JPS60146192A - 原子炉補機冷却系の制御方法 - 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〕 本発明は原子力発電所の原子炉補機冷却設備に係り、と
りわけ独立２系列に分離され、それぞれの系列にサージ
タンクが接続されている原子炉補機冷却設備に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

原子力発電所においては、常用系負荷、非常用系負荷お
よび常・非常用系負荷を冷却するために、原子炉補機冷
却設備が用いられている。

原子炉補機冷却設備としては、それぞれ独立分離された
状態で運転される２系列の冷却系を備えた中間型補機冷
却設備が知られている。

第１図は、従来の中間型補機冷却設備の一例を示す系統
図である。図から明らかなように、中間型補機冷却設備
は、２つの独立した冷却系から構成されている。それぞ
れの冷却系を構成する要素（機器）のうち、同一のもの
については同一の数字で示し、さらに一方の冷却系に属
するものは符号ａを、他方の冷却系に属するものは符号
すを添付しである。

図において、符号３ａ、３ｂは熱交換器であり、この熱
交換器３ａ、３ｂに対し、冷却用の海水が、海水ポンプ
ｌａ、ｌｂ、海水供給配管２ａ、２ｂにより供給され、
熱交換を行った後、海水放出配管４ａ、４ｂにより排出
されるようになっている。熱交換器３ａ、３ｂには、非
常用系負荷７ａ　、　７ｂ、常・非常用系負荷８ａ、８
ｂおよび常用系負荷９ａ　、　９ｂを冷却する淡水を循
環させる淡水ループ系が接続されている。すなわち淡水
ループ系は、互いに並列に配設された非常用系負荷７ａ
、７ｂ、常・非常用系負荷８ａ、８ｂおよび常用系負荷
９ａ、９ｂに対し、閉ループを形成するよう構成され、
それぞれの負荷に対し、淡水ポンプ５ａ、５ｂにより冷
却水が供給されるようになっている。淡水ポンプ５ａ。

５ｂの吐出側には冷却水供給配管６ａ、６ｂが接続され
、吸込側には冷却水戻り配管１０ａ　、　１０ｂが接続
されるとともに、それぞれの配管６ａ　、　６ｂ、１０
ａ。

１０ｂの途中に、冷却水供給配管仕切弁１５ａ、１５ｂ
および冷却水戻り配管仕切弁１６ａ　、　１６ｂが配設
されている。また、非常用系負荷７ａ、７ｂの出口側に
は、非常用系負荷出口弁１１　ａ　、　ｌｌｂが、常用
系負荷９ａ。

９ｂの入口側および出口側には、常用系負荷隔離弁１３
ａ　、　１３ｂおよび逆止弁１４ａ　、　１４ｂが、そ
れぞれ配設されている。

このような構成からなるそれぞれの淡水ループ系に対し
、系統内の機器、配管、冷却水の膨張、収縮に伴う体積
変化の緩衝器としての機能、系統内の配管破断時の貯水
槽としての機能およびポンプ軸封部等の漏洩水あるいは
ブロー水を補給する機能を発揮することを目的として、
系統内の最も高い所に、サージタンク２２ａ、２２ｂが
接続配置されている。サージタンク２２ａ　、　２２ｂ
は、サージタンク降水管仕切弁２４ａ、２４ｂの配設さ
れたサージタンク降水管２３ａ、２３ｂにより、それぞ
れの淡水ループ系の冷却水戻り配管１０ａ、　１０ｂに
接続されている。

さらに、定期点検時においても、両系列の常・非常用系
負荷８ａ、８ｂおよび常用系負荷９ａ、９ｂに対しては
冷却水を供給することが系統運用上要求されていること
から、２つの淡水ループ系は、冷却水供給用タイライン
１７および冷却水戻り用タイライン１９により接続され
ている。冷却水供給用タイライン１７は、それぞれの系
列の常用系負荷９ａ、９ｂの入口側を互いに接続するよ
う配管され、途中にタイライン仕切弁１８ａ　、　１８
ｂが配設されている。また、冷却水戻り用タイライン１
９は、それぞれの系列の常用系負荷９ａ、９ｂの出口側
を互いに接続するよう配管され、途中にタイライン仕切
弁２０ａ、２０ｂおよび逆止弁バイパス配管仕切弁２１
ａ。

