
１２に形成されている。そして、炉心５を通過して高調
となった冷却材は上記ホッ１〜プール１１に流れ、中間
熱交換器１３を通過して２次冷却材ど熱交換され、コー
ルドプール１２に流れる。そして、この冷却材は循環ポ
ンプ１４によって炉心５の下方に送られる。また、この
ようなタンク型高速増殖炉は主容器１およびルーフスラ
ブ３の直径が大きくなり、このため地震時にルーフスラ
ブ３が上下に振動し、このルーフスラブ３に取付けられ
ている炉心上部機構７が上下に振動し、この炉心上部機
構７内に設けられている制御棒駆動機構が制御棒ととも
に炉心５に対して上下に移動し、これら制御棒の挿入聞
が変動して炉心５の制御が不安定になる。したがって、
このような不具合を防止するため上記炉心支持構造物４
は吊り胴６によって上記ルーフスラブ３から吊下げられ
ており、このルーフスラブ３が振動しても炉心５と炉心
上部機構７がともに振動し、両名の相対的な変位を防止
するように構成されている。なお、９・・・はフローホ
ールであって、炉心５の上面から流出した冷却材はこれ
らのフローホール９・・・からホットプール１１に流れ
るように構成されている。また、１８・・・はシャーキ
−１１９・・・はキー溝であって、これらシャーキ−１
８・・・はキー溝１９・・・内に摺動自在に嵌合し、主
容器１の水平方向の荷重を安全容器２に伝え、この主容
器１の水平方向の振動を防止するとともに上下方向に熱
変形を許容するように構成されている。

またこのように炉心支持構造物４を吊り胴６によって吊
下げると炉心支持の水平方向の剛性が低くなり、地震時
にこの炉心５が水平方向に振動しやすくなる。このため
、上記炉心支持構造物４と主容器とを振れ止め部材１５
・・・で連結し、この炉心支持構造物４の水平方向の振
動を防止している。

また、この炉心支持構造物４と振れ止め部４Ａ１５・・
・どの間にはたとえばキーとキー溝からなる摺動機構１
６・・・を設【ノ、吊り胴６の熱変形や地震時における
炉心支持構造物４の上下動を許容するＪ：うに構成され
ている。

［背景技術の問題点］ 上述の如き従来のものでは炉心支持構造物４ど振れ止め
部材１５・・・との間に摺動機４４１６・・・か必要で
あるが、これらの摺動部材１６・・・は冷却材８ずなわ
ち液体ナトリウム中で摺動することになり、潤滑ができ
ないので円滑な摺動が妨げられ、また固着などが生じる
可能性がある。また、このようなものでは地震時等に摺
動機構１６・・・の取付は部に局部的な集中荷重が生じ
、構造部材の健全性に悪影響を与える可能性もあった。

さらに、このようなものは上下地震の際に炉心支持構造
物４が上下に振動するとコールドプール１２内の容積が
変化し、このコールドプール１２内の圧力が上昇する不
具合もあった。

〔発明の目的〕

本発明は以上の事情に厚づいてなされたもので、その目
的とするところは炉心の振動変位を確実に防止すること
ができるとともに摺動部分がなく、固着等や局部的な集
中荷重が生じることがなく、また炉心支持構造物の振動
変位によって内部の圧力か変動することがない高速増殖
炉を提供することにある。

〔発明の概要〕

すなわち本発明は、主容器と、この主容器の上端を閉塞
するルーフスラブと、このルーフスラブから吊下げ支持
された炉心支持構造物と、上記主容器の底部内面から突
設され上記炉心支持ｆＳｉｌ物の外周面を小間隙をもっ
て囲む制振壁とを備えたものである。したがって、地震
等の際にこの炉心支持構造物が振動変位しようとすると
上記の小間隙内の冷却材がこの小間隙内を流動し、この
冷却材の流動抵抗によって炉心支持構造物の制振がなさ
れ、この炉心支持構造物の変位が防止される。

また、このものは炉心支持Ｍ４造物と制振壁とが機械的
に接触することはないので、固着や局部的な集中荷重が
作用することはなく、構造部材の健全性に悪影響を与え
ることはない。さらに、炉心支持構造物が上下に振動し
たような場合でもこの制振壁内の冷却材は上記の小間隙
を通って炉心上部のホットプールに逃がされるので、内
部の圧力変動も確実に防止されるものである。

〔発明の実施例〕

以下、第２図ないし第４図を参照して本発明の一実施例
を説明する。図中１０１は主容器であって、この主容器
１０１の外側にはこの主容器１０１を囲んで安全容器１
０２が設けられている。そし−Ｃ１これら主容器１０１
および安全容器１０２はリングガータ１１７を介して原
子炉建屋に据付けられている。また、上記主容器１０１
の上端を閉塞してルーフスラブ１０３が設けられている
。

