JPS60209199A - 炉心の支持および冷却剤供給装置 - 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、液体金属冷却原子炉、とくに高速中性子増殖
炉型の液体金属冷却原子炉の分野に関し、評言すれば液
体金属冷却原子炉の炉心への冷却剤の支持および供給装
置に関するものである０このような一体型原子炉、例え
ば、クレイマルビーユでのフランスのスーパーフェエッ
クス炉において、金属容器がその横部中性子保護によっ
て囲繞された親および核分裂性物質を収納する集合体か
ら形成された実際の炉心、ならびに容器内でかつ炉心を
通して液体金属、一般にはナトリウムを動かし続けかつ
チェーン反応から結果として生じるカロリをそれから抽
出するのに役立つポンプおよび交換器を含むことは公知
である０かかる原子炉において、容器の下方中央部に置
かれる炉心は支持ブロック上に載置する。

かかる原子炉の炉心の支持ブロックを構成するために、
一般には炉のエンクロージャの主容器に固着された堅固
なフローリングが使用され、前記フローリングは溶接さ
れた金属シートから形成されかつ円板状に成形される一
方、主容器に局部で固着されている。このフローリング
はベアリング部材を介して炉心を支持し、ベアリング部
材は筒状の機械的構造になっている。ベアリング部材は
その全面にわたって均等に分布される多数の点において
フローリングを支える。ベアリング部材の必須作用は完
全に決定された固定位置に集合体を維持し、ならびに供
給および支持を有する集合体に与圧されたナトリウムを
分配するために一次ポンプによって送給される与圧され
たナトリウムを受容することである。前記供給および支
持はフランスの原子力委員会によって１９７５年７月２
日に出願されたフランス特許出）ｆｌＲｇ　７．５２０
．８１９号に記載された型またはアメリカ合衆国の原子
力委員会によって１９７０年２月６日に出願さねたフラ
ンス特許出願第７．００４．２７７号に記載された型か
らなる。

また、取外し可能にするように、この公知の構造を改良
する試みもなされている。１９７２年４月１４日のフラ
ンス特許第７．２１３．７８９号および１９７３年１０
月９日のフランス特許第７．３３６．０３５号はこのよ
うな改良を記載しＣいる。しかしながら、使用において
それらはとくに実用型の幾つかの欠点を受けることが見
い出される。すなわちそれらは比較的高い製造コストに
至る０さらに、下方フローリングおよび重畳されたベア
リング部材の同時存在の結果として生じる金属シートの
顕著な重畳はかなりの高さ寸法およびそのような重量を
支持することができるような方法において設計されねば
ならないかなシの重量の支持構造に至る。

本発明の目的は、ベアリング部材およびこれを支持する
フローリングを、現存の構造より十分に低い垂直寸法、
重量および製造コストを有する単一片構造によって置き
換えることにより上述した欠点を除去する液体金属冷却
原子炉への冷却材の支持および供給装置である。

したがって、本発明はとくに、液体金属で充填された閉
込め容器内で、炉心の構体およびその基部がプレートに
形成された液体金属供給開口に面するプレートの上方面
に固着されたプラグ支持部材に取シ付けられる横部中性
子保護（Ｌ　Ｎ　Ｐ　）構体、ならびに容器内に一体に
されかつ液体金属の与圧、循環および冷却を許容するポ
ンプおよび交換器からなシ、プレートの下方には該プレ
ートに溶接されかつハニカムグリッドを形成する補強体
からなる２つの装置、プレート、横部中性子保護構体お
よび補強体からなる第１中実装置の局部垂直ブレードに
溶接されそして筒状フェルールを横断しかつ高圧液体金
属をプレートーロを介して炉心構体に分配する一次ポン
プの出口バイブからの高圧液体金属を収納するバスケッ
トハンドルカバーおよび筒状フェルールによって構成さ
れる容器および直接的な方法でかつ補強体の第２の環状
装置を介して容器のフェルールおよびプレートに溶接さ
れて容器およびプレートにより非常に迅速な一片構体を
形成する環状ケーソンまたは箱を有し、それにより閉込
め容器に固着された筒状フェルールによシ支持される箱
は容器の高圧液体金属と接続される減圧装置を介して低
圧液体金属を収納しかつそれをプレートの開口を通って
横部中性子保護構体に分配することを特徴とする液体金
属冷却原子炉の炉心への冷却剤の支持および供給装置に
関する。