２１ｂが配設されている。このように、タイライン１７
　、１９を用いて２系列を接続することにより、一方の
系列の海水ポンプあるいは淡水ポンプを停止して定期点
検を行っている時でも、運転されている他方の系列から
、冷却対象負荷に対し冷却水を供給することができる。

また、上記のようなタイライン１７　、１９を用いて系
統の運転が行われた場合、それぞれの系統内のサージタ
ンク２２ａ　、　２２ｂの水位の変動を防止するため、
両系統のサージタンク２２ａ　、　２２ｂが、サージタ
ンクタイライン仕切弁２６ａ　、　２６ｂの配設された
サージタンクタイライン２５を用いて互いに接続されて
いる。すなわち、タイライン１７　、１９を用いて系統
の運転が行われる場合には、サージタンクタイライン仕
切弁２６ａ、２６ｂを開とし、２つのサージタンク２２
ａ、２２ｂをサージタンクタイライン部で連通させるこ
とにより、両系内のサージタンク２２ａ、２２ｂの水位
の変動を緩衝することができるようにしである。もしこ
のサージタンクタイライン部を用いて２つのサージタン
ク２２ａ　、　２２ｂを連通接続しなかった場合には、
定期点検のため一方の系統の運転を停止し、他方の系統
を運転してタイライン１７　。

１９を用いて冷却水を供給した際、２つのサージタンク
２２ａ　、　２２ｂが同一の閉ループ内に異なる２点の
位置で配置されることになり、２つのサージタンク２２
ａ　、　２２ｂ間の水位に変動を生じ、系統の運転制御
を行う上で誤動作を生ずる原因となる。通常、冷却水の
リークなど系統内の事故は、サージタンク水位の変動に
より検知されており、サージタンクの水位の変動は、冷
却系統の制御を行うための重要な要素となっている。

しかしながら、このようなサージタンクタイライン２５
およびサージタンクタイライン仕切弁２６ａ。

２６を用いて、２つのサージタンク２２ａ　、　２２ｂ
を連通接続することは、それに相当する配管、仕切弁が
必要であり、設備費の向上の原因となる。また、配管破
断によるサージタンクからの冷却水の漏洩事故を起す可
能性があり、メインテナンス費用がかかるとともに、漏
洩量を想定した分だけサージタンクの容量を増大（約１
０％）してお（必要がある。

さらに、サージタンクタイラインを用いて運転を行って
いる時には、冷却水が大気に解放されたサージタンク間
を常に循環していることになり、冷却水と大気との接触
頻度が増大する。これにより、冷却水中の溶存酸素濃度
が上昇し、配管の腐食を促進させる原因となる。

〔発明の目的〕

本発明はこのような点な考慮してなされたものであり、
サージタンクを連通接続するサージタンクタイラインを
省略し、配管構成を簡単化するとともに、設備の信頼性
を向上することのできる原子炉補機冷却設備を提供する
ことを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、独立した２系列に分離され、それぞれ淡水ポ
ンプおよび熱交換器を備えた淡水ループ系と、この淡水
ループ系のそれぞれの系列にサージタンク降水管仕切弁
の配設されたサージタンク降水管により接続されている
サージタンクとからなり、２系列の淡水ループ系がタイ
ライン仕切弁の配設されたタイラインにより接続されて
いる原子力発電所の非常用系負荷、常・非常用系負荷お
よび常用系負荷を冷却する原子炉補機冷却設備であって
、サージタンク降水管仕切弁は遠隔操作可能な弁である
ことを特徴としている。

本発明によれば、保守点検などにより一方の系列の淡水
ループ系の運転が停止されている場合には、遠隔操作に
より一方のサージタンク降水管仕切弁を閉として一方の
系列のサージタンクを隔離し、残り１つのサージタンク
を用いて必要な冷却水を供給する。これにより、サージ
タンクの水位変動が防止され、系統制御上の誤作動を防
止することができるとともに、サージタンクタイランを
削除することが可能である。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。

第２図は本発明の一実施例を示す系統図である。

本実施例において、第１図に示した従来例と異なるのは
、２つのサージタンク２２ａ　、　２２ｂを接続するサ
ージタンクタイラインおよびサージタンクタイライン仕
切弁が削除されている点、およびサージタンク降水管仕
切弁３４ａ　、　３４ｂが遠隔操作可能な弁である点の
みであり、他は同一である。したがって、同一の構成要
素（機器）については、第１図と同様の符号を付してあ
り、また、符号ａ、ｂにより２つの系列の区別がなされ
ている。