そして、上記主容器１０１内には炉心１０５および液体
ナトリウム等の冷却材１０８が収容されており、上記炉
心１０５は炉心支持構造物１０４によって支持されてい
る。また、上記炉心１０５の」下方にはルーフスラブ１
０３を貫通して炉心上部機構１０７が設けられている。

この炉心上部機構１０７内には制御棒駆動機構（図示せ
ず）が設けられ、これら制御棒駆動機構によって上記炉
心１０５内に上方から制御棒（図示せず）が挿入および
引抜きされ、この炉心１０５の制御をなすように構成さ
れている。また、上記主容器１０１内は隔壁１１０によ
って上下に区画され、上方はボットプール１１１に、下
方はコールドプール１１２に形成されている。そして、
炉心１０５を通過して高温となった冷却材は上記ホット
ブール１１１に流れ、中間熱交換器１１３を通過し−ｃ
２次冷？ＪＩ材と熱交換され、コールドプール１１２に
流れる。

そして、この冷却材は循環ポンプ１１４にＪ、っ−Ｃ炉
心１０５の下方に送られる。また、−１−記炉心支持構
造物１０４は吊りｌ１ｉ１０６によ−）−Ｃ］−記ルー
フスラブ１０３から吊下げられており、このルーフスラ
ブ１０３が振動しても炉心１０５ど炉心上部機構１０７
がともに振動し、両者の４１１９＝１的な変位を防止す
るように構成されている。’、Ｋ　ｊメ、１０９・・・
はフローホールであって、炉心１０５のト面から流出し
た冷却材はこれらの一ノＮ−ホール１（］９・・・から
ホラ１−プール１１１に流れるように構成されている。

また、１１８・・・はシャーキ−１１１９・・・はキー
溝であって、これらシャーキ−１１８・・・はキー溝１
１９・・・内に１習動自在に嵌合し、↑容器１０１の水
平方向の荷重を安全容器１０２に伝え、この主容器１０
１の水平方向の振動を防止づるとともに上下方向に熱変
形を許容覆るように構成されている。

次に、上記の炉心１０５の振動変位を防止する機構を説
明する。すなわち、図中１２０は制振壁であって、円筒
状をなし、主容器１０１の底部内面から突設されている
。この制振壁１２０は外壁１２１と内壁１２２とから構
成され、これら外壁１２１および内壁１２２間には上下
方向に沿って複数のリブ１２３・・・が設けられ、２重
壁構造をなしている。そして、この制振壁１２０は内壁
１２２の内面と前記炉心支持構造物１０４の外周面との
間に例えば１０ｍｍ〜３０ｍｍの小間隙りを存してこの
炉心支持構造物１０４を囲んでいる。また、この外壁１
２２と内壁１２３との間は冷却材通路Ｃに形成されてお
り、この冷却材通路Ｃによってこの制振壁１２０内下部
すなわち下部プレナム１３０と炉心１０５の上方のホッ
トプール１１１とが連通されている。また、上記内壁１
２２の下縁部には内側にフランジ１２５が突設されてお
り、万−吊りｌ１ｌ１６が破損した場合には炉心１０５
および炉心支持構造物１０４がこのフランジ１２５に当
接して支持され、この炉心１０５および炉心支持構造物
１０４が落下づるのを防止づるよ）に構成されている。

また、この制振壁１２０の上端部は複数の振れ止め部材
１２４・・・によって主容器１０１に固定されており、
この制振壁１２０の水平方向の荷重はこれら振れ止め部
材１２４・・・を介して主容器１０１に伝えられ、さら
に前述したシャーキ−１１８・・・およびキー溝１１９
・・・を介して安全容器１０２に伝達されるように構成
されている。

次に、この一実施例の作用を説明する。前記かｉ心支持
構造物１０４と制振壁１２０どは（震域的に接触してい
ないので、通常運転時には熱変形等による炉心支持構造
物１０４の一ヒ下方向の変位等が逃がされ、各構造部材
に過大な熱応力が生しることはない。そして、地震等に
よ−）て炉心々持（１”１１造物１０４に水平方向の荷
重が作用してこの炉心支持構造物１０４が水平方向に変
位しようとしｌこ場合には、この炉心支持４１４造物１
０４と制振壁１２０どの間の小間隙りか変化し、この小
間隙［〕内の冷却材１０８が流動する。しかって、この
冷却材１０８の流動抵抗によって炉心支持構造物１０４
の制振がなされ、この炉心支持構造物１０４の水平方向
の変位が防止される。この場合、この炉心支持構造物１
０４０制振は冷却材１０８の流動抵抗によってなされる
ので、局部的な集中荷重が作用することはなく、構造部
材の健全性を損うことはなく、また機械的な接触部分が
ないので固着等が生じることはなく、信頼性が高い。

また、万−吊り動１０６が破損したような場合には炉心
支持構造物１０４が制振壁１２０のフランジ１２５に当
接して支持されるので、この炉心支持構造物１０４が落
下するようなことはなく、安全性が一層向上する。