第１変形例によれば、事実上液体金属回路の圧力降下を
生じる装置である前記減圧装置は高圧容器を環状箱から
分離するフェルール上に置かれる。

第２変形例によれば、この減圧装置は一次ポンプのパイ
プ接続および高圧容器のフェルールを接続する摺動接続
上に置かれる。

第６変形例によれば、前記減圧装置は幾つかの集合体を
置き換えかつ遠隔操作し得るようになされた特別な集合
体上に置かれる。

したがって種々の減圧装置は主容器内の高圧液体金属の
循環によシ接続された環状箱内の低圧液体金属の循環を
保証する。

最後に、炉心に供給する高圧容器の内部に高圧で液体金
属を供給する一次ポンプ配管は、本発明によれば、少な
くとも２つの異なる方法において取シ付けられることが
できる。

本発明による支持装置の第１実施例によれば、−次ポン
プパイプはその通路において環状箱の円錐フェルールに
溶接されかつ高圧容器のフェルール上に摺動方法で取シ
付けられる。

本発明による支持装置の第２実施例によれば、−次ポン
プパイプは高圧容器のフェルールに溶接されそして環状
箱の円錐フェルールを通るその通過中ベローズ装置によ
って摺動可能に取り付けられ、パイプはその場合に上方
プレートに接続されるシートと一体の２つの堅固な横部
ブロックによって支持される。

本発明による支持装置は公知の解決に比して多数の利点
を備え、かつこれらの利点の幾つかはとくに以下のとお
りである。

すなわち、単一圧力区域を持つフローリングに載量する
ベアリング部材を使用する従来の解決に比して顕著な重
量利得、 原子炉ブロックに関連する重量利得、 低圧区域による内部貯蔵集合体の供給、ベアリング部材
の良好な油圧設計、 パイプ径を増大することによる流れの良好な分布、圧力
損の減少、バイブ数を減じる可能性、工場で製造される
ことができるベアリング部材−フローリング装置に比し
て小径の集合体等であるＯ 以下、添付図面を参照して本発明による冷却剤の支持お
よび供給装置の幾つかの実施例について説明する。

第１図は液体金属冷却高速中性子炉の容器１を断面図で
示す。該容器１のエンクロージャ内にかつその周部には
高温ナトリウム−低温ナトリウム分離手段３９を横断す
る軸３８内に置かれた一連のポンプ２および交換器３が
原子炉局部にそれ自体公知の方法で据え付けられる。本
発明によればかつ筒状フェルール４によって閉込め容器
１の底部に支持して、環状のケーソンまたは箱５は一方
で中実装置３６および環状装置３７によって形成された
２つのハニカム補強装置の結果として曲げ強度を増加し
た上方孔明きプレート６、および他方で筒状フェルール
およびバスケットハンドルカバーによって構成される高
圧容器７を支持する。

このフェルールは上方プレー）、ＬＮＰの右方および２
つの補強装置に溶接される。容器７の下方部には原子炉
の運転中の考え得る重大な事故の間に溶けてしまったか
も知れない炉心の要素を集めるのに役立つ回収装置８が
配置される。

プレート乙の開口６３の上方およびこれらに面して種々
の構体９が取り付けられるが、図面を簡単化するため第
１図にはその中の１つが示しである。プレート６の横部
環状区域１０には第１図に１つだけ示しである横部中性
子保護要素１１が設けられる。これらの要素１１はそれ
自体公知の方法で炉心を囲繞しかつ外部に逃げる傾向を
持つ中性子を吸収する。

第１図の集合体１２のごとき、上方プレート乙の開口に
取シ付けられた幾つかの集合体は特別な集合体であシ、
これらは燃料を収納することに代えて、それ自体公知の
減圧装置１３、液体ナトリウムが一次ボンプ２の作用に
よシ高圧である容器７およびナトリウムが低圧である環
状箱５を経由して連結するのに役立つ。このため、パイ
プ１５は減圧装置１３の下方端を高圧容器７の横部筒状
フェルールに作られた開口１６を介して環状箱５の内部
と接続する。この特別な集合体およびその種々の接続は
拡大図で示す第４図を参照して以下で詳細に説明する。

幾つかの矢印Ｆは装置内での液体金属の流れ方向を示し
そしてＢＰおよびＨＰはそれぞれ容器１内で液体ナトリ
ウムが一次ポンプ２０作用下で低圧または高圧にある区
域に関する。