本実施例においても、第１図に示した従来例と同様に、
互いに独立した２つの系列からなる冷却系を備えている
。すなわち、熱交換器３ａ、３ｂおよび淡水ポンプ５ａ
、５ｂを備えた淡水ループ内に、非常用系負荷７ａ、７
ｂ、常・非常用系負荷８ａ。

８ｂならびに常用系負荷９ａ、９ｂが並列に配設され、
海水ポンプｌａ、ｌｂにより熱交換器３ａ、３ｂにおい
て冷却された冷却水が循環供給されるようになっている
。２つの淡水ループ系は、タイライン仕切弁１８ａ　、
　１８ｂおよび２０ａ、２０ｂをそれぞれ備えた、冷却
水供給用タイライン１７．および冷却水戻り用タイライ
ン１９により互いに接続されている。また、２つの淡水
ループ系には、それぞれサージタンク降水管２３ａ　、
　２３ｂを介してサージタンク２２ａ。

２２ｂが接続されている。

サージタンク降水管２３ａ　、　２３ｂには、それぞれ
す−ジタンク降水管仕切弁３４ａ　、　３４ｂが配設さ
れ、サージタンク２２ａ　、　２２ｂからの冷却水の供
給を制御し得るようになっている。サージタンク降水管
仕切弁３４ａ　、　３４ｂは、遠隔操作可能な電動弁と
されている。

次にこのような構成からなる本実施例の作用について説
明する。

通常運転時においては、タイライン仕切弁１８ａ。

１８ｂ　、　２０　ａ　、　２０ｂは閉じられ、各系列
はそれぞれ独立分離された状態で運転される。

保守点検作業のために、一方の系列の運転を停止する動
作は次のようにして行われる。

（１）保守点検作業を行う系列のサージタンク降水管仕
切弁３４ａＶｃ、遠隔操作により中間開信号を発する。

これにより、サージタンク降水管仕切弁３４ａは閉動作
に入る。

（１１）サージタンク降水管仕切弁３４ａが全開状態に
なる直前の状態（中間開度）に保持しておき、タイライ
ン１７あるいは１９のいずれかを使用可能の状態とする
（タイライン仕切弁１８ａ　、　１８ｂあるいは２０ａ
　、　２０ｂを開とする）。

（ｉｉｉ）　サージタンク降水管仕切弁３４ａを全閉と
する。

なお、この閉操作に要する時間は、できるだけ短時間と
なるよう留意すべきである。

（ＩＶ）タイライン１７あるいは１９のうち、未使用状
態のものを使用可能状態にする（ｊべてのタイライン仕
切弁を開とする）。さらに、遠隔操作により、逆止弁バ
イパス配管仕切弁２１ａを開とする。

Ｍ　保守点検のため、海水ポンプｌａ、淡水ポンプ５ａ
を停止する。

淡水ポンプ５ａの停止中においては、淡水ポンプ５ｂの
運転により、冷却水が運転停止系列側の負荷７ａ＋８ａ
＊　９ａ　に供給される。また、サージタンク２２ａは
、サージタンク降水管３４ａを閉にすることにより隔離
されているので、２つのサージタンク２２ａ、２２ｂに
水位変動を生じることはない。