また、上下動地震等によって炉心支持構造物１０４が上
下に変位した場合はこの制振壁１２０内下部の下部ブレ
ナム１３０の容積が変化するが、この下部プレナム１３
０内の冷却材１０８は小間隙りおよび制振壁１２０の外
壁１２１と内壁１２２との間に形成された冷却材通路Ｃ
を通って前記のホットプール１１１に逃がされるので、
この下部プレナム１３０内の圧力上昇等が生じることは
ない。なお、この一実施例で（ま小間隙りとは別に冷却
材通路Ｃが設けられているので、上記小間隙りが狭い場
合でも下部プレナム１３０内の冷ｌ」祠１０８を充分に
ホットプール１１１に逃がすことができるので、この下
部プレナム１３０内の圧力変動を確実に防止できるもの
である。

なお、上述の冷却材流動抵抗による制振力は充分に大き
く、小間隙りの初期値を任意に設定しても制振力が不足
して炉心支持構造物１０４が制振壁１２０に接触するよ
うなことはない。すなわち、Ｍｌ−ρｙｒ　ａ”Ｌ　Ｋ Ｍ２−ρπｂＬＫ で与えられる。なお、 Ｆｙ：炉心支持構造物に作用する流体力［ｘ　：制振壁
に作用する流体力 ａ　：炉心支持構造物の外径 ｂ　：制振壁の内径 Ｖ　：炉心支持構造物の絶対変位量 Ｗ　：制振壁の絶対変位量 ρ　：冷却材の＠度 ［−Ｋ　：炉心支持構造物と制振壁との嵌合長さ′イし
て、たとえば１００万ＫＷ級の高速増殖炉に゛ついて制
振力を解析した結果第４図に示す如き結束を得た。ダな
わらで第４図中の直線Ａは炉心支持構造物１０４の振動
変位が小間隙りの初期値と等しくなる場合を示し、した
がって地震等の際の炉心支持構造物１０４と制振壁１２
０との相対変位量がこの直線Ａの下方の領域にあ机ばこ
の炉心支持（Ｒ漬物１０４ど制振壁１２０との接触は生
じない。そして、予想される最大級の地震が生じた際の
炉心支持ＩＩ８造物＋０４と制振壁１２０との相対変位
をめたところ、小間隙りの初期値が１０直線Ａの下方の
領域にあり、よって炉心支持構造物１．０４と制振壁１
２０との接触は生じないものである。

〔発明の効果〕

上述の如く本発明は、主容器と、この主容器の上端を閉
塞するルーフスラブと、このルーフスラブから吊下げ支
持された炉心支持構造物と、上記主容器の底部内面から
突設され上記炉心支持構造物の外周面を小間隙をもって
囲む制振壁とを備えたものである。したがって、地震等
の際にこの炉心支持構造物が振動変位しようとすると上
記の小間隙内の冷却材がこの小間隙内を流動し、この冷
却材の流動抵抗によって炉心支持構造物の制振がなされ
、この炉心支持構造物の変位が防止される。

また、このものは炉心支持構造物と制振壁とが機械的に
接触することはないので、固着や局部的な集中荷重が作
用することはなく、構造部材の健全性に悪影響を与える
ことはない。さらに、炉心支持構造物が上下に振動した
ような場合でもこの制振壁内の冷却材は上記の小間隙を
通って炉心上部のホラ１〜プールに逃がされるので、内
部の圧力変動も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】

第１図は従来の高速増殖炉の縦断面図である。 第２図ないし第４図は本発明の一実施例を示し、第２図
は縦断面図、第３図は第２図の■−■線に沿う断面図、
第４図は小間隙りと相対変位量との関係を示す線図であ
る。 １０１・・・主容器、１０３・・・ルーフスラブ、１０
４・・・炉心支持構造物、１０５・・・炉心、１０６・
・・吊り胴、１２０・・・制振壁、１２１・・・外壁、
１２２−・・内壁、１２３・・・リブ、１２５・・・フ
ランジ、Ｄ・・・小間隙、Ｃ・・・冷ｆＪｌ材通路。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第３図 第４図 小開Ｐ・鱈りの初葬Ｈイ直（ｍｍ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）主容器と、この主容器の上端を閉塞するルーフス
   ラブと、このルーフスラブから吊下げ支持された炉心支
   持構造物と、上記主容器の底部内面から突８Ωされ上記
   炉心支持構造物の外周面を小間隙を６って囲む制振壁と
   を具備したことを特徴とりる高速増殖炉。
2. （２）前記制振壁は内壁と外壁とからなる２重壁（１゛
   ４造をなしこの内壁と外壁との間にこの制振壁内と炉心
   子方のホラ１〜プールとを連通ずる冷却材通路か形成さ
   れているものであることを特徴どする前記４ｊｉ訂請求
   の範囲第１項記載の高速増殖炉。