本発明による支持装置の作動は明らかなごとく、高圧容
器７の入口にパイプ１７にょっ−て接続されるような各
−次ボンプ２を必要とする。パイプ１７は前記容器７に
２つの異なる方法で接続されることができ、選択された
接続モードが原子炉の始動および運転中ナトリウムの温
度変化によって発生される角度的移動および並進運動を
許容しなければならないことは明らかである。

容器７へのパイプ１７の固着の第１の解決は第１図に示
されている。この場合に、パイプ１７は符号１８で環状
箱５に溶接されそして筒状壁の摺動路１９を介して高圧
容器７内に出る。パイプ１７は運転中のポンプ２の圧力
、ナトリウム噴射の偏向および考え得る地震に対するポ
ンプの反応のごとき、すべての負荷を支持する。また、
パイプ１７は摺動できる接合点２０によってポンプ２に
接続される。分節またはラビリンス装置のごとき、自由
接触摺動接続１９は高圧容器７から低圧箱５への一定の
漏洩流を可能にしかつしたがって減圧装置を構成する。

本発明によれば、容器７にパイプ１７を固着するだめの
第２の解決はパイプ１７が高圧容器７にその入口で符号
２１において溶接される第２図および第３図に示される
。この実施例において、パイプ１７は環状箱５の壁を横
切る自由並進移動を許容する密封ベローズ２２を介して
環状箱５を貫通する。パイプ１７は支持構造の上方プレ
ート６に接続されるシート２４と一体である２つの堅固
な横部構造まだはブロック２３（第３図参照）によって
支持される。

本発明のすべての実施例において、高圧容器７は炉心１
４への高圧ナトリウム用分配プレナムとして作用しそし
て、容器７の筒状フェルールの高さおよび箱５を横切っ
て利用し得る空間がそこへの大径のパイプ１７の取付け
を可能にするという事実に鑑みて、ポンプ球体、ならび
に−次ポンプによるナトリウム分配用の２本のパイプを
除去す　□ることができる。本発明による構成において
は摺動接続２０によってポンプ２に接続される約１メー
トルの直径の曲がシのパイプ１７が使用される。

第４図は上方プレート乙の開口２５に取り付けられる第
１図の特別な集合体１２を拡大して示す。

この特別な集合体１２の基部は開口２５を介して容器７
の高圧区域を容器７の垂直壁２６に設けられた開口１６
を介して環状箱５の低圧区域に接続するダクト１５に導
入される。開口２７はダクト１５の壁に設けられそして
容器７の高圧区域に出てかつ特別な集合体１２の基部の
開口２８に対応する。２つの開口２７および２８は、矢
印Ｆにしたがって、容器７の高圧ナトリウムが集合体１
２の基部２９に流入するのを可能にし、該基部２９から
減圧装置１３を介して、小量のナトリウムが環状箱５の
低圧区域に向って矢印Ｆ′の方向に流れることかできる
。

第５図は容器７の筒状フェルールへの減圧装置１３の取
付けを示す。この減圧装置は、容器７の高圧液体金属を
使用して、箱５用の低圧液体金属の供給を保証しそして
これは開口３３に向い合っている箱５の上方のプレート
６の局部に置かれたＬＮＰの集合体に分配される。

また、この図面は開口３３に向い合っているプレート乙
に固着されたプラグ支持部材４１への炉心構体９の基部
３１の取付けを示す。

第６ａ図および第６ｂ図は自由接触摺動接続１９の２つ
の実施例を拡大して示す。第１実施例において、パイプ
１７の端部５０ａは外面に一連の溝５２を有し、該溝５
２は容器７の筒状フェルールに溶接されかつそれに取シ
付けられるスリーブ５４ａとラビリンス摺動接続を形成
する。第２実施例において、パイプ１７の端部５０ｂは
その外面に溝５３を有し、該溝５３は、スリーブ５４ｂ
と分節摺動接続を形成する当接体５５によって所定位置
に維持される少なくとも１つのセグメント５１を収納す
る。