次に、一方の系列の保守点検を行った後、他の系列の保
守点検に移行する場合の動作について説明する。

（１）　保守点検を行っていない系列のサージタンク降
水管仕切弁３４１〕に、遠隔操作により閉信号を発する
。

（ｉｉ）　サージタンク降水管仕切弁３４ｂが全閉状態
となる直前に、全閉となっている他系列のサージタンク
降水管仕切弁３４ａを、遠隔操作により弁開操作する。

（ｉｉｉ）　逆止弁バイパス配管仕切弁２１ａを開から
閉に、残る一方の仕切弁２１ｂを閉から開に遠隔操作す
る。

（１■）保守点検の終了した系列の淡水ポンプ５ａを起
動させ、これから点検を行う系列の淡水ポンプ５ｂを停
止させる。

このようにして、両系列の保守点検作業を終了すると、
次のようにして通常の運転へ移行する。

（１）保守点検のため停止していた系列の淡水ポンプ５
１）を起動させ、逆止弁バ・イパス配管仕切弁２１ｂを
遠隔操作により閉とする。

（ｉｉ）　タイライン仕切弁１８ａ　、　１８１）　、
　２０ａ　、　２０ｂを閉とし−Ｃ，タイライン１７　
、１９を閉鎖１−る。

同時に、全閉となっているサージタンク降水管仕切弁３
４ｂを遠隔操作により開とする。

これらの操作を終了した後圧は、それぞれの系統は、互
いに独立分離した運転が可能となる。

このように、本実施例によれば、遠隔操作よりサージタ
ンク降水管仕切弁３４ａ、３４ｂを開、閉制御すること
により、保守点検時に一方の系列のサージタンクを他の
系列から隔離することができ、サージタンクタイライン
を用いなくとも、２つのサージタンク２２ａ　、　２２
ｂに水位変動が生じることを防止することができる。

次に第３図は、本発明の他の実施例を示す系統図である
。この実施例は、冷却水供給用タイライン１７に配設さ
れているタイライン仕切弁３８ａ、３８ｂ。

および、冷却水戻り用タイライン１９に配設されている
タイライン仕切弁４０ａ　、　４０ｂ力瓢遠隔操作可能
な電動弁とされている点において、前述した実施例と異
なっている。

この実施例によれば、前述した実施例と同様な作用、効
果を得ることができるが、特に、タイツイン仕切弁を遠
隔操作可能としたことにより、前述した一連の動作を、
すべて電気的に制御することが可能となる。

本実施例の説明においては、サージタンク降水管仕切弁
３４ａ　、　３４ｂを、遠隔操作可能な電動弁にした例
を示したが、この他に、仕切弁を遠隔操作可能な空気作
動弁とＪ−ることも可能である。

仕切弁を空気作動弁としたことにより、弁開閉に要する
時間が、電動弁に比較して短縮され、タイライン仕切弁
との弁開閉操作の関連において、制約が比較的減少され
る。

また、サージタンク降水管仕切弁を遠隔操作可能な空気
作動弁とし、タイライン仕切弁を遠隔操作可能な電動弁
とすることにより、弁開閉に要する時間を短縮し、一連
の動作をすべて電気的に制御することか可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、サージタンクタ
イラインを省略しても、サージタンクの水位の変動を防
止することができ、サージタンクの水位変動による誤動
作を生じることがない。また、サージタンクタイライン
を省略することにより、配管構成が簡略化され、配管設
備費の低下、設備の信頼性の向上を図ることができる。

さらに、冷却水中の溶存酸素濃度の上昇を防止して冷却
水の水質の健全性を確保し、配管の腐食が促進されるこ
とを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の原子炉補機冷却設備の一例を示す系統図
、第２図は本発明による原子炉補機冷却設備の一実施例
を示す系統図、第３図は本発明の他の実施例を示す系統
図である。 ３ａ　、　３ｂ・・・熱交換器、５ａ、５ｂ・・・淡水
ポンプ、７ａ　、　７ｂ・・・非常用系負荷、８ａ　、
　８ｂ・・・常・非常用系負荷、９ａ　、　９ｂ・・・
常用系負荷、１７・・・冷却水供給用タイライン、１８
ａ　、　１８ｂ・・・タイライン仕切弁、１９・・・冷
却水戻り用タイライン、２０ａ、２０ｂ・・・タイライ
ン仕切弁、２２ａ　、　２２ｂ・・・サージタンク、３
４ａ　、　３４ｂ・・・サージタンク降水管仕切弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、独立した２系列に分離され、それぞれ淡水ポンプお
   よび熱交換器を備えた淡水ループ系と、前記淡水ループ
   系のそれぞれの系列にサージタンク降水管仕切弁の配設
   されたサージタンク降水管により接続されているサージ
   タンクとからなり、前記シ系列の淡水ループ系がタイラ
   イン仕切弁の配設されたタイラインにより接続されてい
   る原子力発電所の非常用系負荷、常・非常用系負荷およ
   び常用系負荷を冷却する原子炉補機冷却設備において、
   前記サージタンク降水管仕切弁は遠隔操作可能な弁であ
   ることを特徴とする原子炉補機冷却設備。 ２、サージタンク降水管仕切弁が遠隔操作可能な電動弁
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の原
   子炉補機冷却設備。 ３、サージタンク降水管仕切弁が遠隔操作可能な空気作
   動弁であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の原子炉補機冷却設備。 ４、タイライン仕切弁が遠隔操作可能な電動弁であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項のいず
   れかに記載の原子炉補機冷却設備。