これらの接続は環状箱５に低圧液体金属を供給しかつこ
の特別な場合において減圧装置１３として役立つ矢印Ｖ
′で示された漏洩流を許容する。

【図面の簡単な説明】

第１図は液体金属冷却高速中性子炉、本発明による装置
の支持体を備えた前記金属用の閉込め容器の下方部の軸
線に沿う直径的断面図、第２図はパイプが容器に溶接さ
れる該容器への一次ポンプパイプの固着に関する変形例
を示す第１図と同一面に沿う断面図、 第３図は接続パイプを一次ポンプに取着するための装置
を示す水平面Ａ−Ａに沿う断面平面図、第４図は通常の
燃料集合体に関して減圧装置を備えた特別な集合体の取
付けの詳細を示す拡大断面図、 第５図は高圧容器の筒状フェルール内の減圧装置の取付
けおよび支持部への集合体基部の取付けを詳細に示す断
面図、 第６ａ図および第６ｂ図はそれぞれ高圧容器とポンプ出
口バイブとの間の分節またはラビリンス自由接触接続を
詳細に示す断面図である。 図中、符号１は容器、２はポンプ、３は交換器、４は筒
状フェルール、５は環状ケーソンまたは箱、６はプレー
ト、７は容器、９は炉心構体、１１は横部中性子保護（
ＬＮＰ　）構体、１２は特別な集合体、１３１−１：減
圧装置、１４は液体金属冷却原子炉の炉心、１７は一次
ポンプパイプ、２２はベロース装置、２６はブロック、
２４はシート、６１は基部、３３は液体金属供給開口、
３６は中実装置、３７はプレート開口、４１はプラグ支
持部材である。 代理人　弁理士　佐　々　木　清　隆 第１頁の続き ［相］発　明　者　パトリック・ジョジャン ■発明者　ビニール・ペテユロー フランス国、１３１００エクス・アン・プロヴアンス、
リュ・ノストラダムス２、レジダース・ランポー手続補
正書（Ｘべ） 昭和６０年　５月　ン 特許庁長官殿 （特許庁審査官　殿） １、事件の表示 昭和６０年特許願第　’７Ｊ（７０号 ２、発明の名称 事件との関係　特許出願人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）液体金属で充填された閉込め容器内で、炉心の構
   体およびその基部がプレートに形成された液体金属供給
   開口に面する前記プレートの上方面に固着されたプラグ
   支持部材に取シ付けられる横部中性子保護構体、ならび
   に前記容器内に一体にされかつ前記液体金属の与圧、循
   環および冷却を許容するポンプおよび交換器からなる液
   体金属冷却原子炉の炉心への冷却剤の支持および供給装
   置において、前記プレートの下方には該プレートに溶接
   されかつハニカムグリッドを形成する補強体からなる２
   つの装置、前記プレート、前記横部中性子保護構体およ
   び前記補強体からなる第１中実装置の局部垂直ブレード
   に溶接されそして筒状フェルールを横断しかつ高圧液体
   金属を前記プレート開口を介して前記炉心構体に分配す
   る一次ポンプの出口バイブからの前記高圧液体金属を収
   納するバスケットハンドルカバ・−および前記筒状フェ
   ルールによって構成される容器および直接的な方法でか
   つ補強体の第２の環状装置を介して前記容器のフェルー
   ルおよび前記プレートに溶接されて前記容器および前記
   プレートによシ非常に迅速な一片構体を形成する環状ケ
   ーソンまたは箱を有し、それによシ前記閉込め容器に固
   着された筒状フエ　。 ルールによシ支持される前記箱は前記容器の高圧液体金
   属と接続される減圧装置を介して低圧液体金属を収納し
   かつそれを前記プレートの開口を通って前記横部中性子
   保護構体に分配することを特徴とする冷却剤の支持およ
   び供給装置。 （２）前記減圧装置は前記高圧容器を前記環状箱から分
   離するフェルール上に置かれることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の冷却剤の支持および供給装置。 （８）前記減圧装置は前記ポンプパイプおよび前記高圧
   容器のフェルールを接続する摺動接続上に置かれること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の冷却剤の支
   持および供給装置。 （４）前記減圧装置は幾つかの遠隔操作可能な構体に取
   って代わる特別な集合体上に置かれることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の冷却剤の支持および供給
   装置。 （５）＠記−次ポンプパイプはその通路において前記環
   状箱の円錐フェルールに溶接されかつ前記高圧容器のフ
   ェルール上に摺動方法で取シ付けられることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載
   の冷却剤の支持および供給装置。 （６）＠記−次ポンプパイプは前記高圧容器のフェルー
   ルに溶接されそして前記環状箱の円錐フェルールを通る
   その通過中ベローズ装置によって摺動可能に取り付けら
   れ、前記パイプはその場合に前記上方プレートに接続さ
   れるシートと一体の２つの堅固な横部ブロックによって
   支持されることを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
   し第４項のいずれかに記載の冷却剤の支持および供給装
   